یکی از راه های کنترل فرسایش قوس خارجی استفاده ازآبشکن ها می باشد.از آنجا که آبشکن ها مانعی در برابر جریان می باشند، خود تحت فرسایش قرار می گیرند. یکی از روش های حفاطت آبشکن ها استفاده از سنگ چین می باشد. در این تحقیق هدف بررسی اثر هندسه آبشکن های t و l شکل و قطرسنگ چین بر پایداری سنگ چین پیرامون آبشکن هامی باشد. بر این اساس فلومی با قوس 90 درجه انتخاب گردید. ابتدا آزمایش هایی به منظور تعیین محدوده فرسایش پذیر انجام شد. پس از این مرحله آبشکن ها در محدوده مورد نظر نصب شدند. در هر کدام از آبشکن ها چهار زاویه دماغه، سه طول دماغه و سه قطر سنگ چین در نطر گرفته شده بود. با انجام آزمایش ها مشخص گردید با افزایش زاویه دماغه در آبشکن های tوl شکل پایداری سنگ چین ها کاهش می یابد. همچنین مشخص گردید با افزایش طول دماغه در آبشکن هایt و l شکل پایداری سنگ چین ها نیز کاهش می یابد. نتایج تحقیق حاضر با نتایج آبشکن های مستقیم در قوس مقایسه گردید و مشخص شد سنگ چین پیرامون آبشکن هایt وl شکل پایداری بیشتری دارد. همچنین مشخص گردید آبشکن t شکل عملکرد بهتری نسبت به آبشکن l شکل دارد. بر این اساس آبشکن tشکل با طول دماغه 50 درصد طول جان و زاویه دماغه 90 درجه به عنوان آبشکنی که بهترین عملکرد را از نظر پایداری سنگ چین پیرامون دارد، معرفی گردید. در نهایت روابطی بر اساس عدد فرود و عدد پایداری به منظور طراحی سنگ چین پیرامون آبشکن هایt و l شکل ارائه گردید.

در حوزه مهندسی سواحل، شکست امواج در نزدیکی ساحل از اهمیت زیادی برخوردار است. یکی از مسائل مهم ناشی از شکست امواج پدیده انتقال رسوب است که اهمیت فراوانی در مهندسی سواحل و حفاظت سواحل دارد. در دهه های اخیر تلاش زیادی به منظور فهم بیشتر این پدیده انجام شده است. با وجود پیچیدگی رفتاری حرکتی سیال در هنگام شکست موج، مشکلات زیادی به منظور توصیف یک روش ریاضی برای مطالعه در مورد جریان سطح آزاد در پدیده ی شکست موج ایجاد می شود. دشواری مطالعه این پدیده به علت هزینه¬های بالای مطالعات آزمایشگاهی و همچنین دشواری برداشت اطلاعات در هنگام شکست موج در فلوم¬ها باعث شده است که مدل سازی عددی برای درک این پدیده مورد توجه قرار گیرد. اخیراً استفاده از روش های عددی بر مبنای دینامیک سیالات محاسباتی و نرم افزارها و مدل های عددی مانند flow-3d برای حل مسائل مربوط به تغییرات سطح آب مانند شکست موج مورد توجه زیادی قرار گرفته است. این نرم افزار یکی از مدل های قوی در زمینه دینامیک سیالات است که توسعه و پشتیبانی آن توسط مدل flow-3d صورت گرفته است. این مدل قابلیت تحلیل یک، دو و سه بعدی میدان جریان را دارد و محدوده ی کاربرد بسیار وسیعی را در مسائل مربوط به سیالات دارد. مدل flow-3d با وجود امکان کاربرد در انواع سیالات، به دلیل ویژگی هایی که دارد، به طور خاص در کاربردهای هیدرولیکی راه یافته و جواب های قابل قبولی نیز در این زمینه ارائه داده است. همین امر باعث گسترش کاربران این مدل و رفع نواقص و محدودیت های آن شده و باعث افزایش بیش از پیش کاربرد این نرم افزار در حوزه های مختلف مکانیک سیالات به ویژه در هیدرولیک کانال های باز و سازه های هیدرولیکی و محبوبیت آن در بین طراحان و کاربران cfd شده است. یکی از قابلیت های این برنامه در زمینه ی تحلیل هیدرولیکی، توانایی در استفاده از روش (volume of fluid)vof در مدل کردن جریان های با سطح آزاد است که مسائل موجود در روش های قبلی را در مقایسه با سایر مدل های موجود در زمینه ی دینامیک سیالات محاسباتی مرتفع کرده است. هدف اصلی این تحقیق مدل سازی عددی شکست امواج سینوسی (بر روی موج شکن مستغرق) و منفرد (بر روی ساحل شیب دار) در منطقه ساحلی با استفاده از مدل flow-3d و مقایسه با داده های آزمایشگاهی است و اهداف جزیی این تحقیق استخراج پارامترهای مهم هیدرودینامیکی در دو حالت ذکر شده است.

با نزدیک شدن موج به ساحل در اثر کاهش عمق، به تدریج سرعت مداری ذرات آب در تاج موج افزایش یافته و در نزدیکی بستر، کاهش می یابد. این موضوع موجب کاهش طول موج ( l) و افزایش ارتفاع موج ( h ) می گردد. در نتیجه این عامل، سبب تیزی موج ( h/l = s) می شود، که با رسیدن آن به مقدار معینی تعادل موج از بین رفته و موج دچار شکست می گردد. در برخورد موج به سطح کناره ساحلی، آب بر روی خط کناره به سمت بالا به میزان مشخص کشیده می شود، که این امر بالاروی موج نام دارد. مقدار بالاروی با توجه به شیب و جنس کناره ساحل تغییر می کند. منطقه آبشویی swash zone)) دارای هیدرودینامیک بسیار پیچیده ای است. یکی از پدیدهایی که در این هیدرودینامیک پیچیده نقش بازی می کند بالاروی امواج است، به عبارت دیگر میزان بالاروی امواج در منطقه آب شویی ساحلی در تخمین نحوه فرسایش ساحل و تغییر شکل نیمرخ بستر بسیار مهم می باشد. پیش بینی بالاروی امواج عمدتا توسط مدلهای فیزیکی و آزمایشگاه تعیین می گردند. در این تحقیق سعی بر مدل کردن و بررسی نتایج مدل عددی با مدل فیزیکی گردیده. در اینجا با بکارگیری نرم افزار flow-3d بالاروی امواج در منطقه آبشویی، با داده های آزمایشگاهی مدلسازی گردیده. بر اساس توضیحات ذکر شده، بالاروی موج بر روی شیب ساحل عمدتا بصورت مدلسازی فیزیکی مورد مطالعه قرار گرفته است و در این مطالعات با ایجاد یک شیب در یک فلوم دریایی و تولید امواج، که بر خورد این امواج با شیب موجب، بالاروی امواج گشته و در هر مرحله با تغییر پارامترهای موثر از قبیل ارتفاع موج، شیب، عمق آب، دانه بندی بستر و ... در حالت شیب های نفوذ ناپذیر نتایج بالاروی بر روی شیب را ثبت نموده اند. در اینجا داده های آزمایشگاهی مهم که به عنوان مطالعات مرجع، جهت مدلسازی فیزیکی بالاروی امواج مورد استفاده قرار گرفته است، بررسی می گردند. در این مطالعه شرایط آزمایشگاهی متناظر با مناطق آب شویی با شیب ملایم که جهت پیش گیری فرسایش پوشانده شده اند، مورد بررسی قرار می گیرد. هدف از این تحقیق محاسبه بالاروی موج بر روی ساحل با استفاده از مدل flow-3dو مقایسه با داده های آزمایشگاهی می باشد.

آرامش هر بندر و لنگرگاه آن در برابر امواج می‎تواند از طریق طراحی جانمایی مناسب موج شکن ها، کار اصلاحی بر روی سواحل و احداث هر گونه مستهلک کننده موج برای مناطق موردنظر تامین گردد. حوضچه بندر باید در شرایط معمول دریا و نیز شرایط طوفانی از آرامش مناسبی برخوردار باشد. اغتشاشات موج درون حوضچه بندرگاه یکی از مهمترین پارامترهایی است که در انتخاب محل ساخت بندرگاه و تعیین جانمایی بهینه بندرگاه دارای اهمیت می باشد. بنابراین شناخت کامل از فرآیند تفرق و نفوذ موج به درون بنادر ضروری می باشد. بندر کوه مبارک یکی از بنادر صیادی استان هرمزگان است که در مجاورت دریای عمان واقع شده است. براساس مطالعات صورت گرفته و پروژه های بزرگ ملی که در طی سالیان گذشته در کشورمان صورت پذیرفته اند، مشخص گردید که جانمایی موج شکن های بندر کوه مبارک نامناسب بوده و در نتیجه عملکرد اسکله های خدماتی و ناوبری شناورها تحت تاثیر قرار می گیرند. تحقیق حاضر به دنبال آن بود که با مطالعه موردی اغتشاشات و تلاطم حوضچه بندر کوه مبارک به کمک مدل عددی mike 21-bw راهکاری کارا جهت طراحی مناسب جانمایی موج شکن های این بندر و بنادری که در آینده در کشورمان ساخته خواهند شد، ارائه نماید. مدل عددی بوسینسک از بسته نرم افزاری مایک 21 قادر است تا اثرات ناشی از اکثر پدیده های موج را که در مهندسی بنادر و مهندسی سواحل حائز اهمیت می باشند به صورت همزمان در نظر گیرد. همچنین، مدول بوسینسک امکان اعمال تخلخل برای مدل سازی انعکاس و انتقال امواج از سازه های ساحلی و موج شکن را دارا می باشد. نتایج خروجی نشان دادند که آرامش این بندر در محل پهلوگیرها و حوضچه بندرگاه براساس معیار آئین نامه ژاپن در حدود قابل قبولی قرار نداشت. حداکثر درصد ناآرامی سالیانه این بندر در حدود پنج و شش دهم درصد (6/5 %) بود. با توجه به اینکه آرامش سالیانه بندر کوه مبارک در محدوده مجاز آئین نامه ای قرار نداشت، برای رفع مشکل ناآرامی در بندر کوه مبارک می توان موج شکنی ابرویی در مقابل دهانه ورودی احداث نمود. تحقیق حاضر نشان داد که این موج شکن به خوبی امواج جهات جنوب و جنوب غرب را منحرف نموده و متعاقبا آرامش حوضچه را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. بنابراین برای رفع مشکل تلاطم بندر و دهانه ورودی آن می توان موج شکنی ناپیوسته در جلوی دهانه ورودی مطابق با مشخصات پیشنهادی تحقیق حاضر ارائه نمود.

در این تحقیق تغییرات هندسی و ژئوتکنیکی مربوط به موج شکن قائم تحت هشت مدل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از مدل های مورد بررسی نشان می دهد که در شرایط یکسان ژئوتکنیکی که در آن جنس و مشخصات فنی خاک برابر باشد در صورت افزایش شیب سازه، پایداری بیشتر و نشست کمتری حاصل می گردد، همچنین در شرایط یکسان ژئوتکنیکی در صورتی که ارتفاع سازه افزایش یابد، پایداری آن کاهش یافته و از لحاظ ایمنی، سازه از ایمنی کمتری برخوردار بود لذا نتیجه می گردد که افزایش ارتفاع و کاهش شیب پی توده سنگی باعث افزایش پایداری و ایمنی بیشتر سازه می گردد.

موج شکن ها، سازه هایی هستند که به موازات و نزدیکی خط ساحلی، برای حفاظت از ساحل و تامین امنیت ساختمان ها و تاسیسات ساحلی مورد استفاده قرار میگیرد. موج شکن ها از نظر شکل و نوع مصالح بکار رفته در آنها به انواع مختلفی تقسیم می شوند که موج شکن توده سنگی یکی از آنهاست. این نوع موج شکن ها به دو دسته ایستا (سنتی) و پایدار پویا (شکل پذیر) تقسیم می شود. هدف این تحقیق آنالیزعددی پایداری موج شکن توده سنگی شکل پذیر تحت اثر امواج نامنظم دریا، کنترل نشست مقاطع مختلف موج شکن شکل پذیر بار وارده، بررسی اثر هندسی مقطع موج شکن، بررسی استحکام بستر محل احداث و محاسبه ی پایداری بستر موج شکن می باشد. در این تحقیق به آنالیز پایداری موج شکن توده سنگی شکل پذیر با استفاده ازمدل عدد plaxis اقدام شده است. در این، تحقیق ده مدل به نرم افزار داده شد و خروج های آنها گرفته شد. نتایج بدست آمده از نرم افزار مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و تاثیر پارامتر های ژئوتکنیکی و هندسی به پایداری موج شکن سکویی شکل پذیر مورد برسی قرار گرفت. نتایج مدل ها نشان می دهد که افزایش ارتفاع موج شکن موجب کاهش پایداری و افزایش عرض سکو باعث افزایش پایداری موج شکن سکویی می شود.