Участок от станицы Благовещенской до поселка Витязево (коса Кизилташского лимана)

Участок относится к аккумулятивным косам - полоса суши длиной около 12,36 километров и шириной 200—250 метров, протянувшаяся между Кизилташским лиманом и Чёрным морем (рисунок 7.6).

Побережье косы состоит из кварцевого песка, гальки, мелкого ракушечника, относится к свободным песчаным пляжам.

Особых решений по берегозащите не требует, однако, как и любая аккумулятивная коса чувствительна к перемещаемым вдоль нее наносам.

Рисунок 6 - Участок от станицы Благовещенской до поселка Витязево (коса Кизилташского лимана)

Рекомендуется в рабочем проектировании определить необходимое количество песчаных наносов, разместить их у с. Выселовка, при необходимости проводить подсыпку, с целью защиты косы.

В качестве защиты абразивного берега Витязевского лимана по границе п. Витязево необходимо использовать каменно-набросные сооружения, в виде каскадной наброски.

Участок от поселка Витязево до Центрального пляжа

Участок относится к аккумулятивным косам - полоса суши длиной около 9,42 километров и шириной 150—200 метров, протянувшаясяпо побережью Чёрного моря (рисунок 7.7).

Побережье косы состоит из кварцевого песка, гальки, мелкого ракушечника, относится к свободным песчаным пляжам.

Особых решений по берегозащите не требует, однако, как и любая аккумулятивная коса чувствительна к перемещаемым вдоль нее наносам.

Рекомендуется в рабочем проектировании определить необходимое количество песчаных наносов, при необходимости поводить подсыпку, с целью защиты косы.

Рисунок 7 - Участок от поселка Витязево до Центрального пляжа
Участок Центрального пляжа

Осенью 1992 г. штормом был размыт горпляж. Береговая линия на разных участках отступила на 15–30 м, а суммарная площадь размыва достигла 15 тыс. м2. В последующие годы размыв пляжа прогрессировал. В соответствии с официальной справкой ассоциации, направленной в службы края, в 1997 г. объем горпляжа сократился на 37 тыс. м3, а в 1998 г. – на 43 тыс. м3. Подсыпки пляжа песком из дюн в объеме 5–10 тыс. м3 и более не дали положительного результата. К 1999 г. ширина пляжа у климатопавильона не превышала 10 м, тогда как в 1969–1970 гг. она составляла 35–40 м, а в 1993 г. – 25–30 м (рисунок 7.8).

Расчеты, показали, что на участок береговой зоны между горпляжем и Анапским мысом должно ежегодно подаваться с вдольбереговым потоком не менее 100 тыс. м3 наносов.

Проектом предлагается провести отсыпку городского пляжа в объеме 100 тыс. м³, а также вести мониторинг за перемещением наносов.

Рисунок 8 - Центральный пляжа

Участок «Малая Бухта»

На Черноморском побережье уже создано несколько искусственных условно свободных пляжей. Одним из таких искусственных пляжей является пляж в Малой бухта.

Поверхностный слой галечного пляжа состоит из гальки, которая представляет собой окатанные в разной степени обломки горных пород диаметром от 1 до 10 см. Острые углы обломков окатываются под действием прибрежных морских волн. Галька, имеет плоскую форму.

Пляж в Малой бухте не требует особых проектных решений, требует системного мониторинга и при необходимости обслуживания и ремонта.

Процесс восстановления пляжей в рекреационных районах неразрывно связан с укреплением активного клифа, подверженного обвалам, осыпям и оползням. Наиболее распространенные мероприятия – уположение и террасирование откосов с возведением подпорных и облицовочных сооружений. Выбор технологии укрепления клифа также должен проводиться с учетом требований, предъявляемых рекреационной спецификой.

Можно рекомендовать создание в тыльной части пляжа террасы, поднятой на высоту не менее 3-4 м над уровнем моря. Поскольку ширина пляжа достаточна для гашения волн, и переднюю, и заднюю подпорные стенки можно выполнить из габионов. Создание задней подпорной стенки позволит уменьшить уклон клифа, и после укрепления сеткой провести озеленение посадкой трав или кустарников. Создание промежуточного яруса между пляжем и набережной придаст бухте в целом вид амфитеатра, обращенного к морю, уберет из поля зрения разрушающийся клиф. Достаточно высокие отметки террасы позволят произвести высадку декоративных кустарников и деревьев, разместить капитальные сооружения.

Второй участок литодинамической системы:

- Участок от мыса Анапский до горы Лысой (рисунок 7.9);

- Участок от горы Лысой до пляжной зоны с. Варваровка (рисунок 7.10);

- Участок от пляжной зоны с. Варваровка до пляжной зона с. Сукко (рисунок 7.11);

- Участок от пляжной зоны с. Сукко до полуострова Большой Утриш (рисунок 7.12).

Рисунок 10 - Участок от горы Лысой до пляжной зоны с. Варваровка

Проектные решения

Второй участок литодинамической системы - участок от мыса Анапский до полуострова Большой Утриш.

Основные цели пляжеобразования и берегоукрепления на участоке от мыса Анапский до полуострова Большой Утриш:

- создание волногасящих пляжей с одновременным увеличением их рекреационной емкости и формированием современной набережной, в соответствии с требованиями к зонам международного гостеприимства;

- создание пешеходной зоны от центра города-курорта Анапа, с учетом комфортных условий для пешеходного движения и транспортного обслуживания;

- организация парковок в радиусе пешеходной доступности пляжа;

- рациональная архитектурно-планировочная организация среды для отдыха у моря с современной инженерно-транспортной инфраструктурой, системой озеленения при условии оптимальной нагрузки на ландшафт.

- достижение архитектурно-ландшафтного единства ансамбля новой набережной и пляжной зоны, повышение художественно-эстетического уровня ее благоустройства.

В архитектурно-планировочных решениях, при рабочем проектировании, необходимо учитывать основные планировочные оси, видовые точки, визуальные коридоры, панорамные раскрытия, набережной вписана в береговую панораму исторического ландшафта.

Территория, в соответствии с характером рельефа, разделена на 2 уровня:

1-й уровень – волногасящий пляж;

2-й уровень – транспортно-пешеходная набережная.

Основные решения по размещению основных планировочных осей:

1 ось – участок от мыса Анапский до горы Лысой;

2 ось – участок пляжной зоны с. Варваровка;

3 ось – Участок пляжной зоны с. Сукко;

4 ось – участок от пляжной зоны полуострова Большой Утриш.

Проектом предусматривается устройство волногасящих пляжей:

- участок от мыса Анапский до горы Лысой;

- пляжная зона с. Варваровка

- пляжная зона с. Сукко;

- пляжная зона полуострова Большой Утриш.

С учетом рекреационной специфики, для большей части Черноморского побережья искусственные пляжи являются наиболее оптимальным способом берегозащиты . Искусственные пляжи, в зависимости от природных условий, рельефа дна и конфигурации береговой линии в плане, могут быть без пляжеудерживающих сооружений («свободными»), так и в комплексе с ними. Наиболее предпочтительным является создание свободного галечного пляжа полного профиля, отвечающего как берегозащитным так и рекреационным требованиям, в том числе по окатанности и крупности материала. Однако, в силу природных особенностей, связанных с наличием мощного вдольберегового потока наносов практически по всему побережью, в условиях дефицита пляжеобразующего материала, создание и расширение пляжей возможно лишь за счет искусственного пополнения их карьерным материалом.

Постоянное пополнение размываемого пляжа экономически невыгодно, и создание устойчивых свободных пляжей на Черноморском побережье возможно только в бухтах, под прикрытием мысов.

Удачным примером создания искусственного пляжа является пляж в бухте Инал (рисунок 13). В 1991-1993 гг. в неглубокой бухте Инал открытого типа вблизи Туапсе было отсыпано около 250 тыс. м3 галечного материала. В течение нескольких лет сформировался галечный пляж средней шириной 25-30 м с устойчивым, до настоящего времени, контуром береговой линии.
Рисунок 3- Пляж в бухте Инал
Однако, область применения свободных волногасящих пляжей для берегозащиты и создания рекреационных комплексов в регионе ограничена ввиду выравненности береговой линии и отрицательного баланса вдольберегового потока наносов. Сочетание искусственных волногасящих пляжей с различными типами волногасящих и наносоудерживающих сооружений позволяет защищать берег с любыми литодинамическими условиями, не снижая его экономико-географического потенциала. Стабильность создаваемого на открытой части Черноморского побережья искусственного пляжа можно обеспечить только с использованием гидротехнических конструкций. Известно большое число сооружений, способных стабилизировать искусственный галечный пляж, каркас которого выполняется из крупногабаритного каменного материала размером до 500 мм. Это сплошные и прерывистые волноломы, искусственные мысы, буны различных конструкций. На рассматриваемом побережье наиболее перспективно создание волногасящих галечных пляжей с каркасом из крупногабаритного камня под прикрытием каменно-набросных бун.

Такие пляжи остаются стабильными на участках открытого побережья, и цепочку пляжей можно продлевать по мере необходимости вне зависимости от состояния соседних участков берега.

Хорошие эксплуатационные свойства каменно-набросных бун объясняются более высоким коэффициентом поглощения волновой энергии при взаимодействии волнового потока с шероховатой поверхностью сооружения.

С ландшафтно-архитектурной точки зрения каменно-набросные оградительные сооружения также представляются более привлекательными, чем бетонные буны. Каменно-набросную буну или волнолом проще вписать в ландшафт побережья. Навал глыб необработанного камня с эстетической точки зрения выглядит гораздо выигрышнее, «естественнее», чем любые бетонные сооружения (монолитные или из наброски гексабитов). Этот тип пляжеудерживающего сооружения также является субстратом для развития живых морских организмов, представляя собой искусственный риф.

Выбор технологии укрепления клифа также должен проводиться с учетом требований, предъявляемых рекреационной спецификой.

Вертикальный переход от пляжа к террасе может быть решен в виде габионной стенки (в случае достаточной для гашения энергии волн ширины пляжа), либо в виде волногасящей бермы.

Для вертикальной организации территории пляжа и примыкающего берега целесообразно применять габионные конструкции, каменно-набросные волногасящие бермы,

Проектом предусматривается создание искусственных волногасящих пляжей на втором участке литодинамической системы - участок от мыса Анапский до полуострова Большой Утриш, а именно:

- волногасящий пляж от мыса Анапский до горы Лысая;

- волногасящий пляж с. Варваровка;

- волногасящий пляж с. Сукко;

- волногасящий пляж полуострова Большой Утриш.

Планы пляжей, поперечных профилей представлены в приложениях Г,Д.

Для данной литодинамической системы целесообразно рассматривать в рабочем проектировании создание галечных пляжей. Каркас которых составляют крупногабаритные каменные породы.

К галечным (гравийно-галечным) относятся пляжи, содержащие в поверхностном подвижном слое не менее 65 - 70 % невзвешиваемых фракций наносов.

Искусственное пляжеобразование обеспечивается доставкой на защищаемый участок берега необходимых объемов пляжеобразующего материала, их отсыпкой в зону действия штормовых волн и последующей переработкой волнами и течениями строительного профиля отсыпки в профиль относительного динамического равновесия искусственного пляжа. В процессе переработки пляжеобразующий материал перераспределяется по площади прибойной зоны, окатывается и сортируется по крупности с более плотной укладкой.

Штормовой профиль относительного динамического равновесия искусственного свободного галечного пляжа рассчитывается для пляжеобразующего материала, который способен перемещаться под воздействием расчетного волнения. Максимальная крупность подвижного пляжеобразующего материала Dmax, определяется по формуле:

где: r и rн - плотность воды и камня соответственно;

hsur,1% - высота волны 1 % обеспеченности по линии последнего обрушения;

- средний период этой волны;

acr,u - угол подхода расчетной волны по линии последнего обрушения.

Штормовой профиль относительного динамического равновесия строится по четырем характерным точкам на профиле:

Рисунок 14 - Схема характерных точек расчетного штормового профиля динамического равновесия галечного пляжа:

Ао - точка профиля, до которой может достигнуть максимально возможный накат волн (вершина наката); Во - точка пересечения штормового профиля с уровнем воды 50 % обеспеченности из средних за год (урез); Со - точка, в которой происходит обрушение волн 30 % обеспеченности в системе; До - точка, в которой происходит обрушение волн 1 % обеспеченности в системе.

Расчет надводной части штормового профиля производится при отметке уровня моря 1 % обеспеченности из наивысших за год, а подводной части - от положения моря 50 % обеспеченности из средних за год.

Расчет характерных точек Ао, Во, Со и До выполняется в прямоугольной системе координат, начало которой помещено в точку пересечения штормового профиля с положением уровня моря 50 % обеспеченности из средних за год. Ось Х совмещена с положением уровня моря 50 % обеспеченности из средних за год, а ось Y направлена вверх.

В - пересечение линии штормового профиля относительного динамического равновесия с линией уровня моря 1 % обеспеченности из наивысших за год;

А - верх пляжа с учетом необходимости создания резервной полки на незатопляемость пляжа.

При создании пляжа из однородного по составу пляжеобразующего материала (S < 1,35) в формулы по расчету длины наката на надводную (Lн.надв.1%) и в подводной частях (Lн.подв.1%) пляжа вводится поправочный коэффициент KL, определяемый по графику (смотри рисунок 15).

Рисунок 15 - Уменьшение длины наката в зависимости от крупности однородного материала

Для расчета строительного профиля искусственного свободного волногасящего галечного пляжа необходимо определить площадь F, заключенную между расчетным профилем относительного динамического равновесия и естественным профилем берегового склона на защищаемом участке побережья. При этом расчетный штормовой профиль необходимо располагать от проектного его положения (от берегового уступа, набережной и т.д.).

Полученное значение площади отсыпки необходимо увеличить на 20 % с целью учета уменьшения объема отсыпаемого карьерного материала при его волновой переработке в профиль пляжа.

С учетом длины участка и удельного объема материала рассчитывается общий объем материала Wo, который необходимо отсыпать для создания искусственного свободного галечного пляжа, способного гасить энергию волн, возможных 1 раз в 25 лет.

В динамике искусственного свободного пляжа выделяют две фазы: а) фазу формирования поперечного и продольного профиля пляжа, когда отсыпка карьерного материала ведется форсированно, опережая потери; б) фазу эксплуатации, наступающей по достижении пляжем проектных размеров, когда темп отсыпок снижается до уровня, обеспечивающего лишь компенсацию потерь.

Отсыпка искусственного свободного галечного волногасящего пляжа может проводиться с берега и с моря. При отсыпке с берега может быть использован один из трех способов: сплошной бермой по всей длине защищаемого участка берега; одиночным, периодически пополняемым отвалом; группой рассредоточенных вдоль берега отвалов.

В зависимости от конкретных условий возможно применение комбинированных способов. При отсыпке с моря разгрузка пляжеобразующего материала должна производиться на глубине, меньшей глубины последнего обрушения расчетных волн.

Для формирования галечных пляжей следует использовать карьерные материалы прочностью не менее 3 - 4 кПа в сухом состоянии и 2,5 - 3,0 кПа - при водонасыщении.

Потери пляжевого материала за счет вдольберегового уноса определяются для бесприточного участка как разность потока наносов на выходном и входном створах. Для расчета величины вдольберегового перемещения наносов qt под воздействием расчетных параметров волн используется формула:

где: hsur.1% - высота волны 1 % обеспеченности в системе по линии последнего обрушения, м;

- средний период волн, с;

d50% - медианный диаметр пляжеобразующего материала, м;

rn - объемный вес наносов;

r - объемный вес воды;

acr.u - угол подхода волн к линии последнего обрушения;

Dt - время действия данного волнения, сут;

koк - коэффициент, учитывающий влияние степени окатанности пляжевого материала на интенсивность его перемещения, определяемый по таблице 1.

Таблица 1 - Значения коэффициента окатанности пляжевого материала kок

Величина вдольберегового потока наносов определяется как алгебраическая сумма объемов перемещения пляжевого материала под воздействием всего спектра волн разной высоты и направлений.

Среднегодовые потери галечного материала на истирание vr, для свободных пляжей следует определять по формуле:

vr = krFSL, м3/год,

где: FS - суммарная площадь сечения деятельного слоя пляжа, м2, которая оценивается по графику в зависимости от ширины надводной части пляжа, Внадв., при уровне 50 % обеспеченности из средних за год;

L - протяженность искусственного свободного галечного пляжа, м;

kr - коэффициент истирания, который определяется по формуле:

kr = 5,32 × 10-2(rн/s)d50%hl,

где: rн - плотность наносов, кг/м3;

s - прочность наносов, кг/см2;

d50% - средняя крупность наносов, м;

hl - высота энергетически эквивалентной волны, м, которая определяется по формуле:

где: h - средние высоты волн по всем градациям, м;

t - продолжительность действия средних в градации высот волн всех волн неопасных направлений, сут. (год);

St - суммарная продолжительность всех волнений по градациям и направлениям распространения волн, сут. (год).

Расчет потерь на истирание производится для всех градаций высот волн и по всем волноопасным направлениям распространения волн. Общие потери на истирание гальки получаются суммированием результатов по всем градациям высот волн всех волноопасных направлений.

Рисунок 16 - График для оценки суммарной за год площади сечения деятельного слоя пляжа: 10 - 80 - средняя крупность частиц, мм

Систематические отсыпки пляжевого материала, предназначенные на восполнение потерь на унос и истирание, следует производить с верховой стороны свободного пляжа, считая по ходу господствующего движения наносов на участке берега с экспозицией, обеспечивающей максимальное перемещение наносов.

В первые два года эксплуатации искусственных пляжей, пока происходит скатывание и превращение щебня в гальку, потери на истирание следует увеличить на 15 - 20 %. В этот же период происходит более интенсивный безвозвратный унос мелких фракций.

Галечные пляжи, для данной литодинамической системы, при рабочем проектировании, целесообразно рассматривать в комплексе с пляжеудерживающими сооружениями.

Применение пляжеудерживающих сооружений обеспечивает стабилизацию и долговечность искусственных или естественных пляжей.

Выбор типа пляжеудерживающих сооружений зависит от типа берега, на котором предполагается создать искусственный пляж, стабилизировать или расширить существующий, от очертания береговой линии в плане, гидро- и литодинамического режима прибрежной зоны моря, геолого-геоморфологических характеристик берегового склона и др.

Сооружения, предназначенные для защиты искусственных или расширения естественных пляжей, должны быть запроектированы так, чтобы материал пляжа, равновесное положение которого будет формироваться волнами разных направлений, удерживался с минимальными потерями

Для проверки правильности компоновки искусственных пляжей с пляжеудерживающими сооружениями необходимо провести гидравлическое и математическое моделирование.

На рассматриваемом побережье наиболее перспективно создание галечных пляжей под прикрытием каменно-набросных бун.

В рабочем проектировании, в качестве пляжеудерживающих сооружений, целесообразно рассматривать бермы (берегозащитная (волногасящее прикрытие) и буны (пляжеудерживающее сооружение для удержания наносов из естественного вдольберегового потока наносов и сохранения естественного или искусственного пляжа в межбунных отсеках).

Волногасящие бермы из горной массы являются самостоятельным берегозащитным сооружением, предназначенным для защиты от волнового воздействия как естественных, так и искусственных прибрежных территорий, и других сооружений, расположенных в приурезовой зоне.

Надводная часть бермы представляет собой широкую полку, выполненную за счет наброски горной массы, рассчитанной на уположение ее строительного поперечного профиля волнами в процессе эксплуатации до профиля динамического равновесия, который соответствует расчетному волнению заданной обеспеченности в режиме и системе и расчетному уровню моря. Создание такого берегозащитного сооружения повторяет обычные в природе пляжи из отвалов скального обломочного материала.

В процессе формирования профиля волногасящей бермы имеют место потери горной массы, которые связаны с уплотнением тела бермы, вдольбереговым переносом слагающего ее материала и его истиранием. Уплотнение тела бермы происходит за счет вымывания мелких фракций горной массы в пустоты между крупными фракциями и общей осадки насыпного скального грунта. В процессе уплотнения и вдольберегового уноса горной массы происходит образование отмостки из крупных камней на поверхности бермы в полосе наката волн и обратного фильтра под этой отмосткой, что обеспечивает устойчивость сформированного профиля бермы под действием волн и течений.

Геометрические размеры профиля динамического равновесия волногасящей бермы из горной массы и величина ежегодного отступания ее надводной части устанавливаются исходя из расчетного уровня воды, расчетных параметров волн, имеющих заданную обеспеченность в режиме и системе, и расчетного диаметра камня в горной массе.

При проектировании волногасящей бермы из горной массы определяют:

-отметку верха полки бермы ;

-средний уклон поперечного профиля относительного динамического равновесия - tgao;

-ширину б, включающую: а) величину возможного отступания береговой линии бермы за расчетный шторм - m; б) среднюю многолетнюю скорость ежегодного отступания береговой линии бермы за счет истирания твердых частиц используемой горной массы - Vu; в) среднюю многолетнюю величину ежегодного отступания береговой линии - Vl; г) длину наката расчетной волны на сооружение - нк;

-удельный объем горной массы, необходимой для формирования профиля относительного динамического равновесия бермы;

-плановое положение сооружения;

-полный объем горной массы, необходимой для создания строительного профиля и планового очертания волногасящей бермы;

-объем последующих периодических пополнений горной массой создаваемого сооружения в период его эксплуатации.

Рисунок 17 - Схема волногасящей бермы из несортированной горной массы с геометрически изменяемым профилем:

1 - строительный профиль, 2 - профиль относительного динамического равновесия

Объем горной массы при строительстве волногасящих берм должен включать необходимый запас карьерного материала:

-для формирования профиля относительного динамического равновесия бермы;

-для компенсации отступания надводной части бермы за период расчетного времени за счет вдольберегового уноса мелких фракций горной массы;

-для образования строительного профиля в плане на его верховом и низовом участках;

-для компенсации уплотнения и истирания горной массы.

Объем ежегодного уноса горной массы с поверхности бермы под действием волнений и течений принимается равным алгебраической сумме емкостей вдольбереговых потоков наносов от всех градаций высот волн по всем волноопасным направлениям.

Уплотнение горной массы характеризуется коэффициентом уплотнения Kyп, вычисляемого по отношению:

где: Fyп - площадь уплотнения в поперечном сечении бермы, равная разности площадей до уплотнения F0 и после уплотнения F.

При строительстве волногасящих берм следует предусматривать дополнительный резерв отсыпки горной массы в объеме 15 - 20 % профильного объема материала, перерабатываемого волнением и течениями.

Материалом для строительства берм является горная масса, представляющая собой смесь из несортированного горного камня, имеющая фракции различной крупности. Горная масса при этом должна удовлетворять следующим техническим требованиям:

-предел прочности камня в водонасыщенном состоянии на сжатие должен быть не менее 6 × 107 Па;

-при соблюдении первого условия такие показатели как водопоглощение, марка морозостойкости, коэффициент размягчения не нормируются;

-по степени трещиноватости массива порода должна допускать возможность получения отдельностей с требуемым проектным диаметром 0,5 м не менее 50 % по массе и камней-негабаритов - до 5 %.

Контроль за крупностью камня выполняется:

-при подсчете запасов камня в перспективном карьере до начала проектирования берегозащиты с использованием волногасящих берм;

-в процессе производства опытных взрывов в карьере при отработке технологии получения заданной проектом расчетной крупности камня до начала массовой разработки и отсыпки его в бермы;

-во время экскавации горной массы.

Контроль при строительстве обеспечивается на специально организованном контрольно-измерительном пункте, а при эксплуатации - путем статистической обработки данных, полученных фотографированием камней по квадратам 1´1 м.

При линейной аппроксимации кривой зернового состава в каждой массе оценка диаметра D50% может быть получена по формуле:

где: v0 - масса камня, привезенного машиной; gм - удельная масса материала.

Доля мелких фракций Vфр в горной массе определяется по формуле:

Строительство волногасящих берм из горной массы может быть осуществлено двумя способами:

-отсыпка выполняется одним фракционным составом горной массы, у которой обеспечивается требуемый размер камня D50% и допустимая доля камней-негабаритов и мелких фракций. При размыве этой массы ее мелкие фракции уносятся с бермы вдольбереговым потоком, а оставшиеся более крупные образуют на поверхности бермы отмостку;

-отсыпка выполняется двумя слоями: нижний - цоколь, который отсыпается сравнительно мелким каменным материалом, выше - панцирный слой из более крупной горной массы. При размыве нижнего слоя (цоколя) подмывается и обваливается верхний (панцирный), крупные камни которого создают отмостку, замедляющую или полностью прекращающую размыв горной массы цоколя.

При подходе волн к линии последнего обрушения под углом более 10° для уменьшения вдольберегового уноса горной массы с волногасящих берм могут устраиваться буны из камней-негабаритов, которые являются конструктивным элементом бермы. Они врезаются в тело бермы в уровень с ее строительным профилем. Расстояние между бунами, их длина и поперечный разрез подлежат определению одновременно с размерами самой бермы. Окончательное решение о необходимости использования бун принимается по результатам технико-экономического сравнения вариантов при наличии или отсутствии буны. Рекомендуется для выбора оптимального варианта провести их гидравлическое моделирование.

Волногасящие бермы из горной массы допускается возводить без каких-либо ограничений в зонах сейсмичности до 9 баллов, если уклон подводного берегового склона в прибрежной зоне водоема не превышает 10° и его основание сложено из связных или скальных грунтов. При более крутых уклонах дна или наличии в основании иловатых либо глинистых грунтов решение о возможности возведения волногасящих берм из горной массы принимается после выполнения расчета этих сооружений на сейсмические воздействия в соответствии с действующими строительными нормами.

Основным способом производства работ по возведению волногасящих берм является способ «с берега». Отсыпка горной массы может осуществляться автотранспортом. Отсыпка горной массы при строительстве волногасящих берм производится навстречу господствующему направлению движения наносов. Фронт отсыпки вдоль берега постепенно увеличивается до 100 м. По мере отсыпки каменного материала в берму в соответствии с проектом должна сооружаться буна из камней-негабаритов. Она обеспечивает сохранность отсыпаемой в межбунный промежуток горной массы.

После отсыпки волногасящей бермы в пределах первого межбунного отсека может возводится полотно автострады или другие постройки. Низовой участок берега, находящийся за волногасящей бермой, считая по направлению господствующего потока наносов, если берег сложен размываемыми породами, подлежит обязательной защите от размыва волнами с помощью дополнительной отсыпки каменного материала.

Досыпка волногасящей бермы горной массой выполняется только после того, как строительный профиль бермы достигает профиля относительного динамического равновесия, рассчитанного на заданное число лет эксплуатации. Досыпке горной массы должны предшествовать: геодезическая съемка поперечных профилей бермы, промер глубин для определения интенсивности ее переформирования во времени; расчет объемов возможного вдольберегового потока наносов; составление поперечных профилей бермы с расчетом повторной досыпки через принятое число лет эксплуатации; технико-экономическое обоснование места карьерной разработки и доставки горной массы.

Строительство волногасящих берм из горной массы должно рассматриваться как одно из основных мероприятий по охране природы, направленное на сохранение береговых ландшафтов от разрушения без искажения их бетонными берегозащитными сооружениями. В процессе строительства берм и первых лет их эксплуатации может происходить временное сокращение биомассы на засыпанной камнем площади дна. Однако уже через 2 - 3 года происходит не только полное восстановление фито- и зообентоса, но и создаются условия для увеличения биопродуктивности прибрежной зоны водоема.

Буна является поперечным пляжеудерживающим сооружением, прерывающим вдольбереговое перемещение наносов и накапливающим его на берегу. Строительство бун предусматривается в том случае, когда создание искусственных свободных пляжей по технико-экономическим условиям нецелесообразно или невозможно. Строительство бун предусматривается в целях:

-удержания наносов из естественного их вдольберегового потока и образования за счет этого пляжа необходимой ширины;

-сохранения или замедления размыва искусственного пляжа, созданного отсыпками или намывами пляжевого материала, доставляемого извне;

-стабилизации ширины пляжа, подверженного периодическим

штормовым и сезонным размывам;

-сокращения интенсивности вдольберегового перемещения наносов путем приведения уреза моря к направлению, близкому к нормали относительно лучей расчетных волн.

Применение бун для образования и защиты пляжей должно быть предусмотрено в рабочем проектировнии берегозащитных мероприятий, разработанной для литодинамической системы в целом и при надлежащем тщательном технико-экономическом и природоохранном обосновании.

В рабочем проектировании бун следует учитывать:

-господствующее направление и годовой объем вдольберегового перемещения наносов;

-значимость и протяженность низового участка размыва берега и общий объем размыва, который может образоваться в результате постройки бун;

-экономические преимущества строительства бун с отсыпками пляжевого материала в межбунных отсеках по сравнению с берегозащитой, основанной на искусственных свободных пляжах и периодическом их пополнении пляжеобразующим материалом, доставленным извне, или по сравнению с подводными волноломами с траверсами;

-необходимость соблюдения соответствия выбранной конструкции бун инженерно-геологическим условиям защищаемого участка берега;

-необходимость соответствия материала и конструкции бун экономическим требованиям.

На участках берега, где естественное поступление наносов недостаточно для образования пляжа требуемой ширины, следует прибегать к искусственному заполнению межбунных отсеков пляжеобразующим материалом для того, чтобы обеспечить пропуск наносов на низовой участок берега, а также отсыпками непосредственно на низовом участке.

Буны подразделяются:

-по конструкции и роду материалов, из которых они возводятся (деревянные и железобетонные из свай и пластин, из фасонных массивов и камня, на колоннах-оболочках, гравитационных бетонных массивов и т.д.);

-по способу пропуска наносов (сквозные, уменьшающие скорость перемещения вдольбереговых наносов, и непроницаемые, пропускающие вдольбереговой поток наносов только через гребень и в обход конструкции);

-по высоте (низкие, высокие и регулируемой высоты, конструкция которых позволяет наращивать либо понижать их гребень).

В рабочем проектировании следует предусматривать транспортно-пешеходные набережные, шириной от 12 м.

Набережная шириной 12 м задается на отметке, определяемой в рабочем проектировании.

По набережной необходимо предусмотреть проезд для автомашин вдоль всего участка. Со стороны моря набережная ограждается парапетом. Между набережной и тм склоном предусмотреть ограждение.

Для безопасного прохода с набережной на пляж предусмотреть через определенные расстояния соответствующие проходы.

Для защиты от камнепадов второго участока литодинамической системы - участок от мыса Анапский до полуострова Большой Утриш в рабочем проектировании следует принимать систему защиты с помощью устройства карманов из металлической сетки, которая крепится к склону с помощью анкеров.

Проектом предусматривается обустройство клифов «Высокого берега» системой MAC.ROTM, которая представляет собой комплекс инженерных решений по устройству  систем защиты от камнепадов различного типа (рисунок 7.18). В общем виде классификация включает в себя 4 основных типа защиты, каждому из которых соответствуют определенные материалы. Одним из основных элементов систем защиты является сетка двойного кручения, которая изготавливается из проволоки с плотным цинковым защитным покрытием, либо покрытием "Гальфан" (усовершенствованный тип покрытия, увеличивающий срок службы проволоки в 2-3 раза за счет добавления  в сплав 5% Al и редкоземельных металлов). Камнеулавливающие барьеры и системы драпировки регламентируются как постоянные сооружения с минимальным сроком эксплуатации не менее 25 лет, а камнеулавливающие насыпи не менее 50 лет.

Рисунок 8 - Система защиты от камнепадов

Простые системы драпировки обычно используются для защиты скальных массивов, с поверхности которых могут происходить обрушения каменных обломков размером не менее 60…80мм и не больше 0,6м в диаметре. На умеренно ступенчатых склонах или на склонах, на которых возможно появление растительности сетка должна быть максимально плотно прижата к поверхности. На сильно ступенчатых склонах или вблизи отвесных скальных образований сетка должна быть закреплена анкерами по верху и в основании склона, а также по поверхности массива. Это позволяет небольшим обломкам и осыпи безопасно падать к основанию скалы, находясь в ограниченном пространстве между сеткой и поверхностью скалы. Ключевым аспектом здесь является наличие безопасной и удовлетворяющей условиям схемы расположения анкеров по склону.

Материалы на основе сетки двойного кручения являются наилучшим решением с точки зрения прочности, гибкости и надежности при возможных повреждениях в процессе эксплуатации. Сетка двойного кручения не расплетается при разрывах отдельных проволок. Обычная сетка типа «рабица» не может обеспечить такого эффекта и уровня безопасности.
Выводы

Протяженность морского побережья курорта Анапа составляет около 75 км. В акватории курорта Анапа входят портопункт Анапа с грузовым причалом и центральным пассажирским причалом, а также два пассажирских причала в районе Джемете и Сукко. Грузовой причал эксплуатируется круглогодично, а пассажирские причалы - в период курортного сезона.

Расположение города-курорта Анапы на границе различных геологических структур делит весь берег в пределах города на два характерных участка:

-низкого песчаного берега, переходящего на северо-западе в пересыпь Витязевского лимана.

В пределах периклинального прогиба Западного Кавказа располагается сложная аккумулятивная форма – Анапская пересыпь. За истекшие 40 лет морфология Анапской пересыпи изменилась под влиянием хозяйственной деятельности – добычи песка, строительства многочисленных рекреационных комплексов. Техногенное преобразование дюн негативно повлияло наустойчивость берега Анапской пересыпи.

Основной источник поступления материала - аллювий р.Кубани в период формирования пересыпи, второстепенные - биогенный (раковины моллюсков) и абразия коренных берегов, ограничивающих Анапскую пересыпь.

Наиболее существенными факторами ухода наносов за пределы Анапской пересыпи являются: изменение азимута волновой равнодействующей, тектоническое воздымание пляжа и подводного склона участка, примыкающего к высокому берегу и горпляжу. Негативную роль в строении рельефа и составе наносов Анапской пересыпи сыграло со кращение поставки биогенных наносов (ракуши) на берега.

На основании расчета волновой равнодействующей и минералогических исследований определена возможность двухсторонних миграций материал к юго-востоку и северо-западу.

Участок городского пляжа, примыкающий к береговому обрыву, подвержен размыву, для его расширения необходимы берегозащитные мероприятия

- высокий берег юго-восточной части города, сложенный флишевыми толщами палеогена.

Берегоукрепительные мероприятия по курорту Анапа в первую очередь необходимы в пределах «Высокого берега» (к юго-востоку от порта). Вследствие продолжающейся волновой абразии, происходящей из-за недостаточной ширины или полного отсутствия пляжей, берег на указанном участке разрушается.
Разрушающийся пляж на участке «Высокий берег»

Берегозащитные сооружения практически отсутствуют. Причальные сооружения имеются в пос. Джемете, у устья р. Анапа, в порту г. Анапа.

Мировой опыт морской берегозащиты показывает, что ее эффективность во многом определяется соблюдением следующих концептуальных принципов:

Активность берегозащиты

Берегозащитные сооружения (рисунок 8.2) в условиях стадиально-ритмического развития побережья наряду со снижением волнового воздействия на береговой склон и пляжевую полосу должны регулировать перемещение наносов в прибрежной зоне моря, перераспределяя вдольбереговой и поперечный их транспорт с целью сохранения и восстановления пляжевой полосы, как основного элемента защиты берега.

Варианты берегозащитных сооружений

Универсальность берегозащиты

Конструкции берегозащитных сооружений при многолетних и сезонных колебаниях уровня моря должны обеспечивать защиту берега от волнового и ледового воздействия как в фазу подъема уровня моря, так и в условиях его спада.

Многофункциональность берегозащиты

Конструкции применяемых сооружений должны совмещать основные функции берегозащиты с возможностью их использования в рекреационных, транспортных, биоихтеологических и других целях с обязательным выделением пляжевой полосы общего пользования.

Комплексность берегозащиты

Инженерные решения берегозащиты должны не только предусматривать защиту от абразии клифа берега и размыва аккумулятивных форм, но и предотвращать от затопления и подтопления прилегающие территории суши, сводить до минимума водонасыщение грунтов, приводящее к развитию и интенсификации оползневых и других отрицательных экзогенных процессов.

Экологическая чистота берегозащиты

Берегозащитные мероприятия должны сохранять и улучшать экологическую обстановку в прибрежной зоне моря и прилегающем к ней участке суши.

Поэтапность реализации берегозащиты

При многолетних колебаниях уровня моря конструкции берегозащитных сооружений должны предусматривать возможность поэтапного повышения их верха по мере поднятия среднегодового уровня моря. При этом темпы осуществления берегозащитного строительства должны обязательно опережать темпы разрушения берегов и затопления или подтопления прилегающих территорий суши с учетом прогноза штормовой активности моря на ближайшие несколько лет. В условиях существования вдольберегового переноса наносов берегозащитное строительство должно проводиться навстречу их потока с обязательной защитой от размыва низовых участков берега.

Соответствие берегозащитных сооружений береговым ландшафтам и архитектурной эстетике.
Искусственно созданный пляж

Предложения по инженерным мероприятиям берегозащиты

Рекомендуется выполнение следующего комплекса инженерных берегозащитных мероприятий:

- закончить создание защитной полосы искусственного пляжа от мыса Анапский Анапы до г. Лысой в пределах Высокого берега;

Провести реконструкцию пляжных зон с.Варваровка, Сукко, также Большой Утриша:

- выполнение противообвальных мер в тех же пределах Высокого берега;

- при проведении берегозащитных мероприятий в пределах Высокого берега рекомендуется учесть необходимость строительства на этом участке прогулочной набережной. Следует предусмотреть соединение набережной с зоной городских скверов, расположенной выше бровки берегового уступа, системой лестничных сходов, лифтоподъемников и эскалаторов;

-при создании полосы свободного пляжа в пределах высокого берега рекомендуется отдать предпочтение галечному пляжу. Схема берегозащиты должна быть подтверждена гидравлическим моделированием;

- в пределах низкого песчаного берега города-курорта Анапа следует выполнить рефулирование песка со дна моря (от глубины 15 м и более) на неблагополучные участки пересыпи, где их геометрические размеры не соответствуют расчетным значениям. Одновременно должны быть приняты меры по снижению активности эоловых процессов за счет сохранения и создания растительного слоя древесных насаждений и закрепления дюн;

- привести показатели пляжных зон количеству отдыхающих в соответствии с требованиями СанПин;

- дальнейшее использование в курортных целях рассматриваемого побережья весьма перспективно, в основном, там, где оно представлено равнинными и бухтовыми участками. При развитии и дальнейшем освоении указанных мест необходимо обеспечить выполнение берегозащитных мероприятий путем уширения существующих пляжей. При этом ширина пляжей должна обеспечивать полное гашение штормовых волн при расчетных уровенно-волновых условиях. Строительство пляжеудерживающих сооружений не рекомендуется;

- запретить изъятие песка из авандюн Законодательным образом, изучив опыт Голландии по сохранению береговых зон, состоящих из песчаного материала, с целью сохранения уникальных пляжных зон, для детского отдыха;

- восстановить систему мониторинга с использованием режимных наблюдательных станций;

- инженерные берегозащитных мероприятия в п. Сукко, Варваровка, Большой Утриш, выполнять с соблюдением концептуальных принципов предложенных выше.

Рекомендации по технической эксплуатации

Построенные берегозащитные и противооползневые сооружения после приёмки их в эксплуатацию передаются на баланс созданной заказчиком технической службе эксплуатации.

В территорию ответственности технической службы эксплуатации включается береговая зона.

Состав исходной документации, обязательный для службы технической эксплуатации:

-технические паспорта на сооружения;

-комплект общестроительных чертежей с указанием всех изменений, внесённых при производстве работ;

-акты приёмки сооружений в эксплуатацию;

-акты на скрытые работы;

-журналы авторского надзора;

Акты выполнения противоэрозионных работ.

Технический паспорт сооружения является основным документом, включающий основные проектные решения и рабочий режим сооружения. В технический паспорт служба эксплуатации обязана вносить сведения о повреждениях, ремонтах, конструктивных изменениях, авариях и принятых мерах по их ликвидации.

Недопустимыми нарушениями режима эксплуатации являются:

- изъятие песка с аккумулятивных кос, дюн и пляжа;

- изъятие камня из тела волнозащитной бермы в береговой зоне Кизилташского лимана, «Высокого берега»;

- строительство зданий и сооружений на ширине 5,0 метров от бровки террас;

- рытье каналов, озер в теле аккумулятивных кос;

- выход из строя сооружений ливнеотводящей системы.

Техническая эксплуатация включает режимные наблюдения, техническое обследование сооружений, текущий ремонт, а также обеспечение требований безопасности и санитарии.

Режимные наблюдения проводятся один раз в год для инструментальной оценки влияния берегозащитных сооружений на литодинамические процессы подводного склона моря. Наблюдения выполняются по створам, которые закрепляются реперами через каждые 100 метров берега. По наблюдательным створам выполняется нивелировка подводного склона и производятся замеры толщины слоя песчаных отложений на дне моря и пляже. Режимные наблюдения начинаются после строительства сооружений и производятся постоянно.

Отчёт о режимных наблюдениях должен содержать результаты инструментальных измерений, анализ литодинамики подводного склона и рекомендации по устранению выявленных негативных процессов.

Техническое обследование сооружений производится ежегодно и состоит из следующих видов:

- определение количества песчаных подсыпок в береговуюзону;

- выявления деформаций каменных конструкций берегозащитных сооружений;

- определение деформаций откосов террас;

- нивелировка сооружений по маркам;

- ревизия ливневой канализации и береговых водовыпусков;

- оценка состояния зелёных насаждений и оросительного оборудования.

Результаты технического обследования оформляются актами состояния сооружений на момент обследования с приложением дефектных ведомостей, определяющих состав ремонтных работ.

Текущий ремонт сооружений выполняется на основании актов технического обследования. Ремонтные работы после их выполнения оформляются актами, результаты фиксируются в техническом паспорте.

В каменных конструкциях допускается понижение отметок горизонтального участка прикрытия, вызванное подмывом основания волнами штормов редкой повторяемости.

Частота компенсационных подсыпок и их объёмы определяются по данным режимных наблюдений.

Требования безопасности и санитарии при эксплуатации берегозащитных сооружений сводятся к следующим положениям:

- регулярный уход за насаждениями кустарника по линии внешних бровок террас, являющегося границей безопасного приближения к откосам;

- размещение предупредительных табличек вдоль террас об опасности падения с крутого откоса;

- установка шлагбаумов и запретительных знаков в местах возможного выезда на песчаный пляж и террасы;

- установка знаков ограничения скорости движения автотранспорта по съездам;

- регулярная уборка береговой полосы от плавника и мусора.

Штатное расписание службы технической эксплуатации берегозащитных сооружений, административная подчинённость и оснащение приборами и оборудованием определяется заказчиком.

7. 
   
   жүктеу/скачать 7.94 Mb.
   
   Достарыңызбен бөлісу: