فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقدمه و هدفمناطق ساحلی در پایاب آبخیزهای ساحلی به‌دلیل جایگاه استقرار بخش قابل ‏توجهی از آبخیزنشینان، محل برقراری زنجیرة خدمات و تولید میان بخش داخلی کشور و خارج و فعالیت‌های دریامحور، پراهمیت هستند. از سوی دیگر، نوار ساحلی به دلیل سنگ‏ شناسی ذاتی واحدهای سنگی و شکل‌‌های زمین ساحلی و شرایط آب‌پویایی امواج، تحت تأثیر فرسایش‌ و دگرشکلی هستند. از‏این‏رو، فعالیت‌های دریامحور در پناه سازه‌های حفاظتی به‏ ویژه موج‏ شکن‌ها انجام می‌شود. هدف این پژوهش، بررسی پایداری سازه حفاظت ساحل‌های توده‌سنگی در شرایط برخورد امواج شمالی خلیج ‎فارس بود.مواد و روش‌هادر تقسیم‌بندی سازه حفاظتی، دو جنبة ویژگی‌های سازه‌ای و مصالح متشکله آنها، آرایش و موقعیت قرارگیری موج‌شکن‌ها مد نظر است. برای دستیابی به هدف این پژوهش، پایداری نیم‌رخی از بدنة سازة حفاظتی بندر گناوه با بیشترین سطح برخورد امواج شکن نزدیک به رأس موج ‏شکن با یک الگوی امواج مشخص با استفاده از روش مدل‌سازی در آزمایشگاه شبیه‌ساز امواج پژوهشکدة حفاظت خاک و آبخیزداری کشور، آزموده شد. بندر گناوه در شمال خلیج‏ فارس از دیدگاه تجاری و صیادی اهمیت زیادی دارد. وجود چالش‌هایی مانند تداخل شدید امواج، فرسایش ساحلی و عملکرد نامطلوب موج‌شکن‌ها در برابر امواج غالب منطقه، بررسی دقیق‌تر پایداری سازه‌های حفاظتی این منطقه، ضروری است. موج‌شکن‌های این بندر نقش حیاتی در پایداری و ایمنی حوضچة بندر دارند؛ ازاین‌رو، تحلیل رفتار آن‌ها در شرایط متفاوت آب‌پویایی با مد‌ل‌سازی در فلوم موج‌ساز می‌تواند دستاوردهای ارزشمندی در راستای بهینه‌سازی طراحی و عملکرد این سازه‌ها ارائه دهد. در این پژوهش، ابعاد لایة آرمور سازة حفاظتی (موج‌شکن) بندر گناوه تعیین شد. وزن قطعه‌های سنگی، یکی از سنجه‌های تأثیرگذار در انتخاب مناسب‌ترین گزینه برای آرمور بود. سنجه‌های مهم در طراحی سازة حفاظتی و موج‌شکن‌ توده ‏سنگی به سه دستة سنجه‌های محیطی (مربوط به موج)، سنجه‌های آبی (هیدرولیکی) و سنجه‌های سازه­ای تقسیم شدند. آسیب واردشده به لایة آرمور (ha) با شمارش تعداد قطعه‌های جابه‌جا‌شده بلوک‌های آرمور یا با اندازه‌گیری سطح فرسایش‌یافته لایة آرمور در نیم‌رخ عرضی برآورد ‌شد. روش محاسبه شاخص بر پایه شرایط بدون جابه‌جایی قطعه‌های آرمور که به‌شکل تکی تکان خورده‌ بودند و یا قطعه‌های آرمور که به‌شکل تکی از مکان اولیه خود و به اندازة کم و مشخصی جابجاشده بودند، بود. ترازهای حدی بالاروی (Ru) و پایین‌روی (Rd) آب روی نیم‌رخ سازه در هر برخورد موج به‌وجود می‌آید. این ترازها نسبت به سطح ایستایی تعریف‏ شده است و ازجمله سنجه‌های مهم طراحی هستند. مدل‌سازی با استفاده از یک فلوم مولد امواج دوبعدی به طول 33 متر و عرض 5/5 متر و ظرفیت آبگیری تا ژرفای 1/5 متر انجام شد. ابعاد سازه‌ای با مقیاس 1:20 ریزمقیاس‌سازی شد. شرایط آب‌پویایی (هیدرودینامیکی) سنجش پایداری نیم‌رخ انتخاب‌شده شامل طیف امواج نامنظمJONSWAP  با دورة بازگشت 50 ساله، بلندی مؤثر امواج (Hs) 2/7 متر و دامنة 6 ثانیه بود. این مشخصات با ضریب 1/2 نیز برای لحاظ کردن شرایط بسیار بحرانی نیز استفاده ‏شد. این امواج به‌مدت 100 الی 110 دقیقه معادل 1500 عدد موج شکن و در چهار شرایط آب‌بالا (مد دریا همراه با خیزاب باد و موج)، جزر، دورة بازگشت یک‏ ساله و 1/2 برابر آب‌بالا بر نیم‌رخ انتخاب‌شده (P6) تابیده شد. تغییرات به‌دست آمده از برخورد امواج شکن با عکس‏برداری قبل و بعد از نیم‌رخ و با استفاده از روش تصویرسنجی بررسی شد.نتایج و بحثنتایج مدل فیزیکی بررسی پایداری سازة حفاظت ساحلی طراحی‏ شده برای شرایط امواج شمالی خلیج ‏فارس نشان داد که طراحی بلندی و شیب برای ساخت سازه بندر گناوه قابل‏ قبول بود. به بیان دیگر، طرح ارائه‏ شده برای اجرای سازة حفاظتی در منطقه گناوه از دو دیدگاه عملکردی و ساختاری قابل‏ اطمینان بود. از سوی دیگر، در این طراحی، لایة آرمور سازة حفاظتی در شرایط بسیار بحرانی دچار تغییر در نیم‌رخ شیب و نشست جزئی در لایه فیلتر شد. در آزمایش‌های مربوط به شرایط آب بالا، به‌طور میانگین %۸۸ از اندازة بالاروی مشاهده‌شده در تراز طراحی تاج سازه یا کمتر از آن بود. جابجایی قطعه‌های لایه آرمور نیز فقط در شرایط معادل 2/1 برابر آب‌بالا و به‌شکل بسیار محدود مشاهده شد. همچنین‏، پس از تابش 1300 موج، نشست لایة فیلتر به‌تدریج رخ داد. این شرایط با دورة بازگشت امواج 100 ساله تطابق داشت. ازاین‌رو، نیاز بود تا سازه با بلندی بیشتر و ابعاد سنگ‌های وزین‌تر باز‏طراحی شود.نتیجه‌گیری و پیشنهادهادر این پژوهش، با استفاده از مدل فیزیکی سازة حفاظتی بندر گناوه اندرکنش شرایط متفاوت امواج بر بدنه و به ‏ویژه لایة آرمور توده‌سنگی به‌‌طور موفقیت‎ آمیزی سنجیده شد و شرایط پایدار برای اجرا و کاهش هزینه‌های نهاد مجری (سازمان بنادر و دریانوردی) پیش‌بینی شد. ازاین‌رو، در شرایطی که امواج شکننده بسیار بحرانی و همزمان با بیشترین سطح جزر و مد نجومی باشند، سازه محافظ بندر گناوه می‌شکند. بنابراین پیشنهاد می‌شود نهاد مجری از تردد کاربران در امتداد موج‌شکن جلوگیری کند و دیگر راهکارهای محافظتی را نیز در نظر بگیرد. افزون بر این، پیشنهاد می‌شود از روش به‌کار گرفته شده در این پژوهش، برای بهینه‌سازی و توسعه سازه‌های حفاظتی در دیگر مناطق ساحلی مشابه در شمال خلیج فارس استفاده شود.