Naslov
Numerička analiza utjecaja lukobranskih propusta na izmjenu mora u marinama južnog Jadrana
(Numerical analysis of the impact of breakwater culvert to exchange the sea in the southern Adriatic marinas)

Autori
Buljan, Antonio

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Građevinski fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
03.07

Godina
2014

Stranica
82

Mentor
Lončar, Goran

Ključne riječi
numerička analiza; lukobranski propusti; izmjena mora; marina
(numerical analysis; breakwater culvert; exchange the sea; marina)

Sažetak
Numeričkim 3D modelom analiziran je utjecaj cijevnih propusta na izmjenu mora između akvatorija marine i otvorenog mora. Zaštitni lukobrani marine u modelskim analizama tretirani su kao vertikalne nepropusne stijene. U provedenim analizama varirana je hipotetska tlocrtna konfiguracija luke (pozicija ulaza i širina ulaza u marinu, odnosi duljine i širine marine, uvučenost marine u kopno). Također su varirani i hidrografski uvjeti na način da se promatra karakteristično zimsko stanje (homogena gustoća u vertikali stupca mora) i ljetno stanje (izraženija stratifikacija mora). Strujanje mora u modelskoj domeni generirano je primjenom nestacionarnih rubnih uvjeta u vidu vremenske serije morskih razi temeljem sedam osnovnih konstituenata plimnog signala. Ukupno simulacijsko razdoblje je 5 dana. Vjetrovno forsiranje nije uzeto u obzir budući da se analizira samo „nepovoljna“ situacija u perspektivi izmjene mora. Primarna uloga marina, lučica i luka je zaštita plovila od nepoželjnog djelovanja mora uzrokovanog valovanjem. Funkcionalnost marine/lučice/luke u širem kontekstu ostvaruje se izvedbom pomorskih gradnji (zaštitene građevine) s kojima se smanjuje intenzitet valovanja u štićenom akvatoriju. Bez obzira na način izvedbe zaštitne građevine (pontoni, djelomično uronjeni valobran, lukobran, valolom itd.) željeno smanjenje intenziteta valovanja postiže se pregrađivanjem mora u profilu konačne duljine i dubine. Takvim zahvatom smanjuje se intenzitet strujanja u okupiranom akvatoriju te dolazi do narušavanja prirodnih uvjeta okoliša. Kako bi se izbjegle ili umanjile nepoželjne posljedice građevnih zahvata na matičnu akvatičku biocenozu u sklopu „novijih“ projekata predviđa se primjerice izvedba lukobrana u formi konstrukcije na pilotima s djelomično uronjenim ekranima do odgovarajuće dubine (Umag, Dubrovnik-Gruž). Takova rješenja su principijelno prihvatljiva u uvjetima blage valne klime te velikih dubina na kojima je potrebno izvesti lukobrane. S druge strane, u Hrvatskoj je najveći broj marina, lučica i luka štićen nasipnim ili gravitacionim lukobranima koji kontinuirano po cijeloj dubini prekidaju komunikaciju vanjskog mora s morem lučkog bazena. Prepoznavanje problema smanjene cirkulacije mora u zatvorenim akvatorijima rezultiralo je uvođenjem prakse projektiranja i izvođenja cijevnih propusta kroz tijela nasipnih i gravitacionih lukobrana ( Crikvenica, Novi Vinodolski, Hydroexpert …). Svrha izvođenja cijevnih propusta je forsiranje izmjene mora između štićenog akvatorija i “otvorenog” mora. Međutim, prema našim spoznajama do sada nisu provedena temeljna istraživanja o doprinosu cijevnih propusta u izmjeni mora. U ovom radu prikazani su rezultati provedenih numeričkih simulacija cirkulacije mora i pronosa traserske otopine, upravo s ciljem kvantifikacije doprinosa cijevnih propusta u izmjeni „starog“ mora iz akvatorija marine s „vanjskim“ morem. Kao komparativni parametar za određivanje kvalitete pojedinog rješenja cijevnih propusta koristilo se tzv. „e-folding“ vrijeme. Za određivanje „e-folding“ vremena korišten je pristup detaljnije opisan u radu Cucco i Umgiesser (2006). Inicijalno se postavlja bezdimenzionalna koncentracija traserske (nereaktivne) otopine za cijelo područje štićenog lučkog bazena, te vrijednost koncentracije 0 za preostali dio modelske prostorne domene.Uslijed izmjene mora dolazi do razrjeđenja inicijalnih koncentracija kroz mehanizam konvektivne disperzije, odnosno do pada srednjih vrijednosti koncentracija traserske otopine na području lučkog bazena. Usvajanjem ovakve metodologije omogućava se i detekcija područja s duljim vremenom zadržavanja, „mrtve zone“ (područja povećane koncentracije trasera). Provedbom numeričkih simulacija dobivene su vremenske serije srednjih koncentracija traserske otopine u štićenim akvatorijima. Obradom rezultata svake provedene simulacije dobivaju se pripadna „e-folding“ vremena koja predstavljaju vrijeme potrebno da koncentracija traserske otopine padne na 37% svoje početne vrijednosti. Dobiveni rezultati u ovom radu mogu poslužiti projektantu pri donošenju odluke o potrebi izvedbe cijevnih propusta.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Građevinarstvo

POVEZANOST RADA