волнорезы почему такой формы
Зачем нужны фигурные конструкции, украшающие морские побережья
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
1. Что такое волнорезы?
Во время приливов, отливов, ветренной погоды, шторма и даже штиля побережье постоянно видоизменяется. Песок движется, а вместе с ним сдвигаются границы берега. Особенно перемены заметны после шторма, когда из воды выбрасывается большое количество гальки и песка. Далее из-за сильного ветра на пляже нагромождаются целые стены из «нового материала». Если пляж полностью песчаный, шторм может спровоцировать перемещение песочных дюн. Такие изменения не всегда благоприятны и могут нарушить комфорт отдыхающих.
2. Особенности конструкции
Данная форма обеспечивает взаимоблокирование при возведении защитных сооружений и волнорезов и в разы усиливает их эффективность. Железобетонные конструкции рассеивают силу поступающих волн, благодаря чему вода их попросту обтекает. Также тетраподы предотвращают возникновение морских оползней.
Волнорезы такой формы выполняются в соответствии с высокими нормами и стандартами качества. Изобрели тетрапод во Франции еще в 50-х годах ХХ века. И по сей день конструкции широко применяются для защиты морских и речных побережий от эрозии, для осуществления подводного и причального строительства.
3. Местная достопримечательность
Нагромождение тетраподов привлекает внимание как некая достопримечательность и развлечение. Туристы любят делать живописные снимки морских пейзажей с железобетонными конструкциями или просто лазать по волнорезам.
В Мариуполе (Украина) есть даже целая галерея тетраподов. В 2013 году ко Дню города художники разукрасили больше 80 блоков в стилях от экспрессионизма до петриковской росписи.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
Что такое волнорезы-«гребёнки» и как они действуют: пять вопросов о ноу-хау в Зеленоградске
Материал сопоставим по прочности со сталью и бетоном, но дешевле и долговечнее
» href=»https://klops.ru/news/2020-01-30/207766-zelenogradsk-stanet-pervym-v-mire-gorodom-gde-ustanovyat-volnorezy-iz-osobogo-plastika» rel=»noopener» target=»_blank»>установят первые в мире волнорезы-«гребёнки». Конструкция разработана в России и выполнена из стеклобазальтопластика, прочного, как бетон, но вдвое дешевле. Гендиректор ГК «Родные берега» Алексей Ушаков рассказал «Клопс» о новой технологии.
1. Что это такое?
Вертикальные трубы устанавливаются на горизонтальном основании из полых свай. Ширина модуля — до 12 метров, высота — от двух до четырёх метров. Каждая конструкция весит около 40 тонн.
2. Как работает новинка?
Испытания показали, что «гребёнки» уменьшают волну в четыре раза. Можно изменять угол установки волнолома в зависимости от направления течений и ветра. Конструкции можно перемещать глубже в море или вдоль берега.
3. Как повлияют новые волнорезы на экологию?
«Гребёнки» гасят волны, но обеспечивают свободный водообмен и не создают застойных зон, поэтому никакого вреда морской флоре и фауне не будет. Материал, из которого изготовлены конструкции, не гниёт, не ржавеет и не наносит ущерба окружающей среде.
4. Помогут ли «гребёнки» намывать пляжи?
Новые волнорезы не обеспечивают нанос песка, но останавливают размыв берега.
5. Сколько волнорезов установят и когда?
Для тестирования в Зеленоградске установят пять «гребёнок». Работы запланированы на осень-зиму, чтобы оценить конструкции в сезон сильных штормов. Если проект окажется успешным, волнорезы из стеклобазальтопластика планируют использовать на всём побережье Балтийского моря.
Волнорез
Волнорезы
Поскольку функция волноломов состоит в том, чтобы поглощать или отбрасывать назад как можно более полное содержание энергии морских волн, атакующих побережье, они должны быть структурами значительного сооружения. Мастерство проектировщика волнореза заключается в достижении минимальных начальных капитальных затрат без несения чрезмерных будущих обязательств по техническому обслуживанию. Некоторая степень обслуживания, конечно, неизбежна.
Конструкция волнореза
Валуны достаточно плотный природный камень, как правило, гораздо более удовлетворительным и, в завершения проекта в Соединенном Королевстве в 1960-х годах, было обнаружено экспериментально, и впоследствии подтверждено в опыте, что армирование данного типа может состоять из блоков, как мало, как шести до восьми тонн сопротивляться действию волн высотой до 18 футов (5 метров) в высоту. Те же самые эксперименты показали, что для обеспечения такой же защиты в таких же обстоятельствах были бы необходимы бетонные блоки весом 22 тонны.
В таких случаях промежуточный слой меньших блоков или валунов вставляется между броней и внутренним ядром, чтобы предотвратить вытягивание более тонкого материала в ядре морским действием между промежутками брони—процесс, который приводит к окончательному расселению и возможному прорыву путем опрокидывания волнореза.
Возрастающая стоимость и частая недоступность в пределах экономической дистанции подходящей природной породы спровоцировали значительную мысль о разработке бетонных броневых блоков, которые могут в силу своей формы преодолеть недостатки простого кубического, или прямоугольного, блока. Одним из наиболее успешных был четырехногий тетрапод, каждая нога которого выступала из центра под углом 109 1/2° от каждого из трех остальных. Ножки луковичные, или грушевидные, с несколько большими диаметрами на внешнем конце. Эти единицы обладают свойством, будучи помещенными, вяжущимися друг в друга таким образом, что удаление одной единицы без смещения нескольких других почти невозможно, в то время как промежутки между ними действуют как поглотитель энергии волны. Весовые коэффициенты существенно меньше, чем те, которые необходимы для кубических блоков, адекватны в случае тетрапод в аналогичном шторме условия. Тетраподы могут быть серийно произведены рядом с участком за счет использования многоразовых стальных форм.
Обычно вдоль гребня волнолома прокладывают какую-либо форму дорожного полотна, даже если это не требуется для каких-либо других целей причала, чтобы облегчить инспекцию и доступ для рабочей силы, материалов и оборудования для ремонта повреждений.
Сплошные волноломы
В определенных условиях, особенно в тех частях мира, где чистая вода облегчает работу водолазов, вертикальные волнорезы из твердого бетона или каменной кладки иногда используются строительные работы. Некоторая подготовка морского дна путем осаждения и выравнивания насыпи щебня для получения конструкции необходима, но обычно гребень такой насыпи держат достаточно глубоко под поверхностью воды, чтобы она не подвергалась разрушительному воздействию разбивающих волн. Отталкивание волн вертикальным отражением, а не их поглощение является философией защиты во всех таких случаях, но нельзя категорически утверждать, какое расположение создает наиболее экономичную структуру.
Плавучие волнорезы
Из-за большого количества требуемого материала и, как следствие, высокой стоимости волнорезов нормального строительства, возможность плавучих волнорезов получила значительное исследование. Подветренная спокойная вода, которую можно найти за большим кораблем на якоре в открытом море иллюстрирует этот принцип. Трудность заключается в том, что для того, чтобы противостоять разрыву в экстремальных погодных условиях, причалы для плавучего волнореза должны быть очень массивными. Они поэтому трудны для того чтобы их установить и подвергнуть к таким постоянно ссаживанием и движению как и требовать существенного обслуживания. Возникает еще одна проблема, особенно в районах большого приливного диапазона. Неизбежное—и действительно, существенное-ослабление швартовов может позволить волнорезу катиться на больших волнах, так что они проходят под ним, неся значительную часть своей энергии в защищаемую область.
Один из подходов к этой проблеме основан на концепции, согласно которой волны расходуют свою энергию на линию обороны, разбиваясь о большую плавучую горизонтальную платформу.
Как я и обещал, в одной из предыдущих публикаций, здесь я опишу способ сооружения волнорезов, а именно, секрет их устройства, идею, которую я открыл, понял, рассматривая старые волнорезы Кранца (Зеленоградска).
Идея проста. Главное чтобы вода морская, движимая волной, частично гасила свою силу при прохождении СКВОЗЬ волнорез. Похожим способом струя воды, проходящая сквозь сито, умеряет свою силу.
Вот почему волнорезы по всей нашей Пруссии, включая наш Данциг (мы отдали его во временное пользование Польше на условиях лояльности к России (тогда СССР) – сейчас лояльности нет, значит, они должны отдать обратно, да и Померанию нашу всю, а также Мемель), создавали следующим образом.
Подготавливались подходящих пород деревьев стволы (сваи) диаметром, приблизительно 25-30 сантиметров (главное, чтобы держали нагрузку и не разрушались биологическим путём слишком быстро). Набирались камни произвольной формы размером от 30 до 50-70 сантиметров. Далее сваи забивались в дно начиная от берега перпендикулярными берегу рядами через одну: забиваем одну сваю, отступаем от неё на приблизительно 30 см, забиваем вторую сваю. Это первый ряд свай. Отступаем от него ещё на приблизительно 1,5 метра и забиваем второй ряд свай параллельно первому. Заполняем пространство между сваями подготовленным битым камнем. Вероятно, прежде всего в пространство между сваями следует поместить самые крупные камни, размером до 1 метра и больше. Волнорез-сито готов!
Вероятно, сваи рядов должны быть наклонены к взаимно противоположному ряду под небольшим углом, так как после заполнения внутреннего пространства волнореза камнем на них будет действовать «распирающая» нагрузка.
Как забивать сваи: заострять, не заострять, чем забивать – всё это оставляю на вашу фантазию.
Также и расчёт длинны волнореза в зависимости от расстояния между самими волнорезами и т. п. – на вашу фантазию. Можно просто посмотреть на то, что было.
Что же мы получаем в результате?
1) Волна гасится более плавно: вода, в основной массе проходя через волнорез, теряет свою волновую силу.
2) Вода не застаивается в углу между волнорезом и берегом, поскольку вода имеет свободу движения сквозь волнорезы (на её поверхности, в основном в основании волнореза, не образуется мутная пена или образуется в значительно меньшем количестве и т. п.).
3) Волнорезы служат своего рода фильтром. Они обрастают водорослями, там начинают жить различные моллюски и т. п. Волнорез становится маленькой экосистемой, фильтрующей морскую воду.
Определённое количество камней можно выудить непосредственно вблизи берега.
Где взять дерево? Конфисковать у незаконных вырубщиков леса. Кстати, самих вырубщиков не забудьте отметить по службе соответствующим образом.
О мастерских я собираюсь сказать в последующем продолжении серии «Как нам обустроить Кёнигсберг».
СОДЕРЖАНИЕ
Волнорезы снижают интенсивность волнения в прибрежных водах и тем самым обеспечивают безопасную гавань. Волнорезы также могут быть небольшими сооружениями, предназначенными для защиты пологого пляжа с целью уменьшения береговой эрозии ; они размещены на расстоянии 100–300 футов (30–90 м) от берега на относительно мелководье.
Типы волноломов включают в себя волнолом с вертикальной стенкой, волнолом с насыпью и насыпь с надстройкой или составной волнорез.
Конструкция волнолома спроектирована так, чтобы поглощать энергию ударяющих по ней волн либо за счет использования массы (например, с кессонами), либо за счет использования откосов для облицовки (например, с каменными или бетонными элементами брони).
Щебень
Кессон
Кессонные волноломы обычно имеют вертикальные стороны и обычно устанавливаются там, где желательно ставить одно или несколько судов на внутренней стороне волнолома. Они используют массу кессона и насыпь внутри него, чтобы противостоять опрокидывающим силам, возникающим при ударах волн. Их относительно дорого строить на мелководье, но на более глубоких участках они могут дать значительную экономию по сравнению с волноломами из облицовки.
Иногда перед вертикальной конструкцией помещают дополнительную насыпь из щебня, чтобы поглотить энергию волн и, таким образом, уменьшить отражение волн и давление горизонтальных волн на вертикальную стену. Такая конструкция обеспечивает дополнительную защиту со стороны моря и причальной стенки с внутренней стороны волнолома, но может усилить преодоление волн.
Кессон, поглощающий волны
Такие конструкции успешно использовались в морской нефтяной промышленности, но также и в прибрежных проектах, требующих довольно низких вершин (например, на городской набережной, где вид на море является важным аспектом (например, Бейрут и Монако)). В последнем на Анс-дю-Портье в настоящее время реализуется проект, включающий 18 поглощающих волны кессонов высотой 27 м (89 футов).
Аттенюатор волн
Глушители волн состоят из бетонных элементов, расположенных горизонтально на расстоянии одного фута под свободной поверхностью, расположенных вдоль линии, параллельной берегу. Глушители волн имеют четыре плиты, обращенные к морю, одну вертикальную плиту и две плиты, обращенные к суше; каждая плита отделена от следующей зазором в 200 миллиметров (7,9 дюйма). Ряд из четырех плит, обращенных к морю, и двух плит, обращенных к суше, отражает морскую волну под действием объема воды, расположенного под ним, который, заставляя колебаться под действием падающей волны, создает волны в фазе, противоположной падающей волне вниз по течению. из плит.
Блоки брони волнолома
По мере увеличения проектной высоты волн волноломы из каменных насыпей требуют более крупных единиц брони, чтобы противостоять силам волн. Эти элементы брони могут быть изготовлены из бетона или природного камня. Наибольшая стандартная градация для элементов каменной брони, приведенная в CIRIA 683 «The Rock Manual», составляет 10–15 тонн. Могут быть доступны и более крупные фракции, но конечный размер на практике ограничен свойствами естественной трещиноватости местной породы.
195 тонн для оконечности волнолома в Пунта-Лангостейра возле Ла-Корунья. Испания.