رفتار دیوارهای مشبک شیبدار متخلخل جهت بهینه سازی محافظ های ساحلی

بیش از دو-سوم جمعیت کره زمین در محدوده 60 کیلومتری دریاها و اقیانوس ها زندگی میکنند. علاقه انسان ها برای زندگی در کنار ساحل و کمبود زمین برای فعالیت های گوناگون انسانی باعث شده است که محافظت از ساحل و ساخت محافظ های ساحلی نقش مهمی را در مهندسی سواحل بازی کند. از اینرو و با توجه به بیش از 5500 کیلومتر خط ساحلی میهن مان ساخت انواع جدید دیوار های ساحلی به نحوی که کارایی بهتر، پایداری بیشتر و تاثیرات مخرب کمتر بر نیمرخ طبیعی ساحل نسبت به انواع مشابه خود داشته باشد، باید در دستور کار قرار گیرد. در جهت انجام این تحقیق ابتدا انواع مختلف دیوار های ساحلی به ویژه انواع شیب دار به جهت عملکرد های بهتر ژئوتکنیکی و هیدرولیکی مورد مطالعه قرار گرفته و کار های نو انجام شده در این زمینه بررسی شده است. به منظور مقایسه انواع دیوار های ساحلی و پوشش های مختلف آنان با یکدیگر، عملکرد های هیدرولیکی نظیر بالاروی، بازتاب و انرژی دینامیکی موج و نیز مقدار آبشستگی در زوایای مختلف و با پوشش های معمول موجود محاسبه شده است. در نهایت هر کدام از پارامتر های ذکر شده، برای نوع جدید دیوار ساحلی مرکب پیشنهادی محاسبه شده و به مقایسه آن با انواع موجود پرداخته شده است. دیوار ساحلی مرکب پیشنهادی متشکل از کیسه های ژئوتکستایل پر شده از ماسه درون شبکه تیر و ستون بتنی، که بر بستر طبیعی ساحل و یک لایه فیلتر ژئوتکستایل خوابیده است، می باشد. تحلیل ها نشان دهنده عملکرد مطلوبتر دیوار های ساحلی شیبدار مشبک متخلخل چه از دیدگاه سازه ای و چه دیدگاه هیدرولیکی است به طوریکه مقدار ضریب بازتاب، ارتفاع بالاروی و عمق آبشستگی در دیوار پیشنهادی به مراتب کمتر از دیوار های متداول است. با توجه به مسایل و مشکلات پی های سطحی، پی های نیمه عمیق مورد مطالعه قرار گرفته و با ساخت مدل نرم افزاری از پی نیمه عمیق پیشنهادی برای دیوار ساحلی با زوایا و شبکه های مختلف و مقایسه داده های خروجی آن ها با یکدیگر و با محاسبات دستی صورت گرفته برای شمع ها به بررسی درستی و کفایت پی نیمه عمیق پیشنهادی پرداخته شده است. استفاده از خاصیت تخلخل در کنار شیبدار شدن دیواره موجب بهبود کارایی های هیدرولیکی و پایداری ژئوتکنیکی دیوار ساحلی می شود و استفاده از شبکه بتنی همراه با پی نیمه عمیق برای آن ها نیز پایداری بیشتر و کاهش صدمات را به دنبال خواهد داشت. استفاده از مصالح ژئوتکستایل نیز موجب انعطاف پذیری، اجرای سریع و رفع بخش بزرگی از مسایل ساخت محافظ های ساحلی می شود. در نهایت دیوار ساحلی شیبدار مشبک متخلخل پیشنهادی، مرکب از شبکه بتنی، کیسه های ژئوتکستایل پر شده از ماسه، فیلتر ژئوتکستایل و پی نیمه عمیق برای شرایط منطقه بندرانزلی بررسی شده است. بررسی ها نشان می دهد که با توجه به شرایط خاص منطقه، کمبود مصالح سنگی در کنار وجود ماسه مناسب، جزر و مد دوره ای سی ساله دریای کاسپین، پتانسیل بالای آبشستگی و توریستی بودن منطقه مطلوب ترین گزینه استفاده از دیوار ساحلی پیشنهادی با پی نیمه عمیق است.