راهنمای طراحی دیوارهای حائل : ضابطه شماره 308 | 2-7- مبانی بارگذاری

1-2-7- تراز سیلاب طرح 

1- در طراحی دیوارهای سـیل بنـد، اطلاعـات لازم بـرای تعیـین تـراز سـیلاب طـرح بایـد از اسـناد و اطلاعـات هیدرولیکی یا هیدرولوژیکی پروژه جمع آوری گردند. از جمله اطلاعات پایه در طراحی دیواره هـای سـیل بنـد رودخانه ای، مشخصات جریان می باشد که معمولا شامل مدارک تاریخی است کـه بـر اسـاس مشـاهدات و یـا اندازه گیری ها به دست آمده اند. طراحی سیل بندهای ساحلی معمولا مستلزم انجام شـبیه سـازی و مطالعـه اثـر موج دریا در شرایط مختلف است. برخورد و یا سرریز موج از روی سیل بند ممکن است منجر به آب شسـتگی شدیدی در نزدیکی وجه محافظت شده دیوار گردد. جزییات بارگذاری موج در فصل سوم ارائه شده است. 

2- برخی از پارامترهای موثر بر پروفیل سطح آب و ارتفاع دیوار سیل بند، عبارتند از: 

الف - تغییرات بده سیلاب طرح به دلیل تغییرات کف رودخانه  یا ساحل در اثر رسوب گذاری یا آب شستگی و رشـد یـا از بین رفتن پوشش گیاهی. 

ب - امواج و ارتفاع آن ها. 

ج - وجود نخاله، یخ و سایر مواد زاید .

د - شیب عرضی سطح آب ناشی از ورود یا خروج جریان از کانال یا اختلاف ارتفاع نظیر سرعت بـین جریـان آب درکانال و کناره ساحل.

ه - ناپایداری نیم رخ عرضی کانال ناشی از شریانی و یا پیچان بودن رودخانه.  

و - افت انرژی آب به دلیل تغییرات سطح جریان مانند جمع شدگی و بازشدگی و محل پیچ ها. 

ز - تغییرات احتمالی در سیلاب به دلیل تغییرات در مشخصات حوزه آبریز منطقه. 

2-2-7- ارتفاع آزاد 

ارتفاع آزاد، ارتفاعی است که در بالای تراز سیلاب یا موج طراحی تامین می شود. هـدف از منظـور کـردن ارتفـاع آزاد، تامین بعضی مقاصد طراحی و مقابله با نوسانات پیش بینی نشده سطح آب است. دلایل انتخاب ارتفـاع آزاد بـه شـرح زیـر می باشد: 

1-  مقاصد طراحی قابل تامین توسط ارتفاع آزاد عبارتند از: 

الف - اطمینان از عدم سرریز آب در مناطق با خطر کم تر   

ب - کاهش حجم موج سرریز شده 

ج - افزایش فواصل زمانی عملیات اصلی تعمیر و نگهداری سیل بند نظیر جمع آوری رسوبات در پای دیوار

2-  ارتفاع آزاد، به منظور مقابله با تغییرات پیش بینی نشده ای است کـه در نیمـرخ آب رخ مـی دهـد . عمومـا ایـن نوسانات به دلایلی مانند کوچکی بیش از حد یا طبیعت غیرمنظم و کمیت پذیر نبـودن محاسـبه نمـی شـوند. بنابراین امکان تعیین ضابطه مشخصی به غیر از تامین ارتفاع آزاد برای مقابله با آن ها وجـود نـدارد. عوامـل اصلی تاثیرگذار بر سطح نیمرخ آب، عوامل کمیت پذیری می باشند که اثری در تعیین ارتفاع آزاد ندارنـد و در تعیین تراز سیلاب طرح به کار می روند.  

3- نشست و چرخش دیواره سیل بند معمولا به عنوان یک عامل طراحی در تعیین ارتفاع کل دیوار مدنظر قرار می گیرند و از عوامل منظور شده در طراحی ارتفاع آزاد نیست.

4- طراحی ارتفاع آزاد باید در خلال پیشرفت مطالعات مرحله اول مورد توجه قرار گیرد و انتخـاب آن نبایـد بـه مطالعات مرحله دوم (تهیه جزییات اجرایی) واگذار شود. میزان دقـت در تعیـین ارتفـاع آزاد در هـر مرحلـه بستگی به نسبت هزینه هاي ناشی از انتخاب ارتفاع آزاد به هزینه هاي کل طرح دارد. در مراحل اولیه، انتخـاب ارتفاع آزاد بر پایه تجربیات و مقادیر پیش فرض طراحی صورت می گیرند. در ایـن راسـتا بـه عنـوان تخمـین اولیه، ارتفاع 600 میلی متر برای دیوار سیل بند زمین هـای کشـاورزی و ارتفـاع 1000 میلـی متـر بـرای دیـوار سیل بند مناطق شهری انتخاب می شود. اما با پیشرفت مراحل طراحی، این عدد پیش فـرض نیـز اصـلاح و بـا مقادیر مناسب جایگزین می گردد. 

5-  هنگامی که دیوار سیل بند در معرض موج های بزرگ و نشکسته قرار داشته باشد، ارتفـاع آزاد بـر پایـه میـزان سرریز مجاز از روی دیوار تعیین می گردد. باید توجه داشت که سرریز موج از روی دیوار مـی توانـد منجـر بـه آب شستگی سمت حفاظت شده دیوار (پنجه) گردد. به منظور مقابله با این آب شستگی ممکـن اسـت اجـرای یک روسازی صلب و مقاوم با عرض 6 تا 9 متر لازم باشد.

3-2-7- حالات بارگذاری   

برای تعیین بارگذاری ناشی از خاک و فشار آب بر روی دیوار سیل بند به فصل سوم مراجعه نمایید.