| تعداد نشریات | 286 |
| تعداد نشریات سازمان | 84 |
| تعداد شماره‌ها | 3,020 |
| تعداد مقالات | 33,742 |
| تعداد مشاهده مقاله | 44,988,375 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 47,395,808 |
پایداری سازه‌های حفاظت سواحل (بندر گناوه) در شرایط امواج شمال خلیج فارس | ||
| پژوهش های آبخیزداری | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 31 خرداد 1404 | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/wmrj.2025.367798.1604 | ||
| نویسندگان | ||
| محمدرضا غریب‌رضا* 1؛ مهدی نیکوکار2؛ ارسلان پناهی3؛ احسان صفا4؛ گیتا برادران ابراهیمی5 | ||
| 1گروه مهندسی رودخانه و حفاظت سواحل، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری کشور، تهران | ||
| 2مدیرکل مهندسی سواحل و بنادر، سازمان بنادر و دریانوردی ایران | ||
| 3اداره کل مهندسی سواحل و بنادر، سازمان بنادری و دریانوردی | ||
| 4دانش آموخته عمران- سواحل، بنادر و سازه‌های دریایی، دانشگاه تبریز | ||
| 5اداره مهندسی سواحل و بنادر، سازمان بنادر و دریانوردی ایران | ||
| چکیده | ||
| چکیده: مقدمه و هدف: مناطق ساحلی در پایاب حوضه‌های آبخیز ساحلی جایگاه استقرار بخش قابل توجهی از آبخیزنشینان، محل برقراری زنجیره خدمات و تولید بین بخش داخلی کشور و خارج و فعالیت‌های دریامحور پراهمیت هستند. از طرفی، نوار ساحلی تحت تأثیر سنگ سناسی ذاتی واحدهای سنگی و لندفرم‌های ساحلی و شرایط هیدرودینامیکی امواج تحت تأثیر فرسایش و دگرشکلی هستند. از این رو، فعالیت‌های دریامحور در حمایت سازه‌های حفاظت سواحل به ویژه موج شکن‌ها انجام می‌شود. هدف این پژوهش، دستیابی به وضعیت پایدار سازه حفاظت سواحل توده‌سنگی در شرایط برخورد امواج شمال خلیج فارس است. مواد و روش‌ها: در تقسیم‌بندی سازه حفاظتی دو جنبه‌ی ویژگی‌های سازه‌ای و مصالح مصرفی و آرایش و موقعیت قرارگیری موج‌شکن‌ها مورد نظر قرار می‌گیرد. برای دستیابی به هدف پژوهش، نیمرخی منتخب از بدنه سازه حفاظتی بندر گناوه که دارای بیشترین سطح برخورد امواج شکنا نزدیک به رأس موج شکن از نظر پایداری با الگوی امواج و با استفاده از مدل فیزیکی در آزمایشگاه هیدرولیک پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری کشور مورد بررسی قرار گرفت. یکی از مراحل مهم این پژوهش، تعیین ابعاد لایه آرمور سازه حفاظتی/موج شکن گناوه بوده است. یکی از عوامل مهم در تعیین قطعات مناسب برای آرمور اولیه وزن آنها است. پارامترهای مؤثر در طراحی سازه حفاظتی و موج‌شکن توده سنگی به سه دسته شامل پارامترهای مربوط به موج (محیطی)، پارامترهای هیدرولیکی و پارامترهای سازه‌ای تقسیم می‌شوند. آسیب وارد شده به لایه آرمور به وسیله شمارش تعداد قطعات جابه‌جا شده یا توسط اندازه‌گیری سطح فرسایش یافته لایه آرمور در نیمرخ عرضی برآورد می‌شود. روش محاسبه بر پایه شرایط همچون بدون جابه‌جایی، قطعات آرمور به صورت تک می‌جنبند (تکان می‌خورند) و قطعات آرمور به صورت تک از جای اولیه اصلی خود جابجا شده و به میزان حداقل معینی ha جابه‌جا می‌شوند. ترازهای حدی که در هر برخورد موج حاصل می‌شود، بالاروی Ru و پایین آمدگی Rd نامیده می‌شوند. این ترازها نسبت به سطح ایستایی تعریف شده و از جمله پارامترهای مهم طراحی هستند. برای آزمون پایداری نیمرخ منتخب، از طیف امواج نامنظمJONSWAP ، دوره بازگشت 50 ساله، ارتفاع موثر 7/2 متر و دامنه 6 ثانیه و همین مشخصات با ضریب 2/1 برای لحاظ کردن شرایط فوق بحرانی استفاده شده است. مدل فیزیکی این پژوهش در فلوم مولد امواج دوبعدی به طول 33 متر و عرض 5/5 متر و ظرفیت آبگیری تا عمق 5/1 متر با مقیاس1:20 نسبت به ابعاد پروتوتایپ سازه اصلی برپا شد. امواج یاد شده به مدت 90 دقیقه و در چهار شرایط آب بالا (مد دریا به علاوه خیزاب باد و موج)، آب پائین (جزر)، دوره بازگشت یکساله و 2/1 برابر آب بالا بر نیمرخ منتخب (P6) تابیده شد و تغییرات حاصل از برخورد امواج شکنا با عکسبرداری قبل و بعد از نیمرخ از روش فتوگرامتری بررسی شد. نتایج و بحث: مدل آزمایشگاهی بررسی پایداری سازه حفاظت ساحلی طراحی شده برای شرایط امواج شمال خلیج فارس نشان از طراحی قابل قبول ارتفاع و شیب برای ساخت سازه دارد. به تعبیری، طرح ارائه شده برای اجرای سازه حفاظتی در منطقه گناوه از دو منظر عملکردی و ساختاری قابل اطمینان می‌باشد. از طرفی، این طراحی به ویژه لایه آرمور سازه حفاظتی در شرایط فوق بحرانی دچار تغییر در نیمرخ شیب و نشست جزئی در لایه فیلتر خواهد شد. در آزمایشات آب بالا، بطور میانگین 88 درصد بالاروی ثبت شده در حد و یا پایین‌تر از بالاروی طراحی سازه می‌باشد و جابجائی قطعات لایه آرمور فقط در شرایط 2/1 آب بالا و به صورت بسیار محدود ثبت شد. همچنین، نشست لایه فیلتر پس از تابش 1300 موج به تدریج رقم می‌خورد که در چنین شرایطی که با دوره بازگشت امواج 100 ساله تطابق دارد، نیاز به باز طراحی سازه با ارتفاع بیشتر و ابعاد سنگ‌های وزین‌تر خواهد بود. نتیجه‌گیری و پیشنهادها: بر اساس نتایج حاصله می‌توان نتیجه گرفت که آزمون مدل آزمایشگاهی سازه حفاظت ساحلی گناوه به طور موفقیت آمیزی توانست اندرکنش شرایط مختلف امواج را بر بدنه و به ویژه لایه آرمور توده سنگی را سنجیده و پیش‌بینی و شرایط پایدار را برای اجرا و کاهش هزینه‌های نهاد مجری (سازمان بنادر و دریانوردی) را ارائه کند. همچنین، جایگاه پژوهش‌های کاربردی در انتقال دانش و فناوری برای هرچه بهینه‌سازی طراحی سازه‌های حفاظتی برای پروژه های عمرانی آینده تبیین شد. همچنین، پژوهش حاظر پیشنهاد می‌دهد برای نهاد مجری برای شرایطی که در آن امواج شکنای فوق بحرانی با بیشینه مد نجومی همزمان بر سازه حفاظتی گناوه برخورد می‌کنند، ملاحظات منع تردد بهره‌برداران در طول موج شکن اعمل کند و سایر پیش آگاهی‌ها انجام شود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| پایداری سازه؛ سازه حفاظت سواحل؛ شمال خلیج فارس؛ موج شکن توده سنگی؛ گناوه | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Stability of Coastal Protection Structure in Genaveh Port under the Northern Persian Gulf Waves Condition | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohammadreza Gharibreza1؛ Mahdi Nikoukar2؛ Arsalan Panahi3؛ Ehsan Safa4؛ Gita Baradaran Ebrihimi5 | ||
| 1River Engineering and Coastal Protection, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Tehran | ||
| 2Director of Coastal and Port Engineering Department, Maritime and Ports Organization | ||
| 3Department of Coasts and Ports, Maritime and Ports Organization | ||
| 4Post graduate, Coasts, Ports and Coastal Structures, Tabriz University | ||
| 5Department of Coasts and Ports Engineering, Maritime and Ports Organization | ||
| چکیده [English] | ||
| Introduction and goal: Coastal areas in the lowland of coastal watersheds are the location of a significant part of the watershed inhabitants, the place of establishing a service and production chain between the domestic and foreign parts of the country, and significant sea-oriented activities. On the other hand, the coastal zone is affected by the inherent lithology of rock units and coastal landforms and the hydrodynamic conditions of waves, which are affected by erosion and deformation. Therefore, sea-oriented activities develop behind coastal protection structures, especially breakwaters. The research aim was to achieve a stable state of the rubble mound coastal protection structure under the impact of the northern Persian Gulf wave conditions. Materials amd methods: The coastal structures are introduced by their structural characteristics, construction materials, and arrangement. To achieve the research objectives, a representative profile near the top of the designed breakwater of the Genaveh port was selected to investigate the stability of the structure under the Northern Persian Gulf wave patterns in the hydraulic laboratory of the Soil Conservation and Watershed Management Institute. One of the essential stages of this research was determining the dimensions of the armor layer of the protective structure/breakwater of Genaveh. One of the significant factors in determining the appropriate parts for the initial armor is their weight. The effective parameters in the design of the protective structure and rabble mound breakwater are divided into three categories including wave-related parameters (environmental), hydraulic parameters, and structural parameters. The damage to the armor layer is estimated by counting the number of displaced rock blocks or measuring the eroded surface of the armor layer in the profile. The calculation method is based on armor pieces moving individually from their original position, and are displaced by a certain minimum amount shown by the ha value. The limit levels that are achieved in each wave impact are called uplift Ru and downlift Rd. These levels are defined relative to the static surface and are among the important design parameters. To test the stability of the selected profile, the JONSWAP irregular wave spectrum, 50-year return period, significant wave height of 2.7 m, period of 6 seconds, and 1.2 times wave height to consider supercritical conditions, were used. The physical model of this research was set up in a two-dimensional wave generator flume with a length of 33 m a width of 5.5 m and a water intake capacity of up to 1.5 m depth with a scale of 1:20 compared to the dimensions of the prototype of the main structure. The aforementioned waves were projected onto the selected profile (P6) for 90 minutes under four conditions: high water (high tide plus wind and wave surge), low water (tide), one-year return period, and 1.2 times the high water, and the changes resulting from the impact of breaking waves were examined by taking photos of the profile before and after using photogrammetry. Results and discussion: The laboratory model for investigating the stability of the coastal protection structure designed for the wave conditions of the northern Persian Gulf shows an acceptable design of height and profile of the structure. In other words, the design presented for the implementation of the protective structure in the Genaveh region is reliable from both functional and structural perspectives. On the other hand, this design, especially the armor layer of the protective structure, will modify the slope profile and partial settlement in the filter layer in supercritical conditions. In high water tests, an average of 88% of the recorded runup is at or below the design runup of the structure, and the displacement of the armor layer parts was recorded only in 1/2 high water conditions and limited conditions. Also, the settlement of the filter layer occurs gradually after 1300 waves with a 100-year return period, which will require redesigning the structure with a higher height and heavier rock dimensions. Conclusion and suggestion: Based on the resultant data, we concluded that the physical model of the Genaveh coastal protection structure was able to successfully measure the interaction of different wave conditions on the profile, especially the armor layer of the rabble mound breakwater, and provide predictions and stable conditions for implementation and cost reduction of the stockholder agency (Ports and Maritime Organization, PMO). The setting of applied research on the transfer of knowledge and technology for further optimization of the design of protective structures for future construction projects was stated. The present study suggests that PMO should consider precautions to prohibit users from passing along the breakwater for wave conditions in which supercritical waves coincide with the highest astronomical tide level, colliding with the Genaveh protective structure. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Coastal protection structure, Rubble mound breakwater, Stability of the structure, The northern Persian Gulf | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 43 |
||