بخشی از مقاله
بکارگیری گروین در تثبیت کنار رودخانه
چکیده:
امروزه حفاظت از سواحل و کناره رودخانه از اهمیت زیادی برخوردار است. سالانه به دلیل فرسایش و عقـب رفتگـی دیواره رودخانه در اثر سیل، مناطق مسکونی و اراضی کشاورزی زیادی کـه در طـول کنـاره رودخانـه قـرار دارنـد در معرض خطر تخریب می باشند. بنابراین استفاده از گروین به عنوان راهکاری مناسب جهت حفاظت از کنار رودخانـه مطرح میشود.
کلمات کلیدی: گروین، منطقه گروین، dead zone
مقدمه:
کاربرد این سازه در اروپا بسیار چشمگیر بـوده و در رودخانـه هـای بـزرگ اروپـا از جملـهRhine، Waal و Elbe میتوان انواع مختلفی از این سازه را مشاهده کرد. مطالعات زیادی بر روی این رودخانه ها و نحوه عملکرد گروینهـا در رسوبگذاری کف بستر، حفاظت از کناره، مسائل اکولوژیکی و همینطور چگونگی پخش آلاینده هایی که در طول کناره وارد رودخانه میشود صورت گرفته است و محققان به نتایج بسیار خوبی رسیده اند. در این تحقیق تعریـف کـاملی از گروین و موارد مطرح شده در مورد این سازه ارائه می شود. مسائلی از قبیل شکل و اندازه گروینها، جریان در اطـراف گروین، تبادل مواد حل شده بین منطقه گروین و مسیر اصلی جریان، نحوه رسوبگذاری و فرسایش در منطقـه گـروین مورد بررسی قرار میگیرند.در مطالعه حاضر تنها گروینهای رودخانه ای بررسی شده اند. گروینهایی کـه تـاکنون مـورد استفاده قرا گرفته اند عمدتا به صورت یک سازه غیر قابل نفوذ از جنس قلوه سنگ و به طور پشته و تقریبا عمـود بـر کناره و به سمت محور رودخانه می باشند. ساختار یک گروین اولیه به صورت لایه هایی از دسـته هیـزم کـه بـا لایـه
هایی از مواد سنگین ثابت شده که هسته گروین را تشکیل داده و تاج گروین و نوک ان با لایه سـنگ چـین محافظـت شده گزارش شده است.
به طور کلی گروینهای رودخانه ای برای اهداف زیر ساخته شده اند.
-1 برای جلوگیری از فرسایش کناره یا محافظت از ساختمانهایی که در طول کناره ساخته شـده انـد. -2 بـرای جدا کردن کانالهای کناری به منظور داشتن یک کانال اصلی ساده با عمق کافی. -3 برای متمرکز کردن حرکـت سـریع رودخانه در داخل یک کانال ساده. -4 برای تنگ کردن یک کانال به منظور افزایش عمـق آب در کانـال اصـلی بـرای اهداف کشتیرانی در دوره هایی که عمق آب کم است.
سازه گروین نباید تراز آب را در دوره های پر آبی افزایش دهد و این بدان معناست که در طول دوره هایی با دبی بالا این سازه کاملا مستغرق عمل می کند. همچنین سازه گـروین افـزایش سـرعت جریـان و در پـی آن افـزایش فزاینـده فرسایش در کانال اصلی در رودخانه را در پی دارد. گروینها به صورت ردیفی و همگـی مـوازی و عمـود بـر جریـان نصب می شوند همچنین نمونه های مورب آن را میتوان یافت که یا رو به جلو منحـرف شـده (90) آن یـا رو بـه عقب .(90) تفاوت این دو نوع را میتوان در شکل زیر مشاهده کرد.
شکل-1گروین های زاویه دار
نسبت W/L (طول گروین به فاصله بین گروینهای متوالی) در رفتار جریان در مناطق گروین موثر است. ایـن تفـاوت
در شکل زیر نشان داده شده است.
بحث:
با نصب گروین در کناره، مناطقی به وجود می آیند به نام .Dead-zone این مناطق به عنوان یـک بـی نظمـی شـکل هندسی مشخص می شوند بطوریکه متوسط سرعت در جهت جریان اصلی صفر است. بر طبق تبادل مومنتم در طـول
سطح تماس با کانال اصلی رفتارهای متوسط جریان در این منطقه توسـط دو gyre (منطقـه چرخنـده) مـشخص مـی شوند. در گروینهای زاویه دار gyre ها به صورت زیر در می آیند. آزمایشات نشان دادنـد کـه گروینهـایی بـا 90 موثرترند.
پروفیل سرعت متوسط در منطقه Dead-zone و همینطور تغییر Dy (ضریب پخش) در مقایسه با پروفیل سـرعت را میتوان دردو شکل زیر نشان داد.
