کارهای دریایی

کلیات درباره حرکات آب دریا
دریا محیطی دائما در تلاطم است که حرکات آن نتیجه حرکات موجی با دوره های متفاوت و جریانهای بزرگ دریائی کم و بیش متحدالشکل می باشد.
الف- حرکات موجی عبارت اند از:
– امواج که دوره آنها بین 3 تا 20 ثانیه است و بلندی آنها به حدود ده متر می رسد.
– امواج کوتاه (با ارتفاع کم) که در بعضی از بنا در دیده می شود، بلندی آنها چندین ده سانتیمتر و دوره آنها از چند ده ثانیه تا چند دقیقه می باشد. این امواج موج چه نامیده می شوند.
– جزر و مد که دوره آن از 12 ساعت تا حدود 18 سال و بلندی آن در بعضی از سواحل به 15 متر می رسد.
این حرکات که به صورت نوسان دوره ای سطح آب دریا مشاهده می شود، جریان هائی دوره ایجاد می کند که نسبت به نوسان آب کم و بیش عقب افتادگی زمانی دارند.
ب-جریانهای بزرگ دریایی را عوامل زیر به وجود می آورند:
– نیروهائی خارج از محیط دریا:بادها، جاذبه ماه و خورشید و کواکب.
– نیروهای مربوط به محیط دریا: تفاوت شوری و یا تفاوت دمای آب دریا.
– جریانهای ناشی از باد ممکن است به حرکات جزر و مد اضافه شده و سطح آب دریا را به مقدار قابل توجهی بالا بیاورد. این پدیده در سواحل ژاپن و تاهیتی و بعضی سواحل دیگر زیاد دیده می شود. آن را به اصطلاح "جزر و مد همراه با موج باد" می نامند.
جریانهای دریایی به مناسبت سرعت کمی که دارند، در اکثر موارد در رژیم سواحل موثز نیستند، ولی آب و هوای مناطق ساحلی همواره تحت تاثیر آنها قرار دارد(اثر جریان آب گرم گلف استریم بر سواحل اروپای شمالی و جریان آب سرد لابراتوار بر سواحل امریکا)
پدیده فیزیکی موج
موج در اثر وزش باد بر سطح آب به وجود می آید: موقعی که باد می وزد چین خوردگی در سطح آب ظاهر می شود و به تدریج که بر شدت باد افزوده می گردد، تغییر شکل سطح آب زیادتر شده و پستی و بلندی هائی که ظاهر نا منظم دارند، دیده می شوند، بدون اینکه بتوان مسیری برای این حرکت تشخیص داد(تلاطم سه بعدی). اگر باد ادامه یابد، امواج تشکیل می شود و به سوئی که باد به سمت آن می وزد، پیشروی می کند. تلاطم به تدریج به صورت دو بعدی در می آید و موج استوانه ای مشاهده می گردد. مقطع موج(نیمرخ) به شدت ناقرینه است. بالای موج در زیر باد برامده تر شده و قسمت پائین آن با شیب های کم به قسمت بالائی متصل می شود. پس از آنکه قسمت بالای موج به حد کافی برآمده شد، ریزش کرده و کف می کند و در سطح آب استوانه های کف مجزا از یکدیگر مشاهده می شود.
موجهای ناشی از باد که حالت نوسانات اجباری دارند، به نوبه خود حرکتی در سطح آب ایجاد می کنند که منجر به تشکیل امواج آزاد می شود. این امواج از محل توفان به اطراف منتشر می شوند. درباره امواج آزاد که از موجهای قبلی منظم ترند، بررسی های نظری بسیاری صورت گرفته است.
این نوع امواج عملا نسبت به صفحه قائم گذرا از وسط فاصله دوتاج موج قرینه اند. معذلک، شیب های دو طرف تاج تندتر از شیب های دو طرف ارتفاع موج واقع است) بالاتر از سطح متوسط اب دریا در موقع آرامش قرار دارد.
در واقع، نظم موجهایی که در اثر وزش باد تولید می شوند، نسبی است، زیرا این موجها به دنبال هم با دوره ها و بلندی ها و طول های متفاوت در حرکت اند. ثبت امواج در یک نقطه ثابت نشان داده که ردیف های امواج کم و بیش منظم شامل تعدادی تک موج با مشخصات مختلف اند که در آنها شناخت مقادیر مفهوم دارای مه موج ثبت شده را مشخص نماید، بسیار دشوار است. ولی از طریق کاربرد روش آمار ریاضی توانسته اند امواج را به وسیله قوانین احتمالات نسبتاً ساده که به نظریه توابع
تصادفی مربوط می شوند، مشخص نمایند.
در مواردیکه موج استوانه ای در منطقه با عمق متغیر پیشروی می کند، طول موج و بلندی و جهت آن دچار تغییر می شود، ولی دوره آن ثابت می ماند. این پدیده را انکسار می نامند. اگر پیشروی به سوی ساحلی کم شیب باشد که در آن خطوط تر از به طور محسوس موازی با خط تاج امواج است، از طول موج و در حالت کلی از بلندی آن کاسته می شود و به تدریج که عمق آب کاهش می یابد، موجها تغییر شکل می دهند و برجستگی آنها یعنی نسبت بلندی به طول موج اضافه می شود. اگر
خطوط تر از ساحل موازی با خط تاج امواج نباشد، این امواج یک حرکت دورانی به خود می گیرند تا خط تاج موازی با خطوط تر از گردد. در نتیجه این نوع حرکت است که امواج در اطراف یک جزیره یا دماغه حالت تمرکز به خود می گیرند و بر بلندی آنها به مقدار زیاد اضافه می شود. بر عکس در پیشروی امواج در داخل یک خلیج کوچک دیده می شود که تاجهای امواج گسترده می شوند و از بلندی آنها کاسته می گردد.
هنگامی که امواج به یک جدار قائم به طور عمودی برخورد می کنند، منعکس می شوند و با امواجی که به طرف دیوار پیش می آیند، تداخل کرده و یک مجموعه موج متوقف به وجود می آورند که موج ضربه نامیده می شوند. بلندی این امواج تقریبا دو برابر
بلندی امواج اولیه ولی طول و دوره آنها ثابت است.
اگر برخورد امواج با جدار قائم عمودی نباشد و تحت زاویه ای صورت گیرد،انعکاس ان نظیر انعکاس نور است.از ترکیب امواج اولیه و بازگشتی در سطح آب حرکاتی درجا ولی بسیار پیچیده پدید می آید که گفراژ نام دارد.
اگر جدار شیب دار باشد، انعکاس موج به طور کامل صورت نمی گیرد و بلندی امواج متوقف که تولید می شوند، کوچکتر از موردی است که انعکاس کامل باشد.
عبور امواج از یک معبر یا نزدیکی موج شکن سبب حرکت دورانی در تاج آنها
می شود(انکسار). در این شرایط از بلندی موج نیز کاسته می گردد. این پدیده پخش یا گسترش موج نامیده می شود. انکسار در طول موج و دوره تناوب این امواج تغییری پدید نمی آورد.
به طور تقریبی می توان گفت که موج حرکت مداری ذرات آب است که مسیری بسته را طی می کنند. در عمق حداقل بیشتر از طول موج این مسیر دایره است و حرکت بدون انتقال ماده صورت می گیرد. در یک لحظه معین تمام سرعتهای نقاط مختلف واقع بر یک خط قائم یک جهت دارند، ولی شدت این سرعتها از سطح آب به پایین کم می شود. شعاع دایره های مسیر از سطح آب به پائین به صورت توان متغیر
(تابع نمایی) کم می شود. اگر عمق کم باشد، مدارها بیضوی شکل می شوند که محور بزرگ آنها موازی با کف است و طول این محور از سطح آب به پائین به صورت
"تابع نمایی" کم می شود، ضمناً از نسبت محور کوچک به محور بزرگ نیز کاسته
می شود، تا جائی که در کف آب مدار به صورت قطعه خطی در می آید. در واقع، از بررسی دقیق تر موج در آزمایشگاه و در داخل یک محفظه شیشه ای چنین برآمده است که مدار ذرات آب کاملا بسته نیست. حرکت واقعی از روی هم قرار گرفتن حرکت مداری مذکور با یک جریان دیگری پدید می آید که توزیع آن در امتداد خط قائم هم در جهت حرکت و هم در شدت متغیر است. این توزیع که با تلاطم حرکت ذرات تغییر می کند، اهمیت زیادی از نظر نقل و انتقال مواد جامد ساحل تحت اثر امواج دارد.
در مواردی که امواج به ساحلی شیب دار می رسند، به تدریج بر ارتفاع موج اضافه می شود و قسمت بالای آن به طرف جلو متمایل شده و پائین می ریزد و کف سفیدی آشکار می گردد.(این پدیده ریزش موج نامیده می شود) اگر شیب ساحل کم باشد، موج پایین ریخته، بدون اینکه تقارن خود را از دست بدهد،پیش می آید. در تاج موج یک نقطه زاویه ای در حدود ظاهر می شود که ارتفاع آن به اندازه 4/3 ارتفاع موج از سطح آرامش آب بالاتر است. برعکس، اگر شیب ساحل تند باشد، نیمرخ موج تقارن خود را از دست می دهد و ریزش موج با پرتاب آب همراه است.
امواج معمولاً قبل از رسیدن به ساحل چند بار ریزش می کنند و چندین مورد
استوانه ای به وجود می آورند که در طوفانهای بزرگ خطرناک اند، زیرا موج در لحظه ریزش نیروی بزرگی را ناگهان آزاد می کند که ممکن است هم بر ساختمانهای بندری(موج شکن ها) و سواحل و هم بر کشتی ها و قایق ها تاثیرات مهمی داشته باشد.
اندازه گیری مشخصات موج
اندازه گیری بلندی و دوره موج
اندازه گیری دوره موج با ثبت کردن بلندی آن در یک نقطه معین و شمارش تعداد تاجهای موج که در ظرف مدتی معین از آن نقطه گذشته است، انجام می شود، ولی چون ثبت بلندی امواج غالیا روی نوار صورت می گیرد که حرکت آن سرعت ثابتی دارد، از بررسی دقیق این نوار مستقیماً دوره امواج به دست می آید.
بلندی امواج ممکن است مستقیماً اندازه گیری شود و یا از اندازه گیری سایر مشخصات نتیجه گردد.

الف-روشهای مستقیم
روش فرود: قطعه چوب مدوری را که در پایین آن یک وزنه و یک صفحه مربعی
شکل کوچک قرار داده اند، در آب می گذارند. این قطعه چوب قائم می ایستد و وضع آن به طور محسوس نسبت به سطح آرامش آب ثابت است. قرائت تر از آب هر لحظه بر روی درجات چوب مقداری را که آب بالا یا پایین رفته، نشان می دهد.
موج سنج ثبات با جسم شناور:جسم شناوری را در داخل لوله ای قائم قرار داده اند، به طوری که می تواند بدون اصطکاک بالا و پائین رود. قطر لوله کوچک است تا در حرکت آب اختلالی حاصل نشود و لوله با سوراخ های بزرگ با آب دریا مربوط است تا تغییرات سطح آب عینا در لوله منعکس شده و مستهلک نگردد.
هلندی ها دستگاهی ساخته اند که در آن پیشروی نوار ثبت با حرکت جسم شناور صورت می گیرد. بعضی دستگاه های دیگر دارای سیستم مکانیکی ساعت هستند.
موج سنج ثبات با اتصال الکتریکی: این دستگاه از ستونی که در فواصل مساوی مثلا هر ده سانتیمتر یک اتصال الکتریکی دارد، تشکیل شده است. هر دفعه که آب به سطح یکی از اتصال ها می رسد، یک مدار الکتریکی بسته می شود و دستگاه علامتی را ثبت می کند، در گذشته از دستگاه هایی استفاده می کردند که تغییرات سطح آب را به طور مداوم و مستمرا اندازه گیری می کرد، ولی معلوم شد که گیاه های دریائی و صدف ها سبب اشتباه می شوند.
اطلاعاتی که دستگاه های موج سنج ثبات می دهند، به وسیله رادیو تلفنی به طور
خودکار به یک دستگاه ثبات که در خشکی قرار دارد، منتقل می شود و مورد استفاده قرار می گیرد.
موج سنج ثبات با استفاده از امواج بسیار کوچک صوتی یا ماوراء صوتی: دستگاهی را که ماورا صورت(اولتراسون) پخش می کند، در کف دریا قرار می دهند. زاویه پخش خیلی کوچک و در حدود 2 تا 3 درجه است.
امواج ماوراء صوت به طرف سطح آب فرستاده می شود، انعکاس امواج تر از سطح آب را تعیین می کند. این نوع دستگاه ها را در اعماق کم می توان به کار برد.
-عکس برداری هوائی:با عکس هوائی به صورت استریفتوگرافی می توان خطوط تر از سطح آزاد را به دست آورد و در عین حال، طول و دوره موج جهت نزدیک شدن آن را تعیین کرد. عکس ها را می توان از نقطه مرتفعی واقع در خشکی برداشت. در این صورت، عکس ها را باید تبدیل فضائی کرد تا مقادیر صحیح مشخصات امواج تعیین گردد. دقت این روش کمتر از دقت روشهای قبلی است.

ب-روشهای غیر مستقیم
– موج سنج فشاری : تغییرات فشار وارد بر کف دریا را که ناشی از امواج می باشد، اندازه گیری و ثبت می کند. از روی مقدار فشار بلندی موج به کمک روابط استوکس تعیین می شود. مزیت این روش این است که تضاریس منحنی فشار را که در اثر موجهای کوچک ناشی ازیاد به وجود می آیند و به امواج اصلی افزوده می شوند پاک می کند، ولی کاربرد آن را ایجاب می کند که طول موج با اندازه گیری مستقیم یا با حساب تعیین شود.

اندازه گیری طول موج
طول موج را می توان از روی ثبت های سه دستگاه موج سنج ثبات به شرط اینکه دستگاه ها هم زمان(سنکرونیزه) شده باشند، تعیین کرد. به کاربردن این روش پیچیده و مشکل است، ولی علاوه بر طول موج، مبداء ان را نیز تعیین می کند.
– از عکس های هوائی برای تعیین طول موج و مبداء آن استفاده می شود.
– استفاده از رادار طریقه دیگری برای تعیین طول موج است. آنتن آن باید در ارتفاع چندین ده متری مستقر شده باشد تا منطقه ای به حد کافی وسیع را در بر گیرد. رادار باید طول موج خیلی کوتاه(8 میلیمتر) کار کند تا به تغییرات وضع سطح دریا حساس باشد.

حدود مشخصات امواج دریا
در جدول زیر، اصطلاحات و حدود مشخصات امواج در اوضاع مختلف دریا با شماره
کد آنها که در سرویس های آب نگاری بعضی از کشورها(انگلیس و امریکا) به کار برده می شود، داده شده است.
امواج طویل کم ارتفاع
در بعضی بنادر مانند الجزیره، کازابلانکا، کیپ تاون… امواجی دیده می شود که به ندرت نوسان ملایم سطح آب و دوره نوسان از یک تا ده دقیقه است و طول موج به چندین صد متر می رسد، ولی بلندی موج ازچندین ده سانتیمتر تجاوز نمی کند.
این امواج پس از عبور از دهانه ها و معبرها مانند سایر امواج پخش نمی شوند، بلکه در داخل محوطه بندر تا اسکله ها پیشروی می نمایند و کشتی هائی را که توقف کرده اند، دچار حرکت نوسانی می کنند. نیروهائی که به صورت متناوب در اثر این حرکات به کشتی وارد می شود، از حدود یکصد تن تجاوز می کند(این نیرو هربار در حدود چند ده ثانیه وارد می شود). این امواج هنوز خوب شناخته نشده اند. بعضی از مصنفین آنها را به صورت نوسانات جبری ناشی از ریزش سلسله امواج طوفانی روی پلاژهای اطراف بندر می دانند که در موقع ریزش قسمتی از انرژی آنها به صورت امواج خیلی طویل تغییر شکل می دهد. این نوع امواج در بنادری که اطراف آنها پلاژهای کم شیب است، دیده می شود و در بنادری که شیب ساحل در اطراف انها تند است، مشاهده نشده است.
چون مقابله با این نوع امواج بسیار مشکل است، لازم می شود در نحوه مهار کردن کشتی ها به اسکله ها احتیاطاتی رعایت گردد تا تغییر جای افقی کشتی ها در اثر این امواج و واکنشی که در مهارها ایجاد می شود، حتی الامکان محدود بماند(برای این منظور، مهارتهای نایلونی به کار می برند و آنها را تحت کشش قرار می دهند. وسایل جذب فشار بدنه کشتی به اسکله هم باید قوی و کافی باشد).
امواج طویل کم ارتفاع گاهی موج ساکن نیز نامیده می شوند، ولی این نوع امواج نباید با موج متوقف که قبلا مورد بررسی قرار گرفت، اشتباه شود. امواج متوقف در اثر برخورد موج تابنده به موج منعکس شده به وجود می آید و آن را نیز گاهی موج ساکن می نامند. دوره تناوب آنها به قرار زیر است:
– برای یک حوض بندری مسدود به عمق D :

– برای یک حوض بندری که از یک طرف باز باشد:

B عرض حوض و K یک عدد کامل(1،0 و 2و3…) است. انطباق این دوره ها با دوره موج تابنده می تواند تشدید ایجاد کند و تلاطم داخل بندر را افزایش ذهذ. پس، طرح حوض های بندری طوری باید مطالعه شود که این نوع تلاطم، ایجاد نگردد. این مطالعه هم از طریق حساب و هم از طریق آزمایش با مدل کوچک در آزمایشگاه میسر است.
جزر و مد- جریانهای دریایی
الف-جزر و مد
کلیات
جزر و مد حرکتی است نوسانی در اقیانوس ها که در اثر جاذبه کواکب بر ذرات مایع به وجود می آید. نتیجه آن بالا رفتن و پائین آمدن سطح آب به صورت دوره ای است، ولی دوره تناوب و ارتفاع حرکت هم در زمان و هم از یک نقطه به نقطه دیگر، بر حسب موقعیت نسبی کواکب موثر در این حرکت تغییر می کند. از آنجائی که جاذبه یک کوکب با جرم M و فاصله r از زمین متناسب با است، پس، تنها ماه و خورشید اثرات محسوسی دارند و اثر ماه به علت فاصله کم(در مقایسه با خورشید) 17 ر2 بار زیادتر از اثر خورشید است.
با نوسان سطح آب جریانهائی به وجود می آید که تمام حجم آب در آنها دخالت دارد و مسیر حرکت و شدت با زمان و مکان تغییر می کند.
ارتفاع جزر و مد و دوره آن
ارتفاع جزر و مد
منحنی جزر و مد در یک نقطه تغییرات سطح آب را بر حسب زمان نشان می دهد. این منحنی در آبهای عمیق به طور محسوس سینوسی است، ولی در آبهای کم عمق ممکن است دچار تغییراتی بشود.
دوره های جزر و مد
از آنجائی که جزر و مد در اثر جاذبه ماه و خورشید بر ذرات آب اقیانوسها حاصل می شود، لذا، باید در این پدیده دوره های گردش این کواکب را در حرکات ظاهری که نسبت به زمین دارند، بازیافت.
می دانیم که ماه هر 24 ساعت و 50 دقیقه به دور زمین می چرخد و حرکت ظاهری خورشید هر 24 ساعت یک بار است.
مسیرهای این کواکب مدارهائی به طور محسوس بیضوی هستند که حرکات دورانی مختلفی دارند، به طوری که موقعیت های نسبی ماه و خورشید نسبت به زمین دچار تغییرات دوره ای کم و بیش طولانی است.
پس، دوره های جزر و مد همان دوره های مربوط به حرکت نسبی ماه و خورشید نسبت به زمین است، دوره های قمری زیر به خصوص مشاهده می شود:
1-دوره نیم روز:12 ساعت و 25 دقیقه (نصف روز قمری متوسط)
2-دوره تمام روز قمری:24 ساعت و 50 دقیقه(روز قمری متوسط)
3-دوره های مدهای بزرگ(VE) و مدهای کوچک (ME)
به علت اختلاف بین مدت روز قمری و روز شمسی موقعیت نسبی دو کوکب هر روز تغییر می کند.
موقعی که هر دو کوکب در امتداد هم و در امتداد زمین باشند، اگر هر دو یک طرف واقع باشند محاق و اگر زمین در وسط باشد، بدر است. در هر دو صورت، اثر آنها برهم منطبق است و ارتفاع مد حداکثر می باشد(VE)، برعکس موقعی که وضعیت آنها نسبت به زمین اختلاف داشته باشد، یعنی در موقع تربیعات نتیجه آثار دو کوکب حداقل است و ارتفاع مد به کمترین حد می رسد(ME). در حالت اول مدهای بزرگ و در حالت دوم مدهای کوچک پدیدار می شوند.
دوره تناوب بین دو مد بزرگ متوالی 14 روز و 18 ساعت است که نصف گردش سینودیک ماه می باشد(29 روز و 12 ساعت و 22 دقیقه)
4-فاصله ماه از زمین در طول مسیر خود، در یک دور حرکت، یک بار به حداقل خود یا حضیض و یک بار به حداکثر خود یا اوج می رسد. در حداقل، اثر جاذبه بیشتر و ارتفاع زیادتر خواهد بود. مدت فاصل بین یک حضیض تا حضیض بعدی27 روز و 2 ساعت و 39 دقیقه است.
مدت شش ماه در سال مدهای بزرگ مربوط به تقارن ماه و خورشید (هر دو نسبت به زمین در یک طرف باشند) قوی ترین مدها هستند، بعد به طور محسوس با مدهای یزرگ مربوط به تقابل ماه و خورشید (زمین بین ماه و خورشید واقع باشد) مساوی می شوند و مدت دو ماه چنین است و بالاخره، در ماههای بعد مدهای بزرگ تقابل ماه و خورشید قوی تر خواهند بود. دوره این تغییرات 430 روز است.
5-در انقلابات بهار و پائیز و اعتدالات تابستان و زمستان(شش ماه) اثر ماه و خورشید، در مواقع بدر و محاق ماه اگر خورشید در تقاطع استوا با سطح مدار واقع باشد(اول بهار و اول پائیز چنین است)، حداکثر دوره این تناوب شش ماه است.
چون در اول زمستان خورشید بیش از اول تابستان نزدیک به زمین است، لذا، بزرگترین زمستان بلندتر از بزرگترین مداول تابستان است.
6-هر 18 سال و 11 روز یک بار موقعیت های ماه و خورشید نسبت به زمین عیناً مشابه می شود. این دوره تناوب منطبق است با دوره تناوب سالهای فعال یعنی سالهائی که در آنها در صدمه های خیلی بلند، بیشتر است و دوره سالهای غیر فعال که در آنها در صدمه های خیلی بلند، بیشتر است و دوره سالهای غیر فعال که در آنها در
مدهای خیلی بلند کمتر است. مدت فاصل بین حداکثر فعالیت و حداقل آن در حدود 9 سال است.
بررسی های نظری و تحلیل پدیده جزر و مد
تا کنون چندین نظریه برای توضیح پدیده جزر و مد داده شده است که در اینجا به اختصار یادآوری می شود:
نظریه ایستای نیوتن
نیوتن جزر و مد رااز روی نظریه جاذبه عمومی خود توضیح داده است. این نظریه دارای نواقص عدیده ای است و فایده آن تنها در این است که از اثر جاذبه بر روی مایع گفتگو می کند.
نظریه دینامیکی لاپلاس(1799)
طبق نظریه لاپلاس، حرکت آب دریا در یک منطقه حاصل جمع حرکات زیر است:
الف-نوسانات آزاد که مشخصات آنها(دوره و ارتفاع) تابع ابعاد حوضه هائی است که اقیانوسها را تشکیل می دهد.

ب-نوسانات جبری ناشی از جاذبه کواکب
نظریه لاپلاس در بعضی سواحل نتایجی رضایتبخش داده، ولی در نقاط دیگری قابل استفاده نیست.
کارآیی نظریه لاپلاس در مورد سواحل کشور فرانسه موجب شده که هنوز هم مورد استفاده قرار گیرد.
نظریه لرد کلوین
طبق نطریه لرد کلوین، جزر و مد در یک نقطه از به هم افزوده شدن امواج ساده ای که دوره های آنها مساوی با دوره های حرکات ماه و خورشید باشد، حاصل می شود.
از روی این نظریه چندین نوع جزر و مد را در نقاط مختلف اقیانوسها مشخص
کرده اند:
جزر و مد نیم روز منظم: این جزر و مد شامل دو مد و دو جزر در 25 ساعت است. جزر و مدهای سواحل اروپائی اقیانوس اطلس و دریای مانش و دریای شمال از این نوع اند.
جزر و مد تمام روز: این نوع جزر و مد دارای یک مد و یک جزر در شبانه روز است و در سواحل بانکوک (تایلند) و کپنهاک(دانمارک) و شمال ویتنام دیده می شود.
جزر و مد مختلط: این جزر و مد در طول پانزده روز گاهی دو مد و دو جزر در روز دارد و گاهی یک مد و یک جزر. این نوع جزر و مد در سواحل آنام دیده می شود.
جزر و مد با بلندی نامساوی در شبانه روز: این نوع جزر و مد در سواحل اقیانوس هند، اقیانوس کبیر(سایگون) دیده می شود.
نظریه موج پیشرونده
جزر و مد را می توان یک نوع موج پیش رونده ای دانست که در حوضه های اقیانوسی منتظر می شود. تندی حرکت آن در حدود است(H عمق آب است که نسبت به بلندی موج 2A بزرگ فرض شده است.)
مانند تمام امواج، جزر و مد هم دچار انعکاس و تشدید(بهم افزودگی موج تابنده با موج منعکس شده) می شود و به شکل امواج متوقف تغییر می کند.
اگر نقاطی که در یک لحظه حداکثر مد هستند به هم متصل شوند، خطی بدست
می آید که خط "هم مد" نام دارد. این خط ها را می توان تاج موج در لحظه معین دانست. اگر این خط ها را ساعت به ساعت رسم کنند، تصویری از نحوه پیشرفت مد به دست می آید. از تداخل امواج مد که دارای یک دوره بوده ولی جهاتشان متفاوت باشد، نقطه ای مشاهده می شود که بلندی موج در آن همیشه صفر است. این نوع نقطه را نقطه با دامنه صفر می نامند. خطوط هم مد در حول این نقاط حرکت می کنند. بعضی از تقاط حقیقی(مانند نقاطی که در دریای شمال است) و بعضی دیگر فرضی اند و در خشکی قرار دارند(مانند نقطه ای در حوالی بریستول انگلستان).
بررسی نظری انتشار امواج جزر و مد به وسیله انتگرال گیری معادلات کلی هیدرودینامیک و با در نظر گرفتن شرایط جدی به عمل می آید. به منظور نشان دادن جزر و مد اقیانوس ها، باید نیروی کوریلوس را نیز به حساب آورد.
نظریه حوضه های اقیانوسی
پاره ای از مصنفین نظریه هائی ارائه کرده اند که بنابر آن جزر و مد در بعضی
حوضه های اقیانوسی پدید می آید و در بقیه اقیانوس ها به صورت امواج مشتق منتشر می گردد. تحقیقات در مورد این نظریه ها ادامه دارد.
پیشگویی جزر و مد
سابقاً جزر و مد با استفاده از رابطه لاپلاس و با توجه به مختصات هسته ماه و خورشید و ثابتهای محلی محاسبه می شد.
اکنون بیشتر روش لرد کلوین و یا حساب با ماشین های الکترونیکی برای پیش بینی جزر و مد مورد استفاده قرار می گیرد.
سرویس های هیدروگرافی در کشورهای مختلف سالنامه های جزر و مد را منتشر می کنند که در آن، ساعات وقوع مد و ارتفاع آن داده شده است(برای نقاط مهم سواحل و بندرها).
اندازه گیری ارتفاع جزر و مد
غالب دستگاه هایی که به کار برده می شوند، ثابت می باشند.
مدسنج حبابی
این دستگاه شامل یک فشار سنج جیوه ای است که فشار هوای متراکمی را که از لوله ای مستقر در کف آب به صورت حباب خارج می شود، اندازه می گیرد. لوله مذکور به لوله دیگری که در ساحل به یک بسری هوای متراکم متصل است، مربوط می شود. فشار سنج ثبت کننده است و تغییرات فشار را به صورت منحنی ثبت می کند. نتایجی را که این دستگاه می دهد، باید بر حسب تغییرات فشار جو تصحیح کرد.
دستگاه را در سواحل کم شیب که می توان لوله را در چندین صد متری ساحل قرار داد، به کار می برند.
مدسنج شناوردار
شناوری را در چاهی در کنار دریا و یا در لوله ای قائم که سطح آب در آن با سطح آب دریا بالا و پائین می رود، قرار می دهند. حرکت شناور با مکانیسم ساده ای به
دستگاه ثباتی منتقل می گردد و بر استوانه ای ثبت می شود.
مدسنج فاوه
این دستگاه را برای اندازه گیری مد در عمق زیاد به کار می برند(تا 150 متر) و شامل دو لوله فشار سنجی بور دن است که در جهت مخالف هم قرار داده شده اند. این دو لوله در جعبه ای هوا و غیر قابل نفوذ آب واقع شده اند. آب توسط سوراخهای آبگیری که در خارج از جعبه قرار گرفته اند به داخل لوله ها راه دارد و دو نوک لوله ها در صورت تغییر فشار آب(تغییر سطح آب دریا) در جهت مخالف هم حرکت می کنند. حساسیت دستگاه به حدی است که ده سانتیمتر تغییر در تراز سطح آب باعث هشت میلیمتر حرکت بین دو نوک لوله ها می شود.
دستگاه ثبت متوسط آب دریا
این دستگاه شامل یک لوله قائم است که قسمت پائین آن در یک ظرف چینی متخلخل بی لعاب قرار دارد. این ظرف در ظرف دیگری که دارای چند سوراخ است و از ماسه پر شده، جا دارد. تمام دستگاه در دریا کارگذاری شده است. برای تعیین سطح آب در دریا روزی دوبار میله ای را که روی آن کاغذی آغشته به سولفات آهن و اسید گالیک قرار داده اند در لوله فرو می برند، تا آنجائی که در آب فرو می رود، کاغذ سیاه می شود. اگر این نوارهای کاغذ را به کنار هم بچسبانند، نمودار تغییرات سطح آب دریا در اثر جزر و مد بدون اینکه تلاطم آب در آن دخالت داشته باشد به دست می آید. از روی این نمودار که برای مدت طولانی(مثلا یک ماه) تهیه شده باشد، سطح متوسط آب دریا مشخص می گردد.
سطح نقایسه در نقشه های دریایی
ماخذ رقوم در نقشه های دریایی صفر هیدروگرافی است. این صفر در هر نقطه پائین ترین سطح جزری است که مشاهده شده است. از صفر هیدروگرافی به بالامثبت و از آن به پائین منفی محسوب می شود. نقطه ای که رقوم آن یک متر بالای صفر است، نقطه ای است که در آن همواره حداقل یک متر آب برای کشتیرانی موجود است. در نقشه های دریایی رقوم نقاط را به متر یا به فوت(305، 0 متر)و یا به فاتم(83ر1 متر) تعیین می کنند.
در نقشه های جغرافیایی خشکی ها، ماخذ ارتفاعات سطح متوسط آب دریا است که برای یک بار به طور دقیق می شود. این سطح متوسط تقریبا ثابت است و تغییرات کوچکی ممکن است حاصل کند که اتفاقی یا فصلی و یا دائمی باشد. بالا آمدن سطح متوسط دریاها در نیمکره شمالی مربوط به ذوب تدریجی کلاهک یخی قطب شمال است.

جریانهای دریایی
کلیات
جریانهای دریایی را دو عامل زیر به وجود می آورند:
– نیروهای داخلی(قوه جاذبه و فشار)
– نیروهای خارجی(بادها، جاذبه کواکب)
بر این نیروها، نیرووهای القائی(اصطکاک داخلی سیال و نیروی کوریولیس ناشی از حرکت زمین) اضافه می شود.
جریانهای بزرگ اقیانوسها(جریان های عمومی)
– جریانهای اقیانوسی حالت دائمی و یکنواخت دارند و از تغییرات فشار و جاذبه در نقاط مختلف اقیانوسها ناشی می شوند. این تغییرات خود با تغییرات دما و وزن مخصوص و… آب ارتباط دارد.
از طریق نظری ثابت کرده اند که در عمق زیاد این جریانها به طور محسوس مماس به سطوح هم فشار می باشند و شدت انها متناسب با گرادیان عمود فشار است. در واقع، نیروی کوریولیس ذرات مایع را، از مسیر نسبی خود که عمود به سطوح هم فشار است، منحرف می نماید. این تغییر جهت در نیمکره شمالی به طرف راست صورت می گیرد و بدین سبب است که کوههای یخ اقیانوس منجمد شمالی به طرف راست مسیر باد منحرف می شوند.
– اثر باد در سطح دریا نیز جریانهائی را تولید می کند که جهت آنها در سطح آب، به شرط اینکه عمق بیش از 200 تا 300 متر می باشد، به طور محسوس عمود بر جهت باد است. این انحراف جهت جریان نسبت به جهت باد نیز ناشی از نیروی کوریولیس است.
جریانهای عمود به ساحل در کرانه های سنگی(شیب خیلی تند) تغییراتی در سطح آب به وجود می آورند که از آن، جریانهای شیب موازی با ساحل نتیجه می گردد. این جریانهای تغییراتی را که در سطح آب در اثر باد حاصل می شود، تعدیل و جبران
می کنند.
– جریانهای مشهور اقیانوس اطلس شمالی جریان سرد لابرادور و جریان گرم گلف استریم است. جریان اخیر از خلیج مکزیک شروع می شود(با سرعتی معادل 5 گره دریائی) و به سواحل اروپای غربی می رسد(سرعت 5ر1 تا 2 گره دریائی). جریان دیگری به نام جریان استوائی در اقیانوس اطلس در حرکت است که از سواحل افریقا به طرف مغرب پیش می رود و به سواحل امریکای جنوبی و مرکزی می رسد. در سایر اقیانوسها هم جریانهای بزرگ دریایی در آب و هوای مناطق ساحلی تاثیر بسزایی دارند.
– در عمق های کم، جریانهائی که از وزش باد حاصل می شوند، در همان جهت باد حرکت می کنند و در تراز سطح آب در سواحلی که شیب ملایم دارند، تغییرات قابل ملاحظه ای به وجود می آورند. بالا رفتن سطح آب در ساحل غربی زوئی درزه(قبل از بسته شدن آن) به 40ر2 متر می رسید. در بندر مارسی این بالا رفتگی در حدود یک متر ساعت ها قبل از رسیدن امواجی که از طوفان در دوردست ایجاد شده، مشاهده شده است.
شناخت این پدیده ها از نظر طرحهای بندری و حفاظت سواحل بسیار مهم است.
جریانهای جزر و مد
پدیده جزر و مد در دریا دور از سواحل به صورت جریانی است که تمام عمق آب را در بر می گیرد. این امواج، که با سرعت زیاد خود مواد کف ساحل را از جا کنده و به حال تعلیق در می آورد، چون با جریان جزر و مد توام شود، مواد را منتقل می کند و باعث تغییر شکل سواحل می گردد.
همانطور که ذکر شد جریانهای جزر و مد در تمام عمق آب موثر است، ولی از شدت آن در مجاورت کف دریا کاسته می شود. در عمق های کم (کمتر از 20 متر)، شدت جریان در ارتفاع y از کف دریا به صورت است که m بین 5 و 10 بر حسب خصوصیات کف دریا است.
از لحاظ نوع حرکت، اگر جهت حرکت در طول مدت مد یا جزر کم تغییر کند، حرکت متناوب و در صورت عکس حرکت دورانی است. در حالت اول، در طول مدت به اصطلاح دریا پر می شود و در طول مدت جزر دریا خالی می گردد.
دور از سواحل، در آب عمیق شدت جریان که به طور محسوس متناسب با ارتفاع جزر و مد است، حداکثر می باشد. در نزدیک ساحل که عمق آب کم است، شدت جریان بیشتر از ارتفاع جزر و مد تغییر می کند و گاهی متناسب با جذر ارتفاع است.
ردگیری جریانهای دریایی
جریانهای دریایی را از روی جهتی که بدان سو می روند، مشخص می کنند(بر عکس، بادها که از روی جهتی که از آن سو می وزند، تعیین می شوند). شدت جریان را بر حسب متر در ثامیه یا بر حسب گره(یک میل دریایی در ساعت، معادل
50ر0 ـــــــــ1825ـ متر در ثانیه) معین می کنند.
طرز نمایش جریانها
جریانهای دریایی را به صور زیر نمایش می دهند:
– به وسیله منحنی هایی که شدت جریان را بر حسب زمان تعیین می کنند
– به وسیله نقشه هایی که در آنها جهت جریان و شدت آن را به وسیله بردارهایی ساعت به ساعت مشخص می نمایند.
– به وسیله گلبادهای جریان که برای یک نقطه معین ساعت به ساعت شدت و جریان را مشخص می کنند.
– به وسیله نموداری که ازبردارهای مشخص کننده جریان تشکیل می شود. بردارها از روی محور زمان از نقاطی که به فواصل مساوی از هم روی آن برده شده شروع می شوند و امتداد و طول آنها جهت و شدت جریان را در ساعت معین نشان می دهد. این نوع نمودار برای جریانهایی که جهت آنها کم تغییر می کند، مناسب است.
اندازه گیری شدت و جهت جریانهای دریایی
بعضی از اسباب هایی که به کار می روند، فقط شدت جریان را تعیین می کنند و برخی دیگر هم جهت و هم شدت ان را نشان می دهند و ممکن است مجهز به دستگاه ثبات هم باشند.
دستگاه های شناور
با تعقیب و برداشت مسیرهای دستگاه های شناور می توان خطوط جریان را رسم کرد. اگر از یک نقطه مشخص، دستگاه های شناور در فواصل زمانی منظم به آب انداخته شوند، می توان گلباد جریانها را در این نقطه رسم کرد.
دستگاه های شناور باید شامل قسمت مهمی در زیر سطح آب باشند و قسمتی که بیرون از سطح آب است، حتی الامکان کوچک در نظر گرفته شود. تا باد اثری بر آن نداشته باشد و حرکت دستگاه به طور صحیح مسیر جریان دریایی را مشخص نماید. البته قسمت خارج از آب باید طوری باشد که بتوان از دور دستگاه را ردگیری کرد.
دستگاه های اندازه گیری شدت جریان
دستگاهی که از قدیم به کار رفته، لوک نامیده می شود که در گذشته بیشتر برای تعیین سرعت کشتی ها بوده است. دستگاه از یک صفحه مثلثی شکل تشکیل شده که در طرف پائین دارای وزنه ای است و به آن ریسمان محکم و بلندی که در فواصل معین گره هائی دارد، متصل است. برای تعیین سرعت کشتی صفحه را در پشت کشتی در حال حرکت به آب می انداختند که به علت وجود وزنه، فوراً به طور قائم در آب قرار می گرفت و عملا در جای خود ثابت می ماند. با به آب انداختن صفحه می بایستی ریسمان را به دنبال آن فرستاد و تعداد گره ها را که در مدت معین از زیر دست رد می شود، شمردن از روی آن سرعت کشتی را تعیین نمود.
برای تعیین شدت جریان دریایی، کشتی درجای خود ثابت می ماند و دستگاه در داخل جریان حرکت می کند و به همان ترتیب، شدت اندازه گیری می شود.
بعدها این دستگاه تکمیل شد و به جای صفحه یک آسیا بک به کار گرفته شد که به دنبال کشتی کشیده می شد و از روی سرعت دوران آسیا بک مستقیما سرعت نسبی کشتی یا سرعت جریان نسبت به کشتی تعیین می گردید.
جریان سنج آسیا بک دار امروز زیاد به کار برده می شود. در این دستگاه ها آسیا بک به انتهای جسمی که شکل ماهی دارد تا مقاومت کمتری در مقابل حرکت داشته باشد، متصل است و این اتصال مفصلی دارد که آسیا بک را درست در جهت حرکت جریان توجیه می کند. در داخل جسم ماهی شکل وسیله اندازه گیری و ثبت دوران آسیا بک قرار داده شده است.
دستگاه را می توان در عمق کم و بیش زیاد قرار داد. برای این کار از سیستم شناوری که به دم ماهی متصل است، استفاده می شود برای اینکه دستگاه در محل خود ثابت بماند، آن را به جسمی که در کف دریا قرار دارد، می بندند. گاهی دستگاه را به یک جسم شناور و یا به یک قایق آویزان می کنند. در این صورت، با اتصال آن به وزنه مناسب، می توان آن را در عمق مورد نظر قرار داد. بعضی از دستگاه های آسیا بکی دارند که به آن یک قطب نما برای تعیین جهت جریان متصل است. اطلاعاتی را که قطب نما می دهد، با یک سیستم مکانیکی یا الکتریکی و یا عکاسی اندازه گیری و مشخص می نماید.
اثر جریانهای دریایی بر کف دریا
حریانهای دریایی(جزر و مد، امواج، جریانهای اقیانوسها) مواد موجود در کف آب را حرکت داده و جا به جا می کنند. این اثر نه تنها ناشی از شدت جریان است، بلکه با گرادیان آن در مجاورت کف دریا نیز مربوط می شود. قوانین مربوط به بده جامد ناشی از جریان متغیر در طول زمان هنوز به خوبی شناخته نشده اند و مسائل مربوط به حرکت این مواد را تنها به کمک بررسی روی مدل های کوچک با کف متحرک می توان روشن کرد.
جا به جایی های مواد جامد کف دریا را که تحت اثر جریانهای دریایی صورت
می گیرد، با روش های زیر بررسی و اندازه گیری می کنند:
– برداشت نمونه آب برای اندازه گیری مواد معلق در آن به وسیله نمونه گیرهای افقی دریچه دار.
– حجم یابی هائی از روی نقشه های رقوم دار کف دریا که در زمانهای مختلف برداشت می شوند و مقایسه آنها با هم. این روش نتیجه های کلی به دست می دهد و مسیر لحظه ای مواد را مشخص نمی کند.
– بررسی دانه بندی های مواد کف دریا و انجام تجزیه و تحلیل فیزیکی و شیمیایی مصالح کف دریا(تجسس مواد سنگین).
-ردیاب های رادیو اکتیو(رادیو ایزوتوپ هائی که اشعه xx می فرستند) که مخصوصا در جاهائی که همیشه زیر آب قرار دارند، به کار برده می شوند.
– ردیاب های نورانی قابل استفاده در پلاژها و جاهائی که در موقع جزر از آب بیرون هستند.

راههای ورودی به بنادر داخلی
رودخانه ها و کانالهای دریایی
بنادر بزرگی در داخل رودخانه های دریائی قرار دارند که از آن جمله می توان بنادر بوردو، روان و نانت در فرانسه و لندن، رتردام و نیویورک را نام برد. بنادر آبادان و خرمشهر و بصره هم از این نوع می باشند. امکان توسعه این بنادر بسیار زیاد است، چه در کنار رودخانه می توان به سهولت اسکله های جدید بنا کرد و تاسیسات بندری را توسعه داد.
کانالهای دریائی که دست بشر ایجاد کرده، از حیث اهمیت متفاوت می باشند. بعضی از انها مانند کانال سوئز و کانال پاناما و کانال سی وی در سن لوران جنبه بین المللی دارند.
به طور کلی ساماندهی رودهای بزرگ و کانالهای دریائی عبارت از احداث آبراهی ثابت و عمیق برای عبور کشتی ها و نگاه داری عمق آن در شرایط اقتصادی مطلوب است.
یناهای سازماندهی رودخانه ها و کانالهای دریایی هم چنین ممکن است حفاظت زمینهای مجاور را در برابر سیل به عمل آورند.
مشکل ترین مساله در احداث این آبراه ها هم از نظر طراحی و مهندسی و هم از نظر اجرائی، ساماندهی مصب مستقیم رودخانه یا کانال است . زیرا اگر مصب مستقیم نباشد یعنی بین رودخانه یا کانال و دریا، آب بندی حوض دار یا بی حوض واسطه باشد، مساله ساده است و عبارت از حفاظت این ورودی از اثر موج می باشد و باید از تشکیل شدن ته نشست های ماسه ای، همانطور که در مورد بنادر خارجی ملاحظه شد، جلوگیری شود. ولی در مورد مصب مستقیم، باید مسیر گذرگاه طوری تعیین شود که از نیروهای طبیعی(موج، جزر و مد، جریانهای ساحلی) برای جلوگیری از ته نشین شدن واد استفاده شده و حتی المقدور از مقدار لاروبی لازم برای تامین عمق کافی آب کاسته گردد.
آنچه که در این فصل گفته می شود، اصول کلی هستند که کافی برای تنظیم پروژه ها نمی باشد. پیچیدگی مسایل و عوامل که در آن دخالت دارند و عدم اطلاع کافی از بعضی قوانین فیزیکی پدیده ها ایجاب می کند که در هر مورد بررسی روی مدل کوچک با کف متحرک که اجرای آن عمل مشکلی است و تنظیم آن دقت فوق العاده لازم دارد، صورت گیرد.
ساماندهی رودخانه های دریایی
رودهایی که در دریایی با جزر و مد کم می ریزند
در اینجا تنها به ذکر مسائل مربوط به مصب بسنده می شود و از سازماندهی خود رودخانه بحثی به میان نخواهد امد و همانطور که ذکر شد، مورد بحث مصب مستقیم است که هیچگونه آب بندی در آن نباشد.
مصب های ساده
گوشه شور، بندر رسوبی داخلی
چون وزن مخصوصی آب دریا بیشتر از وزن مخصوص آب رودخانه است، جریانهای وزنی در مصب تشکیل می شود که آبهای شور را از زیر به طرف بالا دست رودخانه(سرآب) می برد و ابهای شیرین رودخانه را از رو به طرف دریا روان می سازد. پس در نزدیکی مصب گوشه شوری به وجود می آید که محل آن با مقدار بده رودخانه تغییر می کند. در موقع پر آبی گوشه به طرف دریا رانده می شود و در زمان کم آبی به سوی سر آب پیش می رود(مد هم آن را به طرف سراب می راند)
موقعیت گوشه شور و این که پایدار باشد یا نباشد، در وضع بده جامد در مصب موثر است.افزایش شوری کمک به ته نشین شدن مواد خیلی ریز(لای) می کند و حال آنکه اضافه شدن آب شیرین بر عکس این مواد را به حال تعلیق در می آورد.
پس شناخت مسائل مربوط به شوری مصب برای بررسی ساماندهی آن ضرورت دارد. در مدلهای کوچک آزمایشی برای مصب هائی که مواد خیلی ریز به مقدار زیاد دارند، باید جریانهای وزنی مربوط به تغییرات شوری را در زمان و در مناطق مختلف مورد توجه قرار داد و به طور صحیح آنها را در مدل ایجاد کرد.
بندهای رسوبی خارجی، دلتا
الف- گوشه شور پایدار- بده جامد کم
در این حالت موادی که به وسیله گوشه شور رسوب نشده، در مسیر جریانهای دریایی قرار می گیرند و تشکیل دلتا یا کمربندهای مردابی را می دهند.
جریانی که موازی با ساحل باشد، شکل دلتا را تغییر داده و به طرف مسیری که می رود، آن را خم می کند. اگر دلتا به حد کفایت وسیع باشد، شکل آن تحت تاثیر نیروی کوریولیس واقع می شود. برای اینکه عمق های گذرگاه کشتی بهتر تامین باشد، باید آن را در طرفی که از آنجا جریان دریایی می آید حفر کرد، ولی مسیر آن نباید به طور مستقیم مسیر جریان را قطع کند.
موج عمود بر مصب به طرف دلتا منعکس می شود و جریانی تولید می کند که مقادیر مهمی مواد را از قاعده دلتا گرفته و به ساحل می برد و قاعده دلتا را توسعه می دهد. موج مایل دماغه های ماسه ای ایجاد می کند که با ساحل زاویه ای در حدود 45 درجه تا 60 درجه می سازد.
ب-گوشه شور پایدار و بده جامد زیاد- گوشه شور ناپایدار
به هنگام طغیان رودخانه، گوشه شور به طرف پایاب رانده می شود و رودخانه موادی را که با خود آورده در سطح وسیعی از دریا پخش کرده ته نشین می کند. این مواد به تدریج در دریا جلو می روند. این پیشروی در محوری است که بده جامد انجا بیشتر است.
با این پیشروی رودخانه ممکن است به چند بازو تقسیم شود، چه شیب در قسمت محور کمترین مقدار را به سبب ته نشین شدن مواد دارا می شود و این مواد سدی در مقابل حرکت به وجود می آورند و لذا آب بازوی جدیدی ایجاد می کند.
علاوه بر این ته نشست های خارجی به وسیله موج و جریانهای دریایی، در مناطقی که ته نشینی مواد رودخانه وجود ندارد، مورد حمله قرار می گیرد. این کنش دریا به مواد ته نشین شده شکل های غیر منظم می دهد و ایجاد بازوهای جدید را تسهیل می نماید.

مصب های مضاعف یا مردابی
بعضی رودخانه ها مستقیما به دریا نمی ریزند و بین مصب و دریا مردابی فاصله است که به وسیله کمربندهای ساحلی از دریا جدا شده است و یک یا چند معبر ان را با دریا مربوط می سازد. مواد ته نشین رودخانه در مرداب حالت دلتاهای دریاچه ای را دارد:جریان آب از داخل معابر سبب حفظ عمق آب در آنها می شود. این جریان مربوط به بده رودخانه است، ولی جریان باد تاثیر زیادی در آن دارد (بادهای برگشتی یا بالا دست تخلیه مرداب را تسریع می نمایند)
عملاً آبهایی که در این معابر جریان دارند فاقد مواد جامد به مقدار زیاد هستند، چه در داخل مرداب مقدار زیادی از ان ته نشین شده است. ولی وجود کمربند ساحلی نشان می دهد که موج همواره مقداری مواد جامد با خود می آورد. در ساماندهی که در امتداد ساحل در حرکت هستند و در مسیر کشتی ها در جلو دهانه ها با ساختن دو موج شکن که به طور صحیح نسبت به موج قرار داده شوند، تامین می شود و برای تکمیل اثر آنها لاروبی هم ضرورت خواهد داشت.
اصول ساماندهی رودخانه های بدون جزر و مد
ساماندهی قسمت داخلی مصب
الف-طرح اولیه با به کار بردن قوانین لاسی تهیه می شود:
مشخصات هندسی رودخانه ای که در بستری همگن جریان دارد و رودخانه هائی که در بستر متشکل از مواد مشابه جاری هستند به وسیله روابط زیر یا بده مربوط می باشند:
عرض بستر
ژرفای متوسط
سرعت جریان
طول یک پیچ بزرگ بستر
ضرایب k1 ، k2، k2، k3، k4 تنها به نوع و ابعاد مواد بستر رودخانه بستگی دارند.
پس با کمک قوانین لاسی می توان به طور تقریبی مشخصات یک رودخانه را از وی مشخصات رودخانه دیگری که مواد متشکله بستر آنها یکی است محاسبه کرد.
ب- شکل گیری کف رودخانه ها تابع قوانین فارگ و ژیراردون است که در
رودخانه های دریایی هم صادق می باشد، حتی اگر تحت تاثیر جزر و مد قوی باشند. طبق این قوانین در پیچ رودخانه، گودی ها طرف ساحل کای قرار دارند و گودتر می شوند. گودی ها از هم، به وسیله بلندی هائی که در نقطه عطف منحنی های مسیر قرار دارند، جدا می گردند. قوانین فارگ و ژیراردون در رودخانه های بسیار عریض (بیش از 5 کیلیومتر) به علت وجود نیروی کوریولیس صدق نمی کنند.
ج-ساماندهی قسمت رودخانه که بالاتر از حد تاثیر دریا قرار دارد(بی جزر با جزر و مد کم) عبارت از انتخاب یکی از بازوهای رودخانه که عمق بیشتری دارد، است که آن را با به کار بردن قوانین مذکور اصلاح کنند و بی نظمی های نقاط محتلف را از بین ببرند. بازوئی را که انتخاب می کنند، بازوئی است که بده جامد آن از دیگر بازوها کمتر است و سعی می شود حتی الامکان بده آبی دیگر بازوها در این بازو متمرکز گردد و بده های جامد به سوی بازوهای دیگر منحرف شوند، ولی غالبا از این نظر محدودیت هائی وجود دارد، معمولا در دلتاهای دیده می شود که بده جامد به تناسب بده مایع بین بازوها تقسیم می شود، ولی توزیع بده جامد را بین بازوها می توان
به طور مصنوعی تغییر داد، به گونه ای که در بازوی انتخاب شده کمتر شود.
ساماندهی مصب
– همیشه، در حد امکان سعی می شود بازوئی از رودخانه انتخاب شود که به قسمت کوژ ساحل(جلو آمده در دریا) منتهی شود، چنین قسمتی را جریانها بهتر می روبند و حفظ طبیعی عمق آب در آن آسانتر است. از انتخاب بازویی که جریانی عبوری از جلو آن می گذرد و در بالاست و نزدیکی ان بازوی دیگری قرار دارد، باید اجتناب کرد. زیرا موادی را که بازوی بالادستی به دریا می ریزد جریان عبوری به طرف بازوی مورد نظر می آورد و ته نشین می کند.
– روشی که بیشتر به کار برده می شود، احداث دو موج شکن تقریباً موازی است که جریان را متمرکز کرده و بده جامد را در دریا بریزند تا امواج و جریان ها آن را با خود حرکت داده و از آنجا دور کنند. در مصب هائی که طول آنها بیش از 3 کیلومتر است، باید مسیر موج شکن ها را با توجه به نیروی کوریولیس بررسی و تعیین کرد.
زیرا این نیرو می تواند جریان را به طور محسوس از مسیر خود منحرف سازد.
– روش دیگر لاروبی است که به وسیله آن به طور مصنوعی گذرگاهی در دریا مقابل مصب ایجاد می کنند. مسیر گذرگاه باید طوری انتخاب شود که، برشی که در بلندیهای زیر آبی لازم است به وجود آورند، دارای طول حداقل باشد و امتداد برش باید نزدیک به جهت امواج بزرگ گرفته شود.
غالبا این روش را با روش احداث موج شکن های موازی با هم انجام می دهند.
کاربرد اصول مذکور در فوق
روش احداث دو موج شکن
موج شکن ها را تا آن طرف منطقه ریزش امواج، تا جائی که عمق آب به طور آشکار مازاد بر نیاز باشد(با توجه به مسائل مالی و اقتصادی) پیش می برند. غالباً بعد از چند سال لازم می شود که آنها را به طرف دریا امتداد دهند. به طور مثال، موج شکن های معبر ورودی جنوب شرقی می سی سی پی را می توان ذکر کرد که بین سال 1908 تا سال 1950 با وجود لاروبی های زیاد، ناگزیر شدند موج شکن ها را 500 متر درازتر کنند.
فاصله بین دو موج شکن را باید تا حد امکان محدود گرفت تا آب بین دو موج شکن سرعت کافی جهت راندن مواد جامد به خارج داشته باشد، ولی نباید سرعت آنقدر زیاد شود که سبب آبشستگی در کف و در پای موج شکن ها گردد.
اگر لازم شود، کف آبراه را باید لایه های توتن مفروش کرد و روی آن قطعات سنگ قرار داد تا از آبشستگی جلوگیری شود. این عمل را در بندر آبیجان در افریقا انجام داده اند. ضمنا باید از ایجاد عدم یکنواختی های ناگهانی اجتناب کرد و به مساله اثر افت بار بر تر از سطح آب در بالا دست توجه داشت.
روش لاروبی
الف-اگر گوشه شور ثابتی موجود باشد، آبهای شیرین رودخانه از روی آن می کذرد و اثر کمی در کف می تواند داشته باشد. گذرگاه را باید به وسیله لاروبی در منطقه ای که مواد کمتری رسوب کرده، به طرف مسیر امواج (عمود بر تاج موج) احداث کرد.
ب-اگر گوشه شور ناپایدار باشد، آبهای شییرین با آبهای شور مخلوط می شوند. در این حالت باید سعی کرد که از اثر جریان برای حفظ عمق در کف گذرگاهاستفاده شود و آباره طوری طرح گردد که به وسیله لاروبی از بلندی زیر آبی بگذرد و جهت آن متوجه جهت امواج بزرگ محل باشد. عرض گذرگاه را هم باید به اندازه ای گرفت که جریان مساعدی برای حفظ عمق آب در آن بوجود آید. در اجرای این نظر از قاعده تیمونوف استفاده می کنند. طبق این قاعده، با عمیق کردن گذرگاه به وسیله لاروبی، نیروی حرکت دهنده مواد H.i می باشد(H عمق آب و i شیب سطحی آب است) افزایش می یابد و عمق لازم تامین می شود.
رودهایی که به دریای جزر و مد دار می ریزند
یادآوری پدیده های هیدرودینامیکی پیشرفت مد در یک رودخانه
در فصل دوم به طور اختصار پدیده های هیدرودینامیکی پیشرفت مد در یک رودخانه ذکر شد. اینجا یادآوری می شود که مد موجی را به داخل رودخانه پیشرفت می دهد که بلندی آن بر اثر شرایط محلی به تدرج کم می شود تا اینکه به صفر برسد. به سبب این موج است که در مصب این نوع رودخانه مربوط است، قرار می گیرد. کشتیران می تواند از این وضع که آب در سطح بالاتری ایستاده است، استفاده کرده و کشتی را در طول مد به نقاط بالاتری از رودخانه برساند، چه در این حالت عمق آب زیادتر است.
بررسی شرایط کشتیرانی البته ایجاب می کند که ترازهای آب رودخانه بر حسب ضرایب جزر و مد و بده رودخانه و عمق آبخوری که تعیین شده تا کشتی بتواند وارد بندر داخلی گردد، شناخته شده باشند. معمولا مساله را به این ترتیب حل می کنند که برای هر رودخانه نمودارهای حرکت را رسم می نمایند. این نمودارها برای حرکت یک کشتی در شرایط جزر و مد معین و یک بده معلوم رودخانه، تراز آب را در هر یک از مقاطع آن در لحظه ای که کشتی مورد نظر از آن می گذرد به دست می دهد.
یادآوری پدیده های جابجایی مواد جامد
در ساماندهی رودخانه های جزر و مد باید پدیده های انتقال مواد جامد را که با پیشرفت مد همراه بوده و سبب تغییرات در بستر رودخانه می شود، مورد توجه قرار داد. جریانهای جزر و مد حالتی کم و بیش متناوب دارند(کم و بیش از آن جهت که روداخانه از حیث مقطع عرضی وشیب طولی کمو بیش منظم است.). اما در اکثر موارد بستر را به حال تعلیق در می آورد به این پدیده کمک میکند ودر نتیجه، مقدار بده جامداعم ازآنچه که جریان منتقل کرده یا به حال تعلیق در آمده ویا بده جامد اعم از آنچه که جریان منتقل کرده یا به حال تعلیق در آمده و یا در کف بستر غلطیده، زیاد شده و هنگامی که جزر میخواهد شروع شود وسرعت از حدی که سرعت بحرانی نامیده می شود پائین تر می افتد، مواد ته نشین می شوند.این تهنشین شدن مواد وبعد مجددا به حال حرکت در آمدن آنها، ممکن است تحت تاثیر عوامل دیگری از قبیل تلاطم جریان وتغییرات شوری وغیره قرار گیرد. این مواد رسوب کرده، بلندیهائی در کف رودخانه به وجود می آورند که از عمق آب برای کشتی ها می کاهد. هدف ساماندهی رودهای دریائی عبارت از کنترل این برآمدگی ها است.
– موادی که در رودخانه حرکت می کنند مبداء های مختلف دارند. به بده جامد خود زرودخانه ممکن است موادی که از طرف دریا توسط جریان مد وارد شده،اضافه شود.اگر جریان جزرقدرت کافی برای راندن اینمواد نداشته باشد، آنها در قسمت پایاب رودخانه ومصب رسوب می کنند به نحوی که به تدریج ساحل دریا تنظیم می شود وفضای خالی که در دهانه رودبه وجود آمده پر می گردد.
اصول سنتی ساماندهی رودهای جزرو مد دار
از سالاها قبل ساماندهی رودهای دریایی مورد بررسی های نظری قرار گرفته است.در آن هنگام ماشینهای حساب پیشرفته در اختیار نبود، ولی از هنگامی که رایانه ها مورد استفاده قرار گرفته اند، امکان حل مساله پیشرفت موج در رودخانه با انتگرال گیری معادلات هیدرودینامیکی وبا توجه به شرایط حدی در فضا ودر زمان فراهم آمده است. از کلیه معادلات سه اصل کلی نتیجه شده است که دواصل اول را همیشه میتوان ملاک قرار داد ولی اصل سوم را با احتیاط باید به کار بست:

اصل پیوستگی
هر ناپیوستگی که در مقاطع رودخانه ومصب آن موجود باشد سبب تسهیل رسوب جامد به علت تغییر سریع سرعت ها می شود.
اصل همبستگی
هر تغییری که به یک قسمترودخانه ای جزر ومد دار وارد شود، پیامدی بر مشخصات جزرومدتماممنطقه تاثیر آن خواهد داشت.مثلا اگر مقطعی تنگیاز رودخانه در قسمت پایاب آن گشاد گردد، سطح متوسط آب، هم در سراب وهم در پایاب، پائین می آید وعلت آن کم شدن افت بارها است.
اصل توان هیدرولیکی حداکثر
طبق این اصل،رودخانه جزر ومد دار، هر قدر که حجم بیشتری آب در موقع مد در آن وارد شود، عمق بیشتری خواهد داشت.
بنابراین در ساماندهی مصب طوری باید عمل شودکه حداکثر حجم آب به هنگام مد وارد رودخانه گردد. ولی باید آن را با احتیاط بموقع اجرا گذارد،چه موادی که در مصب در حال حرکت هستند بیشتر از طرف دریا می آیند وهر قدر آب بیشتری به رودخانه وارد شود، مواد بیشتری هم با آن همراه خواهد بود. پس در یک ساماندهی صحیح باید در حد امکان ورود مواد جامد را محدود کرد وبرای این منظور لازم است حجم آب مدکنترل شود. البته نتایج حاصل از تغییرات خط آب برای حرکات کشتی ها و شرایط بهره برداری در بنادر داخلی باید مورد توجه قرار گیرد.
روشهای سنتی ساماندهی رودخانه های جزر ومد
کاربردهای اصل پیوستگی(نظریه مانژن- لوکرو)
طبق این نظریه، تغییر مقاطع باید طوری صورت گیرد که یک سرعت متوسط برای جریان در تمام طولرودخانه تامین باشد. این سرعت را سرعت ساماندهی نامند.تامین این سرعت به آن منجر می شود که مقاطع، از پایاب به سراب به صورت تابع نمایی طول، کوچک شوند.این روش صحیح نیست، زیرا در آنتوجهی به خاصیت نوسانی پدیده نمی شودوانتخاب یکسرعت ساماندهی ثابت یک مقدار دلخواه است.به علاوه،ثابت بودن سرعت را نمیتوان از پیش مناسب ترین شرط برای ساماندهی دانست، زیرا غالبا تقویت اثر جریان جزر برای افزایش قدرت رودخانه در راندن مواد به خارج مفیدتر است.
کاربرد اصل پیوستگی(قانون تجربی تغییر مقاطع)
روشکار این است که چندین مقطع اصلی که عمق کافی داشته باشند انتخاب می شوند ومقاطع رودخانه را طوری تغییر میدهند که پیوستگی مقاطع بر حسب قانونی که اختیار شده، عملی شود. یکی از قوانینی که مورد استفاده است قانون زیر می باشد:

S0 مقطه انتخاب شده(مقطع پایه) و x طولنقطه در امتداد رودخانه است.این روش بسیار تقریبی است وبعضی پدیده های مهم را نیز مانند تاثیر منحنی ها در طول رودخانه نادیده میگیرد.
روش فرانزیوس
نظر بر این است که حجم آبی که به هنگام مد وارد مصب میشود، افزایش داده شود. برای این منظور یک بستر کوچک در داخل بستر بزرگ که عریض تر است، به وجودمی آورند. هنگام مد که سطح آب بالا می آید تمام عرض بستر را میگیرد و خط آب در جهت عرض به طرف بالا دست کوژ است. هنگام جزر آب در بستر کوچک متمرکز شده وخط عرضی آب به طرف بالا دست به سبب اینکه آب به بستر کوچک متوجه می شود، کاس می باشد.در تعیین مقطع عرضی قانون فارگ باید رعایت شود.طبق این قانون گودی های بستر در منحنی ها در طرف کاس منحنی قرار دارد.
– این روش با آنکه ظاهراً منطقی است، دارای بعضی معایب می باشد.چون بستر عریض تر شده، اصطکاک آب با آن افزایش یافته ودر نتیجه از حجم آب مد که داخل مصب می سود می کاهد. از طرف دیگر، هنگام جزر چون اب در بستر کوچک متمرکز شده، در مصب یکبرآمدگی زیر آبی تشکیل می شود که جریان مد به طرف روداخانه قادر به از بین بردن ان نیست ومواد ته نشین شده در این برآمدگی ممکن است به حدی برسد که از ظرفیت لاروبی خارج باشد.
روش بوردل
در این روش مقاطع واقعی وپایدار رودخانه را تعیین میکند واز این مقاطع به طرف پائین دست،مرتبا عرض بستر را تدریجا افزایش می دهند. مقاطع عرضی ذوزنقه در نظر گرفته می شود. این روش در مورد مصب هایی که دارای دیوارهای خفاظ باشند، قابل اجرا نیست.
کاربرد وتوسعه قوانین فارکو ژیراردون
در مواردی که ارتفاع جزر و مد (که در حدود2 تا 3 متر) باشد،میتوان ساماندهی قسمت داخلی مصب را بر اساس قوانین فارگو ژیراردون انجام داد. کاربرد این قوانین به آنجا منجرمی شود که در طول رودخانه منحنی هایی در دوجهت ایجاد کنند که توسط قطعاتی مستقیم به هم متصل گردند. بستر کوچک به وسیله احداث بندها
(دیوارهای طولی) و آبشکن ها(دیوارهای عرضی)مشخص می گردد.
در تعیین مسیر باید از زوایای حاده اجتناب کرد وانحناها را تدریجی در نظر گرفت،به نحوی که در نقاط عطف صفر و در راس منحنی ها حداکثر باشد. بین دو نقطه عطف فاصله بین دوساخل رودخانه با انحناء اضافه می شود. به عبارت دیگر، باید در راس منحنی ها رودخانه را عریض کرد و در نقاط عطف عرض را کم گرفت. عرض بستر بزرگ معمولا بین 4 تا 8 برابر عرض بستر کوچک در نظر گرفته می شود. با نزدیک شدن به مصب، پیچ وخم ها باید بازتر باشند.
طرح اصول ساماندهی رودهای جزر و مد دار
اصولی که ذکر می شود بیشتر جنبه کیفی دارد ودر شرایط فعلی معلومات نمی توان به کمیت نیز پرداخت. همانطور که ذکر شد، فقط با بررسی دقیق بر روی مدل کوچک با بستر متحرک که بر اساس اندازه گیری های پدیده های طبیعی انجام شده،میتوان طرح ساختمانهای لازم را تعیین کرد وحدود لاروبی ضروری را برای احداث گذرگاه وتامین عمق کافی مشخص نمود.
باید متذکر شد که اصول پیوستگی و همبستگی هیچگاه مورد تردید قرار نگرفته ورعایت آنها برای اینکه از ساماندهی نتیجه مطلوب گرفته شود، ضروری است. برای طرح اصول ساماندهی رودهای جزر و مد دار باید مصب هایی را که طبیعتا گود هستند، از سایر مصب ها جدا کرد.
رودخانه هایی که به طور طبیعی مصب آنها گود است
ساماندهی این مصب ها به اصلاحات محدودی منجر می شود، به طوری که اختلال مهمی در تعادل عمومی رودخانه وپیشرفت جریان مد در آن ظاهر نشود. غالبا به وسیله لاروبی عمل می شود و آبراه در امتداد جریانهایی که بیشتر مواد را حمل میکنند قرار می گیرد، ولی از دادن شیب هایی بیشتر از ده درجه باید خوداری شود.گذرگاهی که در امتداد جریان نباشد زود پر می شود و در رسیدن به دریا باید عمود به امواج قرار گیرد.
در مصب های بسیار عریض(عریض تز ار 5 کیلومتر)، تنها راه عملی لاروبی است، زیرا احداث بنا فقط تاثیر موضعی خواهد داشت ودر مقیاس ابعاد گذرگاه نخواهد بود
رودخانه های کم عمق
اصلاح وضع این رودخانه ها تغییرات کلی شرایط پیشرفت جزر ومد را ایجاب می کند. بر حسب شرایط محلی، در بعضی موارد ساماندهی کلی انجام می شود و در موارد دیگر به ساماندهی جزیی اکتفا می گردد.
ساماندهی کلی
این ساماندهی عبارت از ساختمان سدهای بلند در دو طرف آبراه است که عملا غرق نشدنی هستند وتا عمق زیاد جلوه برده می شوند. مسیر سدها طوری مطالعه وتعیین می شود که تمرکز جریان جزر به حدی باشد که مواد از دریا آمده را با مواد رودخانه ای به دریا تخلیه نماید، ولی در عین حال نباید فاصله بین دو سد را زیاد کم گرفت که مانعی در راه جریان مد بشود و از حجم آبی که در طول مدت مد وارد رودخانه می شود، زیاد کاسته گردد وسطح آب مد در بالادست پائین رود. زیرا باید حرکت ماشین های لاروبی که در هر حالت مورد لزوم است به آسانی صورت گیرد.
به وسیله محاسبات نظری میتوان مساله را به طور کلی مورد بررسی قرار داد وتحقیق کرد که جریان جزر قدرت کافی برای بردن مواد از مصب به دریا خواهد داشت یا خیر وضمنا دید که خارج از مصب در زیر آب بلندی که مانع کشتیرانی شود، پدید نیاید.
ساماندهی جزیی
ساماندهی جزئی عبارت از احداث مجموعه ای از سدهای غرق نشدنی یا غرق شدنی است که مانع از حرکت مواد جامد نخواهد شد، بلکه منظور از آن تنظیم مسیر حرکت مواد و تثبیت مسیر کشتیرانی در خارج از منطقه رسوب مواد می باشد. در اینجا نیز استفاده از وسایل لاروبی ضروری است وطرح اجرایی را باید طوری در نظر گرفت که شرایط کار این وسایل تامین باشد.
گذرگاه حتی الامکان به یک سد کاس(مقعر) غرق نشدنی خواهد بود، ولی نباید در معرض جریانهای عرضی که موادی را به سوی آن می کشانند،واقع باشد.
در مواردی که گذرگاه از دو طرف به دو سد محدودمی شود، سد کاس مقطعی عرضی با شیب تندخواهد داشت.بر عکس،سد کوژ با شیب ملایم تری خواهد بود. زیرا شیب تند سبب افزایش عمق در پای سد می شود وعمل سد کاس بیشتر تثبیت رسوبی است که به طورطبیعی در پای قسمت محدب سد ایجاد می شود. افزایش تدریجی ومنظم مقاطع قسمت پائین دست ممکن است هم با عرض گرفتن فاصله بین سدها در موقع تعیین مسیر آنها و هم با پائین آوردن تدریجی ارتفاع سدها به طرف پایاب تامین گردد.
چون قانون همگرایی را که برای اندازه دهی مقطع رودخانه لازم است، نمیتوان از راه محاسبه تعیین کرد، استفاده از مدل کوچک با کف متحرک ضرورت دارد.
ملاحظاتی درباره کاربرد مدل های کوچکبا کف متحرک
ساخت مدل کوچک متحرک و کاربرد آن مستلزم شناخت کامل پدیده های طبیعی از قبیل جابجایی مواد، تغییرات شوری، امواج، بده رودخانه وسرعت ها وخطوط آب وغیره است.
حد پائینی مدل باید به حد کافی، از منطقه مورد نظر برای ساماندهی، دور باشد تا اطمینان حاصل شود که شرایط مقرر با وجود ساختمانهای جدید که احداث خواهد شد، قابل رعایت می باشند.
تعدد عواملی که در ساماندهی دخالت دارند، گاهی شرایط تشابه را با هم ناسازگار میکند. آنهایی که اثر کمتری در قابل قبول بودن مدل دارند باید نادیده گرفته شوند. در این صورت لازم است مدل را روی دورانی از گذشته به حد کافی طولانی تنظیم نمود.
اگرعرض مصب بیشتر از 5 کیلومتر باشد، از اثرات نیروی کوریولیس نمیتوان صرفنظر کرد و مدل این تغییرات را نیز بتواند ایجاد کند.
توجه کافی باید به پدیده به وجود آمدن چین خوردگیهای زیر آبی که طولشان چندین ده متر و بلندی آنها به چندین متر می رسد، مبذول داشت.
این چین خوردگیها در مصب رودخانه ها تشکیل می شوند وناشی از اثر رفت و آمد جریانهای جزر ومد رودخانه ها تشکیل می شوند و ناشی از اثر رفت و آمد جریانهای جزرومد می باشند و پس از تشکیل شدن به طرف دریا حرکت می کنند. سرعت آنها بسیار متفاوت است و از چند متر در زور تا چند متر در ماه دیده شده است. وجود آنها سبب ناصافی ونا همواری کف می شود که عامل موثری در کند کردن جریانها است. علاوه بر این، چین خوردگی های کوچک چند دسی متری مشاهده می شود که وضع نامنظمی دارند.
به طور کلی، از مطالب فوق چین خوردگی بر می آید که در تمام موارد، مطالعه طرح ساماندهی رودخانه دریایی روی مدل کوچک کاری بس دقیق است که فقط در آزمایشگاه های تخصصی با صلاحیت زیاد ممکن است به نتیجه مطلوب برسد.
(حرکت ماسه ها را در مصب رودخانه میتوان با استفاده از رسامهای رادیواکتیو بررسی کرد. برای حرکت گل و لای هم از این روش استفاده شده است)
کانالهای دریایی
انواع کانالهای دریایی
این کانالها برای یکی از دو منظور زیر احداث میشوند:
– اتصال دو اقیانوس یا دو دریا مانند کانال سوئز(دریای مدیترانه به دریای شرخ)،کانال پاناما (اقیانوس اطلس به اقیانوس کبیر)، کانال کیل(دریای بالتیک به دریای شمال).
– دستیابی به بنادر داخلی مانند سی وی سن لوران(بین ایالات متحده آمریکا وکانادا)، کانال آمستردام به دریای شمال (هلند).
شکل و ابعاد کانالهای دریایی
مسیر ومشخصات کانالهای دریایی تابع مشخصات کشتی هایی است که باید از آنها بگذرند ونیز پدیده هایی که حرکت کشتی ها را همراهی میکنند.
مسیر غالبا مستقیم است. اگر وضع زمین ایجاب کند، انحناء به آن داده می شود(برای کم کردن حجم کارهای خاکی). نیمرخ طولی افقی است ویا از چندین قسمت افقی تشکیل می شود. در مورد دریای جزر و مد دار نیمرخ طولی شیب دار خواهد بودکه با توجه به سطح آب در موقع جزر تعیین می شود.
ابعاد عرضی یک کانال دریایی:
پدیده هایی که با حرکت کشتی در کانال همراه است
الف-یک ناظر که در ساحل کانال قرار گرفته باشد، در موقع عبورکشتی اول می بیند که سطح آب پائین می رود ودر دوطرف بدنه کشتی جریان مخالف به وجود می آید. پائین رفتگی آب طوری است که ممکن است سکوهای زیر آبی دو طرف کانال دیده شوند.
بعد مشاهده می شود که با حرکت کشتی امواجی به وجود می آید که به طرف سواحل رفته، سطح آب را در آنجا بالا می آورند وخود در برخورد با ساحل ریزش می کنند.
در عقب کشتی هم موجهای واگرایی تشکیل می شوند که با موجهای فوق الذکر تداخل می کنند.
جریان مخالفی هم در زیر کشتی تولید می شود وآبخور کشتی اضافه می گردد وقسمت عقب کشتی گرایش به فرو رفتن بیشتر در آب پیدا می کند.
اگر نسبت مقطع خیس کانال به مقطع عرضی درون آب کشتی کم باشد، موجهای پیش گفته بلندتر بوده وجبهه ای ایستاده خواهند داشت.
هر قدر سرعت کشتی زیادتر باشد فرو رفت آن بیشتر خواهد بود و جریان مخالف هم قوی تر می شود.
اگرنسبت پیش گفته باشد، موجها کوتاهتر بوده وحالت ریزش به خود نمی گیرد.جریان مخالف هم ضعیف است وفرو رفت کشتی به تناسب کمتر خواهد بود.
ب.کشتی که در داخل کانال از نزدیک ساحل حرکت می کند از قسمت عقب به طرف ساحل کشیده می شود. پس، باید طوری حرکت کند که این قسمت در محور کذرگاه باقی بماند.
در سرعتهای مساوی، قدرتی که پروانه کشتی در کانال جذب میکند، بیش از دریا است. هر قدر نسبت کوچکتر باشد، قدرت مذکور بزرگتر است (s مقطع تر شده کانال- از سطح آب به پائین- و B2 سطح مقطع بدنه کشتی داخل در آب است.)
برای یک سرعت دوران معین پروانه، توان جذب شده در کانال بیشتر از توان جذب شده در دریا است.
واکنش سکان یک کشتی در آبهای کم عمق کمتر از واکنش آن در آب عمیق است.
د.دوکشتی که از هم رد می شوند(در دو جهت مخالف) یکدیگر را پس می زنند، ولی اگر کشتی بزرگ ودیگری کوچک باشد کشتی کوچک به وسیله جریان مخالفی که مشتی بزرگ ایجاد میکند، به سوی این کشتی کشیده می شود و خطر به هم خوردن کشتی ها وجود خواهد داشت.
ابعاد عرضی کانال:
مقطع معمولی کانالهای ذوزنقه است.
– تحقیقاتی که از راهنمایان کانالهای سوئز وپاناما به عمل آمده نشان داده که در صورتی عرض کانال کافی تلقی می شود که کشتی در حال حرکت بتواند مسیر خود را بدون اینکه مجبور باشد زاویه حرکت خود بیش از 10 درجه تغییر دهد حفظ کند. در قوس ها عرض اضافی همیشه ضرورت دارد.
در قوس ها هر قدر زاویه مرکزی قوس بزرگتر باشد، شعاع قوس ها باید بزرگتر در نظر گرفته شود:
زاویه مرکزی > 25 درجه R>3L
زاویه مرکزی بین 25درجه و35 درجه R>5L
زاویه مرکزی بین 35 درجه و45 درجه R>10L
R شعاع انحناء در محور آبراه وL طول بزرگترین کشتی است که از کانال عبور می کند.
-اگر حرکت کشتی ها در کانال یکطرفه باشد، نسبت باید حداقل مساوی 4 یا 5 منظور گردد. 3 ناکافی تلقی می شود. اگرحرکت دوطرفه است، نسبت مذکور بین 7 تا 8 خواهد بود.
اگر کانال به حد کافی عریض باشد، کشتی هایی که از دوطرف می آیند از کنار همرد می شوند. در این صورت، باید سرعت ها را کم کرد وبین دو کشتی حداقل 30 متر فاسله باشد.در بعضی کانالها میتوان گاراژ پیش بینی کرد که در موقع تلاقی، کشتی هایی که تقدم ندارند در گاراژ توقف کنند تا کشتی های طرف مقایل عبور نمایند.
عمق آب در کانال باید حداقل 60ر0 متر و در صورت امکان یک متر بیش از آبخور کشتی باشد. "تفاوت" آبخور کشتی یعنی فرو رفت اضافی قسمت عقب در حال حرکت بیشتر می شود. به این جهت سرعت حرکت در کانال همیشه کمتر از سرعت معمولی است وبه علاوه، باید توجه داشت که در صورت کم شدن شوری آب در کانال فرو رفت کشتی افزایش می یابد.

فهرست مطالب
امواج طویل کم ارتفاع 11
بررسی های نظری و تحلیل پدیده جزر و مد 17
نظریه ایستای نیوتن 17
روش فرانزیوس 47
روش بوردل 48
کاربرد وتوسعه قوانین فارکو ژیراردون 48
طرح اصول ساماندهی رودهای جزر و مد دار 49
رودخانه هایی که به طور طبیعی مصب آنها گود است 50
رودخانه های کم عمق 50
ساماندهی کلی 50
ساماندهی جزیی 51
ملاحظاتی درباره کاربرد مدل های کوچکبا کف متحرک 52
کانالهای دریایی 54
شکل و ابعاد کانالهای دریایی 54
ابعاد عرضی یک کانال دریایی: 55
پدیده هایی که با حرکت کشتی در کانال همراه است 55
ابعاد عرضی کانال: 57

58