BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN QUỐC GIA VỀ KHOA HỌC, CÔNG NGHỆ VÀ ĐỔI MỚI SÁNG TẠO

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  29,161,790
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

73

Kỹ thuật thuỷ lợi

BB

Phạm Văn Khôi(1)

Xác định chiều rộng đê tường đứng rỗng dạng ngập đáp ứng hiệu quả chiết giảm sóng đơn dùng mô hình số và phương trình hồi quy bậc hai

Determination of the width of submerged vertical porous breakwaters adapting solitary wave transmission efficient using numerical model and quadratic regression expression

Khoa học Giao thông vận tải

2024

3

1463-1476

1859-2724

Đê tường đứng rỗng, Đê ngập, Sóng đơn, Sóng truyền, Mô hình Flow-3D, H20105ồi quy bậc hai.

Vertical porous breakwater, Submerged breakwater, Solitary wave, Wave transmission, Flow-3D model, Quadratic regression.

Dưới ảnh hưởng ngày càng lớn của biến đổi khí hậu, hàng loạt các bờ biển, bãi biển, hải đảo bị xói lở nghiêm trọng. Đê chắn sóng rỗng dạng ngập được sử dụng để giảm sóng tới một cách chủ động từ xa mà vẫn đảm bảo mỹ quan, không che chắn đối với các hoạt động tắm biển, du lịch. Tuy nhiên, do kết cấu đê rỗng và đỉnh ngập dưới mực nước tĩnh nên hiệu quả giảm sóng là không cao. Nghiên cứu này đề xuất biện pháp tăng bề rộng đê và chỉ dẫn cách thực hành tính toán xác định bề rộng đê tường đứng rỗng dạng ngập đáp ứng hiệu quả chiết giảm sóng đơn tới. Mô hình số Flow-3D được sử dụng để mô phỏng và xác định hệ số truyền sóng với 48 kịch bản khác nhau về chiều cao đê, bề rộng đê và chiều cao sóng đơn tới. Kết quả cho thấy sự phù hợp về hệ số truyền sóng đối với các trường hợp chiều cao đê và bề rộng đê ngập tăng dần. Các điểm quan hệ bề rộng đê - hệ số truyền sóng được sử dụng để thiết lập các đường hồi quy bậc hai. Hệ số truyền sóng và hệ thống đồ thị các đường hồi quy bậc hai được sử dụng để chỉ dẫn thực hành tính toán bề rộng đê tường đứng rỗng dạng ngập đáp ứng hiệu quả chiết giảm sóng đơn.

Due to the effects of climate change, coastal lines, beaches, and islands have been eroded seriously. The submerged vertical porous breakwater is used to actively protect coastlines from far away, while it can ensure a clear view for tourists’ activities. However, waves may propagate inside the porous structures as well as over the breakwater crest. Then, the wave transmission resistance efficiency is not really high enough. This paper proposes the method to increase the breakwater width and gives the procedure to determine the breakwater width for wave transmission resistance efficiency of solitary waves. The Flow-3D numerical model is employed to simulate and determine the wave transmission coefficients for 48 scenarios of breakwater crest, breakwater width and incident solitary wave heights. The results show the good agreements of wave transmission coefficients for the increases of breakwater crests as well as breakwater widths. The points of breakwater width - wave transmission coefficients relation are utilized to make the quadratic regression expression. The wave transmission coefficients and the quadratic regression expression systems are used to practically calculate the widths of submerged vertical porous breakwater for solitary wave transmission resistance efficiencies.

TTKHCNQG, CVv 287

Xem toàn văn
  • [1] G. Tripepi, F. Casella, F. Aristodemo, P. Filianoti (2023), The solitary wave run-up on sloped beaches protected by submerged rigid breakwaters.,Ocean Engineering, 282 (2023). https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2023.115003.
  • [2] J. McCowan (1891), On the solitary wave.,The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. https://doi.org/10.1080/1478644910862139
  • [3] Hiền L. T. T., Đức D. H., Đăng Đ. H., Phú N. Đ. (2020), Nghiên cứu dòng chảy qua tràn xả lũ Tà Rục - Khánh Hòa bằng mô hình dòng rối kết hợp trộn khí.,Khoa học kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường.
  • [4] Khánh Đ. X., Nga L. T. T., Hùng H. V. (2018), Ứng dụng phần mềm Flow-3D tính toán vận tốc và áp suất trên đập tràn thực dụng mặt cắt hình cong.,Khoa học kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường.
  • [5] F. H. Harlow (1967), Turbulence Transport Equations, Phys.,Fluids. https://doi.org/10.1063/1.1762039.
  • [6] S. Ergun (1952), Fluid flow through packed columns,,Chemical Engineering Progress.
  • [7] Tuấn Đ. V., Khôi P. V. (2023), Nghiên cứu sóng phản xạ lên đê tường đứng có buồng tiêu sóng.,Tạp chí Giao thông vận tải.
  • [8] Khôi P. V., Nghi V. V. (2023), Nghiên cứu ứng dụng mô hình dòng chảy ba chiều mô phỏng hiệu quả tiêu tán sóng đơn cho đê chắn sóng tường đứng kết cấu rỗng,,Tạp chí Giao thông vận tải.
  • [9] P. Văn Khôi, V. Văn Nghi (2021), Mô hình dòng chảy ba chiều: lý thuyết, kiểm chuẩn và ứng dụng mô phỏng đập tràn kiểu xi phông,,Tạp chí Khoa học công nghệ Hàng hải.
  • [10] V. N. Vu, C. Lee, T.-H. Jung, (2018), Extended Boussinesq equations for waves in porous media,,Coastal Engineering. https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2018.04.023.
  • [11] Y.-T. Wu, C.-L. Yeh, S.-C. Hsiao (2014), Three-dimensional numerical simulation on the interaction of solitary waves and porous breakwaters.,Coastal Engineering. https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2013.12.003.
  • [12] E. Zhao, Y. Dong, Y. Tang, X. Xia (2021), Performance of submerged semi-circular breakwater under solitary wave in consideration of porous media.,Ocean Engineering, 223 (2021) 1-19. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2021.108573
  • [13] T. Mai, H. T. Dao, T. T. A. Ngo, H. H. Pham, Y. Liu (2023), Effect analysis of wooden fence width on wave transmission by SWASH model, IOP Conf. Ser.: Mater.,Sci. Eng. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1294/1/012026
  • [14] H. T. Dao, B. Hofland, T. Suzuki, M. J. F. Stive, T. Mai, L. X. Tuan (2021), Numerical and small-scale physical modelling of wave transmission by wooden fences,,Journal of Coastal and Hydraulic Structures. https://doi.org/10.48438/JCHS.2021.0004
  • [15] T. Albers, D. C. San, K. Schmitt (2013), Shoreline Management Guidelines: Coastal Protection in the Lower Mekong Delta,,Project Report GIZ Soc Trang Coastal Zone Management, Vietnam.
  • [16] V. K. Pham (2023), Lựa chọn chiều cao đáp ứng hiệu quả tiêu tán sóng đơn của đê chắn sóng tường đứng kết cấu rỗng,,Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải.
  • [17] V. N. Vu, V. K. Pham (2022), Numerical simulation of wave overtopping of a vertical porous detached breakwater.,GEOMATE, https://doi.org/10.21660/2022.98.3447
  • [18] E. Pradjoko, I. Bachtiar, N. Matalatta, G. Sugihartono (2015), The Submerged Breakwater as Prototype of Coastal Protection in Gili Trawangan, Lombok, Indonesia.,Procedia Engineering. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.11.041
  • [19] Hai Van Dang, Hyoungsu Park, Sungwon Shin, Tori Tomiczek, Daniel T. Cox, Eunju Lee, Dayeon Lee, Pedro Lomonaco (), Physical model comparison of gray and green mitigation alternatives for flooding and wave force reduction in an idealized urban coastal environment.,Coastal Engineering, 184 (2023) 1-23. https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2023.104339
  • [20] C. Mai Van, A. Ngo, T. Mai, H. T. Dao (2021), Bamboo Fences as a Nature-Based Measure for Coastal Wetland Protection in Vietnam.,Front. Mar. Sci. https://doi.org/10.3389/fmars.2021.756597
  • [21] T. Thieu Quang, L. Mai Trong (2020), Monsoon wave transmission at bamboo fences protecting mangroves in the lower mekong delta.,Applied Ocean Research. https://doi.org/10.1016/j.apor.2020.102259
  • [22] L. Wang, Q. Jiang, C. Zhang (2020), Numerical simulation of solitary waves overtopping on a sloping sea dike using a particle method.,Wave Motion. https://doi.org/10.1016/j.wavemoti.2020.102535
  • [23] S. D. Finis (2020), Numerical and laboratory analysis of post-overtopping wave impacts on a storm wall for a dike-promenade structure.,Coastal Engineering. https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2019.103598
  • [24] T. Q. Tuan, H. Oumeraci (2010), A numerical model of wave overtopping on seadikes,,Coastal Engineering. https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2010.04.007
  • [25] N.-M. Nguyen, Duong Do Van, Duy Tu Le, San Dinh Cong, Le Thanh Chuong, Thuan Duong Hai, Thanh Cong Nguyen, David Wright, Ahad Hasan Tanim, Nhat Truong Pham, Phong Nguyen Thanh, Duong Tran Anh (2023), Experimental and numerical modeling of pile-rock breakwater gap arrangement for optimal coastal erosion protection in deltaic coasts.,Ocean Engineering, https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2023.114625
  • [26] N.-M. Nguyen, Duong Do Van, Tu Le Duy, Nhat Truong Pham, Thanh Duc Dang, Ahad Hasan Tanim, David Wright, Phong Nguyen Thanh, Duong Tran Anh (2022), The Influence of Crest Width and Working States on Wave Transmission of Pile–Rock Breakwaters in the Coastal Mekong Delta,JMSE. https://doi.org/10.3390/jmse10111762
  • [27] S. T. Grilli, C. O’Reilly, J. C. Harris, T. T. Bakhsh, B. Tehranirad, S. Banihashemi, J. T. Kirby, C. D. P. Baxter, T. Eggeling, G. Ma, F. Shi (2015), Modeling of SMF tsunami hazard along the upper US East Coast: detailed impact around Ocean City, MD,,Nat Hazards. https://doi.org/10.1007/s11069-014-1522-8
  • [28] D. R. Tappin, S. T Grilli, J. C. Harris, R. J. Geller, T.Masterlark, J. T. Kirby, F. Shi, G. Ma, K. K. S. Thingbaijam, P. M. Mai (2014), Did a submarine landslide contribute to the 2011 Tohoku tsunami?,,Marine Geology. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2014.09.043
  • [29] Y. Liu, H. Li (2014), Analysis of wave performance through pile–rock breakwaters, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers.,Part M: Journal of Engineering for the Maritime.
  • [30] Y. Fujii, K. Satake (2007), Tsunami Source of the 2004 Sumatra–Andaman Earthquake Inferred from Tide Gauge and Satellite Data.,Bulletin of the Seismological Society of America, https://doi.org/10.1785/0120050613
  • [31] Y. Fujii, K. Satake (2007), Tsunami Source of the 2004 Sumatra–Andaman Earthquake Inferred from Tide Gauge and Satellite Data.,Bulletin of the Seismological Society of America, https://doi.org/10.1785/0120050613