Πειραματική διερεύνηση χρήσης γαιόσακων στη ζώνη αναρρίχησης ως ήπιας μεθόδου προστασίας ακτών

• Κύριος συγγραφέας: Μπιλιάνη, Ειρήνη
• Άλλοι συγγραφείς: Δήμας, Αθανάσιος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2019
• Θέματα: Γαιόσακοι; Προστασία παράκτιας ζώνης; Sandbags; Coastal protection

Η χρήση διάταξης γαιόσακων αποτελεί μια εναλλακτική οικολογική πρακτική προστασίας παράκτιας ζώνης, που δεν αλλοιώνει τη μορφολογία της ακτής. Η εφαρμογή τους αποτρέπει τα έντονα φαινόμενα διάβρωσης στη ζώνη αναρρίχησης. Ειδικά σήμερα, που νομοθετικά μειώνεται το πλάτος παραλίας από 50 σε 30 μέτρα, η υιοθέτηση αυτής της πρακτικής στον ελλαδικό χώρο, κρίνεται πιο κρίσιμη. Στη παρούσα Μεταπτυχιακή Διατριβή, διερευνάται πειραματικά η συμπεριφορά των διατάξεων γαιόσακων στη ζώνη αναρρίχησης, υπό τη δράση ρευμάτων και κυμάτων. Στόχος της παρούσας Εργασίας, αποτελεί η αποτύπωση των ορίων ευστάθειας των γαιόσακων για διαφορετικά σενάρια μεγέθους και διατάξεων γαιόσακων καθώς και κυματικών φορτίσεων. Η πειραματική μελέτη εκπονήθηκε σε κλίμακα 1/20, σύμφωνα με την υδραυλική ομοιότητα κατά Froude. Ακολουθώντας γεωτεχνικές οδηγίες, κατασκευάστηκαν δύο μεγέθη μη υφαντών γαιόσακων με διαστάσεις: (A) 0.10×0.05×0.02m και (B) 0.15×0.075×0.04m. Τα δοκίμια των γαιόσακων τοποθετήθηκαν σε τραπεζοειδή διάταξη σε τέσσερεις στρώσεις, χωρίς ο ένας να επικαλύπτει πλήρως τον άλλον. Η πειραματική διερεύνηση δομήθηκε σε δύο άξονες. Αρχικά, εξετάστηκε η ευστάθεια των γαιόσακων σε δράση ρευμάτων για διαφορετικά σενάρια φόρτισης. Το πρώτο μέρος των πειραμάτων εκπονήθηκε σε ανοιχτό υδραυλικό κανάλι υπό ομοιόμορφη σταθερή ροή. Πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις ταχυτήτων και βάθους ροής στην εγγύς περιοχή της διάταξης των γαιόσακων. Μελετήθηκε η επίδραση διαφορετικής κλίσης πρανούς ( 1/1 και 1/2) και δύο διαστάσεων γαιόσακου από όπου προέκυψε η κρίσιμη και η οριακή κατάσταση λειτουργικότητας κάθε σεναρίου. Στο δεύτερο μέρος των πειραματικών διατάξεων εξετάστηκε η συμπεριφορά των γαιόσακων (μεγέθους Α για κλίση 1/2) υπό κυματική φόρτιση. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν εντός δεξαμενής κυματισμών υπεράνω ακτής με κλίση πυθμένα 1/15, και για βάθος νερού ίσο με ύψος της διάταξης των γαιόσακων. Αποτυπώθηκαν οι καταγραφές ταχυτήτων και ανύψωσης της ελεύθερης επιφάνειας στον πόδα της προσήνεμης πλευράς της διάταξης των γαιόσακων και ανάμεσα αυτών. Τα δεδομένα που εξήχθησαν μαρτυρούν την παρουσία μιας κρίσιμης κατάστασης όπου δεν χάνεται η συνοχή της διάταξης των γαιόσακων αλλά παρατηρούνται μικρές μεταβολές από την αρχική θέση των γαιόσακων. Αυτή ορίζεται για τις ανάγκες της Εργασίας ως κρίσιμη κατάσταση ευστάθειας. Τα πειράματα που εκπονήθηκαν στο κανάλι ανοιχτής ομοιόμορφη ροής, μαρτυρούν πως η εν λόγω κατάσταση ευστάθειας έχει επαυξημένη ταχύτητα κατά 10%, σε σχέση με την ταχύτητα που παρατηρείται στην οριακή κατάσταση λειτουργικότητας. Η αντίστοιχη επαύξηση του βάθους ροής είναι στο 5%. Τέλος, η μελέτη που εκπονήθηκε υπό κυματική φόρτιση, καταδεικνύει ότι η αύξηση της περιόδου μειώνει τη δυνατότητα ευστάθειας της διάταξης γαιόσακων. Καθοριστική παράμετρος για την ευστάθεια της διάταξης είναι η κλίση του κύματος (Η/λ), διότι καθώς αυτή μικραίνει (από 0.05 σε 0.03), παρατηρείται αύξηση της αστάθειας της διάταξης των γαιόσακων.