Wave Transmission over Submerged Breakwaters

Öz

This study is based on a 2B small-scale experimental investigation carried out to examine the effects of submerged breakwaters on wave transmission. In the study, 60 different submerged breakwater models were tested under four different hydrodynamic conditions, and the effects of breakwater height and crest width on wave transmission were evaluated. The experimental data were compared with existing wave transmission models developed by Meer, d’Angremond et al., Seabrook et al., Friebel et al., and Van Gent et al. [1-5] The study particularly emphasized that larger submerged breakwaters, with both higher and wider crests, contributed significantly to the reduction of transmitted wave height. Among the various formulations tested, the Van Gent [5] formula showed the highest consistency with the experimental results, highlighting the importance of both geometric parameters and hydrodynamic conditions in optimizing coastal protection strategies.

Anahtar Kelimeler

• Wave Transmission
• Submerged Breakwater
• Coastal Protection Structures
• Climate Change

Destekleyen Kurum

The Scientific and Technological Research Council of Türkiye (TÜBİTAK)

Proje Numarası

122M513

Teşekkür

This work was supported by the Scientific and Technological Research Council of Türkiye (TÜBİTAK) under Grant No. 122M553.

Batık Dalgakıranlarda Dalga İletimi

Öz

Bu çalışma, batık dalgakıranların dalga iletimi üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla yapılan 2B küçük ölçekli deneysel bir çalışmaya dayanmaktadır. Çalışmada, 15 farklı batık dalgakıran kesiti, dört farklı hidrodinamik koşul altında test edilerek, dalgakıran yüksekliği ve kret genişliğinin dalga iletimi üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Deneysel veriler, Van der Meer, d'Angremond vd., Seabrook vd., Friebel vd. ve Van Gent vd. [1-5] tarafından geliştirilen mevcut dalga iletimi modelleriyle karşılaştırılmıştır. Çalışma özellikle hem daha yüksek hem de daha geniş kretli olan daha büyük batık dalgakıranların iletilen dalga yüksekliğinde daha önemli bir azalmaya katkıda bulunduğunu vurgulamıştır. Test edilen çeşitli formülasyonlar arasında Van Gent [5] formülü deneysel sonuçlarla en yüksek uyumu göstermiş ve kıyı koruma stratejilerinin optimize edilmesinde hem geometrik parametrelerin hem de hidrodinamik koşulların önemini vurgulamıştır.

Anahtar Kelimeler

• Dalga Iletimi
• Batık Dalgakıran
• Kıyı Koruma Yapıları
• Iklim Değişikliği

Destekleyen Kurum

Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK)

Proje Numarası

122M513

Teşekkür

Bu çalışma, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından 122M553 numaralı proje kapsamında desteklenmiştir.

Kaynakça

1. Van der Meer JW. Data on Wave Transmission due to overtopping. Delft Hydraulics report no. H986, prepared for CUR C67; 1990.
2. d’Angremond K, Van der Meer JW, De Jong RJ. Wave transmission at low-crested structures. İçinde: Proc. 25th ICCE, ASCE, Orlando, ABD; 1996, s. 2418-2427. doi:10.1061/9780784402429.185.
3. Seabrook SR, Hall KR. Wave transmission at submerged rubble mound breakwaters. İçinde: Proc. 27th ICCE, ASCE, Sydney, Avustralya; 2000, s. 2000-2013. doi:10.1061/40549(276)154.
4. Friebel HC, Harris JM, Smith JM. Wave transmission at submerged rubble mound breakwaters. İçinde: Coastal Structures Conference, Portland, ABD; 2003.
5. Van Gent MRA, Van der Werf IM, Van der Meer JW. New formula for wave transmission at low-crested and submerged structures. Coastal Engineering 2023;183:104-122. doi:10.1016/j.coastaleng.2022.104122.
6. Van der Meer JW, Daemen IFR. Stability and Wave Transmission at Low-Crested Rubble-Mound Structures. Journal of Waterway, Port, Coastal and Ocean Engineering, ASCE 1994;120:1-19.
7. Calabrese M, Vicinanza D, Buccino M. 2D experiments on low crested rubble mound structures. Coastal Engineering 2003;48:1-24. doi:10.1016/S0378-3839(02)00123-5.
8. Briganti R, Van der Meer JW, Buccino M, Calabrese M. Wave transmission at low-crested structures. Coastal Engineering 2003;48(3):229-249.

9. Van der Meer JW, Briganti R, Zanuttigh B, Wang B. Wave transmission and reflection at low-crested structures: Design formulae, oblique wave attack and spectral change. Coastal Engineering 2005;52(10-11):915-929. doi:10.1016/j.coastaleng.2005.09.005.
10. Sindhu B, Shirlal KG. Wave transmission characteristics of submerged breakwaters. Indian Journal of Geo-Marine Sciences 2015;44(5):703-710.
11. Giantsi T, Moutzouris CI. Evaluation of Wave Transmission Coefficient at Low Crested Structures in 3D Conditions Using Residual Analysis. Environ Process 2017;4(Suppl 1):277-291. doi:10.1007/s40710-017-0237-8.
12. Kurdistani SM, Shafieefar M, Heidarpour M. Formula for Wave Transmission at Submerged Homogeneous Porous Breakwaters. Ocean Engineering 2022;266. doi:10.1016.
13. Rock Manual. The use of rock in hydraulic engineering. CIRIA, C683, London; 2007.
14. Goda Y, Suzuki Y. Estimation of incident and reflected waves in random wave experiments. İçinde: Proc. 15th ICCE, Honolulu, ABD; 1976, s. 828-845.
15. Mansard EPD, Funke ER. The Measurement of Incident and Reflected Spectra Using A Least Squares Method. Coastal Engineering Proceedings 1980;(17):8. doi:10.9753.
16. Kısacık D, vd. İzmir Körfezi kıyı alanlarında dalga iklimi ve taşkın risk analizi. TÜBİTAK-BAP Projesi Raporu. İzmir: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü; 2017.
17. Sünger Kent Raporu. İzmir Büyükşehir Belediyesi Sürdürülebilir Kıyı Yönetimi Raporu; 2022.
18. Seelig WN. Two-Dimensional Tests of Wave Transmission and Reflection Characteristics of Laboratory Breakwaters. T.R. 80-1, Coastal Engineering Research Center, U.S. Army Corps of Engineers Waterways Experiment Station, Vicksburg, MS; 1980.
19. Daemrich KF, Kahle W. Schutzwirkung von Unterwasserwellenbrechern unter dem einfluss unregelmassiger Seegangswellen. Eigenverlag des Franzius-Instituts fur Wasserbau und Kusteningenieurwesen, Heft 61; 1985.