10.7.2: Проектні аспекти

Last updated
Save as PDF

Page ID: 1739

Judith Bosboom & Marcel J.F. Stive
Delft University of Technology via TU Delft Open

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

походження піску

Необхідні обсяги піску становлять на порядок до декількох сотень мільйонів м3 на проект для масштабних проектів меліорації та до 10 млн м3 на проект для менших масштабів живлення.

Пісок, який використовується для живлення (позиковий пісок), можна отримати з наземних джерел або з морських джерел. Сухопутними джерелами можуть бути русла річок або поклади сухого піску. Морськими джерелами можуть бути лимани або морське дно. Часто привабливо намагатися поєднувати земляні роботи з живленням, щоб зменшити загальну вартість. (Голландською мовою: 'werk met werk maken»).

При використанні морського матеріалу його необхідно вичерпувати на досить великій відстані від берега, щоб запобігти зайвій ерозії через наявність запозичених ям. Зокрема, при виїмці матеріалу з морського дна виникає питання про те, чи краще земснарядити матеріал з дрібних і глибоких запозичувальних ям, або земснарити тонкі шари матеріалу з розширеної запозиченої ділянки. Днопоглиблювальні тонкі шари означають порушення біологічно активного поверхневого шару на великій площі, тоді як створення глибоких запозичувальних ям збільшує ризик застійної води низької якості, що залишається в глибоких ділянках.

Незважаючи на те, що дослідження наслідків перемоги піску проводяться, чіткого висновку поки немає. У Нідерландах частина піску отримують шляхом технічного обслуговування днопоглиблювальних робіт в каналах доступу до Роттердама та Еймюйдена. Решта кількості піску, яке потрібно, видобувається днопоглиблювальними тонкими шарами на відстані не менше 20 км від берега.

Хоча харчування піском може принести значні переваги, це також може бути дорогим методом, якщо тривалість життя досить короткий або якщо довгострокова доступність адекватних обсягів сумісного позикового піску в сусідніх (економічних) місцях є проблематичним. Наприклад, відповідний матеріал не можна легко знайти на більшості італійських та іспанських сайтів уздовж Середземного моря.

Особливе застосування проекту штучного харчування - це коли використовується система пісочного байпасу. Порт, побудований вздовж піщаного узбережжя або причалів, щоб стабілізувати гирло річки, що протікає в море, часто викликають висхідне осідання і зниження ерозії узбережжя. Щоб уникнути ерозії на лівій стороні, ідеальним інструментом є пісочна система байпасу. Він штучно відновлює закупорку літорального дрейфу шляхом транспортування піску з одного боку на інший. В Австралії відомі різні приклади адекватних та економічно ефективних систем (наприклад, проект річки Неранг та проект річки Твід).

Вимоги до якості піску

Коли пісок подається на (n) (розмиває) ділянку узбережжя, щойно поставлений пісок буде мати тенденцію утворювати кору або ковдру над існуючими прибережними утвореннями. Поставляється пісок буде слідувати фізичним законам, які домінують в морфології так само, як і існуючий пісок. З цієї причини значні зміни схилів та інших прибережних особливостей слід очікувати, коли розмір зерна піску, що поставляється, відрізняється від вихідного матеріалу. Зазвичай це не прийнятно, і одним з основних правил пляжного харчування є використання матеріалу, відносно схожого за розміром зерен (і бажано сортування) з існуючим матеріалом (див. 10.7.3). Однак в деяких випадках використання більш грубого матеріалу краще, щоб зменшити втрати.

Ще один момент, який викликає занепокоєння, - вміст мулу в запозичуваному матеріалі. У запозиченому матеріалі іноді міститься деякий (нерухомий) мул (2% мулу - цілком нормальний відсоток). Під час днопоглиблювальних робіт мул заноситься в морську воду через систему переливу земснаряда. Це може мати негативний вплив на морське середовище. Крім того, будь-які штрафи, які ще присутні в матеріалі при подачі на узбережжі, можуть порушити екологічну рівновагу прибережної зони. Оскільки матеріал дна піщаного берега надзвичайно рухливий, конкретно в зоні розриву, штрафи будуть вимиті давно, так що вода буде відносно чистою. Тому слід переконатися, що пляжний живильний матеріал містить мало або зовсім не містить штрафів. У гіршому випадку потрібно вжити заходів, щоб вимити штрафи перед розміщенням матеріалу на пляжі.

Відзначимо, що в Європі великі площі були виділені як Natura 2000 майданчиків. Також дюни та прибережні райони є частиною районів Natura 2000, для яких захист та процвітаючий розвиток є політичними цілями. Якщо проект харчування передбачається поблизу районів Natura 2000, слід оцінити, чи слід очікувати негативних наслідків.

Місцезнаходження харчування

2021-12-14 пнг — Малюнок 10.31: Місця внесення піску.

Піщані підгодівлі можуть розташовуватися в різних місцях в прибережному профілі, а саме (див. Рис. 10.31):

На внутрішньому схилі дюн;
На зовнішньому схилі дюн;
На сухому пляжі;
На березі.

Теоретично, до тих пір, поки місце харчування знаходиться в активній зоні, хвилі з часом перерозподілять матеріал з місця харчування по всьому прибережному профілю, щоб знову досягти рівноважного профілю. Отже, живлення берегової поверхні та пляжу можна розцінювати як локальні збурення профілю, які будуть сплющені процесами перехресного берегового транспортування осадів.

Якщо підживлення піском здійснюється в місцях 1 або 2, це називається живленням дюн. Використання піску з наземних джерел є досить економічно вигідним варіантом в цих випадках. Це ще важливіше, якщо використання морського піску спричинить проблему вторгнення солі у вразливому регіоні. Харчування в місці 3 називається пляжним харчуванням, а в місці 4 - харчуванням берегового обличчя. Розміщення піску на сухому пляжі іноді ускладнюється тим, що необхідно перетнути зону розриву з днопоглиблювальним обладнанням (див. Рис. 10.32). Оскільки зона вимикача є недружнім місцем для роботи, це стаття витрат, якою не можна нехтувати. Крім того, пляжний відпочинок ускладнюється в результаті трубопроводів, які потрібні для підведення піску до пляжу, і галасливих лопат, необхідних для правильного розподілу піску по пляжу.

Якщо сумісний пісок доступний у сусідніх позикових районах, харчування на березі є більш економічним та зручним для відпочинку, ніж пляжне харчування, оскільки осад може бути розміщений на морському краю зони прибою, де навігаційна глибина достатня для земснарядів бункера. Під час спокійних хвильових умов матеріал скидається земснарядами з неглибокою осадкою (через двері в нижній частині земснаряда або через веселку) на максимально коротку відстань від пляжу (див. Рис. 10.33). Часто харчування для берегового обличчя приблизно вдвічі дорожче, ніж пляжне харчування.

Вибір місця харчування додатково залежить від мети годування. Про це йдеться в наступних розділах.