موج شكن ها سازه هایی هستند كه به منظور ایجاد آرامش در سواحل ویلاها و كاهش انرژی بوجود آمده از امواج و حفاظت از سواحل در مقابل امواج بنا میشوند. موج شكن ها از دیدگاه های مختلف از جمله اشكال هندسی، مصالح بكار گرفته شده و جایگاه قرارگیری به انواع مختلف دسته بندی می شوند. از بین انواع موج شكن ها از لحاظ شكل هندسی و مصالح به كار گرفته شده، موج شكن های توده سنگی از رایج ترین انواع آنها می باشند.
در چند دهه اخیر، طراحی و ساخت موج شكن های شكل پذیر در بیشتر نقاط دنیا افزایش پیدا کرده است. این موج شکن ها با برخورد امواج دریا تغییر شكل می دهند و پس از تغییر شكل، مطابق شرایط محیطی و سازه ای به پایداری استاتیكی و یا دینامیكی دست پیدا می کنند. در گذشته این عقیده وجود داشت که برای ساخت موج شکن، باید از مصالحی استفاده کرد که از لحاظ ایستایی در برابر حملات امواج پایدار باشد، اما امروزه به سازه اجازه داده میشود كه تا رسیدن به یك فرم مؤثرتر به تغییر شكل ادامه دهد.
اجرای اینگونه سازه ها به علت مجاز بودن تغییر یافتن شكل و مدل سازه، شامل محدوده وسیعتری از مصالح معادن سنگ می شود و با توجه به فلسفه عملكرد آنها در مواجهه با امواج دریا از مصالح با تناژ كمتر نیز استفاده میشود. در سازه های شكل پذیر، وجود سكو باعث كاهش بیشتر انرژی موج نسبت به سایر سازه های شكل پذیر که در ساحل ویلا تعبیه میشود می گردد.
انواع موج شكن:
موج شکن ها با توجه به موقعیت قرار گیری به دو دسته تقسیم می شوند:
- متصل به ساحل
- جدا از ساحل
موج شکن ها با توجه به نوع ساختمان به چند صورت زیر نیز تقسیم بندی نمود:
- سازه های توده سنگی دارای وجوه شیبدار
- سازه های با وجه قائم (عمدتاً سازه های صندوقه ای)
- سازه های مرکب (ترکیب دو نوع بالا)
- موج شکن های شناور
- موج شکن های خاص
برخی از موج شکن ها برای محافظت از جان انسان ساخته شده است و در سواحل ویلاها برای حفاظت ساحل ساخته می شوند. بیشتر موج شکن ها و سازه های حفاظت دارای ارتفاعی بالاتر از بیشترین تراز آب هستند، ولی در بعضی شرایط ممکن است ارتفاع سازه پایین تر از تراز آب باشد و تاج سازه زیر آب قرار گیرد. به موج شکن های اخیر که اغلب برای حفاظت ساحل بکار میروند موج شکن مستغرق یا ریف میگویند. موج شکن های توده سنگی جزو رایج ترین انواع این موج شکن ها می باشند. رکود و پایداری یک موج شکن توده سنگی به عوامل زیادی بستگی دارد:
- شکل ظاهری سنگ های لایه محافظ یا آرمور
- وزن مخصوص سنگ ها
- نحوه اجرای لایه های بستر و لایه های خود موج شکن
- وضعیت هندسی سازه
- زاویه شیب
- ارتفاع تاج بستگی دارد.
موج شکن های توده سنگی سنتی:
این نوع از موج شکن ها در گذشته، به سادگی با ریختن سنگ به داخل دریا ساخته میشدند، بطوری که سنگ ها در اثر برخورد امواج دوباره آرایش گرفته و نیمرخ اولیه تبدیل به یک نیمرخ پایدار می شوند. پس از آن به دلیل صرفه جویی و بهترین استفاده از مصالح، موجشکن ها بصورت لایه بندی شکل گرفتند.
اجزای تشکیل دهنده:
۱- هسته (Core)
۲- لایه میانی یا لایه فیلتر (Filter)
۳- لایه حفاظ یا لایه آرمور (Armor Layer)
عملکرد یک موج شکن توده سنگی در برابر امواج به شرح زیر است:
بخش اصلی انرژی امواجی که به آن برخورد میکند، به وسیله شکست امواج روی شیب و باقیمانده آن از طریق عبور جریان از داخل محیط منفذ دار، انعکاس امواج به سمت دریا و انتقال امواج به سمت حوضچه آرامش یا سرریزی موج از بین می روند.
موج شکن های ساده و سکویی شکل پذیر:
در طراحی موج شکن شکل پذیر، سازه تغییر شکل را تا رسیدن به یک فرم نهایی ادامه می دهد. در گذشته این نوع موج شکن ها به شکل مقطع ذوزنقه ای طراحی و اجرا می شدند، اما پس از گذشت زمان قسمت جلویی آن از مقطع سازه که بار زیادی به آن وارد نمی شد، از نیمرخ حذف شد، تا در آخر لایه سنگی در جلوی مقطع ذوزنقه، که شبیه به یک سکو بود و سطح همواری را در سمت رو به دریای موج شکن بوجود می آورد، باقی ماند.
به تعریفی دیگر، سکو یک جسم توده سنگی با حجم بالا و سوراخ های متعدد بود، که تا اندازه ی زیادی، انرژی امواج را به خود جذب میکند تا آسیب جدی به دیگر بخش های موج شکن و ساحل ویلا وارد نشود. در نتیجه به این سازه ها، موج شکن های سکویی شکل پذیر گفته می شود.
موج شکن های سکویی به نسبت موج شکن های توده سنگی، سازه های بادوام تر با روش های ساخت ساده تر و ارزانتر محسوب می شوند.
موج شکن های سکویی را میتوان به سه دسته زیر تقسیم بندی نمود:
۱- غیر قابل تغییر شکل استاتیکی
۲- قابل تغییر شکل استاتیکی
۳- قابل تغییر شکل دینامیکی
موج شکن شناور بتنی
طی سال های اخیر استفاده از موج شكن های شناور به منظور حفاظت از سواحل و ویلاهای ساحلی که فاصله ی کمی با ساحل دارند، در برابر هجوم امواج با دوره زمانی كوتاه، مـورد توجـه بسیاری از متخصصین صنایع دریایی قرار گرفته است.
درصد قابل توجهی از جمعیت جهان در مناطق ساحلی زندگی می‌کنند و یا دارای ویلای ساحلی هستند، پس ایجاد منطقه ای محافظت شده و آرام در مقابل پدیده های دریایی مانند موج و طوفان ضروری است که این امر با ساخت موج شکن ها صورت می گیرد.
انواع موج شکن های شناور:
- صندوقی
- پانتون
- مت
شناور مهارشده
مزیت های موج شکن های شناور نسبت به دیگر انواع آن:
- كارایی بیشتر در برابر استهلاک
- هزینه‌های ساخت پایین تر
- اجرا و نگهداری کم هزینه تر و آسان تر
- سازگاری کامل با محیط زیست
- قابلیت نصب و جابه‌جایی آسان
- قابلیت اسـتفاده در آب‌هـای عمیـق و همچنـین در مناطقی كه بستر دریا دارای مقاومت كافی نیست
- کاربری همزمان به عنوان موج شکن و اسکله