Живая береговая линия
« Живая береговая линия» — относительно новый подход к решению проблемы эрозии береговой линии и защите болотистых территорий. В отличие от традиционных конструкций, таких как переборки или дамбы, которые усиливают эрозию, живая береговая линия включает в себя как можно больше природных элементов, которые создают более эффективные буферы для поглощения энергии волн и защиты от эрозии береговой линии. [1] Процесс создания живой береговой линии называется мягкой инженерией , в которой используются методы, включающие экологические принципы в стабилизацию береговой линии. [2] Природные материалы, используемые при строительстве живых береговых линий, создают и поддерживают ценную среду обитания. Структурные и органические материалы, обычно используемые при строительстве живых береговых линий, включают песок, водно-болотные растения, песчаную насыпь, устричные рифы , подводную водную растительность , камни и бревна из кокосового волокна. [3]
Выгоды и экосистемные услуги
[ редактировать ]- Стабилизация береговой линии
- прибрежных и приливных зон Защита
- качества воды Улучшение горных стоков за счет фильтрации
- наземной и водной среды обитания Создание [3]
- Поглощение волновой энергии , что приводит к снижению скорости эрозии.
- Сохранение естественного обмена береговой линии
- Улучшение среды обитания рыбных нагулов и размножения [1] [4]
- Адаптивность и использование в широком диапазоне сред
- Потенциал меньших сопутствующих затрат по сравнению с традиционными конструкциями, такими как дамбы и переборки.
- Создает и сохраняет питомники и критически важные места кормления водных организмов. [5]
- Обеспечивает более естественный эстетический вид, чем традиционные конструкции. [1]
Дизайн
[ редактировать ]
При подготовке проекта живой береговой линии необходимо учитывать множество факторов. Требования к разрешениям и соответствующие стратегии восстановления конкретной среды обитания являются двумя важными темами, которые необходимо рассмотреть до начала строительства. [6]
Этапы планирования и реализации
[ редактировать ]1. Анализ участка: необходимо изучить скорость береговой эрозии , уровень высоты, растительность, энергию волн, характер ветра, волновую активность и тип почвы предлагаемого участка, чтобы определить, подходит ли он для стабилизации береговой линии. Планы восстановления стабилизирующих мероприятий разрабатываются после завершения первоначального анализа площадки. [6]
2. Разрешения: Прежде чем начать реализацию, необходимо подать заявку на получение разрешений через соответствующие регулирующие органы. Прежде чем начинать строительство, все планы проекта должны соответствовать местным, государственным и федеральным законам, чтобы избежать юридических проблем и обеспечить долгосрочную устойчивость. [6]
3. Подготовка площадки: После получения необходимых разрешений подготовка начинается с расчистки площадки от всего мусора, неустойчивых деревьев и существующих разрушающихся конструкций, таких как переборки. Кроме того, любые проблемы, связанные со стоком ливневых вод . до установки живой береговой линии необходимо решить [6]
4. Монтаж проекта: Как правило, живые береговые сооружения включают в себя посадки болотной, прибрежной или других видов водной растительности. Биологические бревна, маты из органического волокна и раковины устриц также являются легко используемыми материалами при установке. [6]
5. Техническое обслуживание и мониторинг: После завершения восстановления территории обитания необходимо регулярно контролировать ее для получения данных об успехах проекта. Сбор таких данных улучшит стратегии строительства и реализации будущих проектов. Участок также следует обслуживать путем пересадки необходимой растительности, удаления мусора и добавления песка, когда это необходимо. Материалы также следует контролировать, чтобы гарантировать, что они остаются на месте и достигают желаемых целей стабилизации береговой линии. [6]
Материалы
[ редактировать ]
Зона растительности
[ редактировать ]- Чистый материал землечерпалки и насыпь песка обычно используются для строительства холмистого склона, чтобы ослабить энергию волн и предоставить место для посадки растительности. Перепланировка, засыпка и пересадка местной растительности может происходить на участках, где нет перегородок, или на участках, где переборки удалены. Если снятие переборки невозможно, другой вариант — засыпать песком перед сооружением, а также провести реконструкцию и заново посадить растительность на береговой линии и насыпи. [6]
- Корни деревьев и травы стабилизируют прибрежную зону во время прилива, захватывая почву. Такая деятельность приводит к минимизации береговой эрозии, созданию среды обитания диких животных и фильтрации горных стоков. Типы растений, составляющих общие прибрежные зоны, обычно включают травы, кустарники и древесные деревья, но виды каждого из них зависят от естественной растительности данной местности. [6]
Водно-болотные угодья и пляжные зоны
[ редактировать ]
- Волнорезы обеспечивают контроль эрозии и способствуют развитию среды обитания, подавляя волновую активность в открытых водоемах. Эти конструкции, сделанные из камней и устриц , следует размещать в районах со средней и высокой энергией волн и располагать параллельно берегу. После реализации территория вокруг береговой линии должна стать более спокойной, чем раньше, что позволит создать болотистую и приливную среду обитания путем пересадки болотных трав и других подводных водных растений. [6] [7]
- Фильтрующая ткань является ключевым элементом в минимизации потерь почвы под камнями. Этот пористый материал, изготовленный из природных элементов, обычно используется под волнорезами и каменными порогами или в других гибридных местах на береговой линии. [6] [8]
- Трубки из геотекстильного материала имеют диаметр около 12 футов, заполнены отложениями и выровнены по береговой линии, чтобы ослабить энергию волн и защитить от эрозии. Эти трубы облегчают освоение устричных рифов и создают места для утилизации нового материала для драг. [6]
- Низкогребневые каменные пороги образуются за счет параллельного расположения и подводного размещения одиночных камней вдоль береговой линии и болот. Породы уменьшают скорость эрозии в этих областях, рассеивая энергию набегающих волн. Расположение этих подоконников не превышает 6–12 дюймов над средней отметкой прилива и обычно делится на секции, чтобы обеспечить проход лодок, больших волн и диких животных. [6]
- Мангровые заросли играют решающую роль в стабилизации береговой линии, улавливая питательные вещества и отложения, а также рассеивая энергию волн, обеспечиваемую их обширной корневой системой. Объединение мангровых зарослей с живой береговой линией может сыграть большую роль в снижении скорости эрозии, поскольку они естественным образом встречаются в субтропических и устьевых тропических районах. В частности, мангровые заросли обычно встречаются в южной Флориде, Карибском бассейне и некоторых районах южной Луизианы. [6]
- Болотные травы обычно высаживают до средней линии прилива и в воде приливных зон, чтобы разрушить энергию волн, обеспечить среду обитания для рыб и диких животных и улучшить качество воды за счет фильтрации горных стоков. Исследования показывают, что посадки могут оказаться более успешными, если проводить их весной в районах с существующими болотами, умеренными ветрами и прилегающими территориями с открытой водой менее 3 миль. [6]
- Природные биологические/волокнистые бревна можно использовать для уменьшения береговой эрозии и стабилизации уклонов, размещая их у подножия склона или в воде, которая образуется у береговой линии и закрепляется на месте. Кокосовое волокно и сетка биоразлагаемы и захватывают осадок, удерживают влагу, способствуя вегетативному росту, и обеспечивают устойчивость берега во время развития корней. [6]
- Маты из натурального волокна могут быть изготовлены из комбинации биоразлагаемых органических материалов, но в основном их изготавливают из джута, соломы, кокосового волокна или дерева. Размещение такого мата на крутом эродирующем склоне сводит к минимуму потерю наносов и улавливает наносы, которые в противном случае переносятся волновой динамикой. Маты из натуральных волокон также можно использовать с прибрежной растительностью или насаждениями болотной травы для улучшения стабилизации берегов. [6]
- Подножия скал представляют собой небольшое количество валунов или камней, предназначенных для усиления стабилизации берегов и дополнительной поддержки биологических журналов. Подножия скал также можно использовать для поддержки структуры бревен из биоразлагаемого волокна, чтобы они не выпадали на более крутые участки берега. [6]
- Щебень и переработанный бетон можно использовать для создания волнолома на участке живой береговой линии, чтобы преломлять энергию волн до того, как они достигнут этой территории. Добавление устриц в эти волнорезы может одновременно улучшить качество воды и способствовать росту среды обитания. [6]
Подводная водная зона
[ редактировать ]- Рифы из ракушек устриц — еще один вариант создания живых береговых линий. Устрицы имеют решающее значение для улучшения качества воды и обеспечения среды обитания для видов рыб, поэтому создание устричных рифов для снижения скорости эрозии береговой линии имеет много дополнительных преимуществ. [6] Кроме того, создание устричных рифов играет роль в защите ценной водной растительности морской экосистемы. Чтобы обеспечить здоровье рифа, в процессе строительства следует использовать только чистые раковины устриц, которые достаточно долго находились на солнце. [9]
- Рифовые шарики из устриц могут достичь тех же результатов, что и рифы из раковин устриц, но имеют другой процесс реализации. Этот тип искусственного рифа состоит из маленьких полых бетонных шариков, что облегчает наращивание устричных раковин, поскольку устричные брызги прилипают к внешней стороне конструкции. Преимущество этой стратегии реализации состоит в том, что она уменьшает браконьерство в отношении устриц, которое может быть распространенным препятствием при строительстве живой береговой линии с использованием устричных раковин. [6] [10]
- Заросли морских водорослей создают естественные буферные зоны против эрозии береговой линии, если они создаются в сочетании с живой береговой линией. Кроме того, заросли морских водорослей улучшают качество воды, улучшают стабилизацию отложений, обеспечивают среду обитания и пищу для водных организмов и рассеивают волны высокой энергии. [6]
Примеры проектов
[ редактировать ]- VIMS обучает болоту, Глостер-Пойнт, Вирджиния [11]
- Лагерь Джеймстаун 4-H, Джеймс-Ривер , округ Джеймс-Сити, Вирджиния [12]
- Эрмитаж и сады, Норфолк, Вирджиния [13]
- Лонгвуда Ферма Халл Спрингс Университета , округ Уэстморленд, Вирджиния [14]
- Парк и музей Джефферсона Паттерсона , округ Калверт, Мэриленд [14]
- Федерация Южной реки , Мэриленд [14]
- Колледж Святого Иоанна , Аннаполис, Мэриленд [14]
- Мэготи-Бич-роуд, Пасадена, Мэриленд [15]
- Сан-Франциско Бэй [16]
- Пискатауэй-Парк , река Потомак , штат Мэриленд [17]
- Делавэр [18]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с «Живые берега» . Прибрежная федерация Северной Каролины . 10 декабря 2014 года . Проверено 20 мая 2015 г.
- ^ Кимберли Хираи (15 марта 2011 г.). «Реинжиниринг истории: смягчение нашего подхода к береговой линии» . Эхо Великих озер . Проверено 7 января 2015 г.
- ^ Jump up to: а б «NOAA Сохранение среды обитания — Центр восстановления — Методы восстановления и мониторинг — Живые береговые линии» . Сайт Habitat.noaa.gov . Проверено 17 сентября 2014 г.
- ^ «Живые берега» . Ccrm.vims.edu . Проверено 17 сентября 2014 г.
- ^ Исделл, Роберт Э.; Билкович, Донна Мари; Гатри, Аманда Г.; Митчелл, Молли М.; Чемберс, Рэндольф М.; Леу, Матиас; Хершнер, Карл (13 августа 2021 г.). «Живые береговые линии достигают функционального эквивалента естественным окраинным болотам по множеству экологических показателей» . ПерДж . 9 : е11815. дои : 10.7717/peerj.11815 . ISSN 2167-8359 . ПМЦ 8366526 . ПМИД 34447620 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в «NOAA Сохранение среды обитания — Центр восстановления — Методы восстановления и мониторинг — Реализация живых береговых линий» . Хабитат.noaa.gov. Архивировано из оригинала 9 октября 2014 года . Проверено 17 сентября 2014 г.
- ^ «Живые берега» . Jefpat.org\accessdate=7 января 2015 г.
- ^ «Живые береговые линии заливов» (PDF) . Inlandbays.org . Проверено 7 января 2015 г.
- ^ «Живые берега» . Ccrm.vims.edu . Проверено 17 сентября 2014 г.
- ^ «Фонд Чесапикского залива - Спасение национального достояния - Фонд Чесапикского залива» . Cbf.org. Архивировано из оригинала 13 декабря 2010 г. Проверено 17 сентября 2014 г.
- ^ «Применение живых береговых линий в районе Чесапикского залива» (PDF) . Dep.state.fl.usd . Проверено 7 января 2015 г.
- ^ О'Брайен, Дэвид. «Живые береговые линии: другой подход к защите от эрозии для улучшения водной среды обитания» . NOAA по рыболовству в регионе Большой Атлантики . НОАА . Проверено 20 мая 2015 г.
- ^ Дюринг, Карен А. «Проекты живой береговой линии: новости 2009 г.» (PDF) . Институт морских наук Вирджинии . ВИМС . Проверено 20 мая 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с д «Проекты живых берегов» . Ccrm.vims.edu . Проверено 17 сентября 2014 г.
- ^ https://web.archive.org/web/20120623051630/http://www.capitalgazette.com/maryland_gazette/news/environment/living-shoreline-project-under-way-in-magothy/article_04ee24c1-3fe8-5295- a49e-e9ebd99f07d0.html . Архивировано из оригинала 23 июня 2012 года . Проверено 23 июля 2014 г.
{{cite web}}: Отсутствует или пусто|title=( помощь ) - ^ https://web.archive.org/web/20120815093802/http://www.sfestuary.org/projects/detail2.php?projectID=45 . Архивировано из оригинала 15 августа 2012 года . Проверено 23 июля 2014 г.
{{cite web}}: Отсутствует или пусто|title=( помощь ) - ^ «Восстановление живой береговой линии Пискатауэй-парка «Фонд Элис Фергюсон» . Проверено 23 июля 2014 г. [ мертвая ссылка ]
- ^ «Инициатива по созданию живой береговой линии эстуария штата Делавэр» (PDF) . Делавэрестуари.орг. Архивировано из оригинала (PDF) 16 октября 2012 г. Проверено 7 января 2015 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Прибрежная федерация Северной Каролины
- Реставрационный центр НОАА
- Институт морских наук Вирджинии: Центр управления прибрежными ресурсами
- Фонд Чесапикского залива [ постоянная мертвая ссылка ]
- Морской грант Флориды
- Морской грант Миссисипи-Алабамы
- Партнерство для устья Делавэра
