Determination of effects artificial reef size on local scouring phenomena resulting from wave action

Yapay resif boyutunun dalga hareketinden kaynaklanan lokal oyulma olayı üzerine etkilerinin belirlenmesi

Abstract

Waves effect stability of artificial reefs depends on water depths were deployed. Local scour effect is formed at structures on the sea bottom by influences of waves and currents, causes to artificial reefs sinking into the bottom with time and losing their functions. To occur local scour effect is related to permeability, influence of wave and current, water depth, reef size and shape. Particularly, artificial reef size changes values of local scour. It was founded that both artificial reef size and local scour depth increases at the same time by hydraulic experiments carried under regular wave condition in unidirectional wave channel. With this aim, wave and current parameters were taken by Port Hydraulic Research Center, DLH were used for solid cubic reef models have three different sizes in laboratory conditions with the scale of 1:30. 7 different wave cases were propagated between 5 and 10 cm wave heights with 1.13 second constant wave period. Values of local scour were measured by ruler with millimetre divisions ruler and Sand Surface Meter on fine gravel ground. It was determined that artificial reef size and local scour depth were directly proportional. In 10 m (for model 33.33 cm) water depth local scour depths for 5 cm-model is 0.6 cm, 4 cm model 0.45 cm and 3.3 cm model 0.387 cm and for 15 m (for model - 50 cm) water depth these values were measured 0.4 cm, 0.375 cm and 0.225 cm respectively. According to these results, it was determined that artificial reef size increases local scour depths, others without and other factors which effect scour depth.

Özet

Dalgalar yapay resiflerin stabilitelerini, yerleştirildikleri su derinliğine bağlı olarak etkilemektedir. Dalga ve akıntı tesiriyle deniz zeminindeki yapılarda oluşan lokal oyulma etkisi, yapay resiflerin zamanla zemine gömülmelerine ve işlevlerini kaybetmelerine neden olmaktadır. Lokal oyulma etkisinin ortaya çıkması geçirgenlik, dalga ve akıntı etkisi, su derinliği, resif boyutu ve şekli ile ilgilidir. Özellikle yapay resif boyutu lokal oyulma değerlerini değiştirmektedir. Tek yönlü dalga kanalında, düzenli dalga koşullarıyla yapılan hidrolik denemelerde, yapay resif boyutu arttıkça lokal oyulma derinliğinin de arttığı tespit edilmiştir. Bu amaçla DLH, Liman Hidrolik Araştırma Merkezi tarafından Zonguldak, Hisarönü'nde alınan dalga ve akıntı parametreleri laboratuvar koşullarında 1:30 ölçek koşuluyla, üç farklı boyuta sahip içi dolu küp resif modelleri için uygulanmıştır. 5 ile 10 cm dalga yükseklikleri arasında, 1.13 s sabit dalga periyoduyla 7 farklı dalga durumu üretilmiştir. Lokal oyulma değerleri ince çakıllı zemin üzerinde, "mm" taksimatlı cetvel ve Sand Surface Meter (kum yüzeyi ölçme aygıtı) ile ölçülmüştür. Denemeler sonunda yapay resif boyutu ile lokal oyulma derinliği arasında bir doğru orantı olduğu saptanmıştır. 10 m (model için 33.33 cm) su derinliğinde, 5 cm'lik model için 0.6 cm, 4 cm'lik model için 0.45 cm ve 3.3 cm'lik model için 0.387 cm lokal oyulma derinlikleri ve 15 m (model için 50 cm) su derinliği için bu değerler sırasıyla 0.4 cm, 0.375 cm ve 0.225 cm ölçülmüştür. Bu sonuçlara göre yapay resif boyutunun oyulma derinliğini etkileyen diğer faktörlerden bağımsız olarak lokal oyulma derinliğini arttırdığı tespit edilmiştir.