Experimental Investigation of an Inclined, Floating Breakwater with a Porous design and Bio-enhanving features

Verden går i møte risikoer ved den globale oppvarmingen som er betydelig større enn det som tidligere er beskrevet, herunder økning av sjønivå og ekstreme værfenomener. Klimaendringene har også medført betydelige og irreversible tap i det marinbiologiske mangfoldet og det marine økosystemet. Tilpasninger som bremser trenden, er avgjørende. Flytemoloer er et etablert alternativ til den konvensjonelle massive moloen, hvor bygging av sistnevnte ikke er hensiktsmessig grunnet økonomiske, miljømessige eller praktiske hensyn. Typiske bruksområder er områder som hovedsakelig er utsatt for skarpe, vindgenererte bølger, ettersom flytemoloer generelt har en dårlig effekt mot dønninger med lange perioder. Denne studien presenterer et nytt design for en flytemolo. Konseptet for moloen kan brytes ned i én bølgedempende del og én biodiversitetsforbedrende del, hvor det fysiske designet spiller inn på begge deler. Moloen vil være vinklet mot vannplanet med hensikt å etterligne en strand, hvor innkommende bølger skal brytes. Overflaten vil være porøs og delvis gjennomtrengelig, med hensikt å forstyrre vannets strømning langs modellens overflate i tillegg til å skape luftig turbulens i, og rundt, modellen. Potensialet for biodiversitetsforbedrende egenskaper vil bli diskutert og testet for å undersøke om hvorvidt moloen kan fungere som et flytende kunstig rev. Eksperimentelle studier på modellen utføres i en bølgetank, hvor hovedparameterne som undersøkes er overflateporøsitet, vinkling mot overflaten og festemekanismer. Testene gjennomføres ved bruk av regulære bølger over forskjellige frekvenser og et JONSWAP irregulært bølgespekter, på totalt 8 porøse konfigurasjoner og én referansemodell. Bølgetransmittering, bølgerefleksjon, bevegelser, fortøyningskrefter og hydrauliske mekanismer undersøkes. Resultatene peker på svake egenskaper i forhold til bølgetransmittering for lange bølger, sammenlignet med andre flytende moloer. Bevegelser grunnet innkommende bølger er den dominerende begrensende faktoren for moloens prestasjon. Lavere vinkling fører til mindre transmittering av bølgeenergi grunnet økning i bølgebrytning. Porøsitet for festemekanismer som tillater bevegelser gir ingen endring i bølgetransmittering, økning i bølgerefleksjon, reduserte fortøyningskrefter, reduserte bevegelser og økt oksygentilførsel i vannet på innsiden og utsiden av modellen. For fastspent festemekanisme er bølgetransmittering og -refleksjon redusert ved porøse konfigurasjoner. Videre undersøkelser av design er anbefalt, og flere forslag til endringer og framtidig testing er presentert