Πειραματική διερεύνηση χρήσης γαιόσακων στη ζώνη αναρρίχησης ως ήπιας μεθόδου προστασίας ακτών
| dc.contributor.advisor | Δήμας, Αθανάσιος | |
| dc.contributor.author | Μπιλιάνη, Ειρήνη | |
| dc.contributor.committee | Πελέκης, Παναγιώτης | |
| dc.contributor.committee | Χορς, Γεώργιος | |
| dc.contributor.other | Biliani, Irene | |
| dc.date.accessioned | 2019-10-12T18:25:42Z | |
| dc.date.available | 2019-10-12T18:25:42Z | |
| dc.date.copyright | 2019 | |
| dc.degree | Μεταπτυχιακή Εργασία | el |
| dc.description.abstract | 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. | el |
| dc.description.translatedabstract | The application of sandbags for coastal protection is an alternative environmentally-friendly method of erosion control. Today after the current legislation in Greece, which reduces the width of beach areas from 50 to 30 meters, their use may prove more relevant. In the present Thesis, the behavior of sandbag structures in the swash zone, under uniform steady load or wave load is studied experimentally. The objective of the present study was to identify the critical environmental loads for the use of sandbag structures in the swash zone as a mild method of coastal defense. Different inclination, sandbags dimension and wave loads were investigated. All experiments were conducted using Froude number similarity, in scale 1/20. With respect to geotechnical guidelines, non-woven model sandbags of two sizes were used: (A) 0.100.050.02m and (B) 0.150.0750.04m. Sandbag structures of trapezoidal cross-section were constructed consisting of four layers in the vertical direction. Two set off experiments were held. The first set of experiments was carried out in an open channel flume in order to compute the critical steady loads. Two sandbag structures were tested corresponding to two values of the slope of the trapezoidal shape: 1/1 and 1/2. The second set of experiments was carried out in a wave basin in order to compute the critical wave loads. The sandbag structure comprised bags of size A and tana = 1/2, and it was placed on a model beach of constant slope 1/15 so that its crest was at the same level with the water level. For the steady flow cases, the results include the incident velocity upstream of the sandbag structure, Ui, and the corresponding water depth, di, as well as the maximum velocity above the crest of the sand bag structure, Uc. The results indicate the Critical Limits, which correspond to the condition of incipient instability of the sandbag structure, and to the Operational Limits, which correspond to the condition of stability of the sandbag structure. It was found that the Operational Limits present on average a safety factor of 1.1 for the velocities. The corresponding safety factor for water depth is about 1.05. For the wave load cases, the presence of increasing velocity reduces the stability of the sandbag structure. Finally, crucial parameter defining the demanded stability is the wave steepness. As the wave steepness (H/λ) decreases from 0.05 to 0.03, an increasing loss of stability was observed | el |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10889/12692 | |
| dc.language.iso | gr | el |
| dc.rights | 0 | el |
| dc.subject | Γαιόσακοι | el |
| dc.subject | Προστασία παράκτιας ζώνης | el |
| dc.subject.alternative | Sandbags | el |
| dc.subject.alternative | Coastal protection | el |
| dc.title | Πειραματική διερεύνηση χρήσης γαιόσακων στη ζώνη αναρρίχησης ως ήπιας μεθόδου προστασίας ακτών | el |
| dc.title.alternative | Experimental investigation of sandbag structures in the swash zone as a mild method of coastal defense | el |
| dc.type | Thesis | el |