Войти
Что касается гражданского строительства береговых линий, мягкая инженерия - это практика управления береговой линией, которая использует устойчивые экологические принципы для восстановления стабилизации береговой линии и защиты прибрежных местообитаний. Soft Shoreline Engineering (SSE) использует стратегическое размещение органических материалов, таких как растительность, камни, песок, мусор и другие конструкционные материалы, для уменьшения эрозии, улучшения эстетики береговой линии, смягчения границы раздела суша и воды и снижения экологических затрат. восстановление.
Чтобы отличить Soft Shoreline Engineering от Hard Shoreline Engineering, Hard Shoreline Engineering стремится использовать стальные шпунтовые сваи или бетонные стены для предотвращения опасности и укрепления береговой линии. Как правило, Hard Shoreline Engineering используется в навигационных или промышленных целях. Напротив, Soft Shoreline Engineering делает упор на применении экологических принципов, а не на нарушении инженерной целостности береговой линии.
До середины 1990-х в стандартной инженерной практике для большинства проектов управления прибрежными районами использовались традиционные сложные инженерные методы. Строительство жестких береговых линий - это использование неорганических армирующих материалов, таких как бетон, сталь и пластик, для укрепления береговой линии, предотвращения эрозии и защиты городского развития от наводнений. Однако по мере того, как развитие береговой линии в прибрежных городах резко возросло, пагубные экологические факторы стали очевидными. Проектирование жестких береговых линий было разработано с учетом человеческого развития на побережье с упором на повышение эффективности в коммерческом, навигационном и промышленном секторах экономики. В 2003 году мировое население, живущее в пределах 120 миль (190 км) от океана, составляло 3 миллиарда и, как ожидается, удвоится к 2025 году. Эти разработки были дорогостоящими: уничтожение биологических сообществ, изоляция прибрежных сред обитания, изменение естественного транспорта. наносов путем нарушения волнового действия и прибрежных течений. Во многих прибрежных регионах началась значительная деградация прибрежных территорий из-за человеческого развития: река Детройт потеряла до 97% прибрежных водно-болотных угодий. Сингапур также задокументировал исчезновение большинства его мангровых лесов, прибрежных рифов и илистых регионов в период между 1920 и 1990 годами из-за развития береговой линии.
К концу 20-го века прибрежные инженерные практики претерпели изменения. постепенный переход к включению природной среды в планирование. В отличие от жесткой инженерии, используемой с единственной целью улучшения судоходства, промышленного и коммерческого использования реки, мягкая инженерия использует многогранный подход, развивая береговые линии для получения множества преимуществ и включая внимание к среде обитания рыб и диких животных. Инженерный корпус армии США, на который возложена ответственность за строительство и обслуживание проектов прибрежных строительных работ, санкционированных Федеральным правительством США, играет важную роль в разработке принципов прибрежного строительства, применяемых в США, отчасти из-за деградации береговой линии в США. Штат, с тех пор ядро обновило свои методы управления прибрежными районами с повышенным акцентом на компьютерное моделирование, обслуживание проектов и восстановление окружающей среды. Однако мягкая и жесткая инженерия не исключают друг друга, сочетание двух методов управления может быть использовано для проектирования береговых фасадов, особенно для водоемов с большим потоком.
Самая основная и фундаментальная форма мягкой береговой инженерии - добавление местной растительности к деградировавшей или поврежденные участки береговой линии. для поддержания структурной целостности почвы. Глубокие корни растений связывают почву вместе, укрепляя структурную целостность почвы и предотвращая ее растрескивание и осыпание на водоем. Дополнительный слой растительности также защищает насыпи от коррозионных воздействий, таких как дождь и ветер.
Рулонные продукты для борьбы с эрозией представляют собой одеяла или сетки, созданные из натуральных и синтетических материалов. материалы, используемые для защиты поверхности земли от эрозионных сил и способствуют росту растительности. РЭЧП часто используются в местах, очень подверженных эрозии, таких как крутые склоны, каналы и районы с редкой естественной растительностью. Этот продукт способствует росту растений, защищая почву от капель дождя, удерживая семена на месте и поддерживая параметры влажности и температуры, соответствующие росту растений. Типичный состав РЭЧП включает семена, удобрения, разлагаемые колья и связующий материал. Хотя конструкция зависит от производителя, большинство РЭЧП являются биоразлагаемыми или фоторазлагаемыми и разлагаются через определенный промежуток времени.
Койровые бревна для борьбы с эрозией - это изделия из натурального волокна, предназначенные для стабилизации почвы за счет поддержки эрозии подверженные риску участки, такие как берега рек, склоны, холмы и ручьи. Койра - это кокосовое волокно, извлекаемое из внешней оболочки кокосового ореха и используемое в таких продуктах, как веревки, циновки и сети. Как и RECP, кокосовые бревна являются натуральными и биоразлагаемыми, поскольку состоят в основном из плотно упакованных волокон кокосового волокна, удерживаемых вместе трубчатой сеткой из шпагата из кокосового волокна. Кокосовое волокно прочное, водостойкое, что делает его прочным барьером от волн и речных течений. Несколько секций кокосового бревна можно соединить вместе шпагатом, чтобы обеспечить контроль и предотвращение эрозии уязвимых участков. Кокосовые бревна также можно зарастить и использовать для создания корневой системы местных растений по краям заболоченных земель.
Жизни и фашины - это особые виды деревьев или кустарников, которые процветают в условиях влажной почвы и могут быть стратегически использованы для стабилизации берегов ручьев и береговой линии. Живые колья - это черенки лиственных пород с удаленными ветками, которые при посадке во влажную почву позволят вырастить новые растения из стеблей срезанных ветвей. Их можно использовать отдельно, имплантировать в пилотные отверстия диаметром 2 дюйма (5 см) в почве или использовать в качестве устройства для защиты других материалов биоинженерии, таких как рулонные продукты для борьбы с эрозией и бревна из кокосового волокна. Fascines представляют собой аналогичные живые ветви, соединенные вместе и уложенные горизонтально по контурам русла реки, чтобы препятствовать или предотвращать поток воды и сдерживать эрозию.
Матрас со щеткой, также известный как живые коврики для кисти или щеточка матирование - это метод, используемый для формирования непосредственного защитного покрытия водотока. Матрасы со щеткой представляют собой плотные конструкции из живых кольев, фасцинов и обрезков веток, укрепленных дополнительными кольями для защиты насыпи. Матрас со щеточкой предназначен для того, чтобы со временем пустить корни и улучшить условия для заселения местных растений. Помимо помощи в восстановлении прибрежных местообитаний, этот продукт задерживает отложения, стекающие вниз по течению, и обеспечивает ряд преимуществ для рыб и водных видов, обеспечивая физическую защиту от хищников, регулируя температуру воды и затеняя ручей.
Живые стены кроватки - это конструкции, которые напоминают деревянную бревенчатую хижину, встроенную в русло реки и пронизанную натуральными материалами, такими как почва, спящие древесные опилки и камни. Стена живой кроватки способна укрепить берега ручья за счет комбинации прочной бревенчатой конструкции и корневой массы, которая прорастет из опилок и укоренится глубоко в берегу, защищая ее от эрозии. Несмотря на то, что кровля довольно трудоемка, она может служить десятилетиями и обеспечивать отличную водную среду обитания под поверхностью водоема. Cribwalls обладают способностью предотвращать возникновение разделенного канала в потоке, но не должны использоваться в потоках с нисходящим потоком, поскольку основание структуры будет скомпрометировано.
Инкапсулированные Подъемы почвы - это метод, при котором почва «инкапсулируется» в биоразлагаемое одеяло и организована на склоне таким образом, чтобы создать желаемый уклон берега реки. Слои почвы или подъемники используются для стабилизации берегов береговых линий с умеренным и высоким уровнем энергии. После постройки подъемники засаживают семенами местных цветов, кустарников и трав. В дополнение к уменьшению эрозии почвы в водоеме, подъемы почвы защищают качество воды и окружающие прибрежные среды обитания.
Растительная каменная наброска - это инженерный метод мягкой береговой линии, который является альтернативой обычная каменная наброска для защиты от эрозии. Обычная каменная наброска - это форма каменной брони, щебня или бетона, используемая для укрепления береговых сооружений от сил эрозии. Растительная каменная наброска - более экономически эффективная форма защиты береговой линии, которая улучшает среду обитания рыб и диких животных, а также смягчает внешний вид и улучшает эстетику набережной. Растительная каменная наброска включала естественную растительность вместе с камнями, чтобы создать на берегу живые черенки. Этот метод улучшает естественную среду обитания водных видов наряду с защитой берегов и перенаправлением водных потоков.
Geo-мешки или мешки / трубки для защиты от эрозии действуют как фильтры для удаления отложений, защищая от береговой линии эрозия за счет улавливания частиц ила и песка и предотвращения их выхода из прибрежной зоны. Мешки спроектированы так, чтобы естественный поток воды беспрепятственно входил и выходил, ограничивая разрушение береговой линии. Эти гео-сумки или трубы предназначены для естественного внешнего вида в прибрежной среде, в отличие от бетонных альтернатив, и созданы, чтобы выдерживать нагрузку на открытом воздухе. Материал мешка Geo обычно состоит из геотекстильной ткани и может быть разработан для различных спецификаций.
Для того, чтобы внедрить принципы мягкой инженерии на практике, береговые линии должны быть перестроены для достижения нескольких цели. Например, проектирование мягких береговых линий позволяет снизить затраты, стабилизировать берега, повысить эстетическую ценность, защитить прибрежные среды обитания, расширить доступ общественности и поддержать разнообразие диких животных. Для достижения нескольких целей по развитию и проектированию береговой линии необходимо сформировать многопрофильную команду, которая объединит экологические, социальные и экономические принципы.
Первым шагом в реализации мягкой инженерии является предварительная оценка объекта и определение ее применимости и практичности. Типичная оценка включает определение протяженности проектной территории, оценку существующих видов использования, документирование удобств и характеристик, таких как места обитания, виды, общественный доступ, развитие, а также рассмотрение воздействия желаемого использования в будущем. Если команда решает, что сайт подходит для реализации мягкого инжиниринга, разрабатывается сложный процесс для достижения заранее определенных целей разработки и завершается поставленными задачами. Затем должны быть созданы стандарты и цели для измерения развития и прогресса проекта. Междисциплинарные партнерства должны быть установлены на ранней стадии процесса, чтобы гарантировать включение экологических, социальных и экономических ценностей, а также поставленных целевых задач для измерения прогресса. Устанавливаются приоритеты и альтернативы, команда работает вместе, чтобы выбрать лучшие методы управления для достижения максимальной эффективности. После определения и внедрения передовых методов управления успех проекта основан на достижении целей и эффективных усилиях по сохранению и сохранению.
В 1998 году президент Соединенных Штатов Америки создал Инициативу по рекам американского наследия для восстановления и оживления рек и прибрежных территорий с помощью недавно представленных методов мягкой инженерии. В отчете Шнайдера сообщается, что 47,2% реки Детройт в США и Канаде было укреплено бетоном или сталью в соответствии с традиционной практикой жесткого инженерного менеджмента. В 1999 году конференция SSE в США и Канаде разработала передовые методы управления использованием SSE, которые были реализованы среди 38 проектов SSE, реализованных в бассейне реки Детройт в западной части озера Эри. На эти проекты было потрачено в общей сложности 17,3 миллиона долларов, которые были направлены на улучшение прибрежной и водной среды обитания, восстановление естественной береговой линии и очистку ливневых вод. Исследование показало, что экономические выгоды для восстановления окружающей среды огромны и предоставляют убедительные доказательства для дальнейших исследований и инвестиций в процессы восстановления береговой линии. Исследователи также обнаружили, что SSE не только улучшила естественную среду обитания, но и с социальной точки зрения, усилия помогли восстановить связь людей с природой, воспитав у людей чувство привязанности к успеху и здоровью этих прибрежных территорий.
Начиная с британского колониального строительства в 1819 году, береговая линия Сингапура претерпела обширную историю упадка из-за изменений и мелиорации земель. Хилтон и Мэннинг обнаружили, что в период с 1922 по 1993 годы площадь мангровых зарослей, коралловых рифов и приливных илистых отмелей резко сократилась, фактическая доля естественной береговой линии снизилась с 96 до 40%. Для борьбы с этим пагубным антропогенным воздействием правительство Сингапура в 2008 году разработало Генеральный план, который включал изменение береговой линии в соответствии с экологическими принципами мягкой инженерии. Исследование, посвященное успеху экологической инженерии в Сингапуре, показало, что наиболее эффективный способ внедрения экологических принципов в дизайн и сохранение береговой линии - это реализация подхода сверху вниз, который координирует и обучает множество агентств, участвующих в управлении прибрежными районами. Утрата в Сингапуре естественной береговой линии - лишь один пример неизбежного ущерба интенсивному человеческому развитию, а методы мягкой инженерии обеспечивают эффективный способ уравновесить сохранение и восстановление береговой линии с развитием городов, которое обязательно будет продолжаться.
.
| journal =()| journal =()