Питание на пляжах

редактировать
Пляжи вдоль Голд-Коста Австралии стали объектом проекта по уходу за пляжами. Питание на пляжах устройство

Питание на пляже (также называемое восстановление пляжа, восстановление пляжа или восстановление песка ) описывает процесс, посредством которого отложения, обычно песок, потерянные в результате прибрежного дрейфа или эрозии, замещаются из других источников. Более широкий пляж может уменьшить ураганный ущерб прибрежным сооружениям за счет рассеивания энергии через зону прибоя, защищая возвышенные сооружения и инфраструктуру от штормовых нагонов, цунами и необычно высокие приливы. Обеспечение питания пляжей обычно является частью более крупного интегрированного управления прибрежной зоной, направленного на прибрежную оборону. Питание, как правило, является повторяющимся процессом, поскольку оно не устраняет физические силы, вызывающие эрозию, а просто смягчает их эффекты.

Первый проект оздоровления в Соединенных Штатах был в Кони-Айленд, Нью-Йорк в 1922 и 1923 годах. В настоящее время это обычная мера береговой защиты, используемая населением и частные лица.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Эрозия
    • 2.1 Причины эрозии
  • 3 Типы подходов к защите береговой линии
  • 4 Подход к питанию пляжа
    • 4.1 Оценка
      • 4.1. 1 Преимущества
      • 4.1.2 Недостатки
    • 4.2 Рекомендации по питанию пляжа
      • 4.2.1 Затраты
      • 4.2.2 Воздействие видимого и затопленного песка
      • 4.2.3 Воздействие на окружающую среду
        • 4.2.3.1 Морские черепахи
      • 4.2.4 Используемый материал
      • 4.2.5 Питание профиля
      • 4.2.6 Измерения воздействия проекта
  • 5 Другие подходы к защите береговой линии
    • 5.1 Жесткий инженерный или структурный подход
    • 5.2 Управляемое отступление
    • 5.3 Мягкие инженерные подходы
      • 5.3.1 Обезвоживание пляжа
      • 5.3.2 Набор персонала
  • 6 Проекты по питанию пляжей
    • 6.1 Канкун, Мексика
    • 6.2 Северный Голд-Кост, Квинсленд, Австралия
    • 6.3 Нидерланды
    • 6.4 Гавайи
      • 6.4.1 Вайкики
      • 6.4.2 Мауи
    • 6.5 Внешние банки
    • 6.6 Флорида
    • 6.7 Гонконг
  • 7 См. Также
  • 8 Ссылки
  • 9 Внешние ссылки

История

Первый проект питания в США был построен в Кони-Айленд, Нью-Йорк, в 1922–1923 гг.

Эрозия

эрозия пляжа - это особая разновидность береговой эрозии, которая, в свою очередь, является типом биоэрозии, которая изменяет географию побережья через морфодинамику пляжа. Существует множество случаев современного обрушения пляжей, в основном из-за берегового дрейфа и опасностей прибрежного развития.

Причины эрозии

Пляжи могут разрушаться как естественным образом, так и в результате антропогенного воздействия (кража на пляже / добыча песка ).

Эрозия - естественная реакция на штормовую активность. Во время шторма песок с видимого пляжа погружается в образуют песчаные косы, которые защищают пляж. Погружение в воду - лишь часть цикла. В безветренную погоду более мелкие волны возвращают песок с полос на видимую поверхность пляжа в процессе, называемом нарастанием.

На некоторых пляжах недостаточно песка для прибрежные процессы естественным образом реагируют на штормы. При недостатке песка пляж не может восстановиться после штормов.

Многие районы с высокой эрозией вызваны деятельностью человека. Причины могут включать: морские дамбы блокирование песчаных дюн, прибрежных сооружений, таких как порты и гавани, которые препятствуют прибрежному транспорту, плотины и другие речные сооружения. Непрерывные, долгосрочные усилия по восстановлению, особенно береговых линий мыса и мыса, могут сыграть роль в сдерживании берегового транспорта и эрозии нисходящего потока. Эти действия препятствуют естественному потоку наносов либо посредством строительства плотины (тем самым уменьшая источники речных наносов), либо строительства прибрежных барьеров, таких как пристаней, либо путем углубления водозаборов; таким образом предотвращая перенос наносов на берег.

Типы подходов к защите береговой линии

Фотографии до и после работ по восстановлению пляжа, Флорида береговая линия

береговая инженерия для защиты береговой линии:

  • Мягкая инженерия : Питание пляжа - это разновидность мягкого подхода. он приобрел популярность, потому что сохранил пляжные ресурсы и избежал негативного воздействия жестких конструкций. Вместо этого питание создает «мягкую» (т. Е. Непостоянную) структуру, создавая более крупный песчаный резервуар, отталкивая береговую линию в сторону моря.

Подход к питанию на пляже

Оценка

Преимущества

  • Расширяет пляж.
  • Защищает структуры за пляжем.

Недостатки

  • Добавленный песок может размываться из-за штормы или отсутствие источников песка, поднимающегося вверх.
  • Дорого и требует повторного нанесения.
  • Ограниченный доступ во время кормления.
  • Уничтожить / закопать морскую жизнь.
  • Трудности с поиском достаточно похожих материалов.

Рекомендации по уходу за пляжем

Стоимость

Питание обычно является повторяющимся процессом, поскольку питание смягчает последствия эрозии, но не устраняет причины. Благоприятная среда увеличивает интервал между проектами питания, снижая затраты. И наоборот, высокие темпы эрозии могут сделать питание непрактичным с финансовой точки зрения.

Во многих прибрежных районах экономические последствия широкого пляжа могут быть значительными. Протяженная береговая линия длиной 10 миль (16 км), выходящая на Майами-Бич, Флорида, была обновлена ​​за период 1976–1981 гг. Стоимость проекта составила около 64 000 000 долларов, и он оживил экономику района. До появления питания во многих местах пляж был слишком узким для прогулок, особенно во время прилива.

С 1923 года США потратили 9 миллиардов долларов на восстановление пляжей.

Воздействие видимого и подводного песок

Общая доля песка на пляже, лежащая ниже ватерлинии (доля погружения), критически влияет на питание пляжа. Два пляжа с одинаковым количеством видимого песка могут сильно отличаться под поверхностью. Эродированный пляж со значительным количеством окружающего его затопленного песка может восстановиться без питания. Для ухода за пляжем с небольшим количеством затопленного песка необходимо понимать причину отсутствия затопленного песка. Те же силы, которые однажды вскрыли затопленный песок, вероятно, сделают это снова. Количество эродированного подводного песка обычно намного больше, чем количество отсутствующего песка на берегу. Замена только видимого песка недостаточна, если только погруженный песок не заменен. В противном случае пляж будет нестабильным, а пополнившийся песок быстро выветрится. Если человеческая деятельность является основной причиной эрозии, смягчение этой деятельности может быть более рентабельным как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе, чем прямое питание.

Воздействие на окружающую среду

Питание пляжей оказывает значительное влияние на местные экосистемы. Питание может вызвать прямую гибель сидячих организмов в целевой зоне, закопав их под новый песок. Среда обитания на морском дне как в исходных, так и в целевых районах нарушается, например, когда песок оседает на коралловых рифах или когда осажденный песок затвердевает. Импортированный песок может отличаться по характеру (химический состав, размер зерна, неместные виды) от целевой среды. Доступность света может снизиться, что повлияет на близлежащие рифы и затопленную водную растительность. Импортированный песок может содержать материалы, токсичные для местных видов. Удаление материала из прибрежной среды может дестабилизировать береговую линию, частично из-за увеличения крутизны подводного склона. Связанные с этим попытки уменьшить эрозию в будущем могут создать ложное чувство безопасности, которое увеличивает давление разработки.

Морские черепахи

Недавно отложившийся песок может затвердеть и затруднить рытье гнезд черепах. Тем не менее, питание может обеспечить больше / лучшую среду обитания для них, а также для морских птиц и прибрежной флоры. Флорида обратила внимание на то, что трубы земснаряда будут засасывать черепах в насосы, добавив к ним специальную решетку.

Используемый материал

Выбор подходящего материала для конкретного проекта зависит от конструкции потребности, факторы окружающей среды и транспортные расходы с учетом как краткосрочных, так и долгосрочных последствий.

Наиболее важной характеристикой материала является размер зерна осадка, который должен точно соответствовать природному материалу. Избыток ила и глинистой фракции (ила) по сравнению с естественной мутностью в зоне питания делает некоторые материалы непригодными. Проекты с непревзойденным размером зерна выполнялись относительно плохо. Питательный песок, который лишь немного меньше естественного песка, может привести к значительно меньшей ширине уравновешенного сухого пляжа по сравнению с песком того же размера, что и (или больше) природного песка. Для оценки соответствия материала требуется исследование песка, которое обычно включает геофизические профили, образцы поверхности и керна.

ТипОписаниеЭкологические проблемы
Морские условияВоздействие открытого моря делает это самая сложная операционная среда. Необходимо учитывать влияние изменения глубины на энергию волн у береговой линии. Можно совместить с навигационным проектом.Воздействие на твердое дно и мигрирующие виды.
Входной каналПесок между пристанями в стабилизированном входном отверстии. Часто связано с дноуглублением навигационных каналов и дельт приливов и отливов как в естественных, так и в устьевых бухтах.
Аккреционный пляжОбычно не подходит из-за повреждения исходного пляжа.
ВозвышенностьОбычно Проще всего получить разрешения и оценить воздействие от источника земли. Предлагает возможности для смягчения последствий. Ограниченное количество и качество рентабельных месторождений.Возможные вторичные воздействия от горнодобывающей промышленности и наземного транспорта.
RiverineПотенциально высокого качества и в больших количествах. Расстояние транспортировки является возможным фактором затрат.Может нарушить естественную поставку прибрежного песка.
ЛагунаЧасто слишком мелкозернистый. Часто рядом с барьерными пляжами и в защищенных водах, что облегчает строительство. Основными источниками являются дельты паводков.Может нанести ущерб водно-болотным угодьям.
Искусственный или чужеродныйКак правило, высокие затраты на транспортировку и перераспределение. Проведены лабораторные эксперименты по переработке битого стекла. Арагонит с Багамских островов возможный источник.
Чрезвычайная ситуацияОтложения возле заливов и местных водостоков и песок со стабильных пляжей с достаточным запасом. Обычно используется только после шторма или не имеет другого доступного варианта. Можно совместить с навигационным проектом.Вред сайту-источнику. Плохое соответствие целевым требованиям.

Некоторые пляжи были оборудованы более мелким песком, чем исходный. Мониторинг термолюминесценции показывает, что штормы могут разрушить такие пляжи гораздо быстрее. Это наблюдалось в рамках проекта Вайкики по питанию на Гавайях.

Профильное питание

Профиль пляжа «Питание» описывает программы, которые поддерживают полный профиль пляжа. В данном случае «профиль» означает уклон неэродированного пляжа от воды к морю. Программа питания профиля Gold Coast поместила 75% общего объема песка ниже низкого уровня воды. Некоторые прибрежные власти чрезмерно питают подводный пляж (также известный как «прибрежное питание»), так что со временем естественный пляж увеличивается в размерах. Эти подходы не обеспечивают постоянной защиты пляжей, подвергшихся эрозии в результате деятельности человека, что требует смягчения последствий этой деятельности.

Измерения воздействия проекта

Прогнозируемость производительности Питание на пляже

Проекты в области питания обычно включают физические, экологические и экономические цели.

Типичные физические меры включают ширину / высоту сухого пляжа, объем песка после урагана, оценки предотвращения ущерба после урагана и объем водного песка.

Экологические меры включают распределение морских обитателей, среду обитания и подсчет населения.

Экономические последствия включают отдых, туризм, предотвращение наводнений и «стихийных бедствий».

Многие проекты в области питания продвигаются через исследования экономического воздействия, которые основаны на дополнительных туристических расходах. Однако этот подход неудовлетворителен. Во-первых, ничто не доказывает, что эти расходы являются дополнительными (они могут переместить расходы из других близлежащих областей). Во-вторых, экономическое воздействие не учитывает затраты и выгоды для всех экономических агентов, как это делается в анализе затрат и результатов. Методы включения проектов питания в расходы на страхование от наводнений и помощь при стихийных бедствиях остаются спорными.

Эффективность проекта по обеспечению питания на пляже наиболее предсказуема для протяженной прямой береговой линии без сложностей, связанных с водозаборами или инженерными сооружениями. конструкции. Кроме того, предсказуемость лучше для общих показателей, например, для среднего изменения береговой линии, а не для изменения береговой линии в конкретном месте.

Питание может повлиять на право на участие в Национальной программе страхования от наводнений США и федеральных помощь при стихийных бедствиях.

Питание может иметь непреднамеренные последствия в виде содействия прибрежному развитию, что увеличивает риск других прибрежных опасностей.

Другие подходы к защите береговой линии

Питание - не единственный метод борьбы с эрозией пляжей. Другие могут использоваться отдельно или в сочетании с питанием по экономическим, экологическим и политическим соображениям.

Человеческая деятельность, такая как строительство плотины, может препятствовать естественным потокам наносов (тем самым уменьшая источники речных наносов). Строительство прибрежных барьеров, таких как причалы и углубление заливов, может предотвратить перенос наносов на берег.

Жесткий инженерный или структурный подход

Структурный подход пытается предотвратить эрозию. Броня включает строительство ограждений, морских дамб, отдельных волноломов, пахов и т. Д. Сооружения, идущие параллельно берегу (дамбы или ограждения) предотвратить эрозию. Это защищает конструкции, но не защищает пляж за стеной. Обычно пляж исчезает за период от месяцев до десятилетий.

Волнорез и волнорезы, идущие перпендикулярно берегу, защищают его от эрозии. Заполнение волнореза привозным песком может помешать волнорезам улавливать песок из прибрежного ручья (океан, протекающий вдоль берега). В противном случае волнолом может лишить нижележащие пляжи песка и ускорить там эрозию.

Броня может ограничивать доступ к пляжу / океану, усиливать эрозию прилегающих береговых линий и требует длительного обслуживания.

Управляемое отступление

Управляемое отступление перемещает постройки и другую инфраструктуру вглубь суши по мере размывания береговой линии. Отступление чаще выбирают в районах с быстрой эрозией и при наличии незначительной или устаревшей застройки.

Мягкие инженерные подходы

Обезвоживание пляжа

Все пляжи увеличиваются и уменьшаются в зависимости от приливов, осадков, ветра, волн и течения. Мокрые пляжи обычно теряют песок. Волны легко проникают на сухие пляжи и откладывают песчаные отложения. Обычно во время прилива пляж бывает влажным, потому что море опускается быстрее, чем опускается вода. В результате большая часть эрозии происходит во время отлива. Дренаж пляжа (осушение пляжа) с использованием модулей выравнивания давления (PEM) позволяет более эффективно дренировать пляж во время отлива. Чем меньше часов мокрого пляжа, тем меньше эрозия. Проницаемые трубы PEM, вставленные вертикально в прибрежную полосу, соединяют различные слои грунтовых вод. Грунтовые воды попадают в трубку PEM, позволяя гравитации переносить их в более крупнозернистый слой песка, откуда они могут быстрее стекать. Модули ПЭМ размещены в ряд от дюны до средней нижней ватерлинии. Расстояние между рядами обычно составляет 300 футов (91 м), но это зависит от конкретного проекта. Системы PEM бывают разных размеров. Модули соединяют слои с переменной гидравлической проводимостью. Воздух / вода могут проникать внутрь и выравнивать давление.

PEM минимально инвазивны и обычно покрывают примерно 0,00005% пляжа. Трубки находятся ниже поверхности пляжа и не видны. Установки PEM были установлены на пляжах в Дании, Швеции, Малайзии и Флориде. Эффективность обезвоживания пляжей не была убедительно доказана на пляжах в натуральную величину, особенно на песчаном пляже. Было показано, что системы обезвоживания очень значительно снижают уровень обводненности, но другие морфодинамические эффекты, как правило, превосходят любой стабилизирующий эффект обезвоживания мелких отложений, хотя сообщалось о некоторых неоднозначных результатах обрастания верхней части пляжа, связанного с эрозией в средней и нижней частях. Это согласуется с текущими знаниями динамики отложений наклонных грунтовых вод, которые утверждают, что эффекты проникающих / эксфильтрационных потоков через песчаные пласты в зоне перекоса связаны с модификацией пограничного слоя наклонных вод и относительного веса наносов и общей потерей объема наклонный гребень, как правило, ниже, чем другие движущие силы, по крайней мере, для мелких отложений, таких как песок

Набор персонала

Правильно построенные и расположенные заборы могут задерживать ветер, строить / восстанавливать песчаные дюны и постепенно защищать пляж от ветра, а берег от песчаной ветры.

Проекты по питанию пляжа

Обстановка проекта по питанию пляжа является ключом к дизайну и потенциальной эффективности. Возможные настройки включают длинный прямой пляж, залив, который может быть естественным или измененным, и карманный пляж. Скалистые или морские береговые линии, которые в остальном не имеют наносов, представляют собой уникальные проблемы.

Канкун, Мексика

Ураган Вильма обрушился на пляжи Канкуна и Ривьеры Майя в 2005 году. Первоначальный проект питания не увенчался успехом и обошелся в 19 миллионов долларов, что привело ко второму раунду, который начался в сентябре 2009 года и должен был завершиться в начале 2010 года стоимостью 70 миллионов долларов. Разработчики проекта и правительство обязались вложить средства в уход за пляжами, чтобы предотвратить эрозию в будущем. Разработчики проекта учитывали такие факторы, как время года и характеристики песка, такие как плотность. Ожидалось, что восстановление в Канкуне доставит 1,3 миллиарда галлонов США (4 900 000 м) песка для пополнения 450 метров (1480 футов) береговой линии.

Северный Голд-Кост, Квинсленд, Австралия

Пляжи Голд-Коста в Квинсленде, Австралия испытали периоды сильной эрозии. В 1967 году серия из 11 циклонов удалила большую часть песка с пляжей Голд-Коста. Правительство Квинсленда наняло инженеров из Делфтского университета в Нидерландах для их консультирования. В отчете Делфта за 1971 год описан ряд работ для пляжей Голд-Коста, включая питание пляжей и искусственный риф. К 2005 году большинство рекомендаций было выполнено.

Стратегия защиты пляжей Северного Золотого побережья (NGCBPS) была вложена в 10 миллионов австралийских долларов. NGCBPS была внедрена в период с 1992 по 1999 год, а работы были завершены в период с 1999 по 2003 год. Проект включал выемку 3 500 000 кубических метров (4 600 000 кубических ярдов) совместимого песка из Gold Coast Broadwater и его доставку по трубопроводу в 5 километров пляжа между Surfers Paradise и Main Beach. Новый песок был стабилизирован искусственным рифом, построенным в Narrowneck из огромных геотекстильных мешков с песком. Новый риф был разработан для улучшения волновых условий для серфинга. Ключевой программой мониторинга для NGCBPS является система прибрежных камер ARGUS.

Нидерланды

Более четверти Нидерландов находится ниже уровня моря, а около 81% побережья состоит из песчаных дюн или пляжа.. Наблюдение за береговой линией осуществляется путем ежегодной регистрации разреза в точках на расстоянии 250 метров (820 футов) друг от друга для обеспечения надлежащей защиты. Там, где выявлена ​​долговременная эрозия, проводится питание пляжей с помощью земснарядов большой мощности. В 1990 году голландское правительство решило в принципе компенсировать всю прибрежную эрозию питательными веществами. Эта политика все еще действует и успешно. Все расходы покрываются из государственного бюджета.

Гавайи

Вайкики

Гавайи планировали пополнить пляж Вайкики в 2010 году. Бюджет составил 2,5 миллиона долларов. Проект покрыл 1700 футов (520 м) в попытке вернуть пляж к его ширине 1985 года. Предыдущие противники поддержали этот проект, потому что песок должен был поступать из ближайших отмелей, вновь открывая заблокированный канал и оставляя общий местный объем песка без изменений, при этом «новый» песок точно соответствовал существующим материалам. В рамках проекта планировалось применить до 24 000 кубических ярдов (18 000 м) песка из месторождений, расположенных на расстоянии от 1 500 до 3 000 футов (от 460 до 910 м) от берега на глубине от 10 до 20 футов (от 3,0 до 6,1 м). Проект был больше, чем предыдущие усилия по переработке в 2006-07 годах, когда было перемещено 10 000 кубических ярдов (7600 м).

Мауи

Мауи, Гавайи проиллюстрировал сложность даже небольших проектов в области питания.. В рамках проекта в Сахарной бухте песок с возвышенностей доставлялся на пляж. Предполагается, что песок был мельче исходного песка и содержал излишки ила, который окутывал кораллы, душил их и убивал мелких животных, которые жили внутри и вокруг него. Как и в других проектах, наличие песка на берегу было ограничено, что вынудило рассмотреть вопрос о более дорогих морских источниках.

Второй проект, вдоль Stable Road, который пытался замедлить, а не остановить эрозию, был остановлен на полпути к своей цели. добавления 10 000 кубических ярдов (7600 м) песка. Пляжи отступали «сравнительно быстрыми темпами» уже полвека. Реставрация осложнялась наличием старых морских дамб, борозд, груд камней и других структур.

В этом проекте использовались канавки для труб из геотекстиля, заполненные песком, которые изначально должны были оставаться на месте до 3 лет. Труба должна была транспортировать песок из более глубокой воды на пляж. Труба была закреплена бетонными блоками, прикрепленными фибровыми лентами. На видео было видно, как блоки отскакивают от коралла в потоке, убивая все, чего они касаются. Местами ремни порывались, позволяя трубе перемещаться по рифу, «выравнивая ее». Плохая погода усугубила разрушительное движение и уничтожила проект. По гладким цилиндрическим геотекстильным трубам будет трудно перелезть, пока они не покроются песком.

Сторонники утверждали, что сезонная летняя эрозия 2010 года была меньше, чем в предыдущие годы, хотя после завершения реставрации пляж стал уже, чем в прошлом. 2008. Власти изучали необходимость немедленного удаления пахов в рамках проекта. Потенциальные альтернативы геотекстильным трубам для перемещения песка включали плавучие земснаряды и / или транспортировку песка в прибрежных районах.

Последним соображением было повышение уровня моря и то, что Мауи тонул под собственным весом. И Мауи, и остров Гавайи окружают массивные горы (Халеакала, Мауна-Лоа и Мауна-Кеа ) и расширяют гигантский ямка на дне океана, примерно в 30 000 футов (9 100 м) ниже горных вершин.

Внешние берега

Внешние берега состоит из нескольких городов. В 5 из 6 городов был проведен ремонт пляжей с 2011 года. Были реализованы следующие проекты:

Дак, Северная Каролина - пляжное питание проводилось в 2017 году и обошлось примерно в 14 057 929 долларов.

Южные берега - Ориентировочная стоимость проекта Southern Shores составляла приблизительно 950 000 долларов США и была завершена в 2017 году. Предлагается дополнительный проект по расширению пляжей в 2022 году с ориентировочной стоимостью от 9 до 13,5 миллионов долларов США.

Kitty Hawk - проект по уходу за пляжами в Китти-Хок был завершен в 2017 году и включал 3,58 миль пляжей, идущих от Южных берегов до Китти-Хок, и стоил 18,2 миллиона долларов.

Kill Devil Hills - проект по уходу за пляжами был завершен в 2017 году.

Нагс Хед - Первый проект по благоустройству пляжей в городе был реализован в 2011 году и стоил от 36 до 37 миллионов долларов. Стоимость проекта реконструкции в 2019 году оценивается в 25 546 711 долларов.

Флорида

90 PEM были установлены в феврале 2008 года в Хиллсборо-Бич h. Через 18 месяцев пляж значительно расширился. Большая часть PEM была удалена в 2011 году. Объем пляжа увеличился на 38 500 кубических ярдов за 3 года по сравнению со средним ежегодным убытком 21 000.

Гонконг

Пляж в Голд-Косте был построен как искусственный пляж в 1990-х за 60 миллионов гонконгских долларов. Периодически, особенно после тайфунов, доставляют песок, чтобы пляж оставался жизнеспособным.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-12 08:22:47
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте