نشریه شماره ۶۲۹

شناخت نوع ساحل مورد مطالعه تاثیر چشمگیری بر درك خصوصیات هیدرودینامیكی منطقه و نیز انتخاب راهكار حفاظت ساحلی مناسب خواهد داشت. به همین دلیل ضرورت دارد هنگام انتخاب راهكار حفاظتی ساحلی مناسب، تحلیلی درباره ریخت شناسی ساحل مورد مطالعه انجام شود. بنابراین نشریه شماره ۶۲۹ با عنوان راهنمای طراحی و اجرای سازه‌ای حفاظت سواحل با همکاری سازمان مدیریت و برنامه ریزی تهیه و تنظیم شده است. در ادامه طبقه بندی انواع سواحل از دیدگاه شكل خط ساحلی و نیز نوع نیمرخ ساحلی ارائه شده است.

انواع ساحل از دیدگاه شكل خط ساحلی

ساحل مانعی

ساحل مانعی به ساحل طولانی و باریكی از ماسه و یا شن گفته می‌شود كه به موازات خط ساحلی كشیده شده است و توسط كشند، مستغرق نمی‌شود. به جزیره‌ای كه دارای چنین ساحلی به موازات خط ساحلی باشد، جزیره مانعی گفته می شود.

ساحل كاو

ساحل كاو یا مقعر به ساحلی گفته می‌شود كه دارای شكل درون رفته و مقعر باشد.

ساحل كوژ

ساحل كوژ یا محدب به ساحلی گفته می‌شود كه دارای شكل برون زده یا محدب باشد.

ساحل درون رفته

ساحل درون رفته یا ساحل انبانه‌ای به ساحل كوچكی گفته می‌شود كه در راس تورفتگی‌های یك ساحل نامنظم با دماغه‌های ساحلی متعدد، قرار دارد.

ساحل مستقیم

ساحل مستقیم به ساحل طولانی و مستقیمی گفته می‌شود كه دارای هیچ گونه درون رفتگی یا برون زدگی ویژه‌ای در سرتاسر طول خود نباشد.

ساحل زبانه‌ای

ساحل زبانه‌ای به ساحل كشیده‌ای گفته می‌شود كه از خط ساحلی شروع شده و به سمت دریا توسعه یافته است . این گونه سواحل دست كم حین كشند پایین، نمایان هستند.

ساحل حفاظت شده باتلاقی

تعریف: ساحل حفاظت شده باتلاقی به ساحلی باریك گفته می‌شود كه دارای هیچ گونه ناحیه ماسه ای نیست. در این نوع ساحل كرانه‌ی نزدیك باریك بوده و دارای هیچ گونه پشته ماسه‌ای نیست. این نوع ساحل معمولاً دارای پوشش گیاهی به شكل باتلاقی است و به همین دلیل به آن ساحل نیزاری نیز گفته می‌شود.

بررسی ویژگی‌های كلی ساحل مورد مطالعه

پیش از آن كه مهندس طراح اقدام به انتخاب یك راهكار حفاظت ساحل و طراحی آن مطابق با روش‌های ارائه شده روش‌های سازه‌ای حفاظت سواحل بپردازد، ضرورت دارد با ویژگی‌های كلی ساحل مورد مطالعه آشنایی دقیق داشته باشد. عدم درك و تحلیل دقیق هر یك از ویژگی‌های ساحل انتخابی می‌تواند به ناكارآمدی و خسارت‌های زیاد در طرح حفاظت ساحل بیانجامد.

بسیاری از خسارت‌ها و خرابی‌ها در پروژه‌های ساحلی ریشه در تحلیل نادرست و ناكافی شرایط ساختگاه پروژه داشته اند. تحلیل ویژگی‌های ساختگاه شامل شناسایی تمام مولفه‌های كمی و كیفی است كه به طور مستقیم یا غیرمستقیم در یكی از فرآیند‌های امكان سنجی مفهومی، طراحی، تحلیل اقتصادی، جنبه‌های زیبایی شناختی، اجرای سازه‌ای، و پایش و نگهداری پروژه تاثیرگذار هستند. محیط ساحلی پروژه از دیدگاه زمانی و مكانی همواره در حال تغییر است. بنابراین ممكن است طرحی كه در یك زمان و مكان ویژه از دید كاركرد، اقتصادی و زیست محیطی مناسب است، در زمان و مكان دیگر نامناسب باشد . هم چنین ضرورت دارد ویژگی ‌های فیزیكی، بیولوژیكی، اجتماعی و فرهنگی منطقه بررسی شوند تا بتوان طرحی قابل قبول و سازگار با شرایط موجود و آتی ناحیه ساحلی مورد مطالعه ارائه نمود.

زمین ریخت شناسی و مشخصات رسوبات ساحلی

مهم ترین جنبه‌های كه باید هنگام بررسی زمین ریخت شناسی و مشخصات رسوبات برای یك پروژه حفاظت ساحلی مورد بررسی قرار گیرند.

نوع ساحل مورد مطالعه و عارضه‌های اصلی آن
منابع و چاهك‌های رسوبی ناحیه ساحلی
مشخصه‌های رسوبات غالب
لایه بندی رسوبات در عمق

ملاحظات زیست محیطی

اصلی ترین ملاحظات زیست‌محیطی كه هنگام طراحی و اجرای پروژه ساحلی باید مد نظر قرار گیرد عبارتند از:

برداشت اطلاعات زیست‌محیطی از محدوده پروژه به منظور تعیین شرایط موجود
تعیین راهكارهایی به منظور كاهش اثرهای زیست محیطی پروژه
تعیین اثرهای پروژه بر كیفیت آب
تعیین راهكار مناسب دفع پساب و بررسی اثرهای فیزیكی و شیمیایی كوتاه مدت و بلندمدت پساب دفع شده

پایش طرح حفاظت ساحل

جمع آوری اطلاعات (پایش) از پروژه‌های ساحلی به طراحی مناسب پروژه كمك كرده و به بهبود روش‌های طراحی، روش‌های اجرا، بهره برداری و نگهداری خواهد انجامید. پایش طرح حفاظت ساحل پیش، حین و پس از اجرای پروژه انجام می‌شود.

انواع و عوامل فرسایش و تخریب سواحل

در این قسمت مهم ترین عوامل طبیعی و انسانی فرسایش و تخریب سواحل ارائه شده‌اند. عوامل فرسایش و تخریب سواحل اغلب به واسطه ساخت و سازهای ساحلی و دستكاری‌های بشر ایجاد می‌شوند. به همین دلیل نیز بیش تر به عوامل انسانی فرسایش در سواحل پرداخته شده است.

عوامل طبیعی فرسایش و تخریب سواحل

افزایش نرخ خالص انتقال رسوبات
انتقال رسوبات به درون خشكی از راه بادرفت و روشویی جریان
انتقال رسوبات به فراساحل هنگام شرایط موج حدی و بركشند طوفان
ریزش ماسه به درون تنگه‌ها و دره های ساحلی
برداشته شدن ماسه و انتقال آن به نوك یك دماغه ساحلی
برداشته شدن مواد از برآمدگی‌های ساحلی
فرسایش خطوط ساحلی قرار گرفته بین دو برآمدگی ساحلی نیمه سخت
بالا آمدن تراز دریا

عوامل انسانی فرسایش و تخریب سواحل

تداخل انتقال رانه ساحلی با سازه‌های پیشروی كرده به درون دریا
سازه‌های حفاظتی كه به درون دریا پیشروی نكرده‌اند
فرسایش خلیج‌های كوچك هلالی شكل به واسطه فعالیت‌های انسانی
ایجاد تغییر در آورد رسوبی رودخانه‌ها
امواج دنباله‌ای قایق‌های تندرو
انجام لایروبی‌های نگهداری و حفاری

عوامل سیلابی شدن سواحل

سیلابی شدن سواحل پدیده‌ای است كه در سواحل پست رخ می‌دهد و در حالت كلی ضرر آن از فرسایش ساحل نیز بیش تر است. سیلابی شدن از این دید فاجعه آمیز است كه به سرعت رخ می‌دهد و اغلب نواحی وسیعی را زیر پوشش آب می‌برد. در این جا با توجه به هدف راهنما، تنها به سیلابی شدن سواحل باز پرداخته شده است، ولی سیلابی شدن خورها و نواحی دلتایی به واسطه سیلاب رودخانه‌ها نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است كه در صورت نیاز می‌توان به منابع و مراجع مرتبط با مهندسی رودخانه مراجعه نمود.

اصولاً آنچه سبب فرسایش ساحل می‌شود اغلب سبب سیلابی شدن ساحل نیز می‌شود اما سیلابی شدن تنها در نواحی ساحلی رخ می‌دهد كه تراز پسكرانه آنها نسبت به ترازهای آب حدی، كم باشد.

ملاحظات طراحی سازه‌های حفاظت ساحل در رابطه با سیلابی شدن

بسیاری از نواحی پست ساحلی که به طور طبیعی و منظم، سیلابی می‌شوند کاربری‌هایی همچون کشاورزی، زیرساختی و مسکونی دارند. از آنجایی که این نواحی به طور منظم سیلابی می‌شوند نیازمند اقدامات حفاظت ساحل هستند. در روش طراحی سازه‌های حفاظت ساحلی سه پارامتر اصلی زیر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

میزان خطر قابل قبول (R) که سازه حفاظت ساحلی حین عمر در نظر گرفته شده برای سازه (L) از کارکرد مناسب خارجج شود.
عمر سازه حفاظت ساحلی (L)
دوره بازگشت طراحی (Td) که برای تراز سیل طرح در نظر گرفته می‌شود.

نیازهای عمومی طرح حفاظت سواحل

در هر پروژه ساحلی باید هدفی برآورده شود. این هدف برای نمونه می‌تواند حفاظت یك لنگرگاه یا یك ساحل در حال فرسایش باشد. از سوی دیگر همواره محدودیت‌هایی در هر پروژه وجود دارند. این محدودیت‌ها ممكن است شامل جنبه‌های اقتصادی، اجتماعی یا فنی طرح باشند. در واقع، طراح پروژه باید با در نظر داشتن اهداف و محدودیت‌های پروژه، راهكارهای مهندسی را برای برآورده ساختن اهداف پروژه ارائه كند. حین عمر یك پروژه ساحلی، طراحی قسمت‌های مختلف پروژه باید در چندین مرحله مورد بررسی قرار گیرند. این مراحل عبارتند از:

تعریف پروژه
طراحی مفهومی
طراحی مقدماتی یا طراحی كلی
طراحی دقیق و با جزییات
اجرای طرح شامل نقشه‌های اجرایی و تدارك كارهای اجرایی
بهره برداری از طرح شامل پایش ، نگهداری، و در صورت نیاز، تعمیر و بهبود دادن
برچیدن پروژه(در صورت نیاز)

بارگذاری سازه‌ای

هنگام طراحی سازه باید در نظر داشت كه در شرایط محیطی مختلف چه نوع بارگذاری به اجزای سازه مورد نظر وارد می‌شود. برای نمونه، طراحی پنجه یا محافظ آبشستگی باید با در نظر داشتن تركیبی از شرایط موج و ترازهای مختلف آب انجام شود به گونه‌ای بحرانی‌ترین شرایط تركیبی مشخص شوند. حال آن كه در مورد طراحی تاج سازه فقط باید جنبه روگذری موج مدنظر باشد، بنابراین به جای در نظر گرفتن محدوده‌های تراز آب مختلف فقط بالاترین تراز آب و بزرگ ترین موجی كه در آن تراز به سازه برخورد می‌كند مهم است.

شرایط اساسی موثر در انتخاب مقدماتی نوع اقدام حفاظتی

یك ساحل را می‌توان از راه‌های مختلفی در برابر نیروهای فرساینده امواج، جریان‌ها و بركشند توفان محافظت كرد . در صورتی كه نیاز باشد زمین‌های پسكرانه در برابر سیلابی شدن محافظت شوند، تعداد و تنوع این روش‌ها بیش‌تر نیز خواهند شد. انتخاب نوع اقدام حفاظتی موردنیاز برای یك ساحل ویژه به سه شرط اساسی زیر بستگی دارد.

نوع مشكل ( فرسایش ساحل، فرونشست ساحل، یا سیلابی شدن پسكرانه)
شرایط ریخت شناسی ( نوع خط ساحلی و نوع نیمرخ ساحلی)
نوع كاربری ساحل (زیرساخت مسكونی، تفریحی، كشاورزی)

زمینه‌های كاربرد انواع سازه‌های حفاظت سواحل

در زمره سازه‌هایی كه در امتداد ساحل ساخته می‌شوند و به درون ناحیه شكست موج پیشروی نمی‌كنند به روش‌هایی همچون دیوارهای دریایی، پوشش محافظ، دیوارهای حایل و بندها یا خاكریزهای ساحلی پرداخته شده است. در زمره سازه‌هایی كه درون ناحیه شكست موج قرار می‌گیرند به روش‌هایی همچون موج شكن‌ها، آبشكن‌ها و دستك‌ها پرداخته شده است. هم چنین اگرچه ژئوسنتتیك‌ها خود به طور مستقل به عنوان سازه حفاظت ساحلی شناخته نمی‌شوند و معمولاً به صورت تركیبی با دیگر سازه‌ها به كار گرفته می‌شوند، به دلیل اهمیت آنها و رویكردهای طراحی و كاربرد نوین آنها، در بخش مستقلی توضیح داده شده‌اند.