Динамическая облицовка
Динамические облицовки , также известные как «булыжные бермы» или «динамические булыжники», используют гравий или камни размером с булыжник , чтобы имитировать естественный булыжник- штормовой пляж с целью уменьшения энергии волн и остановки или замедления береговой эрозии . [1] В отличие от дамб , динамическая облицовка предназначена для того, чтобы позволить волновому воздействию переставлять камни в равновесный профиль, разрушая волновое воздействие и рассеивая волновую энергию при движении булыжников. Это может уменьшить отражение волн , которое часто способствует размыву пляжа . [2] [3]
Принцип
[ редактировать ]Цель состоит в том, чтобы создать структуры, которые будут естественными по внешнему виду и функциям, обеспечивая при этом приемлемую защиту береговой линии, сочетая преимущества экологически чистых методов защиты берега с преимуществами традиционных каменных облицовок или дамб. [4]
Ряд бревен также можно использовать в качестве верхнего укрепления булыжной насыпи. Дрейфующие бревна распространены на большинстве берегов северо-запада Тихого океана. Их перекрещивающееся расположение обеспечивает динамическую устойчивость даже при воздействии приливов и волн, улавливая переносимый ветром песок и способствуя росту передних дюн . [5]
История
[ редактировать ]Самозащита с помощью оползней была продемонстрирована в начале 1990-х годов, когда, пытаясь стабилизировать оползень «Одинокое дерево» в 15 км к северу от Сан-Франциско, Министерство транспорта Калифорнии сбросило выкопанный материал, включая камни и осадки размером от глины до больших валунов, вниз с крутого утеса. лицо, создав искусственный оползень. Этот эксперимент позволил задокументировать ранние стадии оползневой эрозии, включая процессы волн, срезающих кончик оползня. Было замечено, что вдоль носка размывающегося оползня сразу начал формироваться пляж, состоящий из грубейших материалов, гравия, булыжника и валунов. По мере его накопления скорость эрозии пальцев ног постепенно замедлялась, материал превратился в защитный гравийно-галечный пляж, подкрепленный, как каменная наброска, рядом валунов размером с броню.
Лабораторный эксперимент
[ редактировать ]
В 2017 году DynaRev, исследовательский проект, финансируемый Европейским Союзом , провел крупномасштабный лабораторный эксперимент в Большом волновом лотке (Großer Wellenkanal) в Ганновере , Германия. Его цель состояла в том, чтобы определить производительность и устойчивость динамических ограждений к повышению уровня моря. [6] Реакция песчаного пляжа измерялась при различных уровнях воды и высоте волн как с верхней булыжной насыпью, так и без нее. В ходе эксперимента динамическая облицовка продемонстрировала динамическую стабильность, поскольку отдельные булыжники внутри конструкции двигались с каждой волной, но общая форма облицовки оставалась стабильной. Исследователи определили, что динамические ограждения оказались устойчивым и доступным вариантом для многих мест, где наблюдается береговая эрозия, где не требуется полная защита от прибрежных опасностей и допустимо некоторое отступление береговой линии. [7]
Проекты
[ редактировать ]
Серферс-Пойнт, Вентура, Калифорния
[ редактировать ]В 2011 году рабочая группа Surfers' Point перенесла велосипедную дорожку и парковку. Чтобы стабилизировать территорию, на заднем пляже был построен «булыжный матрас». В зоне отступления поместили песок, чтобы дополнить булыжники и помочь восстановить дюны. Позже в рамках проекта были построены дюны с использованием песка, добытого с других пляжей с избытком песка. В проекте использовались грантовые средства Калифорнийской береговой охраны и Федерального управления шоссейных дорог . [8]
Государственный парк Кейп-Лукаут, Орегон
[ редактировать ]После ущерба, нанесенного ураганом государственному парку Кейп-Лукаут в 1999 году, возникла необходимость в какой-либо форме береговой защиты. Обычная облицовка из каменной наброски или дамба была сочтена несовместимой с этим природным парком, поэтому было принято решение построить булыжную насыпь, которая по внешнему виду и функциям напоминала бы естественный галечный пляж, опираясь на искусственную выступающую дюну , укрепленную песчаным ядром. -наполненные геотекстильные мешки. Департамент парков и отдыха штата Орегон завершил строительство объекта длиной 300 метров к декабрю 2000 года. [5]
State Route 105, Норт-Коув, Вашингтон
[ редактировать ]был построен каменный причал В 1996 году для защиты государственной трассы 105 возле Норт-Коув , который, по-видимому, усилил эрозию на восток, перенаправив силу волн. В ответ на это Департамент транспорта штата Вашингтон осенью 2017 года построил 780 футов динамической облицовки вдоль южной стороны полосы отвода шоссе. Облицовка в целом выполнялась так, как и предполагалось, при этом штормовая эрозия переносила материал бермы к основанию, где он мог буферизовать и рассеивать энергию волн. Однако из-за ограничений по площади проекта булыжная насыпь была построена с узкой шириной на западном конце, где энергия волн самая высокая. На этот участок приходится основная тяжесть волн, которые отражаются от прилегающей каменной наброски вдоль шоссе. В течение первой зимы несколько раз требовалось подкормка булыжника. [9]
Сообщество Норт-Коув, Норт-Коув, Вашингтон
[ редактировать ]В 2016 году в ответ на то, что было названо самой быстрой эрозией на западном побережье Соединенных Штатов , община Норт-Коув начала укладывать несортированный базальт, преимущественно размером с булыжник, вдоль береговой линии длиной почти 2 мили, чтобы замедлить эрозию, в то время как инженеры работали над более прочной конструкцией. [10] Общественная некоммерческая группа Wash Away No More поддержала проект посредством сбора средств и организации рабочих групп. [11] принципы адаптивного управления и дизайна с природой Работая с регулирующими органами, в проект были включены , чтобы обеспечить возможность обучения и изменений на основе периодического мониторинга Департамента экологии штата Вашингтон . В рамках мониторинга метки PIT размещались на отдельных камнях и отслеживались их перемещения во времени. Было замечено, что камни, которые двигались дальше всего, весили от 1 до 10 кг (от 2,2 до 22 фунтов) с промежуточной осью примерно от 10 до 20 см (от 4 до 8 дюймов). Угловатые и округлые камни, по-видимому, одинаково действовали в этой среде. Техническая помощь и финансирование были предоставлены округа Пасифик Охраной природы . Потерянный пляж быстро вернулся. [12] [13] [14]
В качестве председателя дренажного округа № 1 округа Пасифик и при поддержке организации Wash Away No More и Тихоокеанского заповедника местный фермер, выращивающий клюкву, Дэвид Коттрелл руководил проектом на всех этапах: от концепции, строительства и адаптивного управления в период с 2016 по 2023 год. практическая работа вместе с местным сообществом для обеспечения поддержания уровня булыжника и проведение новаторских экспериментов по тому, как и где размещать булыжник, а также использование местных коряг для усиления защиты побережья. Эта работа привлекла внимание ученых прибрежной инженерии в США и за рубежом, а Дэвид стал соавтором нескольких статей по теме динамических облицовок. [7] [15] [16] [17]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Дэн Хэммок (20 апреля 2019 г.). «Динамическая облицовка признана лучшим выбором для сохранения береговой линии Северной бухты» . Ежедневный мир.
- ^ Джон П. Аренс (1990). «Динамические обрамления» . Береговая инженерия 1990 . 22-я Международная конференция по береговой инженерии. стр. 1837–1850. дои : 10.1061/9780872627765.140 . ISBN 9780872627765 .
- ^ Джонатан К. Аллан; Рон Гейтджи; Роджер Харт (август 2005 г.). «Динамические ограждения от береговой эрозии в итоговом отчете SPR 620 штата Орегон» (PDF) . Отдел исследований Департамента транспорта штата Орегон.
- ^ МакХарг, Ян (1969). Дизайн с природой . Гарден-Сити, штат Нью-Йорк, опубликовано для Американского музея естественной истории издательством Natural History Press.
- ^ Jump up to: а б Пол Д. Комар; Джонатан К. Аллан (2010). « Стратегия «Дизайн с природой» для защиты берега: строительство булыжной бермы и искусственной дюны в парке штата Орегон» (PDF) . Береговые линии Пьюджет-Саунд и воздействие брони — материалы научного семинара, май 2009 г.: Отчет о научных исследованиях Геологической службы США.
- ^ «ДинаРев» . dynarev2017.blogspot.com .
- ^ Jump up to: а б Пол М. Бэйл; Крис Э. Бленкинсопп; Дэниел Конли; Герд Масселинк; Томас Бойзен; Рафаэль Альмар (2020). «Эксплуатация динамической булыжной бермы для защиты побережья в условиях повышения уровня воды» . Береговая техника 159.
- ^ Инструментарий США по обеспечению устойчивости к изменению климата (12 ноября 2015 г.). «Восстановление точки серфера» . NOAA Climate.gov.
- ^ «Годовой отчет программы WSDOT по борьбе с хроническим дефицитом окружающей среды (CED) за 2018–2019 годы» (PDF) . 30 декабря 2019 г.
- ^ Кэти Парк; Тоня Бауэр (24 ноября 2018 г.). « Пляж Уошэуэй», наиболее быстро разрушающееся место на Западном побережье, находит решение» . Новости Эн-Би-Си .
- ^ Дэн Хэммок (20 апреля 2019 г.). «Общество округа Пасифик объединяется, чтобы спасти пляж» . Чинук наблюдатель.
- ^ Бенгель, Эрик (08 октября 2022 г.). «Эксперимент, который, возможно, спас город в Вашингтоне от падения в океан» . Хранитель . ISSN 0261-3077 . Проверено 31 января 2024 г.
- ^ Вайнер, Х.М.; Каминский, генеральный директор; Хакинг, А.; МакКэндлесс, Д. (2019). «Динамический мониторинг облицовки Северной бухты: зима 2018-2019 гг.» . Программа помощи прибрежным землям и окружающей среде, Департамент экологии штата Вашингтон, Олимпия, Вашингтон. Публикация № 19-06-008.
- ^ Уорд, Том. «Внутри движения DIY по борьбе с береговой эрозией» . Проводной . ISSN 1059-1028 . Проверено 31 января 2024 г.
- ^ Бэйл, Пол М.; Каминский, Джордж М.; Бленкинсопп, Крис Э.; Вайнер, Хизер М.; Коттрелл, Дэвид (01 августа 2021 г.). «Поведение и характеристики динамической облицовки булыжной бермы во время весеннего приливного цикла в Норт-Коув, штат Вашингтон, США» . Береговая инженерия . 167 : 103898. Бибкод : 2021CoasE.16703898B . doi : 10.1016/j.coastaleng.2021.103898 . ISSN 0378-3839 .
- ^ Каминский, Джордж; Коттрелл, Дэвид; Глор, Гэвин (28 декабря 2020 г.). «Строительство динамического облицовки с учетом природных факторов в Норт-Коув, Вашингтон, США» . Судебное разбирательство по прибрежной инженерии (36v): 38. doi : 10.9753/icce.v36v.management.38 . ISSN 2156-1028 .
- ^ Каминский, Джордж М.; Бэйл, Пол М.; Бленкинсопп, Крис Э.; Вайнер, Хизер; Коттрелл, Дэвид (2022). «Мониторинг динамической облицовки во время весеннего прилива в Норт-Коув, штат Вашингтон, США» . Судебные разбирательства по прибрежной инженерии (37): 44. doi : 10.9753/icce.v37.sediment.44 . ISSN 2156-1028 .
