تعریف مسأله، فرضیه‌ها و اهداف

یکی از بالاترین خسارات ناشی از حوادث غیر مترقبه،  پدیده فرسایش سواحل می باشد. یكی از وظایف دولتها كاهش اثرات بلایای طبیعی بوده است . همین امر به روشنی لزوم یافتن راه حل اصولی برای كنترل و پیشگیری وكاهش خسارت ناشی از آنها را به اثبات می رساند.

مکانیزم رودخانه­ها به گونه­ای است که مقطع یک رودخانه به مرور زمان دچار تغییرات شدید می­گردد. این تغییرات بویژه در قوس رودخانه­ها مشهودتر است. فرآیندهای فرسایش ساحل به طور مستقیم به مهاجرت جانبی آبراهه­های آبرفتی مربوط می­شود. اندركنش نیروهای فعال حاصل از جریان آب و نیروهای مقاوم به جریان ناشی از مواد بستر باعث فرسایش ساحل می­شود.

در قوس رودخانه، نیروهای هیدرودینامیكی جریانهای ثانوی را بوجود می­آورند كه خطوط جریان سطحی را به سمت ساحل بیرونی و خطوط جریان نزدیك به بستر را به سمت ساحل داخلی منحرف
می­سازند. در مقطع جریان درامتداد قائم، خطوط جریان مجاور ساحل بیرونی بطرف پایین و خطوط جریان پشته متمركز داخلی به طرف بالا هستند در نتیجه پایداری ذره در نزدیكی ساحل خارجی بهم
می­خورد و بستر رودخانه گود می­شود و از طرف دیگر در مجاورت پشته متمركز داخلی به پایداری ذره اضلافه می­شود و تراز بستر افزایش پدا می­كند. آبشستگی در پنجه ساحل خارجی، خط­القعر را به سمت ساحل بیرونی قوس جابجا می­كند و شیب ساحل را افزایش می­دهد كه در نهایت به شكست ساحل منتهی می­شود.

شکل (1) الگوی جریان در قوس رودخانه]7[

با توجه به مطالب بیان شده در خصوص هیدرولیک جریان در خم رودخانه­ها، قوس خارجی همواره تحت تاثیر بردارهای شدید سرعت بوده و دچار فرسایش می­گردد و در قوس داخلی رسوبگذاری ایجاد می­گردد همچنین از آنجا که تخریب ساحل در قوس خارجی می­تواند ضررهای زیادی را به همراه داشته باشد، حفاظت از این قسمت از ساحل بخش مهمی از مهندسی رودخانه را تشکیل می­دهد. جهت محافظت ساحل در قوس بیرونی روشهای متعددی وجود دارد که از آن جمله می­توان به موارد زیر اشاره نمود:

1- حفاظت ساحل بوسیله احداث آبشکن

2- حفاظت ساحل بوسیله احداث Bendway

3-حفاظت ساحل بوسیله احداث دایک

4- حفاظت ساحل بوسیله پوشش گیاهی

5- حفاظت ساحل بوسیله پوشش سنگ چین (Riprap)

6- حفاظت ساحل بوسیله پوشش خاک و سیمان

7- حفاظت ساحل بوسیله پوشش توری سنگ ها و روکش ها

8- حفاظت ساحل بوسیله پوشش با کیسه های مخصوص مخلوط سیمان و خاک

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

9- حفاظت ساحل با استفاده از مصنوعات ژئوسنتتیک

10- حفاظت ساحل بوسیله اجرای دیوار حائل

استفاده از آبشکن یا اپی از جمله بهترین و اقتصادی­ترین روش جهت محافظت سواحل در اغلب شرایط بوده و در اکثر نقاط دنیا مورد استفاده قرار می­گیرد.

است.  « Bankheed ،Groin ،Groyne» کلمه­ای فرانسوی است. معادل آن در زبان انگلیسی «Epi»

كه در زیان فارسی آب شکن ترجمه شده است. نقش آن این است که جریان آب کناره رودخانه را به طرف وسط رودخانه هدایت میکند و سرعت آب درکناره ها را کاهش میدهد و نیز قسمتی از آب رودخانه را بین اپی­ها به حالت سکون باقی میگذارد. در نتیجه، مواد محموله آب ته نشین می­شود و رودخانه حالت پس رفتگی پیدا می­کند و کناره بتدریج تثبیت می­شود.

انواع آبشکن:

آبشکن­ها از نظر نوع استفاده به موارد زیر تقسیم میشوند:

الف: آبشکن­های طویل غیر مستغرق )قابل استفاده در آبخیزداری(

ب: آبشکن­های کوتاه غیر مستغرق )قابل استفاده در آبخیزداری(

ج: آبشکن­های طویل مستغرق   (قابل استفاده در کشتیرانی)

د: آبشکن­های کوتاه مستغرق (قابل استفاده در کشتیرانی(

الگوی جریان برای دو آبشکن مستغرق و غیر مستغرق در شکل (2) ارائه شده است.

شکل(2) الگوی جریان در اطراف آبشکن مستغرق (چپ) و آبشکن غیر مستغرق(راست) ]13[

آبشکن­ها، نسبت به زاویه استقرار با جهت جریان آب، نیز به شرح زیر تقسیم­بندی می­شوند:

-1 آبشکنهای برگردان یا منحرف کننده: نسبت به جریان آب بین 10 تا 15 درجه درجهت جریان آب ) به سمت پایاب)

-2 آبشکن های بازدارنده: نسبت به مسیر جریان آب بین 10 تا 15 درجه در جهت عکس جریان آب ) به سمت سراب(