scholarly journals WAVE RUN-UP CAUSED BY NATURAL STORM SURGE WAVES

1982 ◽  
Vol 1 (18) ◽  
pp. 49
Author(s):  
Joachim Grune
Keyword(s):  
Storm Surge ◽  
German Bight ◽  
Field Measurements ◽  
Wave Climate ◽  
Wave Runup ◽  
Sea State ◽  
Run Up

This paper describes results of field measurements on wave run-up caused by storm surge waves. The measurements have been done with newly developed run-up probes at two locations at the German Bight with different dyke profiles. It was found from the results that the wave runup, measured under real sea state conditions, have greater values than predicted by commonly used formulae. Furthermore the wave climate and the breaker type seem to have an influence on the magnitudes of wave run-up.

Rapid-response observations on barrier islands along Cape Fear, North Carolina, during Hurricane Isaias

Shore & Beach ◽  
2021 ◽  
pp. 86-96
Author(s):  
Ryan Mieras ◽  
Christopher O'Connor ◽  
Joseph Long
Keyword(s):  
North Carolina ◽  
Storm Surge ◽  
Low Cost ◽  
Pressure Sensors ◽  
Wave Climate ◽  
Wave Direction ◽  
Wave Runup ◽  
Wind Speeds ◽  
The North ◽  
Cape Fear

Hurricane Isaias struck the Cape Fear Region of North Carolina around 23:00 EDT on 3 August 2020, making landfall at Ocean Isle Beach as a Category 1 storm with peak wind speeds of 80 mph. An array of nearshore Sofar Spotter wave buoys captured the wave field at two beaches off the coasts of Bald Head Island (south-facing and east-facing beaches) and Masonboro Island. Local variations in significant wave height and peak wave direction were observed along the Lower Cape Fear Region, due to large shoal features impacting the regional wave climate. A cross-shore transect of five pressure sensors was installed at the north end of Masonboro Island 2.5 days prior to landfall to measure storm surge, wave runup, and variation of gravity/ infragravity wave energy across the barrier island. The three fast-sampling wave gauges along the backshore became buried before Hurricane Isaias peak storm surge, and the two gauges on and behind the dune were never inundated. A low-cost (< $250) Storm Surge Observation Camera (SSOC) prototype captured storm surge and coastal erosion at Kure Beach, in conjunction with pre- and post-storm RTK GPS beach profile surveys. Kure Beach experienced more than 1.0 m of vertical erosion of the berm, while Masonboro Island experienced around 0.1 m of accretion across the backshore, despite nearly identical wave and wind forcing conditions at the two beaches separated by ~20 km. Pre-storm berm height and width (higher and wider at Kure Beach), as well as foreshore slope (steeper, 1:9, at Kure Beach), are likely factors influencing significant erosion at Kure Beach, while slight accretion was observed at Masonboro Island.

scholarly journals Coastal vulnerability assessment: through regional to local downscaling of wave characteristics along the Bay of Lalzit (Albania)

2019 ◽  
Vol 19 (1) ◽  
pp. 287-298 ◽  
Author(s):  
Francesco De Leo ◽  
Giovanni Besio ◽  
Guido Zolezzi ◽  
Marco Bezzi
Keyword(s):  
Field Measurements ◽  
Computational Procedure ◽  
Wave Climate ◽  
Data Availability ◽  
Limited Data ◽  
Coastal Vulnerability ◽  
Wave Characteristics ◽  
Local Wave ◽  
Run Up ◽  
Offshore Wave

Abstract. Coastal vulnerability is evaluated against inundation risk triggered by wave run-up through the evaluation of vulnerability levels (referred to as VLs) introduced by Bosom and Jiménez (2011). VLs are assessed through different wave climate characterizations, referring to regional (offshore wave climate) or local (nearshore wave climate) scales. The study is set along the Bay of Lalzit, a coastal area near Durrës (Albania). The analysis reveals that the results vary due to uncertainties inherent in the run-up estimation, showing that the computational procedure should be developed by taking into account detailed information about the local wave climate. Different approaches in choosing wave characteristics for run-up estimation significantly affect the estimate of shoreline vulnerability. The analysis also shows the feasibility and challenges of applying VL estimates in contexts characterized by limited data availability through targeted field measurements of the coast geomorphology and an overall understanding of the recent coastal dynamics and related controlling factors.

scholarly journals Coastal vulnerability assessment: through regional to local downscaling of wave characteristics along the Bay of Lalzit (Albania)

2018 ◽  
Author(s):  
Francesco De Leo ◽  
Giovanni Besio ◽  
Guido Zolezzi ◽  
Marco Bezzi
Keyword(s):  
Field Measurements ◽  
Computational Procedure ◽  
Wave Climate ◽  
Data Availability ◽  
Coastal Vulnerability ◽  
Wave Characteristics ◽  
Local Wave ◽  
Climate Scale ◽  
Run Up ◽  
Offshore Wave

Abstract. Coastal vulnerability is evaluated against inundation risk triggered by waves run-up, through the employment of coastal vulnerability indexes (referred to as “CVI”) introduced by Bosom García and Jiménez Quintana (2011). CVI are assessed through different wave climate characterizations, referring to regional (offshore wave climate) or local (near-shore wave climate) scale. The study is set along the Lalzit bay, a coastal area nearby Durres (Albania). The analysis reveals that the results vary due to uncertainties inherent in the run-up estimation, showing that the computational procedure should be developed by taking into account detailed information about local wave climate, especially concerning seasonal behaviour and fluctuations. Different approaches in choosing wave characteristics for run-up estimation affect significantly the estimate of shoreline vulnerability. The analysis also shows the feasibility and challenges of applying CVI estimates in contexts characterized by limited data availability, through targeted field measurements of the coast geomorphology and an overall understanding of the recent coastal dynamics and related controlling factors.

Γεωμορφολογική – περιβαλλοντική μελέτη και εκτίμηση γεωμορφολογικών κινδύνων στην ευρύτερη περιοχή των Πιερίων ορέων

2017 ◽  
Author(s):  
Κωνσταντίνος Τσανάκας
Keyword(s):  
Storm Surge ◽  
Run Up

Η παρούσα διατριβή υπό τον τίτλο «Γεωμορφολογική – Περιβαλλοντική μελέτη της ευρύτερης περιοχής των Πιερίων Ορέων» αποτελεί μια προσπάθεια δημιουργίας μιας ολοκληρωμένης γεωμορφολικής μελέτης (Integrated Geomorphological Study) της οποίας ο σκοπός εντοπίζεται σε δύο άξονες έρευνας. Την κατανόηση και ερμηνεία όλων των παραγόντων που συνετέλεσαν στην δημιουργία και εξέλιξη του αναγλύφου, και την εφαρμογή και αξιοποίηση της πληροφορίας αυτής στην εκτίμηση των γεωμορφολογικών κινδύνων.Η ευρύτερη περιοχή των Πιερίων Ορέων αποτελεί έναν χώρο στον οποίο συναντιόνται ετερόκλητα γεωμορφολογικά περιβάλλοντα στο όριο της επαφής των γεωτεκτονικών ζωνών της Πελαγονικής και της Αλμωπίας. Αρχικά πραγματοποιήθηκε γεωμορφολογική χαρτογράφηση σε κλίμακα 1:50.000 και σε επιλεγμένες θέσεις 1:5.000, σε μια περιοχή έκτασης 1600 km2. Η χαρτογράφηση πραγματοποιήθηκε ακολουθώντας ημι-αυτοματοποιημένη μεθοδολογία προσανατολισμένη σε εφαρμογές ΣΓΠ, πιστοποιώντας όμως τα αποτελέσματα με επιτόπιες παρατηρήσεις παραδοσιακών μεθόδων χαρτογράφησης. Το υπόμνημα δομήθηκε σε 6 επίπεδα πληροφορίας ενώ η γεωμορφολογία που ήταν και το κύριο ζητούμενο ομαδοποιήθηκε σε 9 κατηγορίες καλύπτοντας έτσι το σύνολο των γεωμορφών που αναγνωρίστηκαν κατά την εργασία υπαίθρου.Το χερσαίο τμήμα της περιοχής μελέτης διακρίνεται σε τρεις τμηματικές ενότητας διακεκριμένων σύμφωνα με την τοπογραφία τους. Το ανάγλυφο του ορεινού τμήματος των Πιερίων και του Ολύμπου είναι αποτέλεσμα των ανυψωτικών κινήσεων που υπέστη η περιοχή κατά το γεωλογικό παρελθόν με την επακόλουθη κατά βάθος διάβρωση των κοιτών και την δημιουργία οξύληκτων ραχών στις μεσοποτάμιες περιοχές. Παράλληλα στην περιοχή του Ολύμπου μεγάλο ρόλο στην διαμόρφωση του αναγλύφου έπαιξαν οι κλιματικές συνθήκες του παρελθόντος με την δημιουργία παγετωνικών γεωμορφών. Στο ημιορεινό λοφώδες τμήμα της περιοχής μελέτης εντοπίστηκε μια υπολειμματική μορφή δελταϊκού ριπιδίου νεογενούς ηλικίας ενώ παράλληλα στην περιοχή του Μοσχοποτάμου εντοπίστηκε και δεύτερη εκβολή το ίδιου υδρογραφικού δικτύου νεογενούς ηλικίας (πρότερος Αλιάκμονας). Το χαμηλό ανάγλυφο της πεδιάδας της Κατερίνης είναι αποτέλεσμα των προσχώσεων από τα κλαστικά υλικά προερχόμενα από τα υδρογραφικά δίκτυα της περιοχής.Το παράκτιο τμήμα της περιοχής μελέτης διακρίνεται στο βόρειο όπου απαντούν παράκτιοι κρημνοί με ίζημα και το νοτιότερο αυτού που αποτελείται από μια εκτεταμένη προσχωσιγενή πεδιάδα με την παρουσία μεγάλου πλάτους εκτεταμένου αιγιαλού. Κατά την παράκτια γεωμορφολογική μελέτη χαρτογραφήθηκαν όλες οι γεωμορφές που εντοπίστηκαν στον παράκτιο χώρο ενώ ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στην αποτύπωση των ανυψωμένων θαλάσσιων αναβαθμίδων στην περιοχή μεταξύ του οικισμού της Μεθώνης και των Αλυκών Κίτρους. Συνολικά χαρτογραφήθηκαν πέντε ομάδες αναβαθμίδων σε υψόμετρα 5-110 m. Από την σχετική χρονολόγηση των ακουλουθιών προέκυψε ένας μέσος ρυθμός ανύψωσης της τάξης των 0.05 mm/yr για τα τελευταία 100.000 χρόνια. Στην περιοχή της λιμνοθάλασσας των Αλυκών Κίτρους πραγματοποιήθηκαν δύο δειγματοληπτικές γεωτρήσεις μέγιστου βάθους 4.5 m. Στα δείγματα που συλλέχθηκαν έγινε κοκκομετρική και μικροπαλαιοντολογική ανάλυση με σκοπό την αναγνώριση των παλαιοπεριβαλλόντων απόθεσης των ιζημάτων και την ανασύσταση της παλαιογεωγραφική εξέλιξης της λιμνοθάλασσας κατά το Ολόκαινο. Η αρχή δημιουργίας της λιμνοθάλασσας τοποθετείται χρονικά τα τελευταία 6000 χρόνια όπου λοβοειδείς αμμώδεις προελάσεις της ακτογραμμής περιέκλεισαν την λιμνοθάλασσα η οποία σταδιακά πήρε την σημερινή της μορφή. Από την ραδιοχρονολόγηση κελυφών οστράκων προέκυψαν δύο ρυθμοί ιζηματογένεσης ήτοι 0,9 mm/yr για τα βάθη 440 - 260cm και 0.6 mm/yr για βάθη 260 – 0 cm. Η διαφοροποίηση αυτή αποδίδεται στην σταδιακή μείωση του ρυθμού ανόδου της στάθμης της θάλασσας στο Ολόκαινο, σε πιθανή διαφοροποίηση της στερεοπαροχής των χειμάρρων ενώ θεωρείται επισφαλές να αποδοθεί στην τεκτονική δεδομένουν ότι τα χρονολογηθέντα δείγματα δεν υποδηλώνουν αυστηρώς επίπεδο στάθμης θάλασσας.Στην υδρογραφική λεκάνη του ρέματος Ξηρολάκι πραγματοποιήθηκε προσομοίωση της επιφανειακής απορροής με την εφαρμογή μοντέλου βροχόπτωσης – απορροής. Σε περιβάλλον ΣΓΠ χρησιμοποιήθηκαν μετεωρογικά και χωρικά δεδομένα από τα οποία προέκυψε το μοναδιαίο υδρογράφημα του πλημμυρικού γεγονότος που έλαβε χώρα στην περιοχή τον Οκτώβριο του 2009 το οποίο υποδεικνύει άμεση απόκριση της λεκάνης στη μεγάλης ραγδαιότητας βροχόπτωση της ίδια ημερομηνίας. Παράλληλα έγινε προσπάθεια αποτίμησης των φυσικών παραμέτρων του δικτύου που καθιστούν την λεκάνη επιδεκτική σε πλημμυρικά φαινόμενα. Από την ποσοτική μελέτη της μορφής του δικτύου προέκυψαν ανωμαλίες στην ιεραρχική κατά τάξη απορροή (μεταξύ των κλάδων 3ης και 5ης τάξης), και υψηλές τιμές δείκτη διακλάδωσης Rb μεταξύ των κλάδων πρώτης και δεύτερης τάξης καθώς και υψηλές τιμές κλίσεων στον άνω ρου του δικτύου με επακόλουθη την αύξηση της ταχύτητας ροής στα ανάντη και της αδυναμίας παροχεύτεσης των υδάτων από την κεντρική κοίτη στην έξοδο του ρέματος από τον ορεινό όγκο του Ολύμπου.Τέλος στον παράκτιο χώρο της περιοχής μελέτης έγινε εκτίμηση των ελάχιστων ωκεανογραφικών συνθηκών, ικανών να προκαλέσουν παράκτια πλημμύρα. Συγκεκριμένα συνεκτιμήθηκαν η αναρρίχηση (run up) για μέγιστες συνθήκες κύματος από Νοτιοδυτικό άνεμο, σε συνδυασμό με την ανύψωση της στάθμης της θάλασσας λόγω καταιγίδας (storm surge), και την αστρονομική παλίρροια. Τα αποτελέσματα αντιπαρεβλήθησαν στην σημερινή μορφολογία του μετώπου της παραλίας σε 7 επιλεγμένες θέσεις και εντοπίστηκαν οι περιοχές στις οποίες οι προαναφερθείσες συνθήκες μπορούν δυνητικά να υπερκεράσουν τα φυσικά εμπόδια της παράκτιας ζώνης και να προκαλέσουν παράκτια πλημμύρα. Οι θέσεις S6 και S5 αποδείχθηκαν ως οι πιο ευάλωτες σημειώνοντας την μεγάλη κοινωνικο-οικονομική τους σημασία λόγω γειτνίσασης με τον οικισμό της Παραλίας Κατερίνης στον οποίο συγκεντρώνεται η πλειονότητα των οικονομικών δραστηριοτήτων του παράκτιου χώρου της περιοχής. Στην παράκτια ζώνη μεταξύ των Αλυκών Κίτρους και της εκβολής του Μαυρονερίου έγινε διερεύνηση της πιθανής μεταβολής της ακτογραμμής λόγω της αναμενόμενης ανόδου της στάθμης της θάλασσας για δύο πιθανά σενάρια 0.38 m και 1.0 m. Από την εφαρμογή συστοιχίας τριών δυναμικών και δύο στατικών μοντέλων προκύπτει ότι η οπισθοχώρηση της ακτογραμμής κυμαίνεται από 7.9m -27.3m για άνοδο της στάθμης της θάλασσας κατά 0.38m έως το 2100 και από 23.5m-70.0m για άνοδο στάθμης θάλασσας κατά 1.0m για την ίδια χρονική περίοδο. Σε όλα τα σενάρια ανόδου της στάθμης της θάλασσας η μικρότερη οπισθοχώρηση παρατηρείται στην θέση S7 (εκβολές Μαυρονερίου) κατά 7.9m και 23.5m για SLR 0.38m και 1.0m αντίστοιχα. Παράλληλα οι μεγαλύτερες τιμές οπισθοχώρησης παρατηρούνται στην θέση S5 (παραλία Κατερίνης) κατά 27.3m και 70.0m για SLR 0.38m και 1.0m αντίστοιχα με μεγάλες κοινωνικο-οικονομικές επιπτώσεις. Στο πρώτο σενάριο ανόδου της στάθμης θάλασσας κατά 0.38m η θέση S4 εμφανίζεται ως η πιο ευάλωτη με ποσοστό καταστροφής της υφιστάμενης παραλίας κατά 100%. Άλλες ευάλωτες θέσης είναι οι S1, S5 και S7 με ποσοστά 50.4%, 43.3% και 52.6% αντίστοιχα ενώ στην πλειονότητα των θέσεων η καταστροφή της παραλίας θα είναι ολοσχερής (100%) σε ενδεχόμενη άνοδο της στάθμης θάλασσας κατά 1.0m.

scholarly journals Combining probability distributions of sea level variations and wave run-up to evaluate coastal flooding risks

2018 ◽  
Author(s):  
Ulpu Leijala ◽  
Jan-Victor Björkqvist ◽  
Milla M. Johansson ◽  
Havu Pellikka ◽  
Lauri Laakso ◽  
...  
Keyword(s):  
Sea Level ◽  
Probability Distributions ◽  
Field Measurements ◽  
Joint Effect ◽  
Mean Sea Level ◽  
Safety Margins ◽  
Acceptable Risks ◽  
Flooding Hazards ◽  
Sea Level Variations ◽  
Run Up

Abstract. Tools for estimating probabilities of flooding hazards caused by the simultaneous effect of sea level and waves are needed for the secure planning of densely populated coastal areas that are strongly vulnerable to climate change. In this paper we present a method for combining location-specific probability distributions of three different components: (1) long-term mean sea level change, (2) short-term sea level variations, and (3) wind-generated waves. We apply the method in two locations in the Helsinki Archipelago to obtain run-up level estimates representing the joint effect of the still water level and the wave run-up. These estimates for the present, 2050 and 2100 are based on field measurements and mean sea level scenarios. In the case of our study locations, the significant locational variability of the wave conditions leads to a difference in the safe building levels of up to one meter. The rising mean sea level in the Gulf of Finland and the uncertainty related to the associated scenarios contribute significantly to the run-up levels for the year 2100. We also present a sensitivity test of the method and discuss its applicability to other coastal regions. Our approach allows for the determining of different building levels based on the acceptable risks for various infrastructure, thus reducing building costs while maintaining necessary safety margins.

scholarly journals Control-Influenced Layout Optimization of Arrays of Wave Energy Converters

2014 ◽  
Author(s):  
Philip Balitsky ◽  
Giorgio Bacelli ◽  
John V. Ringwood
Keyword(s):  
Wave Climate ◽  
Radiative Properties ◽  
Optimal Layout ◽  
Wave Direction ◽  
Sea State ◽  
Wave Energy Converters ◽  
Control Schemes ◽  
And Control ◽  
Tuning Scheme ◽  
Optimal Configurations

In this paper we compare the optimal configurations for an array of WECs given two control schemes, a real-time global control and a passive sea-state based tuning scheme. In a particular wave climate and array orientation with its axis normal to the prevailing wave direction, closely-spaced symmetrical arrays of 2, 3, 4, 5, and 6 cylinders of different radiative properties are simulated for varying inter-device separation distances. For each device and control type, we focus on the factors that influence the optimal layout, including number of devices, separating distance and angular spreading. The average annual power output is calculated for each optimal configuration.

scholarly journals WAVE-INDUCED SHOCK PRESSURES UNDER REAL SEA STATE CONDITIONS

1988 ◽  
Vol 1 (21) ◽  
pp. 173 ◽  
Author(s):  
Joachim Grune
Keyword(s):  
Peak Pressure ◽  
Field Measurements ◽  
Breaking Waves ◽  
Sea State ◽  
Pressure Time ◽  
Time Histories ◽  
Wave Induced

This paper deals with a study on shock pressures, which occur on sloping seadykes and revetments due to breaking waves. Results from field measurements are presented with respect to peak pressure values as well as to characteristics of pressure-time histories.

scholarly journals Reliability of Extreme Significant Wave Height Estimation from Satellite Altimetry and In Situ Measurements in the Coastal Zone

2020 ◽  
Vol 8 (12) ◽  
pp. 1039
Author(s):  
Ben Timmermans ◽  
Andrew G. P. Shaw ◽  
Christine Gommenginger
Keyword(s):  
Coastal Zone ◽  
Wave Height ◽  
Satellite Data ◽  
Significant Wave Height ◽  
Wave Climate ◽  
In Situ Measurements ◽  
Altimeter Data ◽  
Sea State ◽  
Significant Wave

Measurements of significant wave height from satellite altimeter missions are finding increasing application in investigations of wave climate, sea state variability and trends, in particular as the means to mitigate the general sparsity of in situ measurements. However, many questions remain over the suitability of altimeter data for the representation of extreme sea states and applications in the coastal zone. In this paper, the limitations of altimeter data to estimate coastal Hs extremes (<10 km from shore) are investigated using the European Space Agency Sea State Climate Change Initiative L2P altimeter data v1.1 product recently released. This Sea State CCI product provides near complete global coverage and a continuous record of 28 years. It is used here together with in situ data from moored wave buoys at six sites around the coast of the United States. The limitations of estimating extreme values based on satellite data are quantified and linked to several factors including the impact of data corruption nearshore, the influence of coastline morphology and local wave climate dynamics, and the spatio-temporal sampling achieved by altimeters. The factors combine to lead to considerable underestimation of estimated Hs 10-yr return levels. Sensitivity to these factors is evaluated at specific sites, leading to recommendations about the use of satellite data to estimate extremes and their temporal evolution in coastal environments.

scholarly journals WAVE RUN-UP AT SEA DIKES UNDER OBLIQUE WAVE APPROACH

1982 ◽  
Vol 1 (18) ◽  
pp. 50
Author(s):  
E. Tautenhain ◽  
S. Kohlhase ◽  
H.W. Partenscky
Keyword(s):  
Irregular Waves ◽  
Wave Direction ◽  
Wave Runup ◽  
Natural Conditions ◽  
Wave Impact ◽  
Oblique Wave ◽  
Wave Flume ◽  
Wave Approach ◽  
Impact Forces ◽  
Run Up

Besides wave impact forces, erosion of the inner side of a sea dike is a serious cause of destruction. Therefore, wave run-up and overtopping effects have to be considered with respect to the safety of a dike. Strong relations were found between both these influences (TAUTENHAIN et.al., 1980, 1981, 1982), based on experiments in a wave flume and using an energy conservation concept. However, under natural conditions, an oblique wave approach has to be considered. This paper deals with the influence of wave direction on wave runup on a smooth dike slope in order to provide a basis for calculating the overtopping rates for both regular and irregular waves.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document