Морська дамба — Вікіпедія

Морська дамба в місті Вентнор на острові Вайт, Велика Британія.

Морська дамба (протихвильова дамба, протинагонна дамба) — вид захисних споруд узбережжя великих водойм від процесів, які тим чи іншим чином спричиняють руйнівний вплив на прибережні території. До процесів, від яких забезпечується захист, належать такі згінно-нагінні явища як цунамі, сейші, припливи і штормові припливи, штормовий хвильовий вплив, ерозія берегової лінії через прибережні морські течії і сезонні зміни рівня води в замкнутих водоймах[1]. Через те, що протинагонні дамби є постійними спорудами, вони впливають на динамічну природу узбережжя й ускладнюють обмін осадовими породами суходолу і водойми[2][3][4].

Місця зведення морських дамб зазвичай мають низько розташований рівнинний рельєф і значні площі періодично затоплюваних ділянок узбережжя (див., наприклад, Польдер). Протихвильові дамби зводять для захисту узбережжя від штормового хвильового впливу, одним з різновидом таких дамб є хвилеріз.

Конструкція

[ред. | ред. код]
Вертикальна і викривлена дамби.
Кам'яно-насипна дамба.

Призначення морських дамб є відбивання енергії хвиль назад у водойму і недопущення поширення води вглиб берегової зони за тимчасової зміни рівня водойми[5]. Оскільки вода, атмосфера та інші природні процеси постійно впливають на подібні споруди, вони, як правило, вимагають періодичних робіт з підтримки цілісності. Конструкцію сучасних морських дамб вибирають, виходячи з тих фізичних природних явищ (ерозійних процесів), яким вони мають протистояти, з особливостей місцевого клімату, значущості ландшафту і навколишнього середовища[6]. З конструкційних матеріалів часто вибирають залізобетон, камінь, сталь, габіон, додатково можуть використовуватися вініл, деревина, алюміній, фібергласові композити, мішки з піском і звичайний ґрунт.[7] Розрізняють вертикальні, ступінчасті та насипні дамби[8]:

  • Вертикальні дамби — відбивають енергію хвиль і за штормових умов призводять до утворення стоячих хвиль, вертикальність поверхні, яка сприймає зовнішній тиск, може стати причиною руйнування дамб цього виду;[9]
  • Ступінчасті дамби — поступово руйнують хвилю в міру її поширення викривленою поверхнею. Кривина дамби в цьому випадку підвищує ефективність поглинання енергії хвилі та забезпечує додатковий захист основи конструкції;
  • Насипні дамби — використовуються для ситуацій з меншою енергією хвиль і ерозійного впливу, в деяких випадках не забезпечують гідроізоляції й дозволяють прохід води після руйнування хвилі[10].

Історія

[ред. | ред. код]
Згадка «морської стіни» в «Беовульфі»

Стародавній англосаксонський манускрипт — «Беовульф» містить згадку про місце «поблизу морської стіни» (sæ wealle neah) що належить до періоду X століття і раніше (ці споруди в англомовних країнах досі називають «sea wall»). Однак, дослідники досі не зійшлися на думці про те, чи йдеться про капітальну споруду (на що вказує фраза «поблизу», «біля»), чи це фігура мови[11].

Першим задокументованим створенням морської дамби було будівництво 1623 року після великої повені на острові Канвей (Велика Британія) в гирлі Темзи[12].

Пудучеррі (26.12.2004)

[ред. | ред. код]

1735 року для захисту від ерозії гавані міста Пудучеррі у Французькій Індії зведено кам'яно-насипну дамбу довжиною 2 км і висотою 9 м над рівнем моря. У грудні 2004 року, після землетрусу, що спричинив цунамі, центральну частину міста не зачепило підняття води, яке в цій місцевості сягало 8 м[13].

Японія (11.03.2011)

[ред. | ред. код]
Зовнішні відеофайли
Затоплення Камаїсі після руйнування зовнішньої дамби в гавані, 11.03.2011

Загальна довжина берегової лінії Японії становить 35 тис. км, 40 % якої оточена залізобетонними морськими дамбами проти штормових хвиль, нагонів води та цунамі. Після землетрусу в березні 2011 року і подальшого цунамі, більшість із цих захисних споруд поблизу епіцентру подолали хвилі, зокрема через опускання деяких ділянок узбережжя після поштовхів[14]. Розташування частини захисних споруд у межах замкнутих бухт знижувало їхню ефективність, через фокусування хвиль, що приходять, тобто через підвищення рівня нагону в цих місцях відносно інших ділянок узбережжя. В цьому випадку також проявлявся шкідливий стримувальний ефект цих споруд під час відтікання води, що надійшла раніше, після завершення її нагону.

Наприклад, у місті Камаїсі з гаванню, глибиною 69 м і шириною 2 км, в середині 2000-х побудовано захисну дамбу вартістю 1,5 млрд доларів, яку в Книзі рекордів Гіннесса відзначено як найглибшу хвилерізну дамбу у світі. Цунамі висотою 18 м подолала основну споруду, викликавши перелив через кромку дамби[15]. Додатково, удар хвилі призвів до часткового руйнування дамби, що відкрило доступ для надходження до внутрішньої акваторії великих обсягів води, забезпечило зростання рівня води в гавані, достатньо швидке для подолання внутрішніх захисних портових споруд, і, врешті-решт, стало причиною затоплення нижніх районів міста[15].

Галерея

[ред. | ред. код]

Комп'ютерне моделювання

[ред. | ред. код]

Під час чисельного моделювання фільтраційний рух рідини через порожнини матеріалу дамб оцінюється не за допомогою класичних рівнянь для пористої структури, а інтегруванням рівнянь RANS у рамках вибраної моделі турбулентності[16].

Приклад результатів чисельного моделювання — MEDUS 2009

  • ...
    ...

Див. також

[ред. | ред. код]

Примітка

[ред. | ред. код]
  1. ↑ (англ.) Kamphuis, W J. (2010) Introduction to Coastal Engineering and Management. World Scientific Publishing Co Ltd. Singapore.
  2. ↑ (англ.) Shipman, B & Stojanovic, T. (2007) «Facts, Fictions, and Failures of Integrated Coastal Zone Management» in Europe Coastal Management. Vol. 35, Issue 2, p375 — 398 .
  3. ↑ (англ.) Allan, J C, Kirk, R M, Hemmingsen, M & Hart, D. (1999) Coastal Processes in Southern Pegasus Bay: A Review — A Report to Woodward-Clyde New Zealand Ltd. and the Christchurch City Council. Land and Water Studies Ltd. Christchurch.
  4. ↑ (англ.) Fletcher C H, Mullane R A & Richmond B M. (1997) «Beach loss along armored shorelines on Oahu, Hawaiian Islands» in Journal of Coastal Research. Vol. 13, No 3. P 209—215
  5. ↑ (англ.) Kajendra, R. (2011)
  6. ↑ (англ.) Kraus, N & McDougal. (1996) «The Effects of Seawalls on the Beach: Part I: An Updated Literature Review» in Journal of Coastal Research. Vol. 12, No. 3.
  7. ↑ (англ.) Clarke, J R. 1994. Integrated Management of Coastal Zones. Fao Corporate Document Repository, USA
  8. ↑ (англ.) Masselink, G & Hughes, M J. (2003) Introduction to Coastal Processes and Geomorphology. Oxford University Press. New York. Ch 11.
  9. ↑ Видео «Гигантская дамба была разрушена цунами в Камаиси» [Архівовано 15 січня 2021 у Wayback Machine.], YouTube
  10. ↑ Milligan, J & O'riordan, T. (2007) «Governance for Sustainable Coastal Futures» in Coastal Management. Vol. 35, Issue 4, p 499—509.
  11. ↑ Tripp, Raymond Paul. Literary essays on language and meaning in the poem called Beowulf [Архівовано 9 жовтня 2021 у Wayback Machine.]. — Lewiston, N.Y.: The Edwin Mellen Press, 1992. — P. 123, 130—131 — 300 p. — ISBN 0-7734-9162-7.
  12. ↑ Council of Europe. (1999) European code of conduct for coastal zones, Council of Europe, Strasbourg.
  13. ↑ (англ.) N.W.H. Allsop. (2002). Breakwaters, coastal structures and coastlines.Thomas Telford. ISBN 0727730428.
  14. ↑ Chang, Kenneth (13 березня 2011). Quake Moves Japan Closer to U.S. and Alters Earth’s Spin. New York Times. Архів оригіналу за 17 березня 2011. Процитовано 14 березня 2011.
  15. ↑ а б (англ.) Seawalls are no Match for Japan Tsunami [Архівовано 2012-03-08 у Wayback Machine.], Msubi, 2011
  16. ↑ (англ.) De Centre d'études maritimes et fluviales. (2007). Rock Manual. The use of rock in hydraulic engineering. Ciria. ISBN 0860176835.

Посилання

[ред. | ред. код]
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Морська_дамба&oldid=42291235