Pláž výživa

BY admin

| 24 listopadu, 2021

Pláž výživa je přizpůsobení technologie používá především v reakci na pobřeží eroze, i když povodní snížení dávky může dojít také. Jedná se o měkký inženýrský přístup k ochraně pobřeží, který zahrnuje umělé přidávání sedimentu vhodné kvality do oblasti pláže, která má deficit sedimentu. Výživa může být také označována jako dobíjení na pláži, plnění na pláži, doplňování, opětovná výživa a krmení na pláži. Popis této technologie pochází z Linham a Nicholls (2010).

Popis

Kromě pláže materiál obnovuje a udržuje pláž v šířce, která pomáhá zajistit ochranu bouře. Tento přístup se používá hlavně na písečných plážích, ale termín může také odkazovat na výživu šindelem nebo dokonce dlažebními kostkami. Cílem by však mělo být, aby zajistily, že výživa materiál je kompatibilní se stávající přírodní (nebo nativní), pláž materiál (Reeve et al., 2004). Výživa se často používá ve spojení s umělou tvorbou dun.

výhoda výživy na pláži pochází z rozptylu energie vln; když vlny vyběhnou na pláž a zlomí se, ztratí energii. Různé tvary a přechody profilu pláže interagují s vlnami v různé míře. Tvar průřezu pláže proto ovlivňuje jeho schopnost tlumit vlnovou energii. „Disipativní“ pláž – pláž, která rozptyluje značnou energii vln – je široká a mělká, zatímco „reflexní“ pláž-pláž, která odráží příchozí vlny energie moře – je strmá a úzká a dosahuje malého útlumu energie vln. Logikou výživy na pláži je přeměnit erodující, reflexní pláž na širší, disipativní pláž, která zvyšuje útlum energie vln (francouzština, 2001).

stejně jako pomáhá rozptýlit energii příchozí vlny, plážová výživa řeší deficit sedimentu: základní příčinu eroze. Toho je dosaženo zavedením velkého množství plážového materiálu do rozpočtu pobřežních sedimentů z vnějšího zdroje sedimentu, také označované jako půjčovací místo. Termín „rozpočet sedimentu“ se používá k popisu pečlivé rovnováhy mezi příchozím a odchozím sedimentem. Podobně jako bankovní účet, když je přidáno více materiálu než odstraněno, dochází k hromadění a břeh se staví k moři; naopak, když je odstraněno více materiálu než uloženo, dochází k erozi (Morton, 2004). Výživa řeší deficit sedimentu-příčinu eroze-zavedením velkého množství plážového materiálu do systému na pobřeží. Na druhé straně to může způsobit, že se břeh postaví k moři.

je důležité si uvědomit, že plážová výživa nezastavuje erozi, ale jednoduše poskytuje sediment z vnějšího zdroje, na který budou erozní síly i nadále působit. V tomto smyslu poskytuje plážová výživa spíše obětní než pevnou bariéru proti pobřežní erozi.

pokračující erozní síly pravděpodobně vrátí pláž do stavu, kdy je nutná opětovná výživa. Figura 1 ukazuje objem pláže na vyživované pláži ve Velké Británii, v průběhu času. Je vidět, že v průběhu času objem pláže klesá v důsledku přirozené eroze. Když se Pláž sníží na kritický objem, je třeba provést opětovnou výživu, aby nedošlo k poškození pobřežní infrastruktury.

lze použít několik způsobů výživy, včetně umístění bagrem, kamiony nebo dopravními pásy. Písek může být umístěn vytvořit rozšíření pláži šířka nebo jako podvodní vklad, které budou postupně přesunuty na souši pod normální působení vlny – to vyplývá současná praxe v Nizozemsku (VanKoningsveld et al., 2008). Umístění jako podvodní ložisko také slouží k podpoře rozptylu vlnové energie, a tím ke snížení jejího dopadu na pobřeží (Dean, 2002).

Zásobování výživy materiál offshore bagrování je často upřednostňován, protože to umožňuje pro velké množství materiálu, které mají být získány z oblasti, kde jeho odstranění a pobřežní dopravy je přiměřeně non-rušivé pro shoreline společenství (Dean, 2002). Během bagrování je sediment odstraněn z mořského dna spolu s významným množstvím vody. Směs se označuje jako „suspenze“ a její kapalné vlastnosti umožňují její převádění na břeh plovoucími nebo ponořenými potrubími nebo „metodou duhy“ (viz Obrázek 2).

alternativou k offshore bagrování je odstranění plážového sedimentu z pozemních zdrojů. Sediment se pak dopraví na cílové místo tahačem. Pouze malé procento výživu, jsou prováděny v tomto směru a přístup je vhodnější pro menší provoz, protože více práce-náročné způsob dopravy (Dean, 2002).

jakmile je sediment transportován na cílovou pláž, musí být vhodně uložen. Pokud využíváte offshore bagrovací místa, sediment může být vyhozen jako podvodní ložisko. Výživa však častěji přináší sediment na břeh. Jakmile na břeh, sediment může být přepracován tak, aby vytvořil rovnou pláž. Pokud je to žádoucí, umělé duny mohou být také vytvořeny na pevninská část pláže, pomocí buldozerů nebo jiných prostředků.

výhody technologie

pokud jsou prováděny dobře, výhody výživy jsou mnoho a rozmanité. A co je nejdůležitější, pláž výživa snižuje škodlivé dopady pobřežní eroze tím, že poskytuje další sediment, který splňuje erozní síly. Eroze pobřeží bude pokračovat, ale rozšířená a prohloubená pláž poskytne nárazník na ochranu pobřežní infrastruktury a dalších aktiv před účinky pobřežní eroze a poškození bouří.

plážová výživa je flexibilní řešení správy pobřeží, protože je reverzibilní. To je velmi výhodné, protože umožňuje předání nejširší škály možností správy pobřežních oblastí další generaci.

podélné přerozdělení přidaného materiálu nastane procesem známým jako Longshore drift, působením vln, přílivů a větru. Longshore drift je způsoben vlnami, které se šikmo blíží ke břehu a nesou s sebou plážové sedimenty. Když se však vlny vracejí do moře, pohyb je vždy kolmý na břeh. To zahajuje postupný podélný pohyb sedimentu, jak je znázorněno na obrázku 3. V důsledku redistribuce sedimentů dlouhým driftem, výživa na pláži pravděpodobně pozitivně ovlivní sousední oblasti, které nebyly přímo vyživovány. To může poskytnout širší výhody, včetně snížené eroze pláže a útesu pro celou pobřežní buňku (pobřežní buňka je úsek pobřeží, v němž je pohyb sedimentu soběstačný. Sediment v jedné pobřežní buňce není transportován ani sdílen se sousedními buňkami).

Pláž výživa může doplňovat tvrdá ochranná opatření, jako jsou seawalls, který může být nadále používána jako poslední linie obrany. Existence široké písečné pláže před těmito strukturami výrazně snižuje vlnovou energii, která se k nim dostává, a poskytuje tak další ochranu.

Přídavkem sedimentu, který se velmi podobá nativní beach materiál pomůže zachovat přírodní krajiny, pláže, a zároveň poskytuje zvýšenou kapacitu pro zvládání záplav a eroze pobřeží. Přirozený vzhled projektů výživy také znamená, že tyto systémy jsou esteticky příjemné.

pobřežní turistika silně závisí na „slunci, moři a písku“. V důsledku toho má plážová výživa potenciál podporovat rekreaci a cestovní ruch prostřednictvím rozšíření pláže (Nicholls et al ., 2007b). To může sloužit k posílení již existujícího cestovního ruchu nebo může sloužit k přilákání turistů do této oblasti, a tím podpořit rozvoj.

je také možné poskytnout ekologické výhody prostřednictvím výživy na pláži. Ukázalo se, že schémata poskytují vylepšená hnízdiště pro mořské želvy, pokud jsou navržena s ohledem na požadavky těchto tvorů (Dean, 2002). To zase může sloužit k podpoře „ekoturistiky“ s následným rozvojovým přínosem.

Dnes, výživa je velmi populární v rozvinutých zemích, ale také našel uplatnění v rozvojových zemích, jako je Brazílie (Vera-Cruz, 1972; Elfrink et al., 2008), Nigérie (neděle & John, 2006), Korea (Kim et al., 2008), Ghana (Nairn et al., 1998) a Malajsie (Brøgger & Jakobsen, 2008). Technologie a metody jsou dobře zavedené a mnoho dodavatelů se zkušenostmi v oblasti výživy na pláži je k dispozici po celém světě k provedení takových projektů.

nevýhody technologie

jak již bylo uvedeno, výživa není trvalým řešením eroze pobřeží. K udržení účinnosti systému bude zapotřebí pravidelné doplňování nebo „doplňování“. To bude vyžadovat pravidelné re-investice, ale může být viděn jako náklady na údržbu, jako jsou ty, spojené s těžko struktur.

stejně jako u všech typů prací na ochraně pobřeží bude snížení rizika pobřežních záplav a eroze mít za následek zvýšený pocit bezpečí. Do jisté míry je to žádoucí. I za přítomnosti ochranných opatření však pobřežní zóna zůstává náchylná k extrémním pobřežním záplavám a erozním událostem a zůstane vystavena přírodním katastrofám s dlouhými obdobími návratu. Pokud nejsou pečlivě regulována, mohou ochranná opatření podporovat nerozumný rozvoj v těchto rizikových oblastech v důsledku zvýšeného pocitu bezpečí.

Ukládání sedimentů na pláže může generovat řadu negativních účinků na životní prostředí, včetně přímých pohřbívání zvířat a organismů pobývajících na pláži, smrtící nebo poškození dávky vody zákal – zakalení způsobeno rozrušení sedimentů a změnil sedimentu kompozic, které mohou mít vliv na druhy zvířat, které obývají oblast (Dean, 2002). V důsledku toho musí být projekty navrženy s porozuměním a obavami o možné nepříznivé důsledky pro životní prostředí. Zvláštní pozornost by měla být věnována dopadům na významné nebo vzácné druhy žijící v pobřežní zóně.

umístění výplňového materiálu na pláži může narušit plážová a oceánská stanoviště, jako je hnízdění ptáků a mořských želv, pokud nejsou schémata navržena vhodně. To platí zejména v případě, že velikost/složení zrn písku neodpovídá původním plážovým materiálům(MOV, 2009).

očekává se, že aplikace výživy na pláži v budoucnu poroste a v důsledku toho může být vyšší poptávka po vysoce kvalitním sedimentu. Omezená dostupnost velkých dodavatelů, spolu s nárůstem poptávky pro výživu projekty již způsobil růst nákladů na výživu projekty v Nizozemsku, kde to je široce aplikovány (Hillen et al., 2010). Tento vzestupný trend bude pravděpodobně v budoucnu pozorován i jinde.

finanční požadavky a náklady

Linham et al. (2010) rozsáhle zkoumal jednotkové náklady na výživu na pláži. Ukázalo se, že náklady se obvykle pohybují od 3-15 USD/m3 (v cenových hladinách 2009), kde jsou místa bagru k dispozici místně (Linham et al., 2010). Nejdůležitějším určujícím faktorem nákladů na výživu se zdá být přepravní vzdálenost pro plážový materiál.

většina těchto údajů byla shromážděna ve vyspělých zemích, protože zde se dnes vyskytuje velká část výživy. V rozvojových zemích, náklady by obecně očekává, že bude podobný, případně vyšší, vzhledem k jejich méně rozvinutých pobřežních strojírenský průmysl.

mezi zeměmi a uvnitř zemí jsou patrné velké rozdíly v nákladech. Je to výsledek mnoha faktorů popsaných níže (CIRIA, 1996; Linham et al., 2010):

velikost Projektu a výsledné úspory z rozsahu
Vzdálenost mezi bagr a cílové stránky
Počet jízd nutné mezi vybagrovat stránky a výživu oblasti,
tvar mořského Dna na půjčit stránky – determinant bagr velikost, která může být použita, a proto má vliv na počet cest, které musí být provedeny
Doplňování materiálu – hrubší materiál způsobuje větší zařízení opotřebení, které je pravděpodobné, že bude přenesena na zákazníky, dodavateli
Odhadované ztráty materiálu
Dostupnost (a velikost) bagry
Stupeň místo vystavení – určuje typ bagru mají být použity, a může také zkrátit pracovní dobu, když web je vystaven energický vítr a vlny
rozsah Přílivu a odlivu – velké přílivové rozsahy poskytují časového omezení, když bagry jsou schopni přiblížit dostatečně blízko k pobřeží k uložení materiálu. To je zase může mít vliv na čas potřebný k dokončení projektu
Třetí strany požadavky

Platby dodavatelům je obvykle na základě dodaného objemu sedimentu. To obvykle vyžaduje, aby byly dokončeny průzkumy viditelných a podvodních částí pláže-a po výživě.

průběžné náklady na monitorování by měly být zohledněny při zvažování celkových nákladů na výživu. Náklady na monitorování se pravděpodobně budou lišit v závislosti na místních mzdových nákladech a jako takové se mohou mezi zeměmi výrazně lišit (Mason, pers. komunikace.).

Institucionální a organizační požadavky

Rozsáhlé pláže výživu, bude obvykle vyžadují rozsáhlé inženýrské studie a odborné znalosti a vybavení. To může zahrnovat bagry a potrubí, které je třeba najmout od specializovaného dodavatele. Je však také možné provádět výživu v menším měřítku. Pláž-grade sedimentu mohou být převedeny z pozemních zdrojů nebo ze sedimentačních na erozní plochy kamionu trať. Vzhledem k menším měřítku povahy tohoto přístupu, a proto snadno dostupné zařízení by mohly být použity, výživu kamionu trať může být více možné na místní úrovni.

po provedení výživy je nutné průběžné sledování pláže, aby bylo možné vyhodnotit úspěšnost výživy a určit, kdy bude nutná opětovná výživa. S ohledem na odpovídající odbornou přípravu a technologii by monitorování mělo být možné na místní/komunitní úrovni. Systémy výživy by však měly být hodnoceny jako celek, což může vyžadovat účast více komunit, pokud je výživa prováděna ve velkém měřítku.

překážky implementace

plážová výživa vyžaduje, aby byl v dostatečně těsné blízkosti místa výživy identifikován vhodný zdroj sedimentu. Tím je zajištěno, že náklady jsou udržovány na přiměřené úrovni. Dostupnost sedimentů je po celém světě velmi variabilní a vhodné zdroje nemusí být snadno nalezeny. Rostoucí popularita výživy na pláži na celém světě proto může způsobit problémy s dostupností sedimentů s rostoucí poptávkou. Tento problém je již v small island nastavení, kde písek je často probíhá velké vzdálenosti pro výživu projektů.

plážová výživa vyžaduje vysoce specializované vybavení a znalosti včetně bagrů a potrubí, které bude nutné najmout od specializovaného dodavatele. Hillen et al. (2010) zaznamenali omezený počet velkých dodavatelů k dispozici a také zdůraznil související zvýšení nákladů v důsledku vysoké poptávky. Vlastnosti místního místa také ovlivní typ a velikost bagru – který lze použít-to může dále omezit dostupnost bagrů.

povědomí veřejnosti o tom, jak fungují programy výživy na pláži, může také představovat překážku. To platí zejména při použití výživy shoreface nebo ukládání podvodních sedimentů. Použití těchto technik, výhody výživy nemusí být okamžitě patrné, a pokud se veřejnost jsou informováni o tom, jak systém funguje, mohou pochybovat o výhody výživu a proti takové projekty. Veřejnost by si také měla být vědoma toho, že výživa není trvalým řešením a že bude vyžadována opětovná výživa. Pokud to nebude sděleno, veřejnost může znovu uvěřit, že systém selhal, a nesnáší další výdaje na opětovnou výživu. To platí zejména v případě, že se veřejné financování použije na pokrytí nákladů na výživu.

možnosti realizace

plážová výživa může fungovat jako nákladově efektivní možnost likvidace pro údržbu bagrování přístavů a kanálů. Použití bagrového materiálu také bojuje proti možnému nedostatku vhodných sedimentů na moři. Při použití bagrového materiálu je však třeba dbát opatrnosti, protože přístavní drapáky mohou obsahovat vysoké úrovně znečišťujících látek, které je třeba pečlivě sledovat.

Pláž výživu mohou být použity také ve spojení s jinými adaptace technologií a může pomoci řešit nedostatky těchto „tvrdých“ technologiích, mezi něž patří plážové snížení a downdrift sedimentu hladovění.

pokud výživa poskytuje ekologické výhody, může také sloužit k podpoře ekoturistiky a poskytne tok příjmů pro místní ekonomiku.

Brøgger, C. and Jakobsen, P. (2008) plážová výživa v kombinaci s vertikálním odtokem SIC v Malajsii v McKee Smith, J. (ed.). Coastal Engineering 2008, Hamburg, 31 Aug-5 Září, 2008. Singapur: World Scientific Publishing, 4725-4737.
CIRIA (Construction Industry Research and Information Association) (1996) Beach Management Manual. CIRIA Report 153. Londýn: Asociace pro výzkum a informace ve stavebnictví.
Dean, R. G. (2002) teorie a praxe výživy na pláži. Singapur: Světové Vědecké Publikování.
Elfrink, B., Accetta, D. and Mangor, k. (2008) schéma ochrany pobřeží v Conceicao da Barra, Brasil v McKee Smith, J. (ed.). Coastal Engineering 2008, Hamburg, 31 Aug-5 Září, 2008. Singapur: World Scientific Publishing, 2458-2470.
French, p. w. (2001) pobřežní obrany: procesy, problémy a řešení. Londýn: Routledge.
Hillen, M. M., Jonkman, S. N., Kanning, W., Kok, M., Geldenhuys, M., Vrijling, J. K. a Stive, M. J. F. (2010) Pobřežní Obrany Odhady Nákladů. Případová studie Nizozemska, New Orleans a Vietnamu. Nizozemsko: TU Delft.
MOV (2009) povědomí o nebezpečnosti a zmírnění rizika v integrovaném řízení pobřežních oblastí (ICAM). Příručka a příručky mezivládní Oceánografické Komise (IOC) č. 50, dokumentace ICAM č. 5. Paříž: UNESCO.
Kim, K. H. K., Widayati, A. Y. W. a Yoon, S. J. (2008) Komplexní přístup na pláž eroze klimatu v Koreji v McKee Smith, J. (ed.). Coastal Engineering 2008, Hamburg, 31 Aug-5 Září, 2008. Singapur: World Scientific Publishing, 4687-4698.
Laessing, D. E. (2005) hloubka uzavření v Bournemouthu. Disertační Práce (MSc.), University of Southampton.
Linham, M. M., Green, C. H. a Nicholls, R. J. (2010) VYHNOUT Zprávu o Náklady na přizpůsobení se dopadům změny klimatu ve světě velkých přístavních městech. AV / WS2 / D1 / R14.
Linham, M. and Nicholls, RJ (2010) Technologie pro adaptaci na změnu klimatu: pobřežní eroze a záplavy. Tna průvodce série. UNEP / GEF.
Morton, R. a. (2004) fyzikální činitelé ztráty půdy: rozpočet sedimentu. Reston, VA: USGS.
Nairn, R. B., MacIntosh, K. J., Hayes, M. O., Nai, G., Anthonio, S. L. a Údolí, W. S. (1998) pobřežní eroze v laguně Keta, Ghana-rozsáhlé řešení rozsáhlého problému v Edge, B. L. (ed.). Pobřežní Inženýrství 1998, Kodaň, 22. -26. Června 1998. Reston, Virginie: ASCE, 3192-3205.
Nicholls, R. J., Cooper, N. a Townend, I. H. (2007b) řízení pobřežní záplavy a eroze v Thorne, C. R. et al. (EDA.). Budoucí povodňová a pobřežní eroze rizika. Londýn: Thomas Telford, 392-413.
Reeve, D., Chadwick, A.and Fleming, C (2004) pobřežní inženýrství: procesy, teorie a designová praxe. Spon Press.
Neděle, O. A. a John, T. O. (2006) Lagos shoreline změna vzoru: 1986-2002. Americko-euroasijský časopis vědeckého výzkumu, 1 (1), 25-30.
VanKoningsveld, M., Mulder, J. P. M., Stive, M. J. F., VanDerValk, L. A VanDerWeck, a. W. (2008) Žije se vzestup hladiny moře a změny klimatu: případová studie z Nizozemska. Journal of Coastal Research, 24 (2), 367-379.
Vera-Cruz, d. (1972)umělá výživa na pláži Copacabana. Sborník 13. konference pobřežního inženýrství. ASCE, 141-163.

autorské vztahy

Matthew m. Linham, Škola stavební a životního Prostředí, University of Southampton, UK
Robert J. Nicholls, Škola stavební a životního Prostředí a Tyndall Centra pro Výzkum Změny Klimatu, University of Southampton, UK