تعيين اثرات ديوارهای ساحلی بر مورفوديناميک سواحل حوزه جنوبی دريای خزر (مطالعه موردی: بنادر انزلی، نوشهر، اميرآباد)

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                        صفحه

________________________________________________________________________

فصل اول مقدمه و كليات

     1-مقدمه 3……………………………………………………………….

2-1- سازه‌هاي حفاظت سواحل………..…………………………………….8

1-2-1- سازه‌هاي كنترل كننده موج…………………………………………..9

1-1-1-1- موج‌شكنها ……………………………………………………9

2-1-2-1- ديوارهاي ساحلي…………………………………………….. 10

2-1-1- سازه‌هاي كنترل كننده حركت رسوب ……..……………………………………10

1-2-1-1- موج‌شكنهاي منفصل‌ فراساحل….………………………………….11

2-1-2-1- آبشكنها….………………………………………………….. 11

3-1-2-1- ديوارهاي ساحلي ….…….……………………………………..12

3-1- فرايندهاي ناحيه ساحلي…….………………………………………. 12

1-3-1- نيمرخ ساحل و تغييرات آن  ………………………………………..13

2-3-1- چرخه‌هاي ساحلي و جريانات موازي ساحل…………………………………………………14

3-3-1- فرايند انتقال رسوب امتداد ساحل …………………………………………….15

4-1- خصوصيات مهندسي رسوبات ساحلي……………………………………15

5-1- واكنش ساحل به سازه‌هاي ساحلي.. 17……………………………………..

1-5-1- سازه‌هاي عمود بر ساحلي…………………………………………… 17

2-5-1- سازه‌هاي موازي ساحل، ساخته شده در خط ساحلي… 18…………………….

3-5-1- سازه هاي دور از ساحل و موازي ساحل……………………………….. 19

6-1- ديوارهاي ساحلي و اثرات آن بر فرسايش خطوط ساحلي  ………………………………20

1-6-1- انواع ديوارهاي ساحلي 21 …………………………………………….

2-5-1- اثرات ديوارهاي ساحلي بر سواحل  …………………………………………….22

2-2-5-1- اثرات جامع   …………………………………………………  23

فصل دوم سابقه تحقيق………………………………………………… … 26

فصل سوم مواد و روشها

1-3- معرفي ايستگاههاي مطالعاتي …………………………………………….36

1-1-3-  ايستگاه غربي، بندر انزلي …………………………………………….37

2-1-3- ايستگاه مركزي – بندر نوشهر………………………………………….39

3-1-3- بندر اميرآباد – ايستگاه غربي………………………………………….40

2-3- اندازه‌گيريهاي ميداني…………………………………………………. 41

3-3- وسايل و تجهيزات مورد استفاده …………………………………………45

4-3- شرح نحوة اندازه‌گيري

1-4-3- عمق‌سنجي……………………………………………………….. 47

2-4-3- برداشت خط ساحلي………………………………………………..50

3-4-3- جريان سنجي 51……………………………………………………..

4-4-3- برداشت رسوب دست خورده ………………………………………… 53

5-4-3- آزمايشات مكانيك رسوب ……………………………………………54

1-5-4-3- مشخصه‌هاي رسوب…………………………………………….. 55

6-4-3- اطلاعات امواج57…………………………………………………….

7-4-3- انتقال رسوب موازي ساحل………………………………………….. 58

فصل چهارم نتايج

1-4- نحوة ارائه نتايج………………………………………………………..62

2-4- نتايج حاصل از عمليات هيدروگرافي…………………………………… …62

1-2-4) ميزان فرسايش و رسوبگذاري حد فاصل سالهاي 1995 تا 2003……………64

2-2-4) نتايج هيدروگرافي سال 1995 ………………………………………..66

1-2-2-4) نتايج هيدروگرافي ايستگاههاي غربي ، مركزي و شرقي

در سال 1995 (محور هاي طولي)…………………………………………… ….67

2-2-2-4- نتايج هيدروگرافي ايستگاههاي غربي ، مركزي و شرقي

در سال 1995 (محورهاي عرضي)  …………………………………………….69

3-2-4) نتايج هيدروگرافي سال 2003

1-3-2-4- نتايج هيدروگرافي ايستگاههاي غربي ، مركزي و شرقي

در سال 2003 (محورهاي طولي)73………………………………………………

2-3-2-4- نتايج هيدروگرافي ايستگاههاي غربي، مركزي و شرقي

 در سال 2003 ( محورهاي عرضي)……………………………………………….76

4-2-4- مقايسه و تحليل اوليه نتايج ……79………………………………………….

2-4-2-4- مقايسه نتايج بين سالهاي 1995 و  200………………………………. 81

3-4- نتايج حاصل از عمليات جريان‌سنجي

1-3-4- نتايج جريان‌سنجي در فصل گرم در هر سه ايستگاه غربي- مركزي و شرقي……..…85

1-1-3-4- نتايج عمليات جريان سنجي در عمق نسبي 1/0 (معادل 10 درصد…)……………85

2-1-3-4- نتايج عمليات جريان‌سنجي در عمق نسبي 0/5 (50درصد)…….……………88

2-3-4- نتايج جريان‌سنجي در فصل سرد در هرسه ايستگاه غربي‌-مركزي‌وشرقي…….……91

1-2-3-4- نتايج عمليات جريان سنجي در عمق نسبي 1/0 (معادل 10 درصد) ………… 91

2-2-3-4- نتابج عمليات جريان سنجي در عمق نسبي 0/5 (معادل 50 درصد) ………….94

3-3-4- توزيع سرعت جريانات در راستاي عمود بر ساحل ………….……………….97

4-4- نتايج حاصل از نمونه‌برداري آزمايشات رسوب ………………………………..103

1-4-4- نتايج اندازه‌ متوسط دانه‌هاي رسوب (D₅₀) در فصل سرد در هر سه ايستگاه…….…104

2-4-4- نتايج اندازه متوسط دانه‌هاي رسوب (D₅₀) در فصل گرم در هر سه ايستگاه….. 109……

3-4-4- مقايسه توزيع قطر دانه‌هاي رسوب در راستاي عمود بر خط ساحلي ……….…….111

4-4-4- شاخص انحراف معيار ………. 113…………………………………………..

1-4-4-4 مقايسه ميزان انحراف معيار ….……………………………………….113

4-5- نتايج حاصل از برداشت خط ساحلي ………………….…………………….119

1-4-5- نتايج فصل سرما ………………..……………………………………120

2-4-5- نتايج فصل گرما……………………………………….………………122

3-4-5- مقايسه نتايج فصل گرما و سرما ………………………..…………………123

4-6- نتايج حاصل از محاسبه ميزان انتقال رسوب…………………………………….124

فصل پنجم بحث و نتيجه گيري

1-5- مقدمه …………………………………………………………… 131

2-5- جمع‌بندي نتايج  …………………………………………………….131

1-2-5- جمع‌بندي و بحث نتايج عمليات هيدروگرافي ………………………….. 132

2-2-5- جمع‌بندي و بحث نتايج عمليات جريان سنجي …………………………. 133

3-2-5- جمع‌بندي و بحث نتايج عمليات برداشت

 رسوب و آزمايشات مكانيك رسوب…………………………………….. …….135

4-2-5- جمع‌بندي و بحث نتايج حاصل از برداشت خط ساحلي……………………..136

5-2-5- جمع‌بندي و نتايج حاصل از محاسبات

 نرخ انتقال رسوب موازي ساحل………………………………………………138

3-5- پيشنهادات ………………………………………………………….139

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست اشكال

عنوان                                                                                           صفحه

_____________________________________________________________________________________

 

شكل(1-1) . نقشه خزر با تمركز در ايستگاهها و پهنه‌بندي…………………………………………………………………….8

شكل(3-1) – موقعيت و محدوده مطالعات ،ايستگاه غربي( بندر انزلي )………………………………………………..38

شكل(3-2) . عكس ايستگاه مركزي( بندر نوشهر)، موقعيت ، هندسه و تاسيسات……………………………………40

شكل(3-3) . عكس ايستگاه شرقي(بندر اميرآباد )، موقعيت ، هندسه و تاسيسات………………………………….. 41

شكل(3-4) . محل و نقاط انجام عمليات هيدروگرافي…………………………………………………………………………43

شكل(3-5) . محل انجام عمليات جريان سنجي و برداشت رسوب دست خورده…………………………………….44

شكل(3-6) . نحوه عمليات برداشت رسوب در ايستگاه شرقي ( اميرآباد.)………………………………………………53

شكل( 4-1) . منحني تغييرات تراز آب درياي خزر………………………………………………………………………… ….64

شكل(4-2). ميزان فرسايش ورسوبگذاري در فاصله سالهاي 1995و

2003در ايستگاههاي غربي ، مركزي و شرقي ……………………………………………………………………………………65

شكل (a-4-2). تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محورC_{1  ………………………………………………………..} 67

شكل (4-3). تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور2C  _{……………………………………………………………} 67

شكل (4-4). تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور3‍C…………………………………………68

شكل (4-5). تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور4‍C………………………………………..69

شكل (4-6). تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور5‍C………………………………………..69

شكل (4-7) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور1L………………………………………..69

شكل (4-8) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور 2L……………………………………….70

شكل (4-9) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور3L………………………………………..70

شكل (4-10) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور4L……………………………………..70

شكل (4-11) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور5L……………………………………..71

شكل (4-12) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور  L6……………………………………71

شكل (4-13) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور    7L…………………………………..71

شكل (4-14) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور    8L…………………………………..72

شكل (4-15) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور    9L………………………………….72

شكل (4-16) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور 1C……………………………………73

شكل (4-17) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور 2C……………………………………74

شكل (4-18) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور   ‍C3………………………………….74

شكل (4-19) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور 4C……………………………………75

شكل (4-20) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور 5C……………………………………75

شكل (4-21) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور 1L……………………………………76

شكل (4-22) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور 2L……………………………………76

شكل (4-23) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور 3L……………………………………77

شكل (4-24) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور 4L……………………………………77

شكل (4-25) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور 5L……………………………………77

شكل (4-26) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور 6L……………………………………78

شكل (4- 27) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور 7L…………………………………..78

شكل (4-28) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور 8L……………………………………78

شكل (4-29) . تغييرات عمق ايستگاههاي غربي،مركزي و  شرقي در محور ₉L…………………………………….79

شكل (4-30) متوسط ميزان فرسايش و رسوبگذاري حدفاصل سالهاي 1995 و 2003 ………………………..82

شكل (4-32) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

در فصل گرم و عمق 5/0 متر ………………………………………………………………………………………………………….86

شكل (4-33) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

در فصل گرم و عمق 5/2 متر ………………………………………………………………………………………………………….86

شكل (4-34) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

 در فصل گرم و عمق  5  متر……………………………………………………………………………………………………….. .86

شكل (4-35) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

در فصل گرم و عمق 5/ 7  متر…………………………………………………………………………………………………….. .87

شكل (4-36) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

 در فصل گرم و عمق 10  متر ……………………………………………………………………………………………………….87

شكل (4-37) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

 در فصل گرم و عمق 5/0 متر ………………………………………………………………………………………………………89

شكل (4-38) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

در فصل گرم و عمق 5/2 متر……………………………………………………………………………………………………… .89

شكل (4-39) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

 در فصل گرم و عمق  5  متر…………………………………………………………………………………………………….. .89

شكل (4-40) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

 در فصل گرم و عمق 5/ 7  متر…………………………………………………………………………………………………. .90

شكل (4-41) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

 در فصل گرم و عمق 10  متر……………………………………………………………………………………………………. 90

شكل (4-42) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

در فصل سرد و عمق 5/0 متر…………………………………………………………………………………………………….. 92

شكل (4-43) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

در فصل سرد و عمق 5/2 متر ……………………………………………………………………………………………………..92

شكل (4-44) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

 در فصل سرد و عمق  5  متر …………………………………………………………………………………………………….92

شكل (4-45) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

 در فصل سرد و عمق 5/ 7  متر …………………………………………………………………………………………………93

شكل (4-46) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

در فصل سرد و عمق 10متر. ……………………………………………………………………………………………………. 93

شكل (4-47) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

 در فصل سرد و عمق 5/0 متر…………………………………………………………………………………………………….95

شكل (4-48) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

 در فصل سرد و عمق 5/2 متر…………………………………………………………………………………………………. .95

شكل (4-49) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

در فصل سرد و عمق  5  متر …………………………………………………………………………………………………….95

شكل (4-50) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

 در فصل سرد و عمق 5/ 7  متر………………………………………………………………………………………………. .96

شكل (4-51) . تغييرات سرعت جريان در ايستگاههاي غربي،مركزي،و شرقي

در فصل سرد و عمق 10  متر…………………………………………………………………………………………………….. 96

شكل (4-52). پروفيل عمود بر ساحل سرعت جريان،ايستگاه غربي،فصل گرم،عمق نسبي 5/0……………98

شكل (4-53). پروفيل عمود بر ساحل سرعت،ايستگاه غربي،فصل گرم،عمق نسبي 1/0……………………..98

شكل (4-54). پروفيل عمود بر ساحل سرعت،ايستگاه غربي،فصل سرد،عمق نسبي 5/0…………………….98

شكل (4-55). پروفيل عمود بر ساحل سرعت،ايستگاه غربي،فصل سرد،عمق نسبي 1/0…………………….99

شكل (4-56). پروفيل عمود بر ساحل سرعت،ايستگاه مركزي،فصل گرم،عمق نسبي 5/0…………………..99

شكل (4-57). پروفيل عمود بر ساحل سرعت،ايستگاه مركزي،فصل گرم،عمق نسبي 1/0………………….99

شكل (4-58). پروفيل عمود بر ساحل سرعت،ايستگاه مركزي،فصل سرد،عمق نسبي 5/0…………………100

شكل (4-59). پروفيل عمود بر ساحل سرعت،ايستگاه مركزي،فصل سرد،عمق نسبي 1/0…………………100

شكل (4-60). پروفيل عمود بر ساحل سرعت،ايستگاه شرقي،فصل گرم،عمق نسبي 5/0…………………..100

شكل (4-61). پروفيل عمود بر ساحل سرعت،ايستگاه شرقي،فصل گرم،عمق نسبي 1/0…………………..101

شكل (4-62). پروفيل عمود بر ساحل سرعت،ايستگاه شرقي،فصل سرد،عمق نسبي 5/0…………………..101

شكل (4-63). پروفيل عمود بر ساحل سرعت،ايستگاه شرقي،فصل سرد،عمق نسبي 1/0…………………..101

شكل (64-64) .  منحني دانه‌بندي ايستگاه غربي – مرز غربي(L1) – فصل سرد…………………………….104

شكلهاي )4-65) . شاخص D50 در ايستگاه غربي- فصل سرد…………………………………………………….105

شكلهاي )4-66) . شاخص D50 در ايستگاه مركزي- فصل سرد………………………………………………….105

شكلهاي )4-67) . شاخص D50 در ايستگاه شرقي- فصل سرد……………………………………………………106

شكلهاي )4-68) . شاخص D50 در ايستگاه غربي- فصل گرم…………………………………………………….110

شكلهاي )4-69) . شاخص D50 در ايستگاه مركزي- فصل گرم…………………………………………………..110

شكلهاي )4-70) . شاخص D50 در ايستگاه شرقي- فصل گرم……………………………………………………110

شكل ( 4-71) . شكل انحراف معيار قطر دانه هاي رسوب در ايستگاه غربي- فصل سرد………………… 117

شكل ( 4-72) . شكل انحراف معيار قطر دانه هاي رسوب در ايستگاه غربي- فصل گرم…………………..117

شكل ( 4-73) . شكل انحراف معيار قطر دانه هاي رسوب در ايستگاه مركزي- فصل سرد………………. 118

شكل ( 4-74) . شكل انحراف معيار قطر دانه هاي رسوب در ايستگاه مركزي- فصل گرم……………….. 118

شكل ( 4-75) . شكل انحراف معيار قطر دانه هاي رسوب در ايستگاه شرقي- فصل سرد………………… 118

شكل ( 4-76) . شكل انحراف معيارقطر دانه هاي رسوب در ايستگاه شرقي- فصل گرم………………….. 119

شكل ( 4-77) . شكل تغييرات خط ساحلي ايستگاهها در فصل سرد………………………………………………….119

شكل ( 4-78) . شكل تغييرات خط ساحلي ايستگاهها در فصل گرم…………………………………………………..120

شكل ( 4-79) . شكل تغييرات فصلي خط ساحلي ايستگاهها…………………………………………………………..،120

شكل (4-80) . مقدار نرخ انتقال رسوب ايستگاهها در سرد……………………………………………………………….127

شكل (4-81) . مقدار نرخ انتقال رسوب ايستگاهها در  گرم………………………………………………………………128

شكل (4-82) . مقدار متوسط نرخ انتقال رسوب ايستگاهها در فصلهاي سرد وگرم………………………………128

فهرست جداول

عنوان                                                                                           صفحه

_____________________________________________________________________________________

جدول (3-1) . نام ،مورد و محل استفاده تجهيزات استفاده شده………………………………………………………….. 45

جدول(4-1) . ميزان فرسايش ورسوبگذاري در فاصله سالهاي 1995و

2003در ايستگاههاي غربي ، مركزي و شرقي…………………………………………………………………………………… 65

جدول (4-2) . ميزان فرسايش (+) و رسوبگذاري (-)در محور هاي عرضي

و در حدفاصل سالهاي 1995 و 2003 ،  (به سانتي‌متر)……………………………………………………………………. 84

جدول (4-3 ). مقدار انحراف معيار قطر دانه‌هاي رسوب و جورشدگي

معادل ايستگاه غربي (بندر انزلي)…………………………………………………………………………………………………….114

جدول ( 3-4-a  ) .مقدار انحراف معيار قطر دانه‌هاي رسوب و ميزان جورشدگي

 ايستگاه شرقي (بندر اميرآباد)………………………………………………………………………………………………………….116

جدول (4-4). مقدار انحراف معيار قطر دانه‌هاي رسوب جورشدگي

معادل ايستگاه مركزي (بندر نوشهر)………………………………………………………………………………………………..115

جدول (4-5 ) . اطلاعات اطلاعات موج ، شرايط شكست امواج ورسوب

 ايستگاه غربي (بندر انزلي) ……………………………………………………………………………………………………………126

جدول ( 4-6 ) . اطلاعات اطلاعات موج ، شرايط شكست امواج ورسوب

ايستگاه مركزي (بندر نوشهر)………………………………………………………………………………………………………….126

جدول (4-7 ) .  اطلاعات موج ، شرايط شكست امواج ورسوب

ايستگاه شرقي (بندر اميرآباد)…………………………………………………………………………………………………………..127

جداول (5-1) .  ميزان فرسايش موضعي خطوط ساحلي در فصل سرد……………………………………………… 137

جدول ( 5-2) .  ميزان فرسايش موضعي خطوط ساحل در فصل گرم…………………………………………………137