10.7.3: Протидія структурній ерозії берегів
- Page ID
- 1750
Коли пляж страждає від структурної ерозії, штучне харчування можна застосовувати як «м'який» засіб. Збитки, що відбуваються з ділянки узбережжя, час від часу поповнюються. Регулярне застосування поживних речовин із запозиченим матеріалом, який має той же розмір, що і рідний матеріал, до першого наближення не втручатиметься у транспортування довгих відкладень і, таким чином, не впливатиме на втрати, що відбуваються. Отже, ерозія не припиняється і через певний період харчування доводиться повторювати. Приклад голландського узбережжя показує, що довгострокову та масштабну ерозію можна зупинити масовим харчуванням пляжів та берегів протягом тривалого періоду часу.
Якщо чітко визначеному обсягу пляжу був призначений мінімальний ліміт прийому, то проект повторного харчування повинен бути здійснений, як тільки цей мінімум буде досягнутий (\(t/t_L = 1\)на рис. 10.34).
Якщо запозичений пісок такий же, як і рідний пісок (матеріал, вже присутній на місці) і якщо до першого наближення передбачається, що морфологічні процеси не змінюються, то ерозійна тенденція після підживлення така ж, як і до годування (див. Червону лінію на рис. 10.34, яка має однаковий ухил до і після годування). Очікуваний термін служби проекту харчування тоді є\(t_2 - t_1\). Як правило, термін служби від 5 до 10 років прагнуть, оскільки початкові витрати на операцію харчування часто досить високі через витрати на мобілізацію.
На відміну від цього, якщо розмір зерна запозиченого піску більший, ніж у рідного піску, швидкість транспортування вздовж берега буде меншою, ніж раніше. Час, в який обсяг пляжу зменшиться до мінімального обсягу, буде більше. Термін служби харчування збільшується (див. Чорну лінію на рис.10.34). Однак, коли розмір зерна позикового піску менший, ніж рідний пісок, довгобереговий транспорт у живильному районі збільшується. Тому термін служби харчування з більш дрібним піском менший, ніж тривалість життя харчування рідним піском (див. Синю лінію на рис. 10.34).
При середній втраті\(\Delta V\) піску 20\(m^3/m\) на рік (щорічне відступ берегової лінії близько 1 м на рік; див. Intermezzo 10.1) проміжок часу між харчуванням 5 років означає, що близько 1000\(m^3/m\) потрібно поповнювати кожні 5 років. Це цілком нормальне значення. Якщо відповідна ділянка узбережжя має довжину 5 км, загальний обсяг 500000\(m^3\) доводиться живити кожні 5 років. Цей обсяг необхідно збільшити з 10% до 20%, щоб врахувати додаткові втрати дрібної фракції під час виконання годівлі.
Штучні живлення для боротьби зі структурною ерозією ділянки берега можуть розташовуватися в різних положеннях в поперечно-береговому профілі (рис. 10.35), а саме на сухому пляжі (рис. 10.35b) або на береговому узбіччі (рис. 10.35а). В обох випадках перехресний перерозподіл піску призведе до поширення відкладень. Армування дюн (рис. 10.35d) і мега-харчування (рис. 10.35c) описані в наступних розділах.
У разі харчування пляжу пісок розміщується між лінією LW та підніжкою дюни. Зрештою, кількість, що поставляється, буде рівномірно розподілена по всій висоті (і довжині) схилу берега, дотримуючись правил рівноваги, продиктованих хвильовим кліматом і розміром зерен. Це означає, що після операції з харчування на пляжі велика кількість знову поставленого матеріалу незабаром зникне під водою. Широка громадськість схильна називати це явище «ерозією», хоча треба розуміти, що спочатку це не більше ніж перерозподіл матеріалу в межах природного перерізу узбережжя.
Для харчування берегового обличчя обсяг живлення часто становить порядок обсягу зовнішнього бару вимикача (скажімо, від 300\(m^3/m\) до 500\(m^3/m\)). Масштаб протяжності (вздовж берега від 2 км до 5 км) підживлення берегової лінії приблизно в кілька разів перевищує ширину зони прибою. Відносно великі обсяги харчування потрібні, оскільки лише частина обсягу живлення (приблизно від 20 до 30%) досягне пляжної зони через 5 років. Крім того, оскільки витрати на\(m^3\) проект харчування берегового обличчя набагато менші, ніж витрати на проект пляжного харчування, часто набагато більші обсяги додаються до системи у випадку харчування берегового обличчя, ніж у випадку пляжного харчування (запас купи живлення). Очікується, що такі великі підживлення берегової поверхні значно вплинуть на процеси транспортування осаду. Велике харчування берегового обличчя може вести себе так само, як і занурений хвилеріз, хоча ефект зменшується з часом. Також відомі приклади, коли рух штанги в напрямку моря порушується великим проектом харчування берегової лінії; див. Наприклад, Spanhoff and Van de Graaff (2007).
Штучне харчування також може застосовуватися для протидії структурному відступу прибережних територій через підвищення рівня моря (\(SLR\)), див. Також Розділ. 7.4. Якщо хтось вирішить зберегти поточну берегову лінію (в Нідерландах збережена берегова лінія 1990 року, рис. 10.1), харчування повинно заповнити простір, створений підвищенням рівня моря (між профілем 1 і 2 на рис. 10.36). Обсяг, що\(SLR\) разів перевищує відстань заповнення\(L\), необхідний. Наприклад,\(SLR = 1.0\ m\) за століття і\(L = 1000\ m\), обсяг 1000\(m^3/m\) потрібно протягом 100 років. Цей обсяг 10\(m^3/m\) в рік є цілком звичайним обсягом харчування.
Профіль 3 був би отриманим рівноважним прибережним профілем без втручання людини; нова рівновага досягається горизонтальним зсувом а профілю 2 до профілю 3 на рис. 10.36. Горизонтальний зсув a можна визначити з Eq. 7.4.1:\ 9а = (дзеркальна\ раз L)/(д+ч)\). З\(SLR = 1.0\ m\) (наприклад, за століття)\(L = 1000\ m\),\(d = 10\ m\) і\(h = 10\ m\),\(a\) стає\(50\ m\). Чи допустимо таке поступове відступ узбережжя (в прикладі на\(0.5\ m\) рік), залежить від ситуації. Відзначимо, що в ситуації дуже рівний прибережний профіль (див. Рис. 2.25, Бангладеш), відступ буде значно більшим.