ระดับคลื่นซัดบนพื้นเอียงแบบขั้นบันได

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมและพัฒนาสมการทำนายความสูงคลื่นซัดบนโครงสร้างพื้นเอียงแบบขั้นบันได การศึกษาดำเนินการในรางจำลองคลื่น กว้าง 60 ซม. ลึก 80 ซม. และยาว 16 ม. ในห้องปฏิบัติการวิศวกรรมชลศาสตร์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา จังหวัดชลบุรี โดยทดลองบนโครงสร้างพื้นเอียงผิวเรียบ และโครงสร้างพื้นเอียงแบบผิวขั้นบันได ที่ความลาดเอียงของพื้นเอียง 14 ถึง 27 องศา ความลึกของน้ำที่ใช้ในการทดสอบเท่ากับ 35 ซม. คลื่นที่ใช้ในการศึกษาเป็นคลื่นแบบสม่ำเสมอที่ถูกสร้างขึ้นด้วยความถี่ 0.83 ถึง 1.67 เฮิรตซ์ ผลการทดลองในห้องปฏิบัติบ่งชี้ว่า ความสูงคลื่นซัดบนโครงสร้างพื้นเอียงมีความสัมพันธ์อย่างชัดเจนกับความลาดชันของโครงสร้าง ความชันของคลื่นเข้ากระทบ และความขรุขระของผิวโครงสร้างซึ่งในกรณีนี้ คือ ค่าความสูงของขั้นบันได ความลาดชันที่ลดลง ความชันของคลื่นที่เพิ่มขึ้น และความขรุขระของผิวโครงสร้างที่เพิ่มขึ้น ทำให้ความสูงคลื่นชัดสัมพัทธ์กับความสูงคลื่นเข้ากระทบลดลง เนื่องจากการสลายพลังงานของคลื่นจะเกิดมากขึ้นในสามกรณีดังกล่าว ผลการทดลองในห้องปฏิบัติการถูกนำมาพัฒนาเป็นสมการทำนายความสูงคลื่นซัด โดยคำนึงถึงความขรุขระ และสามารถประยุกต์ใช้ได้ทั้งกรณีพื้นเอียงผิวเรียบและกรณีพื้นเอียงผิวขรุขระในสมการเดียว และมีความแม่นยำมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับสมการของพื้นเรียบ สมการที่มีความแม่นยำมากขึ้นทำให้เราสามารถออกแบบโครงสร้างให้มีความสูงลดลง ซึ่งทำให้ค่าก่อสร้างลดลงไปด้วย