نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 استادیار , دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

3 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

میزان پایداری موج‌شکن بستگی شدیدی به ارتفاع امواج دارد. به علت نامنظم بودن امواج، انتخاب ارتفاع مناسب جهت تعیین پایداری موج‌شکن بسیار حائز اهمیت می‌باشد. در این مطالعه، از ارتفاع موج H50 که میانگین 50 موج بلند رسیده به موج‌شکن در طی عمر مفید سازه است، برای محاسبه پایداری موج‌شکن استفاده شده است. علاوه بر این، در این تحقیق اثر پارامتر عمق آب در پایداری موج‌شکن‌های سنتی مورد بررسی قرار گرفته و با استفاده از مدل درختی، یک رابطه برای تعیین سنگ‌های آرمور پیشنهاد شده است. در جهت توسعه این مدل، از داده‌های امواج نامنظم که خرابی آن‌ها در محدوده 2 تا 8 بوده است، استفاده شده است. سپس نتایج حاصل از درخت تصمیم‌گیری با روابط تجربی قبلی مقایسه شده است. با استفاده از معیارهای آماری نشان داده شده است که رابطه ارائه شده دارای دقت بیشتری در پیش‌بینی عدد پایداری موج‌شکن در مقایسه با روابط تجربی موجود می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Probing into the effect of water depth on stability number of the rubble mound breakwater

نویسندگان [English]

  • P Ghadimi 1
  • M Kolahduzan 2
  • M Baali 3

چکیده [English]

Predicting the stability of armor blocks of breakwaters and revetments is a very important issue in coastal and ocean engineering. The stability number deepens on the sea state and structural parameters. One of the most important parameters which can affect the stability of the rubble mound breakwater is water depth. On the other hand, selection of an appropriate wave height parameter is very vital in predicting the stability number. Recently, H50, the average of 50 highest waves that reach the breakwater in its useful life, has been used to predict the stability of the armor layer. In this paper, water depth parameter is used in wave length and surf similarity parameter in breakwater’s toe, is applied. A new formula is also developed based on H50 and surf similarity parameter in breakwater’s toe. Two experimental data sets of irregular waves are used to develop the new formula using the model tree. Results lead to the proposal of a single formula that includes tow formula. This implies that the stability number is independent of wave breaking type. Moreover, the proposed formula is found to produce more acceptable results than available empirical formulas for predicting the stability number.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rubble Mound Breakwater
  • Tree Algoritm
  • Stability Nember
  • Water Depth

[1] Hudson, R.Y., "Design of Quarry Stone Cover Layer for Rubble Mound Breakwaters", Research Report No. 2-2, Waterways Experiment Station, Coastal Engineering Research Centre, Vicksburg, MS, 1958.

[2] Van der Meer, J.W., "Rock Slopes and Gravel Beaches under Wave Attack". PhD Thesis, Delft University of Technology, Delft, Netherlands, 1988.

[3] Vidal, C., Medina, R., Lomonanco, P. "Wave Height Eparameter for Damage Description of Rubble Mound Breakwater." Coastal Enginering, Vol.53, pp.712-722, 2006

[4] Kim, D.H., Park, W.S., "Neural Network for Design and Reliability Analysis of Rubble Mound Breakwaters", Ocean Engineering, Vol.32, pp.1332–1349, 2005.

[5] Etemad-Shahidi, A., Bonakdar, L., "Design of Rubble Mound Breakwater using M'5 Machine Learning Method", Applied Ocean research, Vol.31, pp.197-201, 2009.

[6] Kim, D., Kim, D.H., Chang, S., "Application of Probabilistic Neural Network to Design Breakwater Armor Blocks", Ocean Engineering, Vol.35, pp.294–300,2008.

[7] Erdik, T., "Fuzzy Logic Approach to Conventional Rubble Mound Atructures Design", Expert Systems with Applications, Vol.36, pp.4162-4170, 2008

[8] Etemad-Shahidi, A., Bali, M., "Stability of rubble-mound breakwater using H50 wave height parameter", Coast. Eng., 59, 38-45, 2011

[9] Koç, M.L., Balas, C.E. and Koç, D.İ., 2016. Stability assessment of rubble-mound breakwaters using genetic programming. Ocean Engineering, 111: 8-12.

[10] Hughes, S.A. 2004"Wave momentum flux parameter: a descriptor for nearshore waves." Coast. Eng. Journal. Elsevier 51 (11), 1067–1084.

 [11] Jafari, A. and Etemad-Shahidi, A., 2014. Design of rubble-mound breakwater: Introducing a formula for the permeability. Coastal Engineering Proceedings, 1(34): 34

[12] Bonakdar, L., Oumeraci, H. and Etemad-Shahidi, A., 2015. Wave load formulae for prediction of wave-induced forces on a slender pile within pile groups. Coastal Engineering, 102: 49-68.

 [13] Kazeminezhad, M.H. and Etemad-Shahidi, A., 2015. A new method for the prediction of wave runup on vertical piles. Coastal Engineering, 98: 55-64.

[14] Etemad-Shahidi, A., Shaeri, S. and Jafari, E., 2016. Prediction of wave overtopping at vertical structures. Coastal Engineering, 109: 42-52.

[15] Quinlan, J.R., 1992. Learning with continuous class. In: Adams, Sterling (Eds.),

Proceeding of AI'92. World Scientific.

[16] Wang, Y., Witten, I. H. 1997. "Induction trees for predicting continuous classes." Proceeding of the Poster Papers of the European Conference on Machine Learning, 1997 Prague. University of Economics. Faculty of Informatics Statistics.

[17] Coastal Engineering Manual (CEM), 2006. Coastal Engineering Research Center. Department of Army Corps of Engineers, US. (Chapter VI, Part 5).