EFFECTS OF CROSS SHORE PROFILES ON THE SUSTAINABLE DESIGN OF COASTAL STRUCTURES
- 1. Arab Academy for Science, Technology, and Maritime Transport
- 2. Institute of Marine and Coastal Research
Description
The performance of the existing coastal structures at different locations along Alexandria coastline, Egypt was re-examined. These coastal structures have been constructed (1998-2002) on Alexandria coastline during the phase of widening the coastal road. The constructions of these coastal structures, although protected the coastal road but didn't maintain the sandy beaches. El-Sharnouby and Soliman (2011) studied the behaviour of these structures during a storm. This paper investigates the benefits of complementing the existing structures by adding limited modification. Three areas of different profiles and types of coastal protective works along Alexandria shoreline were selected to investigate their performance. The first area "Shatby† has a narrow sandy beach that is protected by a vertical seawall of 3-5 m above sea water level. The second area "Sporting† was protected by a revetment of 20-30 width with 10 ton concrete cubic blocks. In the third area "Loran†, revetment protected the shoreline against further erosion with beach profile completely covered by blocks, Reeve et el. (2008) used a two dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) numerical model to obtain wave run-up and overtopping characteristics. This model was based on the work of Liu et al. (1999) and Lin and Xu, (2006). A proposed artificial offshore submerged breakwater was introduced to determine its impact on wave runup. Beach profile data were collected by Coastal Research Institute monitoring program for the Alexandria coastal area. Profiles'surveying were carried out from a constructed land baseline to a water depth of 10.0 m below the M.W.L. The wave characteristics used at the three surveyed profiles are: significant wave height Hs = 1.00 m, dominant wave period = 6.0 sec with wave direction from N to NW. Several coastal protection schemes were explored; submerged sills, T-groins,..etc. The objectives were to determine their effects on the reduction of wave breaking heights, wave run up as well as maintaining nourished sandy beaches. The numerical model showed the reduction of wave runup (20%) by submerged reefs, however other design analyses would indicate that coupled systems could fulfil the sustainable design targets. However cost optimization as well as design risk level should play a rule in the final system selection. Detailed results are provided in the poster session as well as final paper.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
أعيد النظر في أداء الهياكل الساحلية القائمة في مواقع مختلفة على طول ساحل الإسكندرية، مصر. وقد تم بناء هذه الهياكل الساحلية (1998-2002) على ساحل الإسكندرية خلال مرحلة توسيع الطريق الساحلي. وعلى الرغم من أن إنشاءات هذه الهياكل الساحلية كانت تحمي الطريق الساحلي، إلا أنها لم تحافظ على الشواطئ الرملية. درس الشرنوبى وسليمان (2011) سلوك هذه الهياكل أثناء العاصفة. تبحث هذه الورقة في فوائد استكمال الهياكل القائمة بإضافة تعديل محدود. تم اختيار ثلاث مناطق ذات ملامح وأنواع مختلفة من أعمال الحماية الساحلية على طول ساحل الإسكندرية للتحقيق في أدائها. المنطقة الأولى "شاطبي† لديها شاطئ رملي ضيق محمي بجدار بحري عمودي يبلغ ارتفاعه 3-5 أمتار فوق مستوى مياه البحر. أما المنطقة الثانية "سبورتينغ† كانت محمية بحواجز بعرض 20-30 مع كتل خرسانية مكعبة 10 طن. في المنطقة الثالثة "لوران†، قام التجديد بحماية الخط الساحلي من المزيد من التآكل مع تغطية ملف الشاطئ بالكامل بالكتل، استخدم ريف وآخرون (2008) نموذجًا رقميًا ثنائي الأبعاد من طراز رينولدز - متوسط نافيير - ستوكس (RANS) للحصول على خصائص تشغيل الموجة وتجاوزها. استند هذا النموذج إلى عمل ليو وآخرون. (1999) ولين وشو، (2006). تم تقديم حاجز أمواج اصطناعي مغمور في البحر لتحديد تأثيره على تدفق الأمواج. تم جمع بيانات ملف الشاطئ من قبل برنامج مراقبة معهد البحوث الساحلية للمنطقة الساحلية بالإسكندرية. تم إجراء مسح التشكيلات الجانبية من خط أساس أرضي مبني إلى عمق مائي يبلغ 10.0 متر تحت MWL. خصائص الموجة المستخدمة في التشكيلات الجانبية الثلاثة التي تم مسحها هي: ارتفاع الموجة الكبير Hs = 1.00 m، فترة الموجة السائدة = 6.0 ثانية مع اتجاه الموجة من N إلى NW. تم استكشاف العديد من مخططات الحماية الساحلية ؛ العتبات المغمورة، الفخذين T،..إلخ. كانت الأهداف هي تحديد آثارها على الحد من ارتفاعات كسر الأمواج، وارتفاع الأمواج، وكذلك الحفاظ على الشواطئ الرملية المغذية. أظهر النموذج العددي انخفاض تدفق الأمواج (20 ٪) بواسطة الشعاب المرجانية المغمورة، ومع ذلك تشير تحليلات التصميم الأخرى إلى أن الأنظمة المقترنة يمكن أن تحقق أهداف التصميم المستدام. ومع ذلك، يجب أن يلعب تحسين التكلفة وكذلك مستوى مخاطر التصميم قاعدة في الاختيار النهائي للنظام. يتم تقديم النتائج التفصيلية في جلسة الملصق بالإضافة إلى الورقة النهائية.Translated Description (French)
La performance des structures côtières existantes à différents endroits le long de la côte d'Alexandrie, en Égypte, a été réexaminée. Ces structures côtières ont été construites (1998-2002) sur le littoral d'Alexandrie pendant la phase d'élargissement de la route côtière. Les constructions de ces structures côtières, bien que protégeant la route côtière, n'ont pas entretenu les plages de sable fin. El-Sharnouby et Soliman (2011) ont étudié le comportement de ces structures lors d'une tempête. Cet article étudie les avantages de compléter les structures existantes en ajoutant des modifications limitées. Trois zones de différents profils et types d'ouvrages de protection côtière le long du littoral d'Alexandrie ont été sélectionnées pour étudier leur performance. La première zone « Shatby† a une plage de sable étroite qui est protégée par une digue verticale de 3-5 m au-dessus du niveau de l'eau. La deuxième zone « Sporting† » était protégée par un revêtement de largeur 20-30 avec des blocs cubiques de béton de 10 tonnes. Dans la troisième zone « Loran†, le revêtement protégeait le rivage contre une érosion supplémentaire avec un profil de plage entièrement recouvert de blocs, Reeve et al. (2008) ont utilisé un modèle numérique Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) en deux dimensions pour obtenir les caractéristiques de remontée et de débordement des vagues. Ce modèle était basé sur les travaux de Liu et al. (1999) et Lin et Xu, (2006). Un brise-lames submergé artificiel en mer a été proposé pour déterminer son impact sur la montée des vagues. Les données de profil de plage ont été collectées par le programme de surveillance de l'Institut de recherche côtière pour la zone côtière d'Alexandrie. Les levés des profils ont été effectués à partir d'une ligne de base terrestre construite jusqu'à une profondeur d'eau de 10,0 m sous le M.W.L. Les caractéristiques des vagues utilisées aux trois profils étudiés sont : hauteur de vague significative Hs = 1,00 m, période de vague dominante = 6,0 sec avec direction des vagues de N à NW. Plusieurs systèmes de protection côtière ont été explorés ; seuils submergés, rainures en T, etc. Les objectifs étaient de déterminer leurs effets sur la réduction des hauteurs de rupture des vagues, la remontée des vagues ainsi que le maintien de plages de sable nourries. Le modèle numérique a montré la réduction de la remontée des vagues (20 %) par les récifs submergés, mais d'autres analyses de conception indiqueraient que les systèmes couplés pourraient atteindre les objectifs de conception durable. Cependant, l'optimisation des coûts ainsi que le niveau de risque de conception devraient jouer un rôle dans la sélection finale du système. Les résultats détaillés sont fournis dans la session d'affichage ainsi que dans le document final.Translated Description (Spanish)
Se reexaminó el rendimiento de las estructuras costeras existentes en diferentes lugares a lo largo de la costa de Alejandría, Egipto. Estas estructuras costeras se han construido (1998-2002) en la costa de Alejandría durante la fase de ampliación de la carretera costera. Las construcciones de estas estructuras costeras, aunque protegían la carretera costera, no mantenían las playas de arena. El-Sharnouby y Soliman (2011) estudiaron el comportamiento de estas estructuras durante una tormenta. Este documento investiga los beneficios de complementar las estructuras existentes mediante la adición de modificaciones limitadas. Se seleccionaron tres áreas de diferentes perfiles y tipos de obras de protección costera a lo largo de la costa de Alejandría para investigar su desempeño. La primera zona "Shatby† tiene una estrecha playa de arena que está protegida por un rompeolas vertical de 3-5 m sobre el nivel del mar. La segunda área "Sporting† estaba protegida por un revestimiento de 20-30 de ancho con bloques cúbicos de hormigón de 10 toneladas. En la tercera área "Loran†, el revestimiento protegió la costa contra una mayor erosión con el perfil de la playa completamente cubierto por bloques, Reeve et al. (2008) utilizaron un modelo numérico bidimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) para obtener las características de oleaje y sobrecarga. Este modelo se basó en el trabajo de Liu et al. (1999) y Lin y Xu, (2006). Se propuso un rompeolas artificial sumergido en alta mar para determinar su impacto en el oleaje. Los datos del perfil de la playa fueron recopilados por el programa de monitoreo del Coastal Research Institute para la zona costera de Alejandría. El levantamiento de perfiles se realizó desde una línea de base de terreno construida hasta una profundidad de agua de 10.0 m por debajo del M.W.L. Las características de ola utilizadas en los tres perfiles encuestados son: altura de ola significativa Hs = 1.00 m, período de ola dominante = 6.0 seg con dirección de ola de N a NW. Se exploraron varios esquemas de protección costera; alféizares sumergidos, T-groins,..etc. Los objetivos eran determinar sus efectos en la reducción de las alturas de ruptura de las olas, el aumento de las olas y el mantenimiento de playas de arena nutridas. El modelo numérico mostró la reducción del aumento de olas (20%) por los arrecifes sumergidos, sin embargo, otros análisis de diseño indicarían que los sistemas acoplados podrían cumplir con los objetivos de diseño sostenible. Sin embargo, la optimización de costos, así como el nivel de riesgo de diseño, deben ser una regla en la selección final del sistema. Los resultados detallados se proporcionan en la sesión de pósters, así como en el documento final.Files
pdf.pdf
Files
(196 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:62962daa1b19bbcc2db10b7bfd531ea6
|
196 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- آثار التشكيلات العابرة للشواطئ على التصميم المستدام للهياكل الساحلية
- Translated title (French)
- EFFETS DES PROFILS TRANSVERSAUX SUR LA CONCEPTION DURABLE DES STRUCTURES CÔTIÈRES
- Translated title (Spanish)
- EFECTOS DE LOS PERFILES CROSS SHORE EN EL DISEÑO SOSTENIBLE DE ESTRUCTURAS COSTERAS
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2098150570
- DOI
- 10.9753/icce.v33.posters.40
References
- https://openalex.org/W1984357069
- https://openalex.org/W2088849131
- https://openalex.org/W2099308184