Ανάλυση κυματικών μετρήσεων πεδίου και αριθμητικές προσομοιώσεις κυματικών συνθηκών στον κόλπο Χανίων

Abstract

Coastal erosion during intense storm events at the coastal front of the Gulf of Chania, is intensified in recent years, while infrastructures of major cultural importance are severely malfunctioning and experience widespread flooding due to wave overtopping. Overtopping of coastal infrastructures and consequent flooding are expected to intensify in the near future due to rising sea levels as a result of climate change. It is therefore of paramount importance to better understand the underlying natural processes that contribute to the wave overtopping. To study any coastal natural processes, knowledge of the wave regime that characterizes an area is essential. Part of the present study concerns the long-term monitoring and analysis of the wave regime in the Gulf of Chania, for the first time. Beyond analyzing the measured data for the description of the wave regime, they were used in combination with wave measurements within the Venetian harbour of Chania to study harbor resonance during storm events. Details of the harbour’s resonance were also investigated through numerical simulations. The simulation results were used together with well established wave overtopping equations, and a novel methodology was developed to quantify the contribution of resonance to wave overtopping rates along the harbour’s dock.

Η διάβρωση των ακτών κατά την διάρκεια ισχυρών καταιγίδων στο παράκτιο μέτωπο του κόλπου Χανίων, εντείνεται όλο και περισσότερο τα τελευταία χρόνια, ενώ υποδομές μείζονος πολιτισμικής σημασίας παρουσιάζουν έντονη δυσλειτουργία και εκτεταμένες πλημμύρες λόγω κυματικής υπερπήδησης. Η υπερπήδηση των παράκτιων υποδομών και τα συνεπακόλουθα πλημμυρικά φαινόμενα, αναμένεται να ενταθούν στο άμεσο μέλλον λόγω της ανόδου της θαλάσσιας στάθμης ως συνέπεια της κλιματικής αλλαγής. Είναι σημαντική η καλύτερη κατανόηση των υποκείμενων φυσικών διεργασιών που συμβάλλουν στην κυματική υπερπήδηση, ενώ για την μελέτη των όποιων παράκτιων φυσικών διεργασιών, είναι απαράιτητη η γνώση του κυματικού καθεστώτος που χαρακτηρίζει μια περιοχή. Μέρος της παρούσας εργασίας αφορά την παρακολούθηση και ανάλυση του κυματικού καθεστώτος στον κόλπο Χανίων, για πρώτη φορά σε βάθος χρόνου. Πέραν της ανάλυσης των δεδομένων για την περιγραφή του κυματικού καθεστώτος, αυτά χρησιμοποιήθηκαν σε συνδυασμό με καταγραφές κυματισμών εντός του Ενετικού λιμένα προκειμένου να μελετηθεί ο συντονισμός του λιμένα στη διάρκεια καταιγίδων. Μέσω αριθμητικών προσομοιώσεων ερευνήθηκαν λεπτομέρειες του συντονισμού του λιμένα. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων χρησιμοποιήθηκαν σε καθιερωμένες σχέσεις εκτίμησης υπερπήδησης κυματισμών και αναπτύχθηκε πρωτότυπη μεθοδολογία η οποία ποσοτικοποιεί την συνεισφορά του συντονισμού στις παροχές υπερπήδησης κατά μήκος της προβλήτας του λιμένα.