10.6.2: Морські стіни

(а) нормальні умови (фото, зроблене у вересні 2015 року Wayland Smith)

(б) штормові умови (фото, зроблене в 2014 році Керол Блейкер

Малюнок 10.22: Морська стіна в Доліші, Великобританія.

Морська стіна - це берегова паралельна і (майже) вертикальна структура на переході між низинним (піщаним) пляжем і (вище) материком або дюною (див. Рис. 10.22). Морська стіна перемикає загальну різницю висот між пляжем і рівнем поверхні материка (часто бульвар, дорога або зона стоянки). Морська похила поверхня морської стінки, як правило, гладка і непроникна.

Малюнок 10.23: Морська стіна або облицювання, що відокремлюють пляж від материка (бульвар в даному випадку).

Морські стіни розглядаються як відносно простий у будівництві захід захисту берегів. Філософія, що стоїть за концепцією, полягає в тому, що штормова ерозія буде запобіжена, просто відключивши місцеве постачання матеріалу. У той час як в ситуації без приморської стіни навіть помірний шторм (сплеск) нападе і розмиває материк, в ситуації з морською стінкою це запобігає. На жаль, жорстка масивна морська стіна має тенденцію відображати вхідні хвилі. Підвищена турбулентність від цього відображення може розмивати глибокий жолоб уздовж пальця морської стіни (як на рис. 10.23а). Наявність цього жолоба ставить під загрозу фундамент з ризиком того, що стіна вийде з ладу, зруйнуючись в годівницю. Цьому можна запобігти, підтримуючи пляж перед морською стінкою, використовуючи деякі інші засоби (наприклад, регулярне штучне пляжне харчування). Якщо це зробити, однак, логічне запитання: «навіщо тоді будувати морську стіну?» Єдина мета приморської стіни полягає в тому, щоб забезпечити чітке і фіксоване розмежування пляжу і материка (бульвар або дорога), див. Рис. 10.23b. Сходи потрібні для полегшення виходу на пляж.

Малюнок 10.24: Морська стіна із заходами щодо зменшення перекидання.

Умови проектування морської стіни повинні бути правильно підібрані, щоб забезпечити бажаний захист інфраструктури та будівель, розташованих близько до краю материка або дюн. Чим більше умови розрахункової хвилі, тим важче повинна бути морська стіна, і особливо глибина фундаменту відповідно збільшиться. Висота гребеня приморської стіни визначає (разом з граничними умовами в морі) значною мірою швидкість перекидання (вода, що досягає материка шляхом розбігу хвиль і розриву хвиль і бризок води, що транспортується сухопутним вітром). При додатковій стінці і/або злегка вигнутому фронті показники перекидання можуть бути зменшені (див. Рис.

Розглянемо ділянку піщаного узбережжя. Якщо незахищений, екстремальний штормовий сплеск може спричинити швидкість ерозії материка скажімо 40 м. з приморською стінкою, яка здатна витримати ці умови, ерозія материка буде нульовою. Замість цього перед морською стінкою утвориться глибокий розмитий отвір. Розмивання не представляє жодних проблем до тих пір, поки морська стіна не виходить з ладу; отвір для розмивання буде повільно заповнюватися під час помірних хвиль і вітру. Якщо ж морська стіна частково зруйнується і локально утворюється щілина в морській стінці, відбудеться досить небезпечна ситуація. Великий обсяг осаду з материка може зникнути через щілину і буде текти в узберегових напрямках уздовж ділянок морської стінки, які все ще знаходяться в хорошому стані, заповнюючи розмитий жолоб. При цьому кінцева швидкість ерозії материка за проміжком може бути більше 40 м, як зазначено для незахищеного випадку.

Аналогічним чином, незахищена берегова лінія, що прилягає до морської стіни, може постраждати від додаткової штормової ерозії, оскільки велика кількість осаду втрачається в кориті для розмивання.

Окрім запобігання штормової ерозії, морська стіна може бути використана для запобігання затопленню низько лежачих внутрішніх районів, якщо існуючий ряд дюн не відповідає вимогам безпеки (наприклад, дюни можуть бути занадто стрункими, щоб витримати проектну хвилю та умови рівня води).

Ні морські стіни, ні облягації не можуть захистити узбережжя від структурної ерозії через градієнти берегового транспорту. Тим не менш, у всьому світі відома велика кількість випадків, коли морські стіни були застосовані - безуспішно, тобто - для захисту структурно розмиваються берегових ліній.

Малюнок 10.25: Морські стіни та огородження не можуть запобігти структурній ерозії через прикордонні транс-портові градієнти, оскільки берегові транспорти та градієнти в них відбуваються нижче ватерлінії в зоні прибою.

Структурна ерозія в результаті градієнта при перевезенні довгих відкладень означає, що обсяги осаду безповоротно втрачаються з розглянутої території. Через низьку частоту виникнення екстремальних умов більша частина транспорту довгих відкладень обумовлена помірними хвильовими умовами і відбувається в районі нижче MSL. Наявність морської стінки цьому не перешкоджає (див. Рис. 10.25). Внаслідок перехресного перерозподілу відкладень під час припливів і/або скромних штормів, прибережна втрата осаду викликає спад всього поперечно-берегового профілю перед морською стіною. Це спричиняє втрату пляжу та поглиблення перед морською стіною, що, в свою чергу, призводить до посилення хвильової атаки на морську стінку і, можливо, до пошкодження та невдачі.

У короткостроковій перспективі вибір морських стін як захисного заходу, здається, вирішує проблеми ерозії. Місцеві громадяни, чиє майно знаходиться під загрозою зникнення, помічали в минулому, що кожен штормовий сплеск призвів до втрати землі. Відразу після будівництва морської стіни «захищені» частини узбережжя не виявляють жодних ознак подальшої ерозії, тоді як на незахищених ділянках ерозія материка тривала. Тому, як вважають, що морська стіна функціонує добре. На жаль, через деякий час стане зрозуміло, що структурній ерозії взагалі не протистояли. Якщо керівники прибережних зон вирішать застосувати морські стіни як протидію структурній ерозії, це повинно бути пов'язано або з відсутністю знань, або тиском місцевих громадян.