ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΘΩΡΑΚΙΣΗΣ ΚΕΝΤΡΙΚΟΥ ΛΙΜΕΝΑ ΧΙΟΥ

Transcript

1 ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΘΩΡΑΚΙΣΗΣ ΚΕΝΤΡΙΚΟΥ ΛΙΜΕΝΑ ΧΙΟΥ ΟΡΙΣΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΛΙΜΕΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΚΘΕΣΗ ΤΕΥΧΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ 2017 / RΑ

2 Τεχνική Έκθεση ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Εισαγωγή Διαθέσιμα στοιχεία Αντικείμενο Μελέτης 1 2 ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ ΦΥΣΙΚΟΙ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ Θέση έργου Σύντομη περιγραφή Ανεμολογικά στοιχεία Εκτίμηση κυματικού κλίματος Στατιστική επεξεργασία ανεμολογικών στοιχείων Χαρακτηριστικά κυματισμών στα ανοιχτά Προώθηση κυματισμών στα ρηχά Υπολογισμός τοπικών κυματικών χαρακτηριστικών Στοιχεία ρευμάτων Παλιρροιακά στοιχεία 21 3 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΩΝ ΕΡΓΩΝ Διαστασιολόγηση ογκολίθων θωράκισης Περιγραφή προτεινόμενων έργων Έλεγχος έναντι υπερπηδήσεως 25 4 ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΡΓΟΥ 27 ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΙΚΟΝΩΝ Εικόνα 2-1: Άποψη της θωράκισης του εσωτερικού πρανούς... 6 Εικόνα 2-2: Άποψη του ακρομωλίου και του εγκατεστημένου φανού (Τμήμα Γ-Δ)... 6 Εικόνα 2-3: Άποψη του τμήματος Α-Β του υπό μελέτη κυματοθραύστη (Τμήμα Α-Β) 7 Εικόνα 2-4: Άποψη του υπό μελέτη κυματοθραύστη... 7 Εικόνα 2-5: Άποψη της θωράκισης του εξωτερικού πρανούς στο Α πέρας του προφυλακτήριου τοίχου (Τμήμα Γ-Δ)... 8 Εικόνα 2-6: Άποψη της θωράκισης του εξωτερικού πρανούς... 8 Εικόνα 2-7: Άποψη της θωράκισης του εξωτερικού πρανούς στη συναρμογή των Τμημάτων Β-Γ και Γ-Δ... 8 Εικόνα 2-8: Άποψη της θωράκισης του εξωτερικού πρανούς (Τμήμα Β-Γ) Ατάκτως ερριμμένοι ογκόλιθοι εκ σκυροδέματος... 9 Εικόνα 2-9: Άποψη της θωράκισης του εξωτερικού πρανούς (Τμήμα Β-Γ)... 9 Σελίδα I

3 Τεχνική Έκθεση Εικόνα 2-10: Άποψη της θωράκισης του εξωτερικού πρανούς στη συναρμογή των Τμημάτων Α-Β και Β-Γ... 9 ΠΙΝΑΚΑΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήμα 2-1: Θέση έργου... 3 Σχήμα 2-2: Λιμένας Χίου... 5 Σχήμα 2-3: Ανεμόγραμμα Μ.Σ. Χίου Σχήμα 2-4: Ανάπτυγμα πελάγους (F) βόρειας διεύθυνσης προώθησης Σχήμα 2-5: Ανάπτυγμα πελάγους (F) βορειοανατολικής διεύθυνσης προώθησης Σχήμα 2-6: Ανάπτυγμα πελάγους (F) ανατολικής διεύθυνσης προώθησης Σχήμα 2-7: Θέση παλιρροιογράφου στο λιμένα Χίου Σχήμα 3-1: Περιοχή προτεινόμενης ενίσχυσης της θωράκισης του βόρειου κυματοθραύστη του λιμένα Χίου ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 2-1: Ανεμολογικά στοιχεία Μ.Σ. Χίου ( ) Πίνακας 2-2: Ταχύτητες ανέμου σχεδιασμού περιόδου επαναφοράς Πίνακας 2-3: Χαρακτηριστικά κυματισμών σχεδιασμού για περίοδο επαναφοράς Τ R =100 έτη Πίνακας 2-4: Χαρακτηριστικά κυματισμών σχεδιασμού για περίοδο επαναφοράς T R = 10 έτη Πίνακας 2-5: Συνοπτικός πίνακας χαρακτηριστικών προωθημένων ανεμογενών κυματισμών Πίνακας 2-6: Ποσοστό ζημιών έργων με πρανή συναρτήσει του ύψους κύματος και του τύπου θωράκισης Πίνακας 2-7: Παλιρροιακά στοιχεία (Λιμένας Χίου) Πίνακας 3-1: Συγκεντρωτικός πίνακας γεωμετρικών χαρακτηριστικών διατομών έργων προστασίας Πίνακας 3-2: Αποτελέσματα υπολογισμού παροχής υπερπήδησης θωράκισης του κυματοθραύστη ΠΙΝΑΚΑΣ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ Διάγραμμα 2-1: Προώθηση κυματισμών βορείου τομέα στα ρηχά για περίοδο επαναφοράς T R =100 έτη Σελίδα II

4 Τεχνική Έκθεση Διάγραμμα 2-2: Προώθηση κυματισμών βορείου τομέα στα ρηχά για περίοδο επαναφοράς T R =10 έτη Διάγραμμα 2-3: Προώθηση κυματισμών βορειοανατολικού τομέα στα ρηχά για περίοδο επαναφοράς T R =100 έτη Διάγραμμα 2-4: Προώθηση κυματισμών βορειοανατολικού τομέα στα ρηχά για περίοδο επαναφοράς T R =10 έτη Διάγραμμα 2-5: Προώθηση κυματισμών ανατολικού τομέα στα ρηχά για περίοδο επαναφοράς T R =100 έτη Διάγραμμα 2-6: Προώθηση κυματισμών ανατολικού τομέα στα ρηχά για περίοδο επαναφοράς T R =10 έτη ΤΕΥΧΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ - ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α: ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΑΝΕΜΟΛΟΓΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β: ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΚΥΜΑΤΙΚΟΥ ΚΛΙΜΑΤΟΣ ΣΤΑ ΑΝΟΙΧΤΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ: ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΚΥΜΑΤΙΚΟΥ ΚΛΙΜΑΤΟΣ ΣΤΗ ΘΕΣΗ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Δ: ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΘΩΡΑΚΙΣΗΣ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Ε: ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΝΑΝΤΙ ΥΠΕΡΠΗΔΗΣΗΣ Σελίδα III

5 Τεχνική Έκθεση 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Εισαγωγή Η παρούσα μελέτη αφορά την ενίσχυση του εξωτερικού πρανούς λιμενοβραχίονα του λιμένα Χίου και συντάσσεται σε επίπεδο Οριστικής Μελέτης. 1.2 Διαθέσιμα στοιχεία Η εκπόνηση της μελέτης βασίσθηκε στην ανάλυση των φυσικών συνθηκών και των περιβαλλοντικών φορτίων της περιοχής ενδιαφέροντος. Στα πλαίσια αυτά συλλέχθηκαν και αξιολογήθηκαν στοιχεία που προέκυψαν από τα κάτωθι: Καταγραφή των ανεμολογικών στοιχείων του εγγύτερου μετεωρολογικού σταθμού σε σημαντικό βάθος χρόνου, Καταγραφή της μεταβολής της στάθμης της θάλασσας από τον εγγύτερο παλιρροιογράφο, Βυθομετρικά διαγράμματα, ως έχουν χορηγηθεί από το Δ.Λ.Τ. Χίου, Πρόσφατη αποτύπωση του υπό μελέτη κυματοθραύστη σε διατομές λαμβανόμενες καθ όλον το μήκος αυτού, Πληροφορίες από αλιείς και ναυτιλομένους και Επιτόπια αυτοψία με λήψη φωτογραφιών 1.3 Αντικείμενο Μελέτης Στο λιμάνι της Χίου εξυπηρετούνται σήμερα ως επί το πλείστον Ε/Γ Ο/Γ πλοία που συνδέουν τη νήσο με την ηπειρωτική χώρα και τα υπόλοιπα νησιά του βορειοανατολικού αιγαίου με τακτικά δρομολόγια ειδικά κατά τους θερινούς μήνες, ημερόπλοια που εκτελούν καθημερινά δρομολόγια από και προς τα τουρκικά παράλια, καθώς και μικρός αριθμός τουριστικών σκαφών. Αντικείμενο της παρούσας μελέτης είναι η ενίσχυση της εξωτερικής θωράκισης του βόρειου λιμενοβραχίονα, προκειμένου να εξασφαλιστούν ασφαλείς συνθήκες αφενός ελλιμενισμού των εξυπηρετούμενων σκαφών του λιμένα και αφετέρου κίνησης των διερχόμενων πεζών και οχημάτων όπισθεν του υφιστάμενου προφυλακτήριου τοίχου, με τον περιορισμό της υπερπήδησης της κατασκευής από τους πλέον ισχυρούς προσπίπτοντες κυματισμούς του ευρύτερου βορειοανατολικού τομέα. Σελίδα 1

6 Τεχνική Έκθεση Βασικό κριτήριο σχεδιασμού αποτέλεσε και η ανάσχεση κατά το δυνατόν της προκύπτουσας οπτικής όχλησης, χωρίς να απομειώνονται τα ανεκτά όρια των παροχών υπερπήδησης. Στο πλαίσιο αυτό αποφασίσθηκε αφενός η οριζόντια αύξηση του όγκου της κατασκευής, έτσι ώστε το μεγαλύτερο ποσοστό της προσπίπτουσας κυματικής δράσης να διαχέεται κατά τη διαδρομή αναρρίχησης και αφετέρου η κατακόρυφη αύξηση στη στάθμης στέψης του πρανούς. Για την ενίσχυση της εξωτερικής θωράκισης επιλέχθηκε στρώση εκ φυσικών ογκολίθων άνωθεν της υποκείμενης υφιστάμενης στρώσης. Σελίδα 2

7 Τεχνική Έκθεση 2 ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ ΦΥΣΙΚΟΙ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ 2.1 Θέση έργου Σύντομη περιγραφή Ο υπό μελέτη κυματοθραύστης αποτελεί εξωτερικό έργο προστασίας του λιμένα Χίου από τους προσπίπτοντες κυματισμούς του βόρειου και βορειοανατολικού τομέα (βλ. Σχήμα 2-1 και συνημμένο Σχέδιο Λ-00). Το λιμάνι της Χίου, χωροθετείται στις ανατολικές ακτές της νήσου ενώ εξυπηρετεί κατά κύριο λόγο την ακτοπλοϊκή και εμπορική διασύνδεση της νήσου με την ενδοχώρα και τα τουρκικά παράλια. Το λιμάνι είναι άρρηκτα συνδεδεμένο με την πόλη της Χίου η οποία αποτελεί την έδρα του Δήμου Χίου και της Περιφερειακής Ενότητας Χίου της Περιφέρειας Βορείου Αιγαίου, όπως προέκυψε από την εφαρμογή της νέας διοικητικής διαίρεσης της χώρας ως ισχύει από την σύμφωνα με το Πρόγραμμα Καλλικράτης (Ν.3852/2010 ΦΕΚ 87 Α ). Χίος Βόρειος κυματοθραύστης Λιμένας Χίου Σχήμα 2-1: Θέση έργου Πηγή υποβάθρου: Google Earth Σελίδα 3

8 Τεχνική Έκθεση Ο εν λόγω κυματοθραύστης είναι ουσιαστικά τρισκελής. Το πρώτο τμήμα (Α-Β) προσανατολισμού ΒΔ ΝΑ και συνολικού μήκους περί τα 250m, διαμορφώνεται στην προσήνεμη παρειά του από φυσικούς ογκολίθους, ενώ εσωτερικά είναι κρηπιδωμένος προς εξυπηρέτηση πλοίων που εκτελούν δρομολόγια από και προς τα τουρκικά παράλια. Στους χερσαίους χώρους επί του τμήματος Α-Β του κυματοθραύστη χωροθετούνται ανεκμετάλλευτες κτιριακές εγκαταστάσεις όπως η παλαιά ιχθυόσκαλα, το μνημείο «Μπούρτζι» κ.ά. Το δεύτερο τμήμα Β-Γ, το οποίο «στρέφεται» ελαφρώς προς Α με συνολικό μήκος περί τα 150m, διαμορφώνεται τόσο στην προσήνεμη όσο και στην υπήνεμη παρειά του από φυσικούς ογκολίθους, όπως αντίστοιχα και το τρίτο και τελευταίο τμήμα Γ-Δ, το οποίο ακολουθεί τη διεύθυνση του τμήματος Β-Γ με συνολικό μήκος περί τα 170m. Στο ακραίο όριό του λειτουργεί φανός σε λευκό εξαγωνικό θυλάκιο με στήλη, εξώστη και πράσινη οριζόντια λωρίδα ύψους περίπου 7,50m. Σε όλο το μήκος του κυματοθραύστη είναι κατασκευασμένος προφυλακτήριος τοίχος με κυμαινόμενο ύψος, ήτοι περί τα 3,70m στο πρώτο τμήμα Α-Β, 2,30m στο δεύτερο τμήμα Β-Γ και 2,80m στο ακραίο τμήμα Γ-Δ. Η υφιστάμενη θωράκιση συνίσταται κυρίως από φυσικούς ογκολίθους ευρείας διαβάθμισης, ήτοι από 0,2tn έως 2tn, οι οποίοι είναι εν γένει ατάκτως ερριμένοι, με τα μεγαλύτερα κλάσματα να εντοπίζονται περί της περιοχής της στέψης. Πλέον των φυσικών ογκολίθων στο έξαλο τμήμα του πρανούς και έμπροσθεν του προφυλακτήριου τοίχου απαντώνται ευμεγέθεις ογκόλιθοι εκ σκυροδέματος. Η κλίση του πρανούς είναι ήπια σε όλο το μήκος του κυματοθραύστη, ενώ το πλάτος της στέψης φθάνει έως τα 2m περίπου. Εξαιτίας της σχεδόν κάθετης στους διαμήκεις άξονες των τμημάτων Β-Γ και Γ-Δ πρόσπτωσης των κυματισμών που προέρχονται από τον ευρύτερο βορειοανατολικό τομέα, καθώς και του σημαντικά υψηλότερου ύψους του προφυλακτήριου τοίχου στο τμήμα Α-Β, για την ανάγκες της παρούσας εξετάζεται η ενίσχυση της θωράκισης του εξωτερικού πρανούς αποκλειστικά στα τμήματα Β-Γ και Γ-Δ και συγκεκριμένα στη συμβολή αυτών, όπου αφενός η γεωμετρία των συμβαλλόμενων πρανών και αφετέρου η απαντώμενη βυθομετρία έχουν ως αποτέλεσμα την τοπικά ραγδαία αύξηση της προσπίπτουσας κυματικής ενέργειας. Τα βάθη στην εξωτερική πλευρά του κυματοθραύστη κυμαίνονται από 3 έως 10m στο σύνολο του εύρους του. Στη συνέχεια παρατίθεται εκτενές φωτογραφικό υλικό από την υφιστάμενη διαμορφωμένη θωράκιση του εξωτερικού πρανούς του υπό μελέτη κυματοθραύστη (βλ. και Σχέδιο Λ-01). Σελίδα 4

9 Τεχνική Έκθεση Α Υπό μελέτη κυματοθραύστης Χίος Ακτοπλοΐα Β Λιμένας Χίου Γ Δ Τουριστικός λιμένας Νότιος κυματοθραύστης Σχήμα 2-2: Λιμένας Χίου Πηγή υποβάθρου: Google Earth Σελίδα 5

10 Τεχνική Έκθεση Εικόνα 2-1: Άποψη της θωράκισης του εσωτερικού πρανούς (Τμήμα Γ-Δ) Εικόνα 2-2: Άποψη του ακρομωλίου και του εγκατεστημένου φανού (Τμήμα Γ-Δ) Σελίδα 6

11 Τεχνική Έκθεση Α Β Υφιστάμενη εκ φυσικών ογκολίθων θωράκιση Εικόνα 2-3: Άποψη του τμήματος Α-Β του υπό μελέτη κυματοθραύστη (Τμήμα Α-Β) Β Α Γ Υφιστάμενη εκ φυσικών ογκολίθων θωράκιση Δ Εικόνα 2-4: Άποψη του υπό μελέτη κυματοθραύστη Σελίδα 7

12 Τεχνική Έκθεση Εικόνα 2-5: Άποψη της θωράκισης του εξωτερικού πρανούς στο Α πέρας του προφυλακτήριου τοίχου (Τμήμα Γ-Δ) Εικόνα 2-6: Άποψη της θωράκισης του εξωτερικού πρανούς (Τμήμα Γ-Δ) Εικόνα 2-7: Άποψη της θωράκισης του εξωτερικού πρανούς στη συναρμογή των Τμημάτων Β-Γ και Γ-Δ Σελίδα 8

13 Τεχνική Έκθεση Εικόνα 2-8: Άποψη της θωράκισης του εξωτερικού πρανούς (Τμήμα Β-Γ) Ατάκτως ερριμμένοι ογκόλιθοι εκ σκυροδέματος Εικόνα 2-9: Άποψη της θωράκισης του εξωτερικού πρανούς (Τμήμα Β-Γ) Εικόνα 2-10: Άποψη της θωράκισης του εξωτερικού πρανούς στη συναρμογή των Τμημάτων Α-Β και Β-Γ Σελίδα 9

14 Τεχνική Έκθεση 2.2 Ανεμολογικά στοιχεία Για την πρόγνωση του κυματικού κλίματος της περιοχής χρησιμοποιούνται τα διαθέσιμα ανεμολογικά στοιχεία του Μ.Σ. της Χίου τα οποία αφορούν σε μετρήσεις της περιόδου από το 1973 έως το 2007 (βλ. Παράρτημα Α). Οι επικρατέστεροι άνεμοι στην περιοχή είναι οι βόρειοι με συχνότητα εμφάνισης 35,23%, οι νότιοι με συχνότητα εμφάνισης 10,97% και οι βορειοανατολικοί με συχνότητας εμφάνισης 9,09%. Νηνεμία εμφανίζεται ετησίως σε ποσοστό 38,07% περίπου. Σύμφωνα με τα διαθέσιμα ανεμολογικά στοιχεία, η μέγιστη ένταση του ανέμου που έχει καταγραφεί είναι τα 9B με συχνότητα εμφάνισης 0,011% προερχόμενου από τη βόρεια διεύθυνση. Τα αναλυτικά διαθέσιμα ανεμολογικά στοιχεία σε ετήσια βάση δίδονται στον ακόλουθο Πίνακα και παρουσιάζονται γραφικά στο Σχήμα 2-3. Beuf / Διεύθ. Β ΒΑ Α ΝΑ Ν ΝΔ Δ ΒΔ Νηνεμία Σύνολο 0 38,066 38, ,033 0,022 0,011 0,011 0,066 0,033 0,011 0,033 0,22 2 1,849 0,583 0,132 0,484 1,563 0,429 0,143 0,385 5, ,701 2,367 0,154 0,892 4,920 0,737 0,341 0,594 21, ,710 2,796 0,066 0,374 2,323 0,495 0,132 0,363 17, ,318 1,805 0,033 0,121 1,233 0,253 0,022 0,066 9, ,928 0,881 0,011 0,022 0,550 0,088 0,011 0,011 4, ,189 0,407 0,011 0,011 0,264 0,055 0,011 0,011 1, ,495 0,209 0,011 0,011 0,055 0,033 0,011 0,011 0, ,011 0,022 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0, ,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0, ,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0 Σύνολο 35,234 9,092 0,429 1,926 10,974 2,123 0,682 1,474 38, Πίνακας 2-1: Ανεμολογικά στοιχεία Μ.Σ. Χίου ( ) Σελίδα 10

15 Τεχνική Έκθεση Ιστόγραμμα Ανεμολογικών Στοιχείων Σταθμού Χίου (Νηνεμία 38,07%) 35,23% B 40% 1,47% ΒΔ 30% BA 9,09% 20% 10% 0,68% Δ 0% A 0,43% 2,12% NΔ NA 1,93% N 10,97% Σχήμα 2-3: Ανεμόγραμμα Μ.Σ. Χίου 2.3 Εκτίμηση κυματικού κλίματος Στατιστική επεξεργασία ανεμολογικών στοιχείων Σύμφωνα με τη γεωγραφία και τον προσανατολισμό του υπό μελέτη κυματοθραύστη, οι κυματισμοί οι οποίοι μπορούν να προσβάλλον την περιοχή του έργου αντιστοιχούν σε ανέμους προερχόμενους από τον ευρύτερο βορειοανατολικό τομέα (Β, ΒΑ και Α). Για τις ανάγκες της παρούσας και ειδικότερα για τον καθορισμό των χαρακτηριστικών των κυματισμών σχεδιασμού εξετάζονται οι βόρειες, βορειοανατολικές και ανατολικές διευθύνσεις ανεμοπνοής. Για την κατά το δυνατό καλύτερη προσέγγιση του κυματικού κλίματος και με δεδομένο ότι οι κυματισμοί είναι ανεμογενείς, είναι απαραίτητη η στατιστική επεξεργασία των ανωτέρω στοιχείων. Για τη διαστασιολόγηση των προτεινόμενων εξωτερικών έργων, επελέγησαν δύο χαρακτηριστικοί κυματισμοί ανά διεύθυνση, σχετικά με την πιθανότητα εμφάνισής των στη χρονική διάρκεια ζωής του έργου. Ειδικότερα: Σύμφωνα με την σύσταση του USACE (1995), θα πρέπει για τον σχεδιασμό των συνήθων λιμενικών έργων να λαμβάνονται οι δυσμενέστερες κλιματολογικές συνθήκες (συνθήκες σχεδιασμού) που θα έχουν 50% Σελίδα 11

16 Τεχνική Έκθεση πιθανότητα εμφάνισης, στη χρονική διάρκεια ζωής του έργου. Η συνθήκη αυτή ικανοποιείται για περίοδο επαναφοράς 73 ετών. Στην παρούσα μελέτη επιλέγονται, υπέρ της ασφαλείας οι συνθήκες με περίοδο επαναφοράς 100 ετών με πιθανότητα υπέρβασης σε διάρκεια 50 ετών 39,50%. Για τον υπολογισμό των παροχών υπερπήδησης (overtopping) πάνω από τα έργα προστασίας, σε σχέση με την ασφάλεια των διερχόμενων πεζών όπισθεν των έργων, λαμβάνεται κυματισμός με σημαντικά μικρότερη περίοδο επαναφοράς, ήτοι 10 ετών. Στη διαδικασία στατιστικής επεξεργασίας των ανεμολογικών στοιχείων, η οποία παρουσιάζεται αναλυτικά στο Παράρτημα Α της παρούσας, εξετάσθηκαν οι κατανομές των Gumbel Και Weibull δύο και τριών παραμέτρων, από την οποία προέκυψε ότι η χρήση της κατανομής Weibull των τριών παραμέτρων αποδίδει ακριβέστερα τις μετρήσεις του Μ.Σ. Χίου, βάσει της μεθόδου Anderson-Darling (Goodness-of-Fit). Οι εντάσεις σχεδιασμού που υπολογίσθηκαν για την πρόγνωση των χαρακτηριστικών των ανεμογενών κυματισμών που προωθούνται στην περιοχή του υπό μελέτη έργου παρουσιάζονται στον ακόλουθο Πίνακα. Πίνακας 2-2: Ταχύτητες ανέμου σχεδιασμού περιόδου επαναφοράς Διεύθυνση Ανέμου Β ΒΑ Α Περίοδος Επαναφοράς (έτη) 100 και 10 ετών Ένταση (m/sec) Ένταση (Knots) Ένταση (B) ,20 52, ,90 46, ,40 51, ,87 44, ,50 41, ,63 30, Χαρακτηριστικά κυματισμών στα ανοιχτά Ελλείψει άλλων καταγραφών, για την εκτίμηση των χαρακτηριστικών μεγεθών των κυμάτων που προσβάλλουν το υπό μελέτη έργο, εφαρμόζεται το αριθμητικό ομοίωμα κατά Sverdrup - Munk - Bretshneider (S.M.B.), όπως αυτό περιγράφεται στο Shore Protection Manual (C.E.R.C, 1977). Σύμφωνα με τη μέθοδο αυτή, τα μεγέθη του χαρακτηριστικού κύματος (Η S - μέσες τιμές του 1/3 των μεγαλύτερων κυμάτων του Σελίδα 12

17 Τεχνική Έκθεση ενεργειακού φάσματος υπολογισμού) υπολογίζονται σε συνάρτηση με το ενεργό ανάπτυγμα πελάγους (F), την ταχύτητα (U 10 - μετρημένης σε 10m πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας ) και την διάρκεια (t d) πνοής του ανέμου που δημιουργεί τον κυματισμό. Τα αναπτύγματα πελάγους των τριών εξεταζόμενων διευθύνσεων (F) δίδονται στα ακόλουθα Σχήματα. B Fetch = 13,03 Κm Σχήμα 2-4: Ανάπτυγμα πελάγους (F) βόρειας διεύθυνσης προώθησης BΑ Fetch = 16,74 Κm Σχήμα 2-5: Ανάπτυγμα πελάγους (F) βορειοανατολικής διεύθυνσης προώθησης Σελίδα 13

18 Τεχνική Έκθεση Α Fetch = 10,47 Κm Σχήμα 2-6: Ανάπτυγμα πελάγους (F) ανατολικής διεύθυνσης προώθησης Το ενεργό ανάπτυγμα που προέκυψε για τη βόρεια διεύθυνση είναι ίσο με 13,03 Km, για τη βορειοανατολική διεύθυνση ίσο με 16,74 Km και για την ανατολική διεύθυνση 10,47 Km. Τα αποτελέσματα της μεθόδου S.M.B. για τις τρεις εξεταζόμενες διευθύνσεις παρατίθενται συνοπτικά στους κάτωθι Πίνακες (βλ. Παράρτημα Β). Πίνακας 2-3: Χαρακτηριστικά κυματισμών σχεδιασμού για περίοδο επαναφοράς Τ R =100 έτη Τομέας Βόρειος Βορειοανατολικός Ανατολικός Μέση διεύθυνση προώθησης κυματισμών Ενεργό ανάπτυγμα τομέα F (Km) U 10 (m/sec) H s (m) T s (sec) t d (hrs) 0 o 45 o 90 o 13,03 16,74 10,47 27,2 26,40 21,50 2,31 2,48 1,60 5,69 5,94 4,77 1,11 1,36 1,06 Σελίδα 14

19 Τεχνική Έκθεση Πίνακας 2-4: Χαρακτηριστικά κυματισμών σχεδιασμού για περίοδο επαναφοράς T R = 10 έτη Τομέας Βόρειος Βορειοανατολικός Ανατολικός Μέση διεύθυνση προώθησης κυματισμών Ενεργό ανάπτυγμα τομέα F (Km) U 10 (m/sec) H s (m) T s (sec) t d (hrs) 0 o 45 o 90 o 13,03 16,74 10,47 23,90 22,87 15,63 1,99 2,10 1,10 5,31 5,51 4,03 1,19 1,47 1,25 Από τα ανωτέρω στοιχεία προκύπτει ότι εκ του ανατολικού τομέα προωθούνται κυματισμοί με σημαντικά μικρότερο χαρακτηριστικό ύψος κύματος (Η s) εξαιτίας του μικρότερου αναπτύγματος πελάγους, αλλά και της μικρότερης εμφανιζόμενης ταχύτητας ανεμοπνοής. Επιπρόσθετα, παρά το γεγονός ότι η υπολογισθείσα ταχύτητα ανεμοπνοής προερχόμενης από το βόρειο τομέα είναι μεγαλύτερη από την αντίστοιχη του βορειοανατολικού τομέα, ωστόσο το χαρακτηριστικό ύψος κύματος (Η s) είναι μικρότερο εξαιτίας του μικρότερου αναπτύγματος πελάγους Προώθηση κυματισμών στα ρηχά Υπολογισμός τοπικών κυματικών χαρακτηριστικών Στην ανωτέρω ενότητα παρουσιάσθηκαν στοιχεία κυματισμών που αφορούν σε συνθήκες ανοιχτής θαλάσσης, ήτοι στα σημεία γένεσης αυτών. Κατά την προώθησή τους προς τα ρηχά τα χαρακτηριστικά των κυματισμών τροποποιούνται υπό την επίδραση των φαινομένων της ρήχωσης, της διάθλασης και υπό περίπτωση της περίθλασης, η οποία στην παρούσα μελέτη δεν λαμβάνεται υπόψη. Η εν λόγω διαφοροποίηση επιβάλλει την εύρεση των τροποποιημένων χαρακτηριστικών του κύματος (ύψος και μήκος) στην περιοχή του εξεταζόμενου έργου, έτσι ώστε να αποφευχθεί ενδεχόμενη υπερδιαστασιολόγηση των στρώσεων θωράκισης των εξεταζόμενων έργων. Σελίδα 15

20 Τεχνική Έκθεση Η εύρεση των τροποποιημένων χαρακτηριστικών λόγω των φαινομένων της ρήχωσης, διάθλασης και θραύσης των κυματισμών στηρίχθηκε στη μεθοδολογία και τις συστάσεις του Goda (2000), όπως προτείνεται και από CIRIA (2007) (βλ. Παράρτημα Γ). Στα ακόλουθα διαγράμματα παρουσιάζονται οι τιμές του χαρακτηριστικού ύψους H s για τις τρεις διευθύνσεις σχεδιασμού και περιόδους επαναφοράς 100 και 10 έτη. Διάγραμμα 2-1: Προώθηση κυματισμών βορείου τομέα στα ρηχά για περίοδο επαναφοράς T R =100 έτη Σελίδα 16

21 Τεχνική Έκθεση Διάγραμμα 2-2: Προώθηση κυματισμών βορείου τομέα στα ρηχά για περίοδο επαναφοράς T R =10 έτη Διάγραμμα 2-3: Προώθηση κυματισμών βορειοανατολικού τομέα στα ρηχά για περίοδο επαναφοράς T R =100 έτη Σελίδα 17

22 Τεχνική Έκθεση Διάγραμμα 2-4: Προώθηση κυματισμών βορειοανατολικού τομέα στα ρηχά για περίοδο επαναφοράς T R =10 έτη Διάγραμμα 2-5: Προώθηση κυματισμών ανατολικού τομέα στα ρηχά για περίοδο επαναφοράς T R =100 έτη Σελίδα 18

23 Τεχνική Έκθεση Διάγραμμα 2-6: Προώθηση κυματισμών ανατολικού τομέα στα ρηχά για περίοδο επαναφοράς T R =10 έτη Για τη διαστασιολόγηση της θωράκισης του εξωτερικού πρανούς του βόρειου κυματοθραύστη υπολογίστηκε ο προωθημένος κυματισμός Η 1/10, ο οποίος αντιστοιχεί στη μέση τιμή του 10% των υψηλότερων κυματισμών του φάσματος για περίοδο επαναφοράς T R= 100 έτη. Ο προωθημένος χαρακτηριστικός κυματισμός Η s για περίοδο επαναφοράς T R= 10 έτη και T R= 100 έτη χρησιμοποείται για την εκτίμηση του ύψους της στέψης θωράκισης. Επιπρόσθετα, από τα διαθέσιμα βυθομετρικά στοιχεία εκτιμήθηκε συντηρητικά ως βάθος φυσικού πυθμένα στον πόδα των νέων έργων ίσο με 10 m μετρούμενο από τη μέση στάθμη θαλάσσης. Στον ακόλουθο Πίνακα παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά των προωθημένων κυματισμών σχεδιασμού στην περιοχή του υπό μελέτη κυματοθραύστη του λιμένα. Σελίδα 19

24 Τεχνική Έκθεση Πίνακας 2-5: Συνοπτικός πίνακας χαρακτηριστικών προωθημένων ανεμογενών κυματισμών Διεύθυνση Ανάπτυξης Κυματισμών Β ΒΑ Α Περίοδος Επαναφοράς (έτη) Χαρακτηριστικά μεγέθη κυματισμών σχεδιασμού Η s, L (m) Η 1/10, L (m) T s (sec) L L (m) 100 2,10 2,67 5,69 44, ,83 2,32 5,31 40, ,24 2,85 5,94 47, ,91 2,43 5,51 42, ,16 1,48 4,77 33, ,08 1,37 4,03 24,99 Βάσει των ανωτέρω προκύπτει ότι οι κρίσιμοι κυματισμοί προέρχονται από τη βορειοανατολική διεύθυνση με χαρακτηριστικά H 1/10, L = 2,85 m για περίοδο επαναφοράς 100 ετών, H s, L = 1,91 m για περίοδο επαναφοράς 10 ετών και H s, L = 2,24 m για περίοδο επαναφοράς 100 ετών. Για την αποφυγή υπερδιαστασιολόγησης της διατομής και την απομείωση του αντίστοιχου κόστους κατασκευής του έργου, ελήφθη μειωτικός συντελεστής του ανωτέρω μέγιστου κυματισμού (H 1/10, L = 2,85 m) από τον ακόλουθο Πίνακα για μέγιστο ποσοστό αναμενόμενης ζημιάς της τάξης του 15-20%. Το εν λόγω ποσοστό αντιστοιχεί πρακτικά σε εύλογες μετακινήσεις ή αναδιάταξη των ογκολίθων θωράκισης, εφόσον ξεπερασθεί ο κυματισμός σχεδιασμού στο χρόνο ζωής του έργου. Πίνακας 2-6: Ποσοστό ζημιών έργων με πρανή συναρτήσει του ύψους κύματος και του τύπου θωράκισης Σελίδα 20

25 Τεχνική Έκθεση Βάσει των προεκτεθέντων ο κρίσιμος κυματισμός σχεδιασμού για τη διαστασιολόγηση της εξωτερικής στρώσης θωράκισης ανιστοιχεί σε Η sd = 2,85/1,27 = H =2,24 m. 2.4 Στοιχεία ρευμάτων Στην περιοχή μελέτης δεν έχουν πραγματοποιηθεί ρευματομετρήσεις. Από το γεγονός ότι δεν υπάρχουν καταγεγραμμένες αναφορές για έντονα φαινόμενα σε Πλοηγούς προκύπτει το συμπέρασμα ότι τυχόν αναπτυσσόμενα ρεύματα είναι σχετικά μικρής έντασης (μικρότερες ταχύτητες των 0,2 κόμβων ή 0,1 m/sec) και συνεπώς δεν εξετάζονται στο πλαίσιο της παρούσας κυματικής ανάλυσης. 2.5 Παλιρροιακά στοιχεία Ως αντιπροσωπευτικό της περιοχής μελέτης επιλέχθηκε το εγκατεστημένο παλιρροιόμετρο της Ελληνικής Υδρογραφικής Υπηρεσίας στο λιμένα Χίου, με καταγεγραμμένα στατιστικά στοιχεία 23 ετών ( ) τα οποία παρουσιάζονται ακολούθως (Πίνακας 2-7). Σύμφωνα με τα εν λόγω στοιχεία παρατηρείται διαφορά μεταξύ της Κατώτατης Ρηχίας (Κ.Ρ.) και της Μέσης Στάθμης Θάλασσας (Μ.Σ.Θ.) 0,55 cm, ενώ μεταξύ της Μέγιστης Πλήμμης (Μ.Π.) και της Μ.Σ.Θ. 0,49 cm. Στον ακόλουθο Πίνακα δίδονται συνοπτικά τα παλιρροιακά στοιχεία. Σελίδα 21

26 Τεχνική Έκθεση Σχήμα 2-7: Θέση παλιρροιογράφου στο λιμένα Χίου Πίνακας 2-7: Παλιρροιακά στοιχεία (Λιμένας Χίου) Στοιχεία Παλίρροιας Μετρήσεις (m) Μέγιστο εύρος 0,29 Μέσο εύρος 0,09 Ελάχιστο εύρος 0,01 Επάλλαξη 1,15 Σελίδα 22

27 Τεχνική Έκθεση 3 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΩΝ ΕΡΓΩΝ 3.1 Διαστασιολόγηση ογκολίθων θωράκισης Περιγραφή προτεινόμενων έργων Η διαστασιολόγηση των στρώσεων της θωράκισης του εξωτερικού πρανούς του βόρειου κυματοθραύστη υλοποιήθηκε με γνώμονα τις κυματικές συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή κάνοντας χρήση της μεθοδολογίας όπως προτάθηκε από τον Hudson (1974) και παρουσιάζεται αναλυτικά στο CEM Οι αναλυτικές σχέσεις και οι υπολογισμοί δίδονται αναλυτικά στο Παράρτημα Δ του τεύχους των υπολογισμών. Η ενίσχυση της θωράκισης περιλαμβάνει τμήμα του κυματοθραύστη στην περιοχή συναρμογής των επιμέρους τμημάτων Β-Γ και Γ-Δ, μήκους 80 m περίπου (βλ. Σχήμα 3-1 και Σχέδιο Λ-02), στη «σκιά» του οποίου τίθεται η είσοδος και το νότιο τμήμα της λιμενολεκάνης για κυματισμούς προερχόμενους από τον ευρύτερο βόρειο και βορειοανατολικό τομέα, σχεδιάζεται δε με την τοποθέτηση φυσικών ογκολίθων ατομικού βάρους 2,5 έως 4 tn. Το πάχος της εξωτερικής στρώσης θωράκισης άνωθεν της υφιστάμενης προβλέπεται κατ ελάχιστον ίσο με 2,10 m και διαμορφώνεται από δύο (2) φυσικούς ογκολίθους της ανωτέρω κατηγορίας. Η κλίση της εξωτερικής στρώσης θωράκισης διαμορφώνεται ίση με 3:2 (οριζόντια : κατακόρυφη), ενώ στον πόδα του έργου διαμορφώνεται αύλακας προστασίας από την προσπίπτουσα κυματική ενέργεια βάθους ίσου με τη διάμετρο ενός φυσικού ογκολίθου. Προκειμένου να επιτευχθεί το ανωτέρω πάχος της στρώσης προβλέπεται όπου κριθεί ευχερής, ο καθαρισμός και η απομάκρυνση φυσικών ή εκ σκυροδέματος ογκολίθων λελογισμένων διαστάσεων, από την στέψη και το κεκλιμένο πρανές της υφιστάμενης θωράκισης, καθώς και όσων ήθελε μετακινηθούν κατά τη διάνοιξη του αύλακα προστασίας «ποδός». Ιδιαίτερη προσοχή θα πρέπει να επιδειχθεί από τον Ανάδοχο, προκειμένου να μην διαταραχθεί η ισορροπία του υφιστάμενου πρανούς. Τo πλάτος της στέψης προβλέπεται ίσο με 3,15 m και διαμορφώνεται με την τοποθέτηση τριών (3) φυσικών ογκολίθων. Η στάθμη της στέψης του πρανούς προβλέπεται ίση με 3,00 m, λαμβανόμενη από Κατωτάτη Ρηχία, (βλ. και Σχέδιο Λ- 03). Η ίδια διάταξη φυσικών ογκολίθων προτείνεται στο σύνολο του τμήματος όπου σχεδιάζεται η προβλεπόμενη ενίσχυση της εξωτερικής θωράκισης. Σελίδα 23

28 Τεχνική Έκθεση Τα αποτελέσματα του άνω σχεδιασμού παρατίθενται πινακοποιημένα στον ακόλουθο Πίνακα. Πίνακας 3-1: Συγκεντρωτικός πίνακας γεωμετρικών χαρακτηριστικών διατομών έργων προστασίας Τμήμα έργου βόρειος κυματοθραύστης Διαβάθμιση Φ.Ο. θωράκισης (tn) r Πάχος στρώσης θωράκισης (m) B Πλάτος στέψης θωράκισης (m) Κλίση πρανών (ορ.:κατ.) 2,5 4,0 2,10 3,15 3:2 Σχήμα 3-1: Περιοχή προτεινόμενης ενίσχυσης της θωράκισης του βόρειου κυματοθραύστη του λιμένα Χίου Σελίδα 24

29 Τεχνική Έκθεση 3.2 Έλεγχος έναντι υπερπηδήσεως Η καθορισθείσα στάθμη στέψης του κυματοθραύστη ελέγχεται εν συνεχεία επί τη βάσει της μέγιστης επιτρεπόμενης παροχής υπερπήδησης και ανάλογα με τις σχεδιαζόμενες δραστηριότητες που προβλέπονται όπισθεν της θωράκισης και του υφιστάμενου προφυλακτήριου τοίχου. Η εκτίμηση της μέσης παροχής υπερπήδησης κυματισμών υλοποιήθηκε σύμφωνα με το εγχειρίδιο EurOtop περί έργων με θωρακισμένα εξωτερικά πρανή (βλ Παράρτημα Ε). Σημειώνεται ότι ο έλεγχος έναντι υπερπηδήσεως υλοποιείται σύμφωνα: Με τον χαρακτηριστικό κυματισμό Η s που αντιστοιχεί σε περίοδο επαναφοράς 10 ετών και προδιαγραφές που αφορούν κριτήρια λειτουργικότητας Με τον χαρακτηριστικό κυματισμό Η s που αντιστοιχεί σε περίοδο επαναφοράς 100 ετών και προδιαγραφές που αφορούν στην ευστάθεια του έργου. Στον ακόλουθο Πίνακα παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των αναλύσεων που πραγματοποιήθηκαν: Πίνακας 3-2: Αποτελέσματα υπολογισμού παροχής υπερπήδησης θωράκισης του κυματοθραύστη Περίοδος επαναφοράς T R (έτη) Ηs (m) Ts (m) Στάθμη στέψης από Κ.Ρ. (m) Μέση παροχή υπερπήδησης (m 3 /s/m) 100 2,24 5,94 3,00 9,37 x ,91 5,51 3,00 2,02 x 10-4 Όπως προκύπτει από τον ανωτέρω πίνακα οι τιμές της μέσης παροχής υπερπήδησης για κυματισμό με περίοδο επαναφοράς 10 ετών είναι μέσα στα επιτρεπόμενα όρια για κίνηση (10-4 <q<10-3 m 3 /s/m). εκπαιδευμένου προσωπικού, το οποίο κατά την παρουσία του όπισθεν της του προφυλακτήριου τοίχου αναμένει ότι θα βραχεί και διαθέτει κατάλληλο εξοπλισμό. Για τον κυματισμό με περίοδο επαναφοράς 100 ετών οι τιμές της μέσης παροχής υπερπήδησης που προκύπτουν είναι πολύ κάτω των ορίων σχετικά με θέματα ευστάθειας ή αστοχίας της διατομής (q<0,05 m 3 /s/m). Σελίδα 25

30 Τεχνική Έκθεση Με βάση των ανωτέρω διαστασιολόγηση δεν αναμένεται να δημιουργηθούν προβλήματα από την κυματική διαταραχή ακόμα για τα μικρότερα εξυπηρετούμενα τουριστικά σκάφη (L<10 m) εντός της λιμενολεκάνης. Σελίδα 26

31 Τεχνική Έκθεση 4 ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΡΓΟΥ Α/Α ΑΡ. ΤΙΜ. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΜΟΝ. 1η Ομάδα : Βυθοκορήσεις ΚΩΔ. ΑΝΑΘ. ΠΟΣΟΤ. ΤΙΜΗ ΜΟΝΑΔΟΣ (ΕΥΡΩ) ΔΑΠΑΝΗ (ΕΥΡΩ) 1 ΛΙΜ 2.01 Εκσκαφές πυθμένα θαλάσσης σε εδάφη Κατηγορίας A μ 3 ΛΙΜ ,00 2, ,00 2η Ομάδα : Φυσικοί Ογκόλιθοι Θωράκιση λιμενικών έργων με φυσικούς ογκολίθους 2 ΛΙΜ προέλευσης λατομείου ατομικού βάρους kg Ν1 Άρση στοιχείων θωράκισης ανεξαρτήτου ατομικού βάρους εξ 3 (ΛΙΜ ) ανελκύσεως 1.602,00 μ 3 ΛΙΜ ,00 18, ,00 μ 3 ΛΙΜ ,00 10, ,00 ΣΥΝΟΛΟ Γ.Ε. & Ε.Ο. 18% ΑΘΡΟΙΣΜΑ Ι ΑΠΡΟΒΛ 15% ΑΘΡΟΙΣΜΑ ΙΙ ΑΝΑΘΕΩΡΗΣΗ ΑΘΡΟΙΣΜΑ ΙΙΙ ΦΠΑ 17% ΓΕΝΙΚΟ ΣΥΝΟΛΟ ΣΥΝΟΛΟ Α1: ΣΥΝΟΛΟ Α2: ΣΥΝΟΛΟ Α: , , , , , , ,05 94, , , ,00 Ιανουάριος 2017 Σελίδα 27

32 ΤΕΥΧΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ

33 Παράρτημα Α Στατιστική επεξεργασία ανεμολογικών δεδομένων ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΑΝΕΜΟΛΟΓΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

34 Παράρτημα Α Στατιστική επεξεργασία ανεμολογικών δεδομένων Σελίδα 1

35 Παράρτημα Α Στατιστική επεξεργασία ανεμολογικών δεδομένων Πίνακας 1: Υπολογισμός ανεμοπνοής σχεδιασμού για T R = 10 και T R = 100 έτη (Β Διεύθυνση) Διεύθυνση Προώθησης: ΒΟΡΕΙΑ Συνολικός Αριθμός Παρατηρήσεων Μετ. Σταθμός: ΧΙΟΣ Μέση ταχύτητα Ανέμου (m/s) Συχνότητα Αρ. Παρατηρήσεων Πιθανότητα Εμφάνισης Αθροιστική Κατανομή Πιθανότητας -CDF (παρατηρήσεων) Κλίμακα Ανέμου 1Bf 1,03 0, ,0009 0,0009 2Bf 2,57 1, ,0525 0,0534 3Bf 4,37 11, ,3321 0,3855 4Bf 6,95 10, ,3040 0,6895 5Bf 9,77 6, ,1793 0,8688 6Bf 12,60 2, ,0831 0,9519 7Bf 15,69 1, ,0337 0,9856 8Bf 19,03 0, ,0140 0,9997 9Bf 22,64 0, ,0003 1, Bf 26,49 0, ,0000 1, Bf 30,609 0, ,0000 1,0000 Αθροίσματα - 35, ,00 - Βέλτιστη Προσαρμογή Weibull FT-I (Gumbel Distribution) A(?)= 0,900 A= 5,027 Παράμετροι B= 6,262 B= 2,158 k= 1,813 Συσχέτιση R 2 = 0,9923 R 2 = 0,963 Συνθήκη ΕΦΑΡΜΟΣΙΜΟ ΕΦΑΡΜΟΣΙΜΟ Υπολογιζόμενη Κατανομή Πιθανότητας Weibull FT-I (Gumbel Distribution) Ταχύτητα Ανέμου (m/s) CDF PDF Rsqr CDF PDF Rsqr 1,0289 0,0009 0,0123 0,000 0,0017 0, ,000 2,5722 0,0873 0,0903 0,001 0,0442 0, ,000 4,3728 0,2907 0,1272 0,009 0,2582 0, ,016 6,9450 0,6086 0,1101 0,007 0,6629 0, ,001 9,7744 0,8477 0,0586 0,000 0,8951 0, ,001 12,6039 0,9553 0,0215 0,000 0,9706 0, ,000 15,6906 0,9914 0,0050 0,000 0,9929 0, ,000 19,0344 0,9990 0,0007 0,000 0,9985 0, ,000 22,6356 0,9999 0,0001 0,002 0,9997 0, ,002 26,4939 1,0000 0,0000 0,000 1,0000 0, ,000 30,6094 1,0000 0,0000 0,000 1,0000 0, ,000 0,980 0,98 Αρ. Ετών Παρατηρήσεων 25 Αρ. Παρατηρήσεων 9645 Πιθανότητα εμφάνισης ενός συμβάντος με Χ έτη Περίοδο Επαναφοράς σε διάρκεια Υ ετών Weibull Gumbel Περίοδος Επαναφοράς Ταχύτητα Ανέμου Ταχύτητα Ανέμου Περίοδος Επαναφοράς Διάρκεια Πιθανότητα P( X<x) (Έτη) (m/s) (m/s) (Έτη) (Έτη) (%) 1 0, ,65 17, , ,02 21, , , ,97 22, , , ,04 26, , , ,53 27, , , ,88 27, ,43 12hrs/year 0, ,62 19,25 Ταχύτητα Ανέμου Σχεδιασμού Υψόμετρο Παρατηρήσεων (m) 4 Ζητούμενο Ύψόμετρο Τιμών (m) 10 Περίοδος Επαναφοράς (?): 10 Ταχύτητα Ανέμου Σχεδιασμού (m/s): 23,90 = 46,5 (knots) Υψόμετρο Παρατηρήσεων (m) 4 Ζητούμενο Ύψόμετρο Τιμών (m) 10 Περίοδος Επαναφοράς (?): 100 Ταχύτητα Ανέμου Σχεδιασμού (m/s): 27,2 = 52,9 (knots) Σελίδα 2

36 Παράρτημα Α Στατιστική επεξεργασία ανεμολογικών δεδομένων Πίνακας 2: Υπολογισμός ανεμοπνοής σχεδιασμού για T R = 10 και T R = 100 έτη (ΒΑ Διεύθυνση) Διεύθυνση Προώθησης: ΒΟΡΕΙΟΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Συνολικός Αριθμός Παρατηρήσεων Μετ. Σταθμός: ΧΙΟΣ Μέση ταχύτητα Ανέμου (m/s) Συχνότητα Αρ. Παρατηρήσεων Πιθανότητα Εμφάνισης Αθροιστική Κατανομή Πιθανότητας -CDF (παρατηρήσεων) Κλίμακα Ανέμου 1Bf 1,03 0, ,0024 0,0024 2Bf 2,57 0, ,0641 0,0665 3Bf 4,37 2, ,2603 0,3269 4Bf 6,95 2, ,3075 0,6344 5Bf 9,77 1, ,1985 0,8329 6Bf 12,60 0, ,0969 0,9298 7Bf 15,69 0, ,0448 0,9746 8Bf 19,03 0, ,0230 0,9976 9Bf 22,64 0, ,0024 1, Bf 26,49 0, ,0000 1, Bf 30,609 0, ,0000 1,0000 Αθροίσματα - 9, ,00 - Βέλτιστη Προσαρμογή Weibull FT-I (Gumbel Distribution) A(?)= 0,700 A= 5,318 Παράμετροι B= 7,037 B= 2,401 k= 1,923 Συσχέτιση R 2 = 0,9952 R 2 = 0,988 Συνθήκη ΕΦΑΡΜΟΣΙΜΟ ΕΦΑΡΜΟΣΙΜΟ Υπολογιζόμενη Κατανομή Πιθανότητας Weibull FT-I (Gumbel Distribution) Ταχύτητα Ανέμου (m/s) CDF PDF Rsqr CDF PDF Rsqr 1,0289 0,0028 0,0161 0,000 0,0026 0, ,000 2,5722 0,0754 0,0744 0,000 0,0434 0, ,001 4,3728 0,2490 0,1126 0,006 0,2270 0, ,010 6,9450 0,5483 0,1106 0,007 0,6017 0, ,001 9,7744 0,8042 0,0677 0,001 0,8553 0, ,000 12,6039 0,9360 0,0284 0,000 0,9530 0, ,001 15,6906 0,9862 0,0076 0,000 0,9868 0, ,000 19,0344 0,9982 0,0012 0,000 0,9967 0, ,000 22,6356 0,9999 0,0001 0,005 0,9993 0, ,005 26,4939 1,0000 0,0000 0,001 0,9999 0, ,001 30,6094 1,0000 0,0000 0,000 1,0000 0, ,000 0,980 0,98 Αρ. Ετών Παρατηρήσεων 25 Αρ. Παρατηρήσεων 2489 Πιθανότητα εμφάνισης ενός συμβάντος με Χ έτη Περίοδο Επαναφοράς σε διάρκεια Υ ετών Weibull Gumbel Περίοδος Επαναφοράς Ταχύτητα Ανέμου Ταχύτητα Ανέμου Περίοδος Επαναφοράς Διάρκεια Πιθανότητα P( X<x) (Έτη) (m/s) (m/s) (Έτη) (Έτη) (%) 1 0, ,26 16, , ,89 20, , , ,91 21, , , ,13 25, , , ,65 26, , , ,02 27, ,43 12hrs/year 0, ,46 21,15 Ταχύτητα Ανέμου Σχεδιασμού Υψόμετρο Παρατηρήσεων (m) 4 Ζητούμενο Ύψόμετρο Τιμών (m) 10 Περίοδος Επαναφοράς (?): 10 Ταχύτητα Ανέμου Σχεδιασμού (m/s): 22,87 = 44,5 (knots) Υψόμετρο Παρατηρήσεων (m) 4 Ζητούμενο Ύψόμετρο Τιμών (m) 10 Περίοδος Επαναφοράς (?): 100 Ταχύτητα Ανέμου Σχεδιασμού (m/s): 26,4 = 51,4 (knots) Σελίδα 3

37 Παράρτημα Α Στατιστική επεξεργασία ανεμολογικών δεδομένων Πίνακας 3: Υπολογισμός ανεμοπνοής σχεδιασμού για T R = 10 και T R = 100 έτη (Β Διεύθυνση) Διεύθυνση Προώθησης: ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Συνολικός Αριθμός Παρατηρήσεων Μετ. Σταθμός: ΧΙΟΣ Μέση ταχύτητα Ανέμου (m/s) Συχνότητα Αρ. Παρατηρήσεων Πιθανότητα Εμφάνισης Αθροιστική Κατανομή Πιθανότητας -CDF (παρατηρήσεων) Κλίμακα Ανέμου 1Bf 1,03 0, ,0256 0,0256 2Bf 2,57 0, ,3077 0,3333 3Bf 4,37 0, ,3590 0,6923 4Bf 6,95 0, ,1538 0,8462 5Bf 9,77 0, ,0769 0,9231 6Bf 12,60 0, ,0256 0,9487 7Bf 15,69 0, ,0256 0,9744 8Bf 19,03 0, ,0256 1,0000 9Bf 22,64 0, ,0000 1, Bf 26,49 0, ,0000 1, Bf 30,609 0, ,0000 1,0000 Αθροίσματα - 0, ,00 - Βέλτιστη Προσαρμογή Weibull FT-I (Gumbel Distribution) A(?)= 0,500 A= 2,623 Παράμετροι B= 5,008 B= 3,376 k= 1,401 Συσχέτιση R 2 = 0,9561 R 2 = 0,946 Συνθήκη ΕΦΑΡΜΟΣΙΜΟ ΕΦΑΡΜΟΣΙΜΟ Υπολογιζόμενη Κατανομή Πιθανότητας Weibull FT-I (Gumbel Distribution) Ταχύτητα Ανέμου (m/s) CDF PDF Rsqr CDF PDF Rsqr 1,0289 0,0420 0,1088 0,000 0,2012 0, ,031 2,5722 0,2521 0,1469 0,007 0,3624 0, ,001 4,3728 0,5022 0,1256 0,036 0,5513 0, ,020 6,9450 0,7592 0,0745 0,008 0,7573 0, ,008 9,7744 0,9066 0,0335 0,000 0,8867 0, ,001 12,6039 0,9680 0,0127 0,000 0,9493 0, ,000 15,6906 0,9912 0,0038 0,000 0,9794 0, ,000 19,0344 0,9981 0,0009 0,000 0,9923 0, ,000 22,6356 0,9997 0,0002 0,003 0,9973 0, ,002 26,4939 1,0000 0,0000 0,001 0,9992 0, ,001 30,6094 1,0000 0,0000 0,000 0,9997 0, ,000 0,945 0,94 Αρ. Ετών Παρατηρήσεων 25 Αρ. Παρατηρήσεων 117 Πιθανότητα εμφάνισης ενός συμβάντος με Χ έτη Περίοδο Επαναφοράς σε διάρκεια Υ ετών Weibull Gumbel Περίοδος Επαναφοράς Ταχύτητα Ανέμου Ταχύτητα Ανέμου Περίοδος Επαναφοράς Διάρκεια Πιθανότητα P( X<x) (Έτη) (m/s) (m/s) (Έτη) (Έτη) (%) 1 0, ,34 7, , ,88 13, , , ,61 15, , , ,32 21, , , ,20 22, , , ,82 23, ,43 12hrs/year 0, ,75 24,88 Ταχύτητα Ανέμου Σχεδιασμού Υψόμετρο Παρατηρήσεων (m) 4 Ζητούμενο Ύψόμετρο Τιμών (m) 10 Περίοδος Επαναφοράς (?): 10 Ταχύτητα Ανέμου Σχεδιασμού (m/s): 15,63 = 30,4 (knots) Υψόμετρο Παρατηρήσεων (m) 4 Ζητούμενο Ύψόμετρο Τιμών (m) 10 Περίοδος Επαναφοράς (?): 100 Ταχύτητα Ανέμου Σχεδιασμού (m/s): 21,5 = 41,7 (knots) Σελίδα 4

38 Παράρτημα Β Εκτίμηση κυματικού κλίματος στα ανοιχτά ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΚΥΜΑΤΙΚΟΥ ΚΛΙΜΑΤΟΣ ΣΤΑ ΑΝΟΙΧΤΑ

39 Παράρτημα Β Εκτίμηση κυματικού κλίματος στα ανοιχτά Η πρόγνωση των στατιστικών χαρακτηριστικών των κυματισμών που προσβάλουν την περιοχή μελέτης στα ανοικτά της, γίνεται στην παρούσα μελέτη με χρήση του αριθμητικού μοντέλου κατά Sverdrup - Munk - Bretshneider (S.M.B.) που παρουσιάζεται στο Shore Protection Manual (S.P.M.), 1977 και στο CIRIA (2007). Σύμφωνα με τη μέθοδο αυτή, τα μεγέθη του χαρακτηριστικού κύματος (μέσες τιμές του 1/3 των μεγαλύτερων κυμάτων της καταγραφής) υπολογίζονται σε συνάρτηση με το ενεργό ανάπτυγμα πελάγους, την ταχύτητα και την διάρκεια πνοής του ανέμου που δημιουργεί τον κυματισμό. Για τον υπολογισμό του αναπτύγματος πελάγους εφαρμόζεται η μέθοδος του «ενεργού αναπτύγματος» ( effective fetch ), που προτείνεται επίσης στο S.P.M., 1977, με 15 ακτίνες με κέντρο τη θέση υπολογισμού του κύματος. Ο τομέας πελάγους καθορίζεται για κάθε άνεμο, με βάση μία ακτίνα κατά την κύρια διεύθυνση του ανέμου και άλλες 14 ακτίνες, 7 εκατέρωθεν της πρώτης, με βήμα γωνίας 6 ο. Το εύρος του τομέα αυτού είναι 84 ο (τομέας γωνίας 42 ο στα δεξιά και στα αριστερά της κύριας διεύθυνσης του ανέμου). Οι νεότερες μέθοδοι πρόγνωσης κυματισμού που προτάθηκαν στη διεθνή βιβλιογραφία και επικράτησαν με ευρεία χρήση μέχρι σήμερα (όπως: κατά S.P.M., 1984, με ανάπτυγμα πελάγους με χρήση 9 ακτινών, και κατά Coastal Engineering Manual (C.E.M.), 2006, με μία ακτίνα) έχει παρατηρηθεί ότι δεν δίνουν γενικά ικανοποιητικά αποτελέσματα στις ελληνικές θάλασσες, ιδιαίτερα σε σύγκριση με την προηγούμενη μέθοδο κατά S.P.M., 1977, πιθανώς εξαιτίας της πολύπλοκης γεωμετρίας της ελληνικής ακτογραμμής, του ευμετάβλητου των διευθύνσεων και του ριπαίου χαρακτήρα των ανέμων. Το ενεργό ανάπτυγμα που προέκυψε για τη βόρεια διεύθυνση είναι ίσο με 13,03 Km, για τη βορειοανατολική διεύθυνση ίσο με 16,74 Km και για την ανατολική διεύθυνση 10,47 Km. Η μέθοδος υπολογισμού των κυματικών χαρακτηριστικών στα βαθιά νερά σύμφωνα με την μέθοδο S.M.B. (κατά S.P.M. 1977) βασίζεται στις ακόλουθες σχέσεις: 0.42 gh s gf 0.283tanh U U 0.25 gt s gf 1.20tanh πU U 1/2 2 gt d gf gf gf KexpAln BlnCDln U U U U Σελίδα 1

40 Παράρτημα Β Εκτίμηση κυματικού κλίματος στα ανοιχτά όπου: F: το ενεργό ανάπτυγμα πελάγους H s: το χαρακτηριστικό ύψος κύματος με βάση το κυματικό φάσμα της μεθόδου πρόγνωσης (Η mo = H s = Η 1/3 στα βαθιά, CEM 2002) T s: Η χαρακτηριστική περίοδος του κυματικού φάσματος t d: ο απαιτούμενος χρόνος για την πλήρη ανάπτυξη του κυματισμού (για ένα δεδομένο ανάπτυγμα F) K= A= B= C= D= Τα αποτελέσματα της μεθόδους S.M.B. για τις τρεις εξεταζόμενες διευθύνσεις και τις δύο περιόδους αναφοράς T R =100 και Τ R =10 έτη, δίδονται στους κάτωθι Πίνακες. Σελίδα 2

41 Παράρτημα Β Εκτίμηση κυματικού κλίματος στα ανοιχτά Πίνακας 1: Χαρακτηριστικά κυματισμού σχεδιασμού στα ανοιχτά (Β διεύθυνση - T R = 100 έτη) Υπολογισμός Μήκους Αναπτύγματος για Β (N) άνεμο Γωνία σχετική Γωνία από Βορρά R(km) cos θ cos 2 θ R cos 2 θ ,81 0, , , ,58 0, , , ,20 0, ,75 6, ,18 0, , , ,13 0, , , ,53 0, , , ,78 0, , , , , ,78 0, , , ,26 0, , , ,31 0, , , ,97 0, , , ,77 0, ,75 12, ,56 0, , , ,65 0, , ,16668 Αθροισμά: 13, , ,1114 Fetch = 13,03 km Εισαγωγή Ανεμολογικών Στοιχείων (100yrs περίοδος επαναφοράς) Ενταση Ανέμου (Βf) : - Tαχύτητα Ανέμου (m/sec) : 27,20 52,9 Knots Στάθμη Μετρήσεων (m) : - Υπολογισμός Χαρακτηριστικού Κυματισμού Ανάπτυγμα Πελάγους F (Km): F = 13,03 Km gh s /U 2 = 0,283 tan h (0,0125(gF/U 2 ) 0,42 ) Hs = 2,31 m gt s /2πU = 1,20 tan h (0,077(gF/U 2 ) 0,25 ) Ts = 5,69 sec Tp= 5,989 sec gt d /U = Kexp((A(ln(gF/U 2 )) 2 -Bln(gF/U 2 )+C) ½ +Dln(gF/U 2 td = 1,11 hrs Επομένως: Ύψος κύματος στα βαθειά (Hs ή H10) Hs : 2,31 m Μήκος κύματος στα βαθειά Lo : 50,54 m Σελίδα 3

42 Παράρτημα Β Εκτίμηση κυματικού κλίματος στα ανοιχτά Πίνακας 2: Χαρακτηριστικά κυματισμού σχεδιασμού στα ανοιχτά (Β διεύθυνση - T R = 10 έτη) Υπολογισμός Μήκους Αναπτύγματος για Β (N) άνεμο Γωνία σχετική Γωνία από Βορρά R(km) cos θ cos 2 θ R cos 2 θ ,81 0, , , ,58 0, , , ,20 0, ,75 6, ,18 0, , , ,13 0, , , ,53 0, , , ,78 0, , , , , ,78 0, , , ,26 0, , , ,31 0, , , ,97 0, , , ,77 0, ,75 12, ,56 0, , , ,65 0, , ,16668 Αθροισμά: 13, , ,1114 Fetch = 13,03 km Εισαγωγή Ανεμολογικών Στοιχείων (10yrs περίοδος επαναφοράς) Ενταση Ανέμου (Βf) : - Tαχύτητα Ανέμου (m/sec) : 23,90 46,5 Knots Στάθμη Μετρήσεων (m) : - Υπολογισμός Χαρακτηριστικού Κυματισμού Ανάπτυγμα Πελάγους F (Km): F = 13,03 Km gh s /U 2 = 0,283 tan h (0,0125(gF/U 2 ) 0,42 ) Hs = 1,99 m gt s /2πU = 1,20 tan h (0,077(gF/U 2 ) 0,25 ) Ts = 5,31 sec Tp= 5,595 sec gt d /U = Kexp((A(ln(gF/U 2 )) 2 -Bln(gF/U 2 )+C) ½ +Dln(gF/U 2 td = 1,19 hrs Επομένως: Ύψος κύματος στα βαθειά (Hs ή H10) Hs : 1,99 m Μήκος κύματος στα βαθειά Lo : 44,10 m Σελίδα 4

43 Παράρτημα Β Εκτίμηση κυματικού κλίματος στα ανοιχτά Πίνακας 3: Χαρακτηριστικά κυματισμού σχεδιασμού στα ανοιχτά (ΒΑ διεύθυνση - T R = 100 έτη) Υπολογισμός Μήκους Αναπτύγματος για ΒΑ (NΕ) άνεμο Γωνία σχετική Γωνία από Βορρά R(km) cos θ cos 2 θ R cos 2 θ ,19 0, , , ,48 0, , , ,41 0, ,75 13, ,71 0, , , ,38 0, , , ,92 0, , , ,73 0, , , , , ,38 0, , , ,79 0, , , ,60 0, , , ,26 0, , , ,88 0, ,75 19, ,88 0, , , ,78 0, , , Αθροισμά: 13, , ,2103 Fetch = 16,74 km Εισαγωγή Ανεμολογικών Στοιχείων (100yrs περίοδος επαναφοράς) Ενταση Ανέμου (Βf) : - Tαχύτητα Ανέμου (m/sec) : 26,40 51,3 Knots Στάθμη Μετρήσεων (m) : - Υπολογισμός Χαρακτηριστικού Κυματισμού Ανάπτυγμα Πελάγους F (Km): F = 16,74 Km gh s /U 2 = 0,283 tan h (0,0125(gF/U 2 ) 0,42 ) Hs = 2,48 m gt s /2πU = 1,20 tan h (0,077(gF/U 2 ) 0,25 ) Ts = 5,94 sec Tp= 6,255 sec gt d /U = Kexp((A(ln(gF/U 2 )) 2 -Bln(gF/U 2 )+C) ½ +Dln(gF/U 2 td = 1,36 hrs Επομένως: Ύψος κύματος στα βαθειά (Hs ή H10) Hs : 2,48 m Μήκος κύματος στα βαθειά Lo : 55,13 m Σελίδα 5

44 Παράρτημα Β Εκτίμηση κυματικού κλίματος στα ανοιχτά Πίνακας 4: Χαρακτηριστικά κυματισμού σχεδιασμού στα ανοιχτά (ΒΑ διεύθυνση - T R = 10 έτη) Υπολογισμός Μήκους Αναπτύγματος για ΒΑ (NΕ) άνεμο Γωνία σχετική Γωνία από Βορρά R(km) cos θ cos 2 θ R cos 2 θ ,19 0, , , ,48 0, , , ,41 0, ,75 13, ,71 0, , , ,38 0, , , ,92 0, , , ,73 0, , , , , ,38 0, , , ,79 0, , , ,60 0, , , ,26 0, , , ,88 0, ,75 19, ,88 0, , , ,78 0, , , Αθροισμά: 13, , ,2103 Fetch = 16,74 km Εισαγωγή Ανεμολογικών Στοιχείων (10yrs περίοδος επαναφοράς) Ενταση Ανέμου (Βf) : - Tαχύτητα Ανέμου (m/sec) : 22,87 44,5 Knots Στάθμη Μετρήσεων (m) : - Υπολογισμός Χαρακτηριστικού Κυματισμού Ανάπτυγμα Πελάγους F (Km): F = 16,74 Km gh s /U 2 = 0,283 tan h (0,0125(gF/U 2 ) 0,42 ) Hs = 2,10 m gt s /2πU = 1,20 tan h (0,077(gF/U 2 ) 0,25 ) Ts = 5,51 sec Tp= 5,796 sec gt d /U = Kexp((A(ln(gF/U 2 )) 2 -Bln(gF/U 2 )+C) ½ +Dln(gF/U 2 td = 1,47 hrs Επομένως: Ύψος κύματος στα βαθειά (Hs ή H10) Hs : 2,10 m Μήκος κύματος στα βαθειά Lo : 47,33 m Σελίδα 6

45 Παράρτημα Β Εκτίμηση κυματικού κλίματος στα ανοιχτά Πίνακας 5: Χαρακτηριστικά κυματισμού σχεδιασμού στα ανοιχτά (Α διεύθυνση - T R = 100 έτη) Υπολογισμός Μήκους Αναπτύγματος για Α (Ε) άνεμο Γωνία σχετική Γωνία από Βορρά R(km) cos θ cos 2 θ R cos 2 θ ,28 0, , , ,27 0, , , ,65 0, ,75 9, ,71 0, , , ,03 0, , , ,51 0, , , ,78 0, , , , , ,81 0, , , ,27 0, , , ,36 0, , , ,80 0, , , ,16 0, ,75 7, ,40 0, , , ,05 0, , , Αθροισμά: 13, , ,4244 Fetch = 10,47 km Εισαγωγή Ανεμολογικών Στοιχείων (100yrs περίοδος επαναφοράς) Ενταση Ανέμου (Βf) : - Tαχύτητα Ανέμου (m/sec) : 21,50 41,8 Knots Στάθμη Μετρήσεων (m) : - Υπολογισμός Χαρακτηριστικού Κυματισμού Ανάπτυγμα Πελάγους F (Km): F = 10,47 Km gh s /U 2 = 0,283 tan h (0,0125(gF/U 2 ) 0,42 ) Hs = 1,60 m gt s /2πU = 1,20 tan h (0,077(gF/U 2 ) 0,25 ) Ts = 4,77 sec Tp= 5,024 sec gt d /U = Kexp((A(ln(gF/U 2 )) 2 -Bln(gF/U 2 )+C) ½ +Dln(gF/U 2 td = 1,06 hrs Επομένως: Ύψος κύματος στα βαθειά (Hs ή H10) Hs : 1,60 m Μήκος κύματος στα βαθειά Lo : 35,56 m Σελίδα 7

46 Παράρτημα Β Εκτίμηση κυματικού κλίματος στα ανοιχτά Πίνακας 6: Χαρακτηριστικά κυματισμού σχεδιασμού στα ανοιχτά (Α διεύθυνση - T R = 10 έτη) Υπολογισμός Μήκους Αναπτύγματος για Α (Ε) άνεμο Γωνία σχετική Γωνία από Βορρά R(km) cos θ cos 2 θ R cos 2 θ ,28 0, , , ,27 0, , , ,65 0, ,75 9, ,71 0, , , ,03 0, , , ,51 0, , , ,78 0, , , , , ,81 0, , , ,27 0, , , ,36 0, , , ,80 0, , , ,16 0, ,75 7, ,40 0, , , ,05 0, , , Αθροισμά: 13, , ,4244 Fetch = 10,47 km Εισαγωγή Ανεμολογικών Στοιχείων (10yrs περίοδος επαναφοράς) Ενταση Ανέμου (Βf) : - Tαχύτητα Ανέμου (m/sec) : 15,63 30,4 Knots Στάθμη Μετρήσεων (m) : - Υπολογισμός Χαρακτηριστικού Κυματισμού Ανάπτυγμα Πελάγους F (Km): F = 10,47 Km gh s /U 2 = 0,283 tan h (0,0125(gF/U 2 ) 0,42 ) Hs = 1,10 m gt s /2πU = 1,20 tan h (0,077(gF/U 2 ) 0,25 ) Ts = 4,03 sec Tp= 4,238 sec gt d /U = Kexp((A(ln(gF/U 2 )) 2 -Bln(gF/U 2 )+C) ½ +Dln(gF/U 2 td = 1,25 hrs Επομένως: Ύψος κύματος στα βαθειά (Hs ή H10) Hs : 1,10 m Μήκος κύματος στα βαθειά Lo : 25,31 m Σελίδα 8

47 Παράρτημα Γ Εκτίμηση κυματικού κλίματος στη θέση του έργου ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΚΥΜΑΤΙΚΟΥ ΚΛΙΜΑΤΟΣ ΣΤΗ ΘΕΣΗ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ

48 Παράρτημα Γ Εκτίμηση κυματικού κλίματος στη θέση του έργου Οι κυματισμοί προωθούμενοι προς τα ρηχά αλλάζουν τα χαρακτηριστικά τους, λόγω των αλληλεπιδράσεων που αναπτύσσονται με τον πυθμένα και τα όρια της ξηράς (ακτές, ακρωτήρια κτλ). Οι τριβές έχουν ως αποτέλεσμα την απώλεια μέρους της κυματικής ενέργειας, η οποία οδηγεί στη μείωση του ύψους των προωθούμενων κυματισμών. Η διαδικασία αυτή είναι συνεχής και σταδιακή κατά την προώθηση των κυμάτων, καταλήγει όμως σε ένα οριακό σημείο, διαφορετικό για κάθε κυματισμό, στο οποίο η κατακόρυφη κατανομή των οριζοντίων ταχυτήτων διαφοροποιείται σημαντικά, με αποτέλεσμα το άνω τμήμα του κύματος να επιταχύνεται, ενώ το κάτω αντίστοιχα να επιβραδύνεται λόγω της αλληλεπίδρασης με τον πυθμένα. Αποτέλεσμα των δράσεων αυτών είναι να τροποποιείται σημαντικά το σχήμα του κυματισμού με συνέπεια να θραύεται διαχέοντας παράλληλα την ενέργεια του. Λόγω της έντασης του φαινομένου και της συγκέντρωσης κυματικής ενέργειας στην ευρύτερη περιοχή της θραύσης των κυμάτων παρατηρούνται και άλλα φαινόμενα όπως η ανύψωση της στάθμης της θάλασσας αλλά και η μεγιστοποίηση των ταχυτήτων προώθησης. Στα εν λόγω φαινόμενα της παράκτιας υδροδυναμικής συμμετέχουν τα φαινόμενα της διάθλασης και της ρήχωσης. Η διαδικασία αυτή έχει και πάλι ως αποτέλεσμα την σταδιακή διάχυση της κυματικής ενέργειας, που εκφράζεται μέσω της τροποποίησης των κυματικών χαρακτηριστικών. Η εύρεση των τροποποιημένων χαρακτηριστικών λόγω των φαινομένων της ρήχωσης, διάθλασης και θραύσης των κυματισμών στηρίχθηκε στη μεθοδολογία και τις συστάσεις του Goda (2000), όπως προτείνεται και από CIRIA (2007). Η μεθοδολογία αυτή υπολογίζει την φασματική προώθηση αποδίδοντας σε κάθε βάθος ελέγχου το ύψος του τροποποιημένου χαρακτηριστικού κυματισμού. Ο χαρακτηριστικός κυματισμός τροποποιείται καθώς οι υψηλότεροι κυματισμοί του ενεργειακού φάσματος θραύονται στα βαθιά νερά με αποτέλεσμα η συνολική ενέργεια που προωθείται προς τα ρηχά νερά συνεχώς να απομειώνεται και σε κάθε βάθος να αντιστοιχεί ένας μικρότερος χαρακτηριστικός κυματισμός. Πέραν του χαρακτηριστικού κυματισμού με την συγκεκριμένη υπολογιστική διαδικασία υπολογίζεται και ο μέγιστος κυματισμός του φάσματος αντίστοιχα για κάθε βάθος ελέγχου. Βάσει συστάσεων η διαστασιολόγηση έργων κοντά στην ακτή, λόγω του ότι παρουσιάζεται έντονη συσσώρευση ενέργειας με αποτέλεσμα τα χαρακτηριστικά του φάσματος να υπόκεινται σε έντονες αλλαγές, εκτελείται λαμβάνοντας κύμα σχεδιασμού το κύμα σε βάθος 0.5 Ηο από αυτή. Σελίδα 1

49 Παράρτημα Γ Εκτίμηση κυματικού κλίματος στη θέση του έργου Οι σχέσεις υπολογισμού που χρησιμοποιούνται από την συγκεκριμένη μεθοδολογία παρουσιάζονται στην συνέχεια (Y. Goda [2000] and CIRIA [2007]). K : h / L 0 0,2 H s 1 /3 min{( β 0 H 0 β1h), βmaxh 0, K s H 0 : h / L 0 0,2 H max H 1/250 Όπου, 1.8K s H 0 : h / L 0 0,2 * * * min{( β ), max, 1.8 : / 0 0,2 0 H 0 β1 h β H 0 K s H 0 h L H o είναι το τροποποιημένο ύψος κύματος έτσι ώστε να περιλαμβάνει και την επίδραση της διάθλασης ή / και της περίθλασης, που συνήθως αναφέρεται σε σχέση με το ισοδύναμο ύψος κύματος στα βαθιά νερά με την ακόλουθη σχέση : H 0 KdKR (H1 / 3) 0 Οι συντελεστές β 0, β 1, β max, β * 0,β * 1, β * max δίνονται από τις σχέσεις που παρουσιάζονται στον ακόλουθο Πίνακα: Πίνακας 1: Συντελεστές εξισώσεων Goda (2000) Συντελεστές H 1/3 Συντελεστές H max β 0 0, * 0, ( H 0 / L 0 ) exp[20 tan θ ] β ( H 0 / L 0 ) exp[20 tan θ ] β exp[4.2 tanθ ] * β1 0.63exp[3.8 tanθ ] βmax 0,29 * 0,29 max{0.92, 0.32( H 0 / L 0 ) exp[2.4 tanθ ] βmax max{1.65, 0.53( H 0 / L 0 ) exp[2.4 tanθ ] Για τον υπολογισμό της διάθλασης χρησιμοποιείται η γραμμική θεωρία των κυμάτων εξαιτίας των μη σημαντικών αποκλίσεων (ιδιαίτερα στην περίπτωση εφαρμογών έργων) στα προκύπτοντα ύψη κύματος σε σχέση με τα αντίστοιχα μίας ανάλυσης μαθηματικού μοντέλου. Η αλλαγή του ύψους κύματος, σε σχέση με το αντίστοιχο στα βαθιά νερά που οφείλεται στην αναδιανομή της κυματικής ενέργειας κατά μήκος του μετώπου προώθησης του κύματος, εκφράζεται μέσω του συντελεστή διάθλασης KR. Οι σχέσεις υπολογισμού του εν λόγω συντελεστή δίνεται στα ακόλουθα: θ arcsin(sin α 0 tanh( kh)) K R cosα 0 cosθ sin α sin θ 1 4 Τα τροποποιημένα χαρακτηριστικά όλων των διευθύνσεων που εξετάσθηκαν ανωτέρω υπολογίσθηκαν σε διάφορα βάθη κατά την προώθηση των κυματισμών στα Σελίδα 2

50 Παράρτημα Γ Εκτίμηση κυματικού κλίματος στη θέση του έργου ρηχά. Τα στοιχεία των χαρακτηριστικών κυματισμών σχεδιασμού των φασμάτων συνοψίζονται στους παρακάτω Πίνακες. Σελίδα 3

51 Παράρτημα Γ Εκτίμηση κυματικού κλίματος στη θέση του έργου Πίνακας 2: Χαρακτηριστικά προωθημένων κυματισμών στην περιοχή του έργου (Β Διεύθυνση - T R =100 έτη) Χαρακτηριστικά κυματισμού στα βαθειά H s = 2,31 m * H mo = H 1/3 at deep waters (CEM 2003) T s = 5,69 sec * T s = 0.93 T p (CEM 2003, BS 6349:1-2000, Goda 1985) Lo = 50,54 m t x,u = 1,11 hrs * Full Spectrum Development Time C o = 8,88 m/sec * Wave celerity C go = 4,44 m/sec * Wave Group Celerity Υπολογισμός τοπικών κυματικών χαρακτηριστικών Wave Propagation Angle ο α = 22,5 * Angle of Wave Approach tanθ = 0,05 * Mean Seabed Slope Διάθλαση και ρήχωση κυματισμού Depth T d/l L Cg Ks θ Kr Ho' H s H max (m) (sec) (m) (m/sec) ( o ) (m) (m) 40 5,69 0, ,63 4,45 0, ,54 1,0001 2,31 2,31 4, ,69 0, ,53 4,47 0, ,50 1,0000 2,31 2,30 4, ,69 0, ,98 4,67 0, ,23 0,9990 2,31 2,25 4, ,69 0, ,52 4,76 0, ,02 0,9983 2,31 2,23 4, ,69 0, ,62 4,95 0, ,60 0,9968 2,31 2,19 3, ,69 0, ,77 5,16 0, ,74 0,9939 2,30 2,13 3, ,69 0, ,93 5,22 0, ,35 0,9927 2,30 2,12 3, ,69 0, ,92 5,28 0, ,89 0,9912 2,29 2,10 3,78 9 5,69 0, ,56 5,31 0, ,26 0,9893 2,29 2,09 3,77 8 5,69 0, ,11 5,33 0, ,59 0,9873 2,28 2,09 3,75 5 5,69 0, ,92 5,09 0, ,78 0,9798 2,27 2,09 3,74 4 5,69 0, ,71 4,86 0, ,34 0,9765 2,26 2,08 3,53 3 5,69 0, ,04 4,48 0, ,70 0,9732 2,25 2,07 2,76 2,00 5,69 0, ,35 3,88 1, ,62 0,9695 2,24 1,54 2,00 Notes: * Wave heights appear at the input depths allowing for wave setup. * Significant wave heights near the shoreline may deviate from the calculated ones. It is proposed that shoreward of 0.5 Ho' any project is constructed with the Hs at 0.5 Ho' Σελίδα 4

52 Παράρτημα Γ Εκτίμηση κυματικού κλίματος στη θέση του έργου Πίνακας 3: Χαρακτηριστικά προωθημένων κυματισμών στην περιοχή του έργου (Β Διεύθυνση - T R =10 έτη) Χαρακτηριστικά κυματισμού στα βαθειά H s = 1,99 m * H mo = H 1/3 at deep waters (CEM 2003) T s = 5,31 sec * T s = 0.93 T p (CEM 2003, BS 6349:1-2000, Goda 1985) Lo = 44,10 m t x,u = 1,19 hrs * Full Spectrum Development Time C o = 8,30 m/sec * Wave celerity C go = 4,15 m/sec * Wave Group Celerity Υπολογισμός τοπικών κυματικών χαρακτηριστικών Wave Propagation Angle ο α = 22,5 * Angle of Wave Approach tanθ = 0,05 * Mean Seabed Slope Διάθλαση και ρήχωση κυματισμού Depth T d/l L Cg Ks θ Kr Ho' H s H max (m) (sec) (m) (m/sec) ( o ) (m) (m) 40 5,31 0, ,44 4,15 0, ,68 1,0007 1,99 1,99 3, ,31 0, ,10 4,16 0, ,50 1,0000 1,99 1,99 3, ,31 0, ,86 4,28 0, ,37 0,9995 1,99 1,96 3, ,31 0, ,63 4,34 0, ,24 0,9991 1,99 1,94 3, ,31 0, ,25 4,50 0, ,04 0,9984 1,99 1,91 3, ,31 0, ,78 4,70 0, ,26 0,9957 1,98 1,86 3, ,31 0, ,20 4,78 0, ,95 0,9946 1,98 1,84 3, ,31 0, ,45 4,85 0, ,55 0,9933 1,98 1,83 3,29 9 5,31 0, ,39 4,91 0, ,98 0,9915 1,97 1,81 3,26 8 5,31 0, ,24 4,96 0, ,38 0,9896 1,97 1,80 3,24 5 5,31 0, ,85 4,86 0, ,56 0,9818 1,95 1,80 3,22 4 5,31 0, ,26 4,67 0, ,22 0,9785 1,95 1,79 3,21 3 5,31 0, ,79 4,36 0, ,44 0,9746 1,94 1,78 2,70 2,00 5,31 0, ,51 3,82 1, ,27 0,9706 1,93 1,51 1,94 Notes: * Wave heights appear at the input depths allowing for wave setup. * Significant wave heights near the shoreline may deviate from the calculated ones. It is proposed that shoreward of 0.5 Ho' any project is constructed with the Hs at 0.5 Ho' Σελίδα 5

53 Παράρτημα Γ Εκτίμηση κυματικού κλίματος στη θέση του έργου Πίνακας 4: Χαρακτηριστικά προωθημένων κυματισμών στην περιοχή του έργου (ΒΑ Διεύθυνση - T R =100 έτη) Χαρακτηριστικά κυματισμού στα βαθειά H s = 2,48 m * H mo = H 1/3 at deep waters (CEM 2003) T s = 5,94 sec * T s = 0.93 T p (CEM 2003, BS 6349:1-2000, Goda 1985) Lo = 55,13 m t x,u = 1,36 hrs * Full Spectrum Development Time C o = 9,28 m/sec * Wave celerity C go = 4,64 m/sec * Wave Group Celerity Υπολογισμός τοπικών κυματικών χαρακτηριστικών Wave Propagation Angle ο α = 22,5 * Angle of Wave Approach tanθ = 0,05 * Mean Seabed Slope Διάθλαση και ρήχωση κυματισμού Depth T d/l L Cg Ks θ Kr Ho' H s H max (m) (sec) (m) (m/sec) ( o ) (m) (m) 40 5,94 0, ,54 4,65 0, ,68 1,0006 2,48 2,48 4, ,94 0, ,03 4,70 0, ,45 0,9998 2,48 2,46 4, ,94 0, ,19 4,96 0, ,09 0,9985 2,48 2,39 4, ,94 0, ,62 5,06 0, ,85 0,9977 2,47 2,37 4, ,94 0, ,23 5,25 0, ,26 0,9956 2,47 2,32 4, ,94 0, ,10 5,45 0, ,35 0,9927 2,46 2,27 4, ,94 0, ,04 5,51 0, ,90 0,9912 2,46 2,26 4, ,94 0, ,80 5,55 0, ,38 0,9896 2,45 2,24 4,04 9 5,94 0, ,37 5,56 0, ,77 0,9878 2,45 2,24 4,03 8 5,94 0, ,67 5,55 0, ,06 0,9858 2,44 2,23 4,02 5 5,94 0, ,82 5,23 0, ,22 0,9785 2,43 2,23 4,00 4 5,94 0, ,54 4,95 0, ,87 0,9755 2,42 2,23 3,56 3 5,94 0, ,52 4,55 1, ,23 0,9723 2,41 2,20 2,80 2,00 5,94 0, ,42 3,94 1, ,16 0,9688 2,40 1,56 2,04 Notes: * Wave heights appear at the input depths allowing for wave setup. * Significant wave heights near the shoreline may deviate from the calculated ones. It is proposed that shoreward of 0.5 Ho' any project is constructed with the Hs at 0.5 Ho' Σελίδα 6

54 Παράρτημα Γ Εκτίμηση κυματικού κλίματος στη θέση του έργου Πίνακας 5: Χαρακτηριστικά προωθημένων κυματισμών στην περιοχή του έργου (ΒΑ Διεύθυνση - T R =10 έτη) Χαρακτηριστικά κυματισμού στα βαθειά H s = 2,10 m * H mo = H 1/3 at deep waters (CEM 2003) T s = 5,51 sec * T s = 0.93 T p (CEM 2003, BS 6349:1-2000, Goda 1985) Lo = 47,33 m t x,u = 1,47 hrs * Full Spectrum Development Time C o = 8,60 m/sec * Wave celerity C go = 4,30 m/sec * Wave Group Celerity Υπολογισμός τοπικών κυματικών χαρακτηριστικών Wave Propagation Angle ο α = 22,5 * Angle of Wave Approach tanθ = 0,05 * Mean Seabed Slope Διάθλαση και ρήχωση κυματισμού Depth T d/l L Cg Ks θ Kr Ho' H s H max (m) (sec) (m) (m/sec) ( o ) (m) (m) 40 5,51 0, ,62 4,30 0, ,64 1,0005 2,10 2,10 3, ,51 0, ,58 4,32 0, ,62 1,0004 2,10 2,09 3, ,51 0, ,95 4,47 0, ,31 0,9993 2,09 2,05 3, ,51 0, ,63 4,55 0, ,15 0,9987 2,09 2,03 3, ,51 0, ,93 4,72 0, ,80 0,9975 2,09 2,00 3, ,51 0, ,36 4,93 0, ,02 0,9949 2,09 1,95 3, ,51 0, ,60 5,01 0, ,64 0,9936 2,08 1,93 3, ,51 0, ,66 5,07 0, ,18 0,9921 2,08 1,91 3,45 9 5,51 0, ,53 5,12 0, ,62 0,9904 2,08 1,90 3,42 8 5,51 0, ,16 5,15 0, ,95 0,9883 2,07 1,89 3,41 5 5,51 0, ,41 4,98 0, ,15 0,9807 2,06 1,89 3,39 4 5,51 0, ,55 4,77 0, ,78 0,9775 2,05 1,89 3,38 3 5,51 0, ,96 4,42 0, ,06 0,9739 2,04 1,88 2,72 2,00 5,51 0, ,38 3,86 1, ,90 0,9700 2,03 1,52 1,96 Notes: * Wave heights appear at the input depths allowing for wave setup. * Significant wave heights near the shoreline may deviate from the calculated ones. It is proposed that shoreward of 0.5 Ho' any project is constructed with the Hs at 0.5 Ho' Σελίδα 7

55 Παράρτημα Γ Εκτίμηση κυματικού κλίματος στη θέση του έργου Πίνακας 6: Χαρακτηριστικά προωθημένων κυματισμών στην περιοχή του έργου (Α Διεύθυνση - T R =100 έτη) Χαρακτηριστικά κυματισμού στα βαθειά H s = 1,60 m * H mo = H 1/3 at deep waters (CEM 2003) T s = 4,77 sec * T s = 0.93 T p (CEM 2003, BS 6349:1-2000, Goda 1985) Lo = 35,56 m t x,u = 1,06 hrs * Full Spectrum Development Time C o = 7,45 m/sec * Wave celerity C go = 3,73 m/sec * Wave Group Celerity Υπολογισμός τοπικών κυματικών χαρακτηριστικών Wave Propagation Angle ο α = 77,5 * Angle of Wave Approach tanθ = 0,05 * Mean Seabed Slope Διάθλαση και ρήχωση κυματισμού Depth T d/l L Cg Ks θ Kr Ho' H s H max (m) (sec) (m) (m/sec) ( o ) (m) (m) 40 4,77 1, ,00 3,73 1, ,91 1,0608 1,70 1,70 3, ,77 0, ,71 3,73 0, ,67 1,0494 1,68 1,68 3, ,77 0, ,52 3,76 0, ,23 0,9896 1,59 1,58 2, ,77 0, ,45 3,79 0, ,74 0,9715 1,56 1,54 2, ,77 0, ,29 3,88 0, ,63 0,9340 1,50 1,47 2, ,77 0, ,69 4,04 0, ,26 0,8428 1,35 1,30 2, ,77 0, ,35 4,11 0, ,59 0,8069 1,29 1,23 2, ,77 0, ,89 4,19 0, ,49 0,7682 1,23 1,16 2,09 9 4,77 0, ,27 4,28 0, ,99 0,7293 1,17 1,09 1,97 8 4,77 0, ,59 4,36 0, ,46 0,6960 1,12 1,03 1,86 5 4,77 0, ,59 4,45 0, ,71 0,5910 0,95 0,87 1,56 4 4,77 0, ,44 4,36 0, ,54 0,5609 0,90 0,83 1,50 3 4,77 0, ,66 4,13 0, ,51 0,5335 0,86 0,81 1,46 2,00 4,77 0, ,94 3,70 1, ,19 0,5086 0,82 0,82 1,46 Notes: * Wave heights appear at the input depths allowing for wave setup. * Significant wave heights near the shoreline may deviate from the calculated ones. It is proposed that shoreward of 0.5 Ho' any project is constructed with the Hs at 0.5 Ho' Σελίδα 8

56 Παράρτημα Γ Εκτίμηση κυματικού κλίματος στη θέση του έργου Πίνακας 7: Χαρακτηριστικά προωθημένων κυματισμών στην περιοχή του έργου (Α Διεύθυνση - T R =10 έτη) Χαρακτηριστικά κυματισμού στα βαθειά H s = 1,10 m * H mo = H 1/3 at deep waters (CEM 2003) T s = 4,03 sec * T s = 0.93 T p (CEM 2003, BS 6349:1-2000, Goda 1985) Lo = 25,31 m t x,u = 1,25 hrs * Full Spectrum Development Time C o = 6,29 m/sec * Wave celerity C go = 3,14 m/sec * Wave Group Celerity Υπολογισμός τοπικών κυματικών χαρακτηριστικών Wave Propagation Angle ο α = 22,5 * Angle of Wave Approach tanθ = 0,05 * Mean Seabed Slope Διάθλαση και ρήχωση κυματισμού Depth T d/l L Cg Ks θ Kr Ho' H s H max (m) (sec) (m) (m/sec) ( o ) (m) (m) 40 4,03 1, ,00 3,14 1, ,05 1,0185 1,13 1,13 2, ,03 1, ,00 3,14 1, ,97 1,0182 1,12 1,12 2, ,03 0, ,31 3,15 0, ,50 1,0000 1,10 1,10 1, ,03 0, ,34 3,15 0, ,53 1,0001 1,10 1,10 1, ,03 0, ,31 3,17 0, ,50 1,0000 1,10 1,10 1, ,03 0, ,19 3,22 0, ,38 0,9996 1,10 1,09 1, ,03 0, ,14 3,26 0, ,34 0,9994 1,10 1,08 1, ,03 0, ,99 3,31 0, ,20 0,9989 1,10 1,08 1,94 9 4,03 0, ,83 3,37 0, ,05 0,9984 1,10 1,06 1,92 8 4,03 0, ,49 3,45 0, ,74 0,9973 1,10 1,05 1,89 5 4,03 0, ,46 3,73 0, ,85 0,9911 1,09 1,00 1,81 4 4,03 0, ,05 3,77 0, ,56 0,9872 1,09 1,00 1,79 3 4,03 0, ,18 3,70 0, ,86 0,9825 1,09 1,00 1,79 2,00 4,03 0, ,35 3,44 0, ,31 0,9765 1,08 0,99 1,76 Notes: * Wave heights appear at the input depths allowing for wave setup. * Significant wave heights near the shoreline may deviate from the calculated ones. It is proposed that shoreward of 0.5 Ho' any project is constructed with the Hs at 0.5 Ho' Για τη διαστασιολόγηση των έργων προστασίας στην παρούσα μελέτη λαμβάνεται ως κυματισμός σχεδιασμού ο Η 1/10 που αντιστοιχεί στη μέση τιμή των κυματισμών με ύψος μεγαλύτερο από το 10% των καταγραφών. Στα ανοιχτά η σχέση μεταξύ των δυο κυματισμών είναι Η 1/10=1,27xH s. Καθώς όμως το φάσμα προωθείται προς τα ρηχά ο συντελεστής 1,27 που συνδέει τα δυο μεγέθη τροποποιείται. Έτσι για τον υπολογισμό του κύματος σχεδιασμού Η 1/10 εφαρμόζεται η μέθοδος των Battjes and Groenendijk (2000), η οποία περιγράφει την αθροιστική κατανομή του ύψους κύματος στα ξηρά και στη ζώνη θραύσης συνδυάζοντας δυο καμπύλες Weibull. Για την απλούστερη εφαρμογή της μεθόδου οι Battjes and Groenendijk (2000) παρήγαγαν πίνακες οι οποίοι μπορούν να εφαρμοστούν απευθείας για την εύρεση του αδιάστατου παράγοντα (CIRIA, chapter 4, section 4.2, Box4.4), ως κάτωθι: Σελίδα 9

57 Παράρτημα Γ Εκτίμηση κυματικού κλίματος στη θέση του έργου Πίνακας 8: Τιμές Η 1/10 /Η rms και 2% /Η rms (Πηγή: Ciria chapter 4/ section 4.2/ Box 4.4/ Table 4.10) Χαρακτηριστικά Ύψη H1/10/Hrms H2%/Hrms Non-dimensional transitional wave Htr/Hrms 0,05 1,466 1,548 0,50 1,467 1,549 1,00 1,518 1,603 1,20 1,573 1,662 1,35 1,626 1,717 1,50 1,638 1,778 1,75 1,759 1,884 2,00 1,786 1,985 2,50 1,799 1,978 3,00 1,8 1,978 Η χρήση του πίνακα αυτού απαιτεί τον υπολογισμό του κυματισμού H tr (transitional wave height) και του κυματισμού H rms (mean root square wave height), τα οποία δίνονται από τις ακόλουθες σχέσεις: H tr tana h H rms H m0 / h H m0 και όπου, tana η κλίση του πυθμένα, και h το βάθος του πυθμένα. Σελίδα 10

58 Παράρτημα Γ Εκτίμηση κυματικού κλίματος στη θέση του έργου Πίνακας 9: Συνοπτικά χαρακτηριστικά προωθημένων κυματισμών σχεδιασμού στην περιοχή του έργου (T R = 100 έτη) Τομέας: Βόρειος Τομέας: Βορειοανατολικός Τομέας: Ανατολικός Hs =2,31m Ts =5,69sec Hs =2,48m Ts =5,94sec Hs =1,60m Ts =4,77sec Βάθος Hs H1/10 Βάθος Hs H1/10 Βάθος Hs H1/10 (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) 40 2,31 2, ,48 3, ,70 2, ,30 2, ,46 3, ,68 2, ,25 2, ,39 3, ,58 2, ,23 2, ,37 3, ,54 1, ,19 2, ,32 2, ,47 1, ,13 2, ,27 2, ,30 1, ,12 2, ,26 2, ,23 1, ,10 2, ,24 2, ,16 1,48 9 2,09 2,66 9 2,24 2,84 9 1,09 1,39 8 2,09 2,65 8 2,23 2,84 8 1,03 1,31 5 2,09 2,82 5 2,23 3,02 5 0,87 1,10 4 2,08 2,76 4 2,23 2,92 4 0,83 1,06 3 2,07 2,62 3 2,20 2,77 3 0,81 1,03 2 1,54 1,94 2 1,56 1,96 2 0,82 1,11 Σελίδα 11

59 Παράρτημα Γ Εκτίμηση κυματικού κλίματος στη θέση του έργου Πίνακας 10: Συνοπτικά χαρακτηριστικά προωθημένων κυματισμών σχεδιασμού στην περιοχή του έργου (T R = 10 έτη) Τομέας: Βόρειος Τομέας: Βορειοανατολικός Τομέας: Ανατολικός Hs =1,99m Ts =5,31sec Hs =2,10m Ts =5,51sec Hs =1,10m Ts =4,03sec Βάθος Hs H1/10 Βάθος Hs H1/10 Βάθος Hs H1/10 (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) 40 1,99 2, ,10 2, ,13 1, ,99 2, ,09 2, ,12 1, ,96 2, ,05 2, ,10 1, ,94 2, ,03 2, ,10 1, ,91 2, ,00 2, ,10 1, ,86 2, ,95 2, ,09 1, ,84 2, ,93 2, ,08 1, ,83 2, ,91 2, ,08 1,37 9 1,81 2,30 9 1,90 2,42 9 1,06 1,35 8 1,80 2,29 8 1,89 2,40 8 1,05 1,33 5 1,80 2,40 5 1,89 2,54 5 1,00 1,28 4 1,79 2,42 4 1,89 2,55 4 1,00 1,26 3 1,78 2,30 3 1,88 2,40 3 1,00 1,33 2 1,51 1,89 2 1,52 1,91 2 0,99 1,33 Σελίδα 12

60 Παράρτημα Δ Διαστασιολόγηση θωράκισης ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Δ ΔΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ΘΩΡΑΚΙΣΗΣ

61 Παράρτημα Δ Διαστασιολόγηση θωράκισης Για τη διαστασιολόγηση της στρώσης θωράκισης του εξωτερικού πρανούς που προβλέπεται για την βόρειο κυματοθραύστη, εφαρμόζεται η μέθοδος του Hudson (όπως αυτή παρουσιάζεται στο CEM 2006, στο CERC_SPM 1984 και στο CIRIA Η μέθοδος Hudson για φυσικούς ογκολίθους χρησιμοποιεί συντηρητικά το κύμα H 1/10 και όχι το Η s. Hudson (1998) Η σχέση του Hudson, βάση της οποίας προκύπτει το απαιτούμενο μέσο βάρος του ογκολίθου είναι: όπου, H D n50 ( K cot ) D 1/ 3 ή 50 K D H ( / s s w 3 1) 3 cot Η: το κύμα σχεδιασμού της μελέτης, το οποίο είναι είτε το H s (για Ε.Τ.Ο. εκ σκυροδέματος) είτε το Η 1/10 (για φυσικούς ογκολίθους) ρ s: το ειδικό βάρος των φ.ο. (2,65 τον/μ 3 ) ρ w: η πυκνότητα του θαλάσσιου ύδατος (τον/μ 3 ) Δ: (ρ s/ ρ w)-1 D n50: Μ 50: το αντίστοιχο μήκος του κύβου της μέσης διαμέτρου του φυσικού ογκόλιθου το μέσο απαιτούμενο βάρους του φ.ο. της θωράκισης (με 50% του πλήθους των λίθων να ζυγίζουν πάνω από Μ 50) α: η γωνία κλίσης του πρανούς (2/3) Κ D: συντελεστής ευστάθειας Ο συντελεστής ευστάθειας του Hudson Κ D για φυσικούς ογκολίθους εξαρτάται από τις συνθήκες θραύσης (θραυόμενοι ή μη-θραυόμενοι κυματισμοί) και το χαρακτηρισμό της διατομής ως κορμό ή ακρομώλιο. Συντηρητικά λαμβάνονται υπόψη συνθήκες θραυόμενων κυματισμών, ενώ επιλέγεται για τον κορμό του έργου συντελεστής ευστάθειας Κ D=2,00 που αντιστοιχεί σε τραχείς γωνιώδεις φυσικούς ογκολίθους τυχαίας τοποθέτησης. Σελίδα 1

62 Παράρτημα Δ Διαστασιολόγηση θωράκισης Πίνακας 1: Τιμές συντελεστή ευστάθειας K D (Πηγή: SPM 1984-Vol II) H ανωτέρω μεθοδολογία εφαρμόζεται για κανονικούς (regular) κυματισμούς, δεν λαμβάνει υπόψη την περίοδο του κύματος και το ποσοστό καταστροφής της διατομής, ενώ χρησιμοποιείται για διατομές με μικρή υπέρβαση και σημαντική διαπερατότητα (πορώδες). Σημειώνεται ότι για την αποφυγή υπερδιαστασιολόγησης της στρώσης θωράκισης και την απομείωση του κόστους κατασκευής λαμβάνεται μειωτικός συντελεστής από τον ακόλουθο Πίνακα για μέγιστο ποσοστό αναμενόμενης ζημιάς της τάξης του 15-20%. Σελίδα 2

63 Παράρτημα Δ Διαστασιολόγηση θωράκισης Το εν λόγω ποσοστό αντιστοιχεί πρακτικά σε εύλογες μετακινήσεις ή αναδιάταξη των ογκολίθων θωράκισης, εφόσον ξεπερασθεί ο κυματισμός σχεδιασμού στο χρόνο ζωής του έργου. Πίνακας 2: Ποσοστό ζημιών έργων με πρανή συναρτήσει του ύψους κύματος και του τύπου θωράκισης Σελίδα 3

64 Παράρτημα Δ Διαστασιολόγηση θωράκισης α. Input Data H des (?) = 2,24 m (The local design wave height - can be either H s or H 1/10 ) ρ s (?) = 2,65 ton/m3 (specific weight of natural stones) ρ w (?) = 1,025 ton/m3 (specific weight of sea water) K D (?) = 2,0 (stability coefficient) (taken from tables either S.P.M. 1984, or C.E.M. 2006, or CIRIA) T οp = - sec (peak spectral wave period) s οp = - (wave steepness corresponding to peak period) Δ = 1,585 (apparent specific weight) D n50 = m (is the calculated armour stone diameter corresponding to the equivalent cube) tana(?) = 0,667 (armour slope) M 50 = (?) (mass of the appropriate armour stone - 50%) b. Application (α) The relationship refers to regular waves) (b) Does not taken into account the wave period (c) The percentage dameage is not taken into account (d) used to non-overtopped or slightly overtopped structures and permeable structures only According to CEM the design wave height can be either the characteristic or the H1/10. And depends to the designer which of them will be used in the calculation formula. According to CIRIA only the H1/10 is mentioned as the design wave height. In most cases the latter one should be incorporated in the armour design. c. Results M 50 = W 50 = 2,49 ton D n50 = 0,980 m Based on the above the stone gradation should be from 0.75 to 1.25 form the calculated weight thus: Stone gradation : 1,87 up to 3,11 ton The armour layer thickness is calculated from the : r = n x K Δ χ (W 50 /W st ) (1/3) where, n(?) : is the layer number = 2 K Δ (?) : layer coefficient = 1 Thus it will be : 1,96 m Crest width According to C.E.R.C., 1984 three ( 3 at least) stones should be used for the crest formation, thus The relationship used is the above one for the layer thickness with only chang to the number of stones Β= 2,94 m Σελίδα 4

65 Παράρτημα Ε Έλεγχος έναντι υπερπήδησης ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Ε ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΝΑΝΤΙ ΥΠΕΡΠΗΔΗΣΗΣ

66 Παράρτημα Ε Έλεγχος έναντι υπερπήδησης Για την εκτίμηση του ύψους της στέψης θωράκισης πραγματοποιήθηκε υπολογισμός της υπερπήδησης των κυματισμών σύμφωνα με το εγχειρίδιο EurΟtop για έργα με θωρακισμένα πρανή. Η μέση παροχή υπερπήδησης υπολογίζεται προκειμένου να εκτιμηθεί το ελάχιστο επιτρεπόμενο ύψος της στέψης του πρανούς της εξωτερικής θωράκισης. Σύμφωνα με το εγχειρίδιο EurOtop η μέση παροχή υπερπήδησης υπολογίζεται από τις κάτωθι σχέσεις: όπου: Η s: Σημαντικό ύψος κύματος έμπροσθεν του έργου T s: Περίοδος κυματισμού (τοπική) T p: Περίοδος κορυφής (T s/t p= γενικά) T m: Μέση κυματική περίοδος (T m/t p=0.79 to 0.87 for a JONSWAP & Tm/Tp=0.79 to 0.82 for a PM spectrum) tanα: Κλίση πρανούς (α ο ) β: Γωνία πρόσπτωσης κυματισμών (η γωνία μεταξύ της διεύθυνσης προώθησης του κυματισμού και τον κάθετο στο έργο άξονα -για κάθετη πρόσπτωση β=0 ο -μετά από μετασχηματισμό λόγω διάθλασης). h: Τοπικό βάθος R c: Ύψος στέψης έργου πάνω από την Σ.Η. G c: Πλάτος στέψης L om: Μήκος κύματος στα βαθεία που αντιστοιχεί στην μέση περίοδο κυματισμού s om: Καμπυλότητα κυματισμού (με χρήση τοπικού H s και T m) Στις ανωτέρω σχέσεις υπεισέρχονται οι μειωτικοί συντελεστές γ b, γ β και γ f, οι οποίοι υπολογίζονται ως εξής: Μειωτικός συντελεστής λόγω ποδός γ b: b B dh 1 r 1 r, με 0.6 γ b 1.0, Σελίδα 1

67 Παράρτημα Ε Έλεγχος έναντι υπερπήδησης όπου r B / L B berm d h r dh cos, x όπου: x=z 2% για z 2% > -d h > 0 (πόδας άνω της ΜΣΘ) x=2η m0 για 2Η m0 > d h 0 (πόδας κάτω της ΜΣΘ) r dh= 1.0 όταν - d h z 2% ή d h 2Η m0 (εκτός επιρροής) Μειωτικός συντελεστής για λοξή πρόσπτωση κυματισμών γ β: , για 0 β 80 o Σελίδα 2

68 Παράρτημα Ε Έλεγχος έναντι υπερπήδησης Σημειώνεται ότι και στις δύο περιπτώσεις για β μεγαλύτερο του 80 o η τιμή β=80 ο εφαρμόζεται και το ύψος και κύματος μεταβάλλονται κατάλληλα. Για β>110 o η υπερπήδηση θεωρείται ίση με q=0 m 3 /s/m. Μειωτικός συντελεστής λόγω τραχύτητας, γf: Ο μειωτικός συντελεστής λόγω τραχύτητας λαμβάνεται από τους ακόλουθους πίνακες του παραρτήματος Α του TAW(2002a): Πίνακας 1: Τιμές μειωτικού συντελεστή τραχύτητας Στον ακόλουθο Πίνακα δίδονται τα όρια της παροχής υπερπήδησης όπως παρουσιάζονται στο CIRIA (Allsop et al., 2005): Σελίδα 3

69 Παράρτημα Ε Έλεγχος έναντι υπερπήδησης Πίνακας 2: Kρίσιμες τιμές σχεδιασμού παροχών και ποσοτήτων υπερπήδησης (Allsop et al., 2005) Σελίδα 4