Túlfeszültség-gátló gát ( Anti-wave gát , Tengeri gát ) - egyfajta védőszerkezetnagy tározók partjait olyan folyamatoktól, amelyek valamilyen módon pusztító hatással vannak a part menti területekre. Azok a folyamatok, amelyek ellen védelmet nyújtanak, magukban foglalhatják az olyan hullámzási eseményeket , mint a szökőár , dagály és viharhullámok , viharos hullámok , a partvonalak part menti tengeráramlatok miatti eróziója , valamint a zárt víztestek vízszintjének szezonális változásai. [1] Mivel a hullámgátak állandó építmények, befolyásolják a partvonal dinamikus jellegét, és akadályozzák a szárazföldi és vízi üledékek cseréjét.[2] [3] [4]
A túlfeszültség elleni gátak építési helyeit rendszerint alacsonyan fekvő sík domborzat és jelentős, időszakosan elöntött partszakasz jellemzi (lásd például: Polders ). Hullámellenes gátakat emelnek, hogy megvédjék a partot a viharhullámok ellen, az ilyen gátak egyik fajtája a hullámtörő .
A tengeri gátak célja, hogy a hullámenergiát visszaverjék a tározóba, és megakadályozzák a víz átterjedését mélyen a part menti zónába a tározó átmeneti szintváltozása során. [5] Mivel a víz, a légkör és más természetes folyamatok állandó hatást gyakorolnak az ilyen szerkezetekre, rendszerint rendszeres karbantartást igényelnek, hogy megőrizzék épségüket. A modern tengeri gátak kialakításának megválasztása azon fizikai természeti jelenségek (eróziós folyamatok) alapján történik, amelyeknek ellenállniuk kell, a helyi éghajlat adottságai, a táj és a környezet jelentősége . [6] [7] A leggyakrabban választott szerkezeti anyagok a vasbeton , kőzet , acél , gabionok , de használható a vinil , fa , alumínium , üvegszálas kompozitok , homokzsákok és közönséges talaj is . [8] Függőleges, lépcsőzetes és töltési gátak felosztása: [9]
Az ősi angolszász kézirat - " Beowulf " említést tartalmaz egy "tengerfal melletti" (sæ wealle neah) helyről, amely a 10. századból és még régebbről származik (ezeket az építményeket még ma is "tengerfalnak" nevezik angolul - beszélő országok). A kutatók azonban továbbra sem értenek egyet abban, hogy tőkeszerkezetről beszélünk (amint azt a „közel”, „közel” kifejezés jelzi), vagy beszédfiguráról van szó [12] .
Az első dokumentált kiugró gát építésére 1623-ban került sor Canway-szigeten (Egyesült Királyság), a Temze torkolatánál , amelyre egy jelentős árvíz után került sor. [13]
1735-ben a francia- indiai Pondicherry város kikötőjének az erózió elleni védelmére egy 2 km hosszú és 9 m tengerszint feletti magasságú kőtöltésű gátat emeltek. 2004 decemberében, a szökőárhoz vezető földrengés után a város központi részét nem érintette a víz emelkedése, amely ezen a területen elérte a 8 métert [14] .
Japán partvonalának teljes hossza 35 000 km, amelynek 40%-át vasbeton partfal veszi körül a viharhullámok , hullámzások és cunamik ellen. [15] A 2011. márciusi földrengés és az azt követő szökőár után az epicentrum közelében lévő védőszerkezetek többségét előretörő hullámok győzték le, többek között a part egyes szakaszainak sokkhatás utáni süllyedése miatt. [16] A védőszerkezetek egy részének a zárt öblökön belüli elhelyezése csökkentette hatékonyságukat, a beérkező hullámok fókuszálása, vagyis az ezeken a helyeken a part többi részéhez képest megnövekedett hullámzás miatt. Ebben az esetben ezen építmények negatív elrettentő hatása a hullámzás befejezése után korábban áttört víz kiáramlásában is megmutatkozott. [17]
Például a 69 m mély és 2 km széles kikötővel rendelkező Kamaishi városában a 2000-es évek közepén 1,5 milliárd USD értékű védőgát épült , amely a Guinness Rekordok Könyvében a legmélyebb hullámtörő gátként szerepel. a világ. [18] Egy 18 m magas szökőár legyőzte a főépítményt, ami túlcsordulást okozott a gát szélén. [17] Ezenkívül a hullám becsapódása a gát részleges megsemmisüléséhez vezetett, aminek eredményeként nagy mennyiségű bejövő víz számára megnyílt a belvízi terület, és biztosította, hogy a kikötő vízszintje elég gyorsan emelkedjen ahhoz, hogy leküzdeni a belső védő kikötői létesítményeket, és végső soron a város alacsonyan fekvő részein árvizeket okoztak. [17]
Seawall építése Galvestonban , Texasban , Egyesült Államokban , 1905
Az 1622-ben épült első partfal maradványai a Canway -szigeten a Temze torkolatánál ( Nagy-Britannia )
Seawall , Bembridge , Egyesült Királyság
Seawall Szicíliában . _
Seawall Lengyelországban . _
Seawall a Kecske-szigeten( Rhode Island , USA ).
Numerikus szimulációban a folyadék szűrőmozgását a gát anyagának üregein keresztül nem a porózus szerkezetre vonatkozó klasszikus egyenletek segítségével becsüljük meg, hanem a RANS egyenletek integrálásával a kiválasztott turbulencia modell keretei között . [19]
Példák numerikus szimulációs eredményekre – MEDUS 2009: [20]
...