نشریه شماره ۶۲۹
شناخت نوع ساحل مورد مطالعه تاثیر چشمگیری بر درک خصوصیات هیدرودینامیکی منطقه و نیز انتخاب راهکار حفاظت ساحلی مناسب خواهد داشت. به همین دلیل ضرورت دارد هنگام انتخاب راهکار 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 شکل خط ساحلی و نیز نوع نیمرخ ساحلی ارائه شده است.
انواع ساحل از دیدگاه شکل خط ساحلی
ساحل مانعی
ساحل مانعی به ساحل طولانی و باریکی از ماسه و یا شن گفته میشود که به موازات خط ساحلی کشیده شده است و توسط کشند، مستغرق نمیشود. به جزیرهای که دارای چنین ساحلی به موازات خط ساحلی باشد، جزیره مانعی گفته می شود.
ساحل کاو
ساحل کاو یا مقعر به ساحلی گفته میشود که دارای شکل درون رفته و مقعر باشد.
ساحل کوژ
ساحل کوژ یا محدب به ساحلی گفته میشود که دارای شکل برون زده یا محدب باشد.
ساحل درون رفته
ساحل درون رفته یا ساحل انبانهای به ساحل کوچکی گفته میشود که در راس تورفتگیهای یک ساحل نامنظم با دماغههای ساحلی متعدد، قرار دارد.
ساحل مستقیم
ساحل مستقیم به ساحل طولانی و مستقیمی گفته میشود که دارای هیچ گونه درون رفتگی یا برون زدگی ویژهای در سرتاسر طول خود نباشد.
ساحل زبانهای
ساحل زبانهای به ساحل کشیدهای گفته میشود که از خط ساحلی شروع شده و به سمت دریا توسعه یافته است . این گونه سواحل دست کم حین کشند پایین، نمایان هستند.
ساحل حفاظت شده باتلاقی
تعریف: ساحل حفاظت شده باتلاقی به ساحلی باریک گفته میشود که دارای هیچ گونه ناحیه ماسه ای نیست. در این نوع ساحل کرانهی نزدیک باریک بوده و دارای هیچ گونه پشته ماسهای نیست. این نوع ساحل معمولاً دارای پوشش گیاهی به شکل باتلاقی است و به همین دلیل به آن ساحل نیزاری نیز گفته میشود.
بررسی ویژگیهای کلی ساحل مورد مطالعه
پیش از آن که مهندس طراح اقدام به انتخاب یک راهکار حفاظت ساحل و طراحی آن مطابق با روشهای ارائه شده روشهای سازهای حفاظت سواحل بپردازد، ضرورت دارد با ویژگیهای کلی ساحل مورد مطالعه آشنایی دقیق داشته باشد. عدم درک و تحلیل دقیق هر یک از ویژگیهای ساحل انتخابی میتواند به ناکارآمدی و خسارتهای زیاد در طرح حفاظت ساحل بیانجامد.
بسیاری از خسارتها و خرابیها در پروژههای ساحلی ریشه در تحلیل نادرست و ناکافی شرایط ساختگاه پروژه داشته اند. تحلیل ویژگیهای ساختگاه شامل شناسایی تمام مولفههای کمی و کیفی است که به طور مستقیم یا غیرمستقیم در یکی از فرآیندهای امکان سنجی مفهومی، طراحی، تحلیل اقتصادی، جنبههای زیبایی شناختی، اجرای سازهای، و پایش و نگهداری پروژه تاثیرگذار هستند. محیط ساحلی پروژه از دیدگاه زمانی و مکانی همواره در حال تغییر است. بنابراین ممکن است طرحی که در یک زمان و مکان ویژه از دید کارکرد، اقتصادی و زیست محیطی مناسب است، در زمان و مکان دیگر نامناسب باشد . هم چنین ضرورت دارد ویژگی های فیزیکی، بیولوژیکی، 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 که باید هنگام بررسی زمین ریخت شناسی و مشخصات رسوبات برای یک پروژه حفاظت ساحلی مورد بررسی قرار گیرند.
- نوع ساحل مورد مطالعه و عارضههای اصلی آن
- منابع و چاهکهای رسوبی ناحیه ساحلی
- مشخصههای رسوبات غالب
- لایه بندی رسوبات در عمق
ملاحظات زیست محیطی
اصلی ترین ملاحظات زیستمحیطی که 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 راهکارهایی به منظور کاهش اثرهای زیست محیطی پروژه
- تعیین اثرهای پروژه بر کیفیت آب
- تعیین راهکار مناسب دفع پساب و بررسی اثرهای فیزیکی و شیمیایی کوتاه مدت و بلندمدت پساب دفع شده
پایش طرح حفاظت ساحل
جمع آوری اطلاعات (پایش) از پروژههای ساحلی به طراحی مناسب پروژه کمک کرده 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 دستکاریهای 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 خشکی از راه بادرفت و روشویی جریان
- انتقال رسوبات به فراساحل هنگام شرایط موج حدی و برکشند طوفان
- ریزش ماسه به درون تنگهها و دره های ساحلی
- برداشته شدن ماسه و انتقال آن به نوک یک 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 کرده به درون دریا
- سازههای حفاظتی که به درون دریا پیشروی نکردهاند
- فرسایش خلیجهای کوچک هلالی شکل 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 که در سواحل پست رخ میدهد و در حالت کلی ضرر آن از فرسایش ساحل نیز بیش تر است. سیلابی شدن از این دید فاجعه آمیز است که 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 که 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 که تراز پسکرانه آنها نسبت به ترازهای آب حدی، کم 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 یک لنگرگاه یا یک ساحل در حال فرسایش باشد. از سوی دیگر همواره محدودیتهایی در هر پروژه وجود دارند. این محدودیتها ممکن است شامل جنبههای اقتصادی، اجتماعی یا فنی طرح باشند. در واقع، طراح پروژه باید با در نظر داشتن اهداف و محدودیتهای پروژه، راهکارهای مهندسی را برای برآورده ساختن اهداف پروژه ارائه کند. حین عمر یک 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 کلی
- طراحی دقیق و با جزییات
- اجرای طرح شامل نقشههای اجرایی و تدارک کارهای 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 که 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 ترکیبی از شرایط موج و ترازهای مختلف آب انجام شود به گونهای بحرانیترین شرایط ترکیبی مشخص شوند. حال آن که 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 که در آن تراز به سازه برخورد میکند مهم است.
شرایط اساسی موثر در انتخاب مقدماتی نوع اقدام حفاظتی
یک ساحل را میتوان از راههای مختلفی در برابر نیروهای فرساینده امواج، جریانها و برکشند توفان محافظت کرد . در صورتی که نیاز باشد زمینهای پسکرانه در برابر سیلابی شدن محافظت شوند، تعداد و تنوع این روشها بیشتر نیز خواهند شد. انتخاب نوع اقدام حفاظتی موردنیاز برای یک ساحل ویژه به سه شرط اساسی زیر بستگی دارد.
- نوع مشکل ( فرسایش ساحل، فرونشست ساحل، یا سیلابی شدن پسکرانه)
- شرایط ریخت شناسی ( نوع خط ساحلی و نوع نیمرخ ساحلی)
- نوع کاربری ساحل (زیرساخت مسکونی، تفریحی، کشاورزی)
زمینههای کاربرد انواع سازههای حفاظت سواحل
در زمره سازههایی که در امتداد ساحل ساخته میشوند و به درون ناحیه شکست موج پیشروی نمیکنند به روشهایی همچون دیوارهای دریایی، پوشش محافظ، دیوارهای حایل و بندها یا خاکریزهای ساحلی پرداخته شده است. در زمره سازههایی که درون ناحیه شکست موج قرار میگیرند به روشهایی همچون موج شکنها، آبشکنها و دستکها پرداخته شده است. هم چنین اگرچه ژئوسنتتیکها خود به طور مستقل به عنوان سازه حفاظت ساحلی شناخته نمیشوند و معمولاً به صورت ترکیبی با دیگر سازهها به کار گرفته میشوند، به دلیل اهمیت آنها و رویکردهای طراحی و کاربرد نوین آنها، در بخش مستقلی توضیح داده شدهاند.
فهرست مطالب نشریه شماره ۶۲۹
مراحل و روند مطالعات طرحهای حفاظت سواحل
روشهای سازهای حفاظت سواحل
شرایط اساسی موثر در انتخاب مقدماتی نوع اقدام حفاظتی
تعریف و زمینههای کاربرد انواع سازههای حفاظت سواحل
ملاحظات طراحی سازههای حفاظت سواحل
معیارهای انتخاب سازههای حفاظت سواحل
مدل سازی ریاضی و فیزیکی سواحل و سازههای حفاظت سواحل
روشهای اجرای سازههای حفاظت سواحل
تجهیزات و ماشین آلات اجرایی
شیوههای حمل و نقل مصالح
روشهای اجرای کارهای حفاظت بستر و کنارهها
روشهای اجرای دیوارهای دریایی
روش های اجرایی در سواحل رودخانه
اصول نگهداری و بهرهبرداری از سازههای حفاظت ساحلی
شیوه توسعه یک استراتژی مدیریتی در فرآیند نگهداری
شیوه ارزیابی وضعیت و عملکرد سازه حفاظت ساحلی