Hydrodynamic Performance of Hybrid Floating Breakwaters

يٌعَتبر تضئيل أمواج البحر نشاطًا هندسيًا أساسيًا لتطبيقات مثل حماية تآكل السواحل وحماية أقفاص الأسماك في عرض البحر، حيث تٌستخدَم لها مصدات الأمواج العائمة. وإذا تم تعديل هذه المصدات بالشكل المناسب، فسيمكن استخدامها لتضئيل أمواج البحر وأيضا في تحويل الطاقة، حيث أن من الممكن استخلاص طاقة من الأمواج. ويٌعتبر مصد الأمواج العائم الهجين صديق للبيئة، حيث إنه لا يؤثر على تنوع الأحياء البحرية في قاع البحر مثل الشعاب المرجانية. ويٌقترَح إجراء دراسة تفصيلية لتفاعل الأمواج على هذا المصد العائم بدون جهاز تحويل الطاقة كحالة مرجعية مع مجموعة مختلفة من أجهزة طاقة الأمواج من نوع عمود الماء الاهتزازي ( أ. نظام بسيط من عمود الماء الاهتزازي، ب. نظام من عمود الماء الاهتزازي مع وجود جدار خلفي بارتفاعات مختلفة). سيتم اجراء الدراسة على مجموعة واسعة من ارتفاع الموجة وزمن الموجة لعمقين مختلفين للمياه (وبالتالي حالتين مختلفتين لقوة الإرساء الأولية). ومن أجل تحسين شامل لهذا النظام سيستلزم فهم واضح وقياس لكل من كفاءة تحويل الطاقة، ونقل الموجة، وخصائص انعكاس وتبدد الموجة، وقوى الرسو والاستجابة الديناميكية للنظام بطريقة مفصلة. وسيتم تطوير نموذج عددي مناسب من قِبَل جامعة أدنبرا في المملكة المتحدة وستتم المقارنة والتحقق من النموذج العددي باستخدام نتائج النموذج الفيزيائي الذي سيتم اجراؤه في مختبر الهيدروليكا بمعهد الكويت للأبحاث العلمية. وبناءً على نتائج هذه الدراسة، سيتم تصميم جهاز محسّن لعمود الماء الاهتزازي العائم وتثبيته في جزيرة قاروه بدولة الكويت. تحتاج هذه الدراسة لمدة 24 شهرا لتنفيذها وبميزانية تقديرية تصل إلى -/ 184,890 د.ك. يعتبر

Sea wave damping is an essential engineering activity for applications, such as coastal erosion protection and the protection of open sea fish cages, where floating breakwaters are used. If the floating breakwater were to be suitably modified, it could be used for wave damping, as well as wave energy conversion; since, it would be possible to extract the energy from the waves. The hybrid floating breakwater is also environmental-friendly, as it will not affect the biodiversity on the seabed, such as corals. It is proposed that a detailed wave interaction study be conducted on a reference floating breakwater without wave power conversion facility and few different floating Oscillating Water Column- (OWC) type wave energy devices, namely, a simple OWC system and an OWC with rear side skirt walls of different heights. The investigations will be carried out for a wide range of incident wave heights, wave periods, and for two different water depths (and hence, two different initial mooring force conditions). For an overall optimization of the system, a clear understanding of the power conversion efficiency, wave transmission, reflection and dissipation characteristics, mooring forces and dynamic response is required and will be measured in detail. Suitable numerical modeling will be developed by the University of Edinburgh, UK and will be validated using the physical model works carried out in the hydraulics lab at KISR, Kuwait. Based on the outputs of this study, an optimized hybrid floating OWC device will be designed for installation at Qaruh Island, Kuwait. The study needs 24 mo to complete, and the estimated total budget is KD. 184,890/-.