Бетонные треугольники на море (4 видео) | Курс школьной геометрии

Тетраподы для защиты морских берегов

Если вы когда-нибудь отдыхали на море, то наверно вы видели предметы странного вида, которыми усыпаны морские побережья в огромном количестве. Это так называемые «тетраподы».

Тетрапод – это своеобразная инженерная конструкция, изделие в форме фигурного железобетонного блока. Эти изделия применяются для того, чтобы сооружать волнорезы, укреплять и заграждать прибрежные зоны. Волнорезы – искусственные сооружения, используемые для защиты пляжей, водного бассейна, гаваней, якорных стоянок, для подводных и причальных строительных работ.

Во время ветров, штормов, приливов и отливов граница берега постоянно сдвигается в связи с движением песка. Шторм вызывает перемещение песчаных дюн, выброс на берег массы песка и гальки. Такие изменения являются нежелательными. Конструкции защищают побережья от стихии за счет преломления ледяного покрова и волн. Перехватывая прибрежные течения, волнорезы оберегают от эрозии морские пляжи. Таким образом, волнорезы используются с целью сохранения и увеличения площади имеющихся пляжей, а также для создания неестественных пляжей.
Низкие участки они предохраняют от потопления при нагонных подъемах уровня моря.

Известны случаи использования тетраподов в военных действиях. В частности, в 2014 году, в период вооруженного конфликта на Донбассе украинские военные возводили тетраподы на линиях обороны с целью воспрепятствовать движению техники врагов.

Содержание

История создания тетраподов
Особенности строения тетраподов
Изготовление тетраподов и условия к их производству
Хранение, подъем и транспортировка
Тетраподы как достопримечательность
Странные бетонные конструкции на берегах морей, зачем они нужны
Многие замечают, что побережье морских берегов усыпано большими конструкциями, на самом деле они называются волнорезами.
Обзор методов берегозащиты на Черноморском побережье России
🔥 Видео

Видео:Как делают каменный коверСкачать

История создания тетраподов

Впервые тетраподы были изобретены во Франции в 1950 году сотрудниками лаборатории Artelia, которая находится в городе Гренобль. Разработчики Поль Англес д’Ориак и Пьер Данель защитили патент на эту конструкцию. Впервые тетраподы применили для защиты забора морской воды в Марокко на тепловой электростанции, расположенной в городе Касабланка.
В настоящее время тетраподы применяются во всем мире. Наиболее популярными тетраподы являются в Японии. Установлено, что 50 % береговой линии страны покрыто тетраподами.

Видео:Самое таинственное море – ЧёрноеСкачать

Особенности строения тетраподов

Тетрапод имеет достаточно интересную форму конструкции. В один массивный блок основаниями конусов соединяются вместе четыре луча, имеющих форму конуса.
Именно такое строение тетраподов обеспечивает при возведении берегозащитных сооружений их взаимное блокирование, что значительно увеличивает их эффективность. Благодаря такой конструкции рассеиваются поступающие волны, заставляя воду обтекать их. Кроме того, такая форма тетрапод предотвращают образование морских оползней.
Масса одного тетрапода варьирует от 1,5 до 20 тонн. Ни в коем случае не позволяются никакие отступления по массе изготовленного блока. Масса служит основным показателем, обеспечивающим устойчивость изделию на побережье. Объем одного тетрапода может достигать более 5 м3. Высота изделия варьирует от 134 до 310 см. А ширина – от 144 до 294 и более сантиметров.

Видео:СПУСТЯ 40 ЛЕТ, ТАИНСТВЕННЫЕ СИГНАЛЫ В МИРОВОМ ОКЕАНЕ ВОЗОБНОВИЛИСЬ! 21.07.2020 ДОКУМЕНТАЛЬНЫЙ ФИЛЬМСкачать

Изготовление тетраподов и условия к их производству

Эксплуатация тетраподов происходит в агрессивной водной обстановке, поэтому требования к технологии их создания являются очень серьезными. При изготовлении должно учитываться их предназначение. Они должны противостоять воздействию среды, чтобы обеспечить высокую устойчивость бетона к влиянию воды.
Железобетонные конструкции делаются в соответствии с чертежами и ГОСТ 20425-75 «Тетраподы для берегозащитных и оградительных сооружений» из гидротехнического бетона высокого качества. По прочности на сжатие необходимо, чтобы бетон был марки не ниже М300.

Бетон гидротехнический – это вид очень крепкого, надежного и тяжелейшего бетона. Этот бетон применяется, когда строятся сооружения, контактирующие с влажной средой. Для указанного вида бетона характерны значительные признаки прочности на растяжение и сжатие, стойкости к морозам, устойчивости к влиянию влаги и влагонепроницаемости. У гидротехнического бетона при застывании в процессе обретения твердости ограничено выделение теплоты. Бетон гидротехнический состоит из следующих компонентов: портландцемент (основной компонент), щебенка, песок, галечник или гравий размером не менее 150 мм. В смесь добавляются различные вещества, чтобы повысить качество бетона: уплотняющие, пластифицирующие, вовлекающие воздух и многие другие. По влагонепроницаемости для морских конструкций используется бетонная марка W6, а для речных конструкций применяется марка W4. По морозостойкости применяется бетонная марка в зависимости от погодных условий региона использования тетраподов. Если тетраподы создаются с целью сооружения в приурезовой зоне берега с воздействием льда и сильным волнением, должен применяться бетон гидротехнический марки с влагонепроницаемостью не менее B6, и не ниже M400 по прочности на сжатие. Минимальная железобетонная прочность должна быть 70 %. Основой тетрапода является армированный каркас, состоящий арматурной гладкой стали, что необходимо для придания надежности и прочности. Кроме того, у всех компонентов проводится гидрофобная обработка, и обработка антикоррозионными веществами.

Весьма высокие требования существуют для внешнего вида блока. Не должно быть участков с обнаженной арматурой. Необходимо, чтобы поверхность изделия была ровной. Углубленность воздушных пор, раковин, выбоин не может превышать более 20 мм. Нельзя допускать наличие трещин по всей протяженности фигуры по ее образующей, у основания фигуры, а также проходящих насквозь трещин. Длина поверхностных трещин не может превышать более ¼ части длины образующей конуса, а их ширина не может быть более 0,2 мм.

Видео:КРУШЕНИЕ В БЕРМУДСКОМ ТРЕУГОЛЬНИКЕ ЗАБРОСИЛО В АТЛАНТИДУ! Дьявольский треугольник. Лучшие ФильмыСкачать

Хранение, подъем и транспортировка

Хранить изделия нужно в горизонтальном расположении. При транспортировке, погрузке и разгрузке не допускается какое-либо повреждение конструкций. Все указанные процессы должны проводиться осторожно и бережно.
Подъем изделий, их погрузка и разгрузка производится за счет специальной строительной техники. Тетраподы изготавливаются без подъемных петель, однако для удобства возможно изготовление изделий с наличием подъемных петель. Петель может быть несколько, по оси каждого конуса. Но может быть и единственная петля, по оси одного из конусов. Подъемные петли делают из ровной горячекатаной арматурной стали класса A-I. Создание тетрапод с наличием подъемных петель для использования в регионах с расчетной температурой воздуха ниже -35 0С не позволяется. Расчетная температура – это усредненная температура воздуха самых холодных пяти дней.
Изготовленные тетраподы маркируются буквенно-числовым значением. Буква «Т» обозначает тетрапод. А число на маркировке означает массу блока в тоннах.

Видео:▽ Моря и океаны. Документальный фильмСкачать

Тетраподы как достопримечательность

Тетраподы привлекают внимание туристов и воспринимаются ими как развлечение и достопримечательность. Туристы любят лазить по ним и делать снимки этих конструкций.
В украинском городе Мариуполь есть даже галерея тетраподов. К празднованию 235-летия города в 2013 году разными мастерами вручную было расписано свыше 80 штук. Для росписи были использованы различные стили: экспрессионизм, петриковский, жостовский.

Видео:Filatov & Karas vs Мумий Тролль - Amore Море, Goodbye [Official Video]Скачать

Странные бетонные конструкции на берегах морей, зачем они нужны

Видео:ПОСМОТРИТЕ, ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА ОТКРЫВАЕТСЯ ОГРОМНАЯ ПЛОТИНА!Скачать

Многие замечают, что побережье морских берегов усыпано большими конструкциями, на самом деле они называются волнорезами.

Волнорезы выполняют сразу несколько функций. Из-за того, что береговая линия постоянно движется во время приливов, отливов и ветров, песок на берегу также постоянно двигается.

Особенно легко это заметить после шторма, когда на берегу оказывается огромное количество гальки и песка, которые ранее находились под водой.

Из-за появления целых дюн на пляже комфорт отдыхающих может быть нарушен. Для защиты побережья от нежелательных изменений и устанавливают волнорезы.

Они имеют формы дуаподов, квадраподов, гексаподов и многие другие формы. Это огромные железобетонные блоки с двумя, четырьмя или шестью бетонными лучами. Приспособления захватывают прибрежные течения и охраняют пляжи от эрозии.

Из-за своей необычной формы железобетонные конструкции буквально разрезают волны, что снижает их силу. Также тетраподы предотвращают морские оползни.

Нередко волнорезы устанавливают для защиты бассейнов, гаваней и стоянок судов. Взглянув на заднюю часть волнореза можно увидеть огромное количество песка. Это значит, что волнорезы выполняют свою функцию.

Масса одного тетрапода достигает от 1500 килограмм до 20 тонн, а высота — от 134 до 310 см.

Видео:Как Путин жестами показывает охране кого убрать от себя Эксклюзив ВидеоСкачать

Обзор методов берегозащиты на Черноморском побережье России

Генеральный директор ООО АБ «ГОР-ПРОЕКТ», советник РААСН Серебряков Г.Б.
Главный инженер ООО АБ «ГОР-ПРОЕКТ», советник РААСН Гришин Н.А.

ЧАСТЬ I
ВВЕДЕНИЕ

Береговая зона морей является основной средой обитания человека, так как около 2/3 населения Земли предпочитает жить, работать и отдыхать на морском побережье. Здесь добываются полезные ископаемые, проводится промышленное, гражданское, гидротехническое строительство, развивается туризм, рекреация и т.д., что негативно сказывается на устойчивости береговой зоны.

Действия человека, направленные на изменения береговой зоны в своих интересах, начали повсеместно приводить к разрушению стабильности природных прибрежных систем. На морских побережьях отмечается 10 из 50 возможных природных процессов, которые могут вызвать аварийные ситуации с катастрофическими последствиями. Поэтому решение проблемы защиты берегов, наряду с общей задачей предотвращения нежелательных последствий и их деятельности, является ключевым моментом гармонизации взаимоотношения природной среды и человека при освоении береговой зоны и побережья морей.

В классической работе «История и философия берегозащиты» известный голландский гидротехник Пер Бруун отмечал:

«Природа не только показывает нам, как происходит разрушение берега, но и демонстрирует, как надо его защищать. Можно сказать, что нет такого способа защиты, который не был бы изобретен природой раньше, чем был применен человеком. Поэтому, мы должны учиться у природы, для чего нужно лишь сделать над собой усилие и раскрыть глаза: мы заметили, что природа более выразительна и имеет больших успехов, чем человек» (Bruun, 1972).

Наиболее важным градообразующим элементом морских городов-курортов являются рекреационные пляжные комплексы, которые могут занимать участки побережья протяженностью от сотен метров до нескольких километров вдоль уреза воды и значительными территориями на прилегающей береговой части. К их числу относятся как главные городские пляжные комплексы с набережными, парковыми зонами и развитой сервисной инфраструктурой, так и относительно небольшие локальные автономные пляжные территории.

Практически у всех популярных морских курортов одним из наиболее важных градообразующих элементов является главная городская набережная. Как правило, она представляет собой удобную прогулочную эспланаду, проходящую вдоль пляжей или объектов яхтинга. В любое время года набережная является излюбленным местом отдыха горожан и гостей курорта, по набережной и прилегающей к ней территории часто судят о привлекательности курорта в целом. Поэтому во всем мире набережным приморских городов и окружающей их застройке уделяется самое пристальное внимание.

Пляжи являются естественными и наиболее эффективными образованиями, обеспечивающими полное волногашение и устранение волнового воздействия на территории, примыкающие к пляжам со стороны суши. Но такую функцию пляжи могут выполнять только при одном обязательном условии – они должны быть динамически устойчивыми к воздействию волнения.

ЧАСТЬ II
РЕТРОСПЕКТИВА МЕТОДОВ БЕРЕГОЗАЩИТЫ

История создания первых берегозащитных сооружений может быть отнесена еще к античным временам. Обнаружены следы древних береговых строений в Александрийском порту, античных портах Аппенинского и Пелопонесского полуостровов. На низменных берегах Девоншира и Линькольшира при раскопках были обнаружены подпорные стенки и дамбы, построенные еще в III-IV вв. до н.э. С этого времени человечество ведет борьбу с наступлением моря, изобретая различные способы берегозащиты.

Технологический и методологический бум берегоукрепления был связан с изобретением в 1844 году цемента и чуть позже появлением железобетона. С тех пор различные типы железобетонных конструкций стали быстро внедряться не только в портовом строительстве, но и в берегоукреплении. Вначале это были подпорные и волноотбойные стены, затем подводные волноломы, буны и траверсы, волногасящие наброски фигурных массивов и др. Но с появлением железобетона проблема эффективной защиты берегов решена не была. Как это ни парадоксально, но в худшем положении оказались те участки, где строительство железобетонных берегоукрепительных сооружений велись самое продолжительное время. Причина, кроется в том, что внедрение жестких конструкций в береговую зону приводит к существенной перестройке всей системы взаимосвязей и взаимозависимостей гидро- и литодинамических процессов.

Тотальное внедрение железобетона не единственный печальный опыт берегоукрепления. Поэтому при выборе методов защиты берегов важно учесть ошибки, а так же принять во внимание положительные результаты, которые были достигнуты решении проблемы эффективной берегозащиты.

Анализ отечественного и зарубежного опыта показывает, что эффективность берегозащитных мероприятий зависит в значительной степени от соблюдения нескольких концептуальных принципов. Один из основных принципов требует ответа на главный вопрос – защищать или не защищать? Для ответа на вопрос необходимо знать: в каком состоянии находится морской берег, нарушено ли его динамическое равновесие, каковы причины нарушения этого равновесия и не наносят ли они необходимого характера. Ведь любая неудачная попытка укрепить берег может вызвать нежелательные последствия, в частности, трансформацию берега в морфосистему с еще худшими относительно начального состояния свойствами.

Если решение о строительстве берегозащитного сооружения принято, необходимо выбрать эффективный, обеспечивающий поддержание береговой зоны в динамически устойчивом состоянии метод берегозащиты. Рациональное решение этой проблемы требует комплексного подхода к морским берегам как сложной природной системе.

Вмешательство в береговые процессы с целью защиты берегов от разрушения подразумевает обязательное согласование природных и технических элементов в виде единой оптимизированной системы. Проектирование и строительство берегозащитных комплексов должны охватывать, по крайней мере, литодинамические системы или ячейки, которые обладают автономным режимом динамики развития, а также имеют собственный баланс наносов.

Традиционные методы защиты берегов
Волноотбойные стены.

Волноотбойные стены как средство защиты от волнений использовались еще в глубокой древности. Вначале они представляли собой обычную каменную кладку с вертикальной передней гранью и практически не имели фундамента. Такие стены быстро выходили из строя от ударов волн и эрозионного воздействия движущимися наносами. С течением времени конструктивные особенности стен претерпели большие изменения, и сейчас они лишь отдаленно напоминают своих предшественников. Современные морские стены – это сложное гидротехническое сооружение из железобетона с глубоко заложенным фундаментом, многоступенчатым профилем и фигурным козырьком.

Рисунок 1. Вдоль бетонной волноотбойной стены пляж смыт, идет интенсивная абразия.

В результате работы стен происходит также размыв и сокращение ширины пляжа, то есть они способствуют быстрому исчезновению пляжей. Волна, накатывающая на пляж, постепенно теряет свою энергию, а при ударе о волноотбойную стену, особенно там, где пляж узкий и береговой обрыв приближен к урезу, со всей своей энергией, отражается от нее и с силой откатывается назад, размывая пляж. Исчезновение пляжей приводит к более интенсивному размыву подводного склона, а это, в свою очередь, ускоряет деформацию или опрокидывание стен. При подтачивании основания стен происходит их обрушение.

Идеологически строительство волноотбойных стен оправдывалось тем, что происходила замена пород, подверженных разрушительному воздействию волн, более прочным железобетоном. Как показала практика, такой подход не всегда оправдан. Причин здесь несколько.

Прежде всего, железобетон не способен длительное время сдерживать удары волн. На берегах с галечными наносами самые прочные стены выходят из строя через 10-15 лет, Причина в том, что на приглубых берегах сила гидродинамического удара волн составляет 30-40 тонн на квадратный метр, что существенно выше допустимых нагрузок на переднюю грань сооружений.

Рисунок 2. Без защиты пляжем волноотбойная стена подвергается воздействию волн.

Как показывает практика, возведение автономных берегозащитных стен способствует быстрому исчезновению пляжей. Дело в том, что при ударе о вертикальное препятствие прямой прибойный поток почти мгновенно трансформируется в обратный и увлекает за собой гальку и песок на глубину. При этом развивающиеся скорости водного потока могут в несколько раз превышать значения относительно условий отсутствия берегозащитной стены. Создаются условия более интенсивного размытия пляжа. Его деградация приводит к усилению эрозионных процессов на подводном склоне, а это, в свою очередь, ускоряет деформацию и даже опрокидывание стен.

Наличие вертикальной стенки в прибойной зоне может привести к увеличению природных скоростей водного потока в два-три раза.

Рисунок 3. Разрушение основания волноотбойной стены.

Волноломы.

Поиск более совершенных берегозащитных конструкций привел к появлению подводных волноломов. Первый такой волнолом был построен по инициативе инженера Е.Е. Катрана в 1933 году для защиты берега в бухте Ланжерон в районе Одессы. Он состоял из 17-ти тонных бетонных массивов, которые были уложены в одну линию на песчаное дно. Волнолом не имел фундамента (каменной постели) и поэтому просуществовал всего лишь несколько лет. К 1945 году от него не осталось и следа.

Подводные волноломы, как следует из названия, призваны «ломать» волну, то есть принуждать ее разрушаться на некотором удалении от берега. Конструктивно они представляют собой обычные затопленные стенки вертикального или наклонного профиля. Волноломы могут быть закрепленными и подвижными, проницаемыми и непроницаемыми.

Иногда переднюю грань волнолома выполняют из рваного камня неправильной формы. Это способствует возникновению при обрушении волн турбулентных течений в воде. Такая макропористая конструкция рассредоточивает пик давления при ударе гребня. Одновременно ослабляется эффект гидростатической потери веса в воде, вследствие чего волна могла бы сдвигать отдельные элементы конструкции волнолома.

Важным качеством волноломов является возможность накопления под их защитой аккумулятивных формообразований в виде вытянутых в сторону волнолома отложенийпляжеобразующего материала – т.н. салиентов и томболо. Это позволяет с помощью одних только волноломов формировать бухтовые (серповидные) пляжи.

Рисунок 4. Создание и защита защемленных в виде бухт пляжей с помощью набросных волноломов.

Рисунок 5. Бухтовые пляжи, созданные с помощью прерывистых волноломов набросной конструкции (парк Аль-Мамзар, Дубай, ОАЭ).

Морские буны.

Буны –поперечные (нормально расположенные к береговой линии) сооружения для удержания пляжеобразующего материала из естественного вдольберегового потока наносов и сохранения естественного или искусственного пляжа в межбунных отсеках.

Существует два основных вида бун – линейные и мысовидные. Линейные буны могут быть однорядные и двухрядные, свайные и из сборного железобетона, на колоннах-оболочках и из призматических блоков. Мысовидные буны отличаются от линейных тем, что образуют искусственную территорию, которая может быть использована в рекреационных или технических целях.

Рисунок 6. Франция. Типовое решение защиты протяженного участка берега бунной «гребенкой» из бетонных бун.

Основное назначение бун — накопление или удержание пляжных наносов в межбунных отсеках.

Буна — это активное берегозащитное сооружение, которое с одной стороны (наветренной) задерживает пляжеобразующие наносы, перемещаемые вдоль берега, а с другой (подветренной) вызывают низовой размыв. Тем самым нарушается природное равновесие. К тому же из-за размыва подветренных участков приходится продолжать строительство и растягивать участок берегозащиты, что приводит к увеличению антропогенной, инженерной нагрузки, к снижению устойчивости окружающих ландшафтов.

Буны нарушают естественные ландшафты морского побережья и с современных эстетических позиций их применение нежелательно. Наличие бун уже само по себе вносит существенное изменение в динамику береговой зоны. Прежде всего, они нарушают продольную структуру перемещения пляжевых и песчаных наносов, и поэтому подветренный берег почти всегда будет испытывать дефицит материала.

Правильно сконструированные буны могут замедлить и даже полностью прекратить движение пляжных наносов вдоль берега. В результате этого в межбунных отсеках накапливается пляж, который защищает берег от волн. Однако такое их действие имеет и отрицательный эффект. Защитные свойства бун имеют локальный характер – они способствуют накоплению пляжа и защите берега лишь там, где построены.

Рисунок 7. Одна буна (п. Дагомыс), перехватив вдольбереговой поток наносов, сформировала широкий пляж.

Рисунок 8. Современное состояние главной Приморской набережной г. Сочи.

Рисунки 9 и 10. Взаимодействие бун с волной привело к вымыванию пляжеобразующего материала мелких фракций.

На участкеберега от Туапсе до устья р. Псоу протяженностью 115 км построено 914 бун! Поскольку буны, так или иначе, препятствуют свободному перемещению гальки вдоль берега, то ее нужно отсыпать практически в каждый межбунный отсек. Невольно напрашивается вопрос: сколько же требуется подъездных путей для такой операции?

Рисунок 11. Берег, обезображенный бунами и потерявший своё рекреационное качество.

Например, в Сочи при разработке реализованных проектных решений по реконструкции набережной архитекторы использовали в своих предложениях отработанную гидротехниками методику расширения пляжей и образования искусственных территорий по линейной схеме (равномерное выдвижение береговой линии в море по протяженности набережной) с помощью традиционных для местных гидростроителей инженерных решений – линейных бун и волноломов из бетонных блоков-массивов. Такое решение не позволяло формировать разнообразный живописный ландшафт с высокими видеоэкологическими качествами.

Рисунок 12. Классическая архитектура курорта Сочи не сочетается с «классическим» методом берегозащиты.

2.2. Современные методы и технологии берегозащиты

Помимо линейной схемы берегозащиты и формирования пляжей и искусственных территорий существуют другие решения, отработанные на гидравлических моделях и нашедшие широкое применение за рубежом — бухтовые аккумулятивные формы, являющиеся аналогами природных. Существуют два вида бухт:

а) закрытые бухты, у которых внутренняя акватория соединена с морем узким проливом, что обеспечивает максимальную защиту берега внутренней акватории от волнового воздействия.
б) открытые бухты, акватория которых не отделена от моря, а ограничивающие бухту мысы выполняют двойную функцию — исключают возможность уноса пляжеобразующего материала и вызывают трансформацию подходящей волны, изменяя угол ее подхода к пляжу и обеспечивая саморегулирование и динамическую устойчивость пляжа по всему периметру бухты.

Рисунок 13. Франция. Марсель. Искусственные пляжи и территории сформированы методом строительства искусственных мысов утилизацией отвалов горной массы, полученной при строительстве тоннелей метро.

Такой метод защиты берега отвечает принципам «геоники», то есть максимальному соответствию гидротехнических сооружений существующим в природе элементов защиты от волнений.

Различные способы «естественной» защиты морских берегов в последние десятилетия довольно широко. Прерывистое крепление морских берегов начало внедряться в Испании, Франции и Италии еще в середине 60-х годов (Kraus, 1996).

Эффективность прерывистых волноломов определяется их способностью снижать энергию волн в заволноломном пространстве. В результате этого, между берегом и сооружением создаются волновая тень и происходит аккумуляция наносов. В одном случае образуется выступ или салиент, а в случае соединения аккумулятивной формы с берегом – перейма или томболо. Использование прерывистых волноломов позволяет добиться положительного эффекта в стабилизации пляжей на протяженных участках.

Рисунки 14 и 15. Формирование бухтовых пляжей естественным потоком наносов под защитой возведенных прерывистых волноломов. Хорошо виден порядок формирования салиентов и томболо.

Рисунок 16. Искусственно отсыпанный пляжеобразующий материал под защитой прерывистого волнолома и воздействием волнения сформировал бухтовый динамически устойчивый пляж рекреационного качества.

Аналогичные принципы защиты берега реализуется при отсыпке искусственных островов. Параллельно при этом решается задача создания новых отвоеванных у моря территорий. Этот способ обычно применяется для участков побережья, где по тем или иным причинам строительство сооружений курортного комплекса на берегу ограничено.

Рисунок 17. Формирование локальной рекреационной пляжной зоны с помощью точечных искусственных островов, соединенных с искусственным мысом волноломами и последующей отсыпкой пляжеобразующего материала. Окинава, Япония.

Рисунок 18. Морской ландшафтно-рекреационный комплекс островного типа – предложение ООО АБ «ГОР-ПРОЕКТ»

ЧАСТЬ III
БЕРЕГОЗАЩИТА ПОБЕРЕЖЬЯ КУРОРТА СОЧИ

3.1. История и основные аспекты проблемы

Современное состояние берегов Черного моря в целом можно охарактеризовать как неудовлетворительное. В настоящее время значительная часть (309 км) берегов Черного моря в пределах Краснодарского края повреждены абразионно-оползневым процессам. Создавшееся положение усугубляет проблему абразии и размыва морских берегов. Общее истощение пляжей или их отсутствие сдерживает курортное строительство. Перечисленный комплекс опасных природных и антропогенных процессов требует принятия неотложных мер по защите берегов Черного моря.

Таким образом, сегодня очевидна острая необходимость разработки программы комплексного развития курортов Черноморского побережья. В качестве прототипа такой программы предлагается рассмотреть Концепцию формирования прибрежной зоны курортной рекреационной системы в границах города-курорта Сочи.

Наиболее существенный вклад в приходную часть баланса вносит твердый сток рек, ручьев и временных водотоков. Положительная часть баланса наносов формируется также за счет абразионных процессов на берегу (при этом значительно более существенный вклад вносит абразия клифа в сравнении с абразией бенча), Биологической седиментации (ракуша отмерших моллюсков), эоловые поступления, вдольбереговой поток, компенсационные подсыпки или создание искусственных пляжей.

3.2. Анализ существующего состояния побережья Большого Сочи

В настоящее время на многих участках побережья Большого Сочи пляжи в межбунных отсеках и заволноломных пространствах имеют небольшую ширину или вообще отсутствуют. Подобные образцы укрепления только уродуют береговой ландшафт и не имеют никакой пользы. Между тем, именно так выглядит сейчас почти весь берег центральной части г. Сочи.

Без пляжей Сочи не может занять достойное место в числе современных курортов. На первом этапе можно создавать на локальных участках длиной в 2-3 км в сочетании с волногасящими сооружениями. Хорошие результаты могут дать, например, прерывистые волноломы из наброски природного камня.

Центральная часть берега Сочи нуждается в коренной реконструкции. Скорее всего, необходимо демонтировать монофункциональные железобетонные конструкции, и заменить их на сооружения, обеспечивающие не только гидротехнические, но и рекреационные функции. Для города важно иметь достойный фасад со стороны моря и современную благоустроенную набережную. Совершенно очевидно, что без этого Сочи, вряд ли может претендовать на достойное место среди курортов международного класса.

Анализ существующего состояния и ранее разработанных проектов главной городской Приморской набережной г. Сочи.

Изначально освоение прибрежной полосы в центре г. Сочи осуществлялось в инженерных целях. В результате строительства Сочинского морского порта был остановлен вдольбереговой поток пляжеобразующих наносов, в результате чего начался мощный низовой размыв берегов восточнее порта. Без естественной подпитки галечником пляж был смыт, что привело к интенсивному размыву берегового уступа. Возникла угроза обрушения зданий, стоящих над берегом, в т.ч. Сочинского маяка.

Рисунки 19 и 20. Катастрофический низовой размыв пляжа после строительства молов порта Сочи.

Известно, что пляж является основным элементом защиты берега и наиболее эффективным волногасящим сооружением, но и его необходимо защищать от размыва. Было принято решение отсыпать на размываемом участке берега искусственные пляжи. Для защиты отсыпанной галечной полосы от размыва построили систему бетонных бун и волноломов, разделивших пляж на изолированные межбунные отсеки, в которых не происходит вдольбереговой миграции галечника. Таким образом, удалось временно стабилизировать положение пляжей и защитить берег от разрушения.

Рисунок 21. Волноотбойная стена, остановившая разрушение берегового уступа и позволившая создать набережную. Как видно на фото, пляжа нет.

Рисунок 22. Стометровые бетонные буны позволили защитить искусственно отсыпанные пляжи, но видеоэкологическое качество пляжа не соответствует международным требованиям к рекреационным пляжам.

Существующая система гидротехнических сооружений главной Сочинской Приморской набережной имеет целый ряд негативных с современной точки зрения факторов:

- линейные буны разделяют пляжную полосу и представляют собой активно давлеющие и периодически, с небольшим шагом повторяющиеся техногенные сооружения, ограничивающие зрительное пространство и разрушающие целостность пляжного комплекса (весьма унылое зрелище);

- неконтролируемая доступность рекреантов на буны уже приводила к гибели людей, но прекратить возможность прохода на буны невозможно;

- конструкция существующих бун приводит к концентрации волнения в корневой части бун за счет взаимодействия волны с плоской вертикальной боковой поверхностью буны (сложение подходящей и отраженной экраном волны с резким ростом её высоты), что неоднократно приводило к травматизму рекреантов и способствует постоянному переносу пляжевого материала через высокую (+3 м) корневую часть бун в соседний отсек и на набережную во время штормов;

- технические зоны по эксплуатации и обслуживанию пляжных плавсредств внедрены непосредственно в пляжную полосу, что создает опасность для рекреантов, ведет к загрязнению пляжей и прилегающей акватории — фактически каждая буна превратилась в причал, расположенный непосредственно в зоне купания, что резко снижает площадь акватории, безопасной для купающихся;

небольшой шаг бун, сопоставимый с их длиной, привел к нарезке акватории на изолированные отсеки, что резко ухудшило приурезовый водообмен.

К началу 60-х годов состояние центральной городской набережной перестало удовлетворять растущим потребностям курорта по требованиям к площади пляжей и их качеству.

Для решения возникшей проблемы институтом “Южгипрокоммунстрой” в 1977 году была разработана схема планировки и благоустройства набережной в соответствии с ПДП центра г. Сочи. Проектом предусматривалось расширение существующей полосы набережной и пляжа на 50-60 м и организация на этой территории общегородской благоустроенной прогулочной набережной с разделением автомобильного и пешеходного потоков в 2-х уровнях и центрального городского пляжного комплекса со всеми видами современного (для того периода) обслуживания. Первоначальная часть проекта была воплощена в жизнь (построен участок примыкания к ул. Войкова и участок пляжа до буны N5). Однако, в связи с отсутствием финансирования, дальнейшее освоение территории было остановлено.

В 1991г. Управлением берегоукрепительных и противооползневых работ в сотрудничестве с институтом “Южгипрокоммунстрой” и Научно-техническим центром “Искра” был разработан новый, менее затратный вариант реконструкции набережной. При некотором различии архитектурно-планировочных решений эти концепции опирались на существующую методику защиты существующих и искусственных территорий и формирования рекреационных пляжей с помощью бун, которые на сегодняшний день не соответствуют современным требованиям к рекреационным пляжам как с точки зрения безопасности рекреантов, так и по своим видеоэкологическим качествам.

В 1998 году было принято решение о разработке новой Градостроительной концепции развития главной приморской набережной, выполнение этой работы поручили Южному региональному академическому научно-творческому центру “ЮгАкадемЦентр” и ООО “Технопроект”.

При разработке концепции были использованы справочные материалы об инженерно-геологических условиях района строительства, составленные на основании изысканий 1953-1990 гг. Кроме того, в процессе разработки были обсуждены и согласованы с Заказчиком варианты схемы компоновки оградительных и защитных сооружений набережной.

В концепции довольно подробно проработана гидротехническая часть (т.е. защитные сооружения). Однако, на дальнейших стадиях проектирования конструктивные решения по оградительным сооружениям могут быть откорректированы или уточнены, особенно по результатам гидравлического моделирования.

Разработка сложных и ответственных задач концепции потребовала привлечения специализированных проектных организаций — ООО “Технопроект”, ООО АБ “ГОРПРОЕКТ” и ряда других. Все работы осуществлялись под руководством Комитета по архитектуре и градостроительству администрации г. Сочи, в тесном сотрудничестве с Муниципальным институтом генплана.

Творческое руководство проектной группой осуществлял главный архитектор г. Сочи, академик архитектуры И.В. Ярошевский. В концепции был использован целый ряд предшествующих разработок институтов “Южгипрокоммунстрой”, “Черноморкурортпроект”, Черноморского отделения морских берегозащитных сооружения им. Жданова ЦНИИС и научно-технического центра “Искра”.

3.4. Градостроительная концепция развития набережной 1999-2003 года
При разработке градостроительной концепции набережной и прилегающих к ней территорий и акваторий приходится находить компромисс между весьма противоречивыми задачами и способами их решения, которые зачастую являются взаимоисключающими. Тем не менее, можно привести много примеров удачного решения архитектурных и инженерных комплексов набережных, которые органично сочетаются с окружающей застройкой и представляют широкий спектр рекреационных возможностей. Такими являются набережные Ниццы, Марселя и Сан-Рафаэля (Франция), Виктории и Ванкувера (Канада), Окинавы (Япония) и многих других.

Поэтому, чтобы избежать ошибок при разработке концепции, очень важно четко и ясно поставить задачу и определить пути ее достижения.

Одной из целей работы, выполненной авторами настоящего раздела в 1999-2000 годах, являлось создание основного градообразующего элемента города — центральной прибрежной зоны — “визитной карточки” морского курорта Сочи.

В разработанной концепции развития городской Приморской набережной основная задача, которая стояла перед разработчиками, была сформулирована следующим образом:

трансформация существующей набережной в современный рекреационный архитектурный ансамбль для обеспечения максимально комфортных и эргономически привлекательных условий для рекреантов при одновременном обеспечении высокого уровня сервисного обслуживания.

Разработка новой концепции опиралась на целый ряд основополагающих принципов, которые учитывают все аспекты функционирования такого сложного объекта. В результате систематизации и анализа исходных требований по защите территорий, архитектурному облику и инженерной инфраструктуре, были определены следующие концептуальные принципы:

1. Реконструируемая набережная — один из основных градообразующих элементов, формирующий главную рекреационную зону — «визитную карточку морского курорта Сочи».

1. Принцип ландшафтной архитектуры. Искусственно создаваемый ландшафт и новые архитектурные образы должны органично сочетаться с исторически сложившейся градостроительной ситуацией на основе традиционных, современных и перспективных архитектурных и инженерных решений.

1. Принцип активной берегозащиты. Берегозащитные сооружения должны активно нейтрализовать волновое воздействие на защищаемые территории и сооружения при одновременной стабилизации, т.е. достижении динамического равновесного состояния пляжей как основного элемента рекреационной зоны с помощью оптимальных инженерных решений.

1. Принцип оптимального насыщения территории. Объекты набережной должны предоставлять рекреантам максимальный комфорт и спектр сервисных услуг. Для этого необходимо наиболее эффективно использовать существующий рельеф и создаваемые искусственные территории.

1. Принцип универсальности сооружений. Все инженерные сооружения должны быть многофункциональны. Это позволит рационально использовать территории и избежать применения монофункциональных сооружений, которые являются экономически низкоэффективными (имеют ярко выраженный затратный характер) и, соответственно, малопривлекательными для привлечения инвестиций.

1. Принцип адаптации и этапности. Реконструируемая территория на сегодняшний день уже представляет собой активно функционирующий рекреационно-урбанизированный комплекс, поэтому необходимо учитывать сложившуюся градостроительную ситуацию и производить реконструкцию поэтапно, сочетая интересы города с интересами пользователей территории и без вывода всего объекта в целом из эксплуатации.

1. Принцип эргономичности. Необходимо создать максимально комфортную и безопасную среду для рекреантов, что невозможно без транспортного обслуживания объектов. Следовательно, требуется разделить пешеходные и автотранспортные потоки с одновременным увеличением их качественно-эксплуатационных возможностей, что на столь затесненной территории невозможно решить в одном уровне. Кроме того, необходимо вынести с пляжей технические зоны эксплуатации плавсредств и сооружения, разрывающие целостность пляжных рекреационных комплексов и создающих угрозу здоровью рекреантов.

1. Принцип видеоэкологичности (создание эстетической среды). Инженерные сооружения и архитектурный облик застройки должны находиться в органичной взаимосвязи, гармонично сочетающейся с ландшафтом и существующими стилезадающими объектами. Для этого необходимо заменить или трансформировать инженерные сооружения, разрывающие целостность пляжных комплексов и находящихся в явном диссонансе с окружающим рельефом и архитектурой.

1. Принцип компенсации территорий. Учитывая существующий дефицит наиболее популярных и, соответственно, наиболее посещаемых рекреационных пляжей, нельзя допустить сокращение их площади и протяженности вдоль уреза воды.

Принцип экологичности. Берегозащитные, оградительные сооружения и инженерные мероприятия по освоению склонов и других территорий должны улучшать экологическую обстановку прибрежной акватории и прилежащей территории.

Вышеперечисленные принципы были заложены в качестве основы для разработки нового подхода к концепции развития главной городской набережной и формирования ландшафта с учетом исторически сложившейся градостроительной ситуации.

ВЫВОДЫ

Основная идея оптимальных берегозащитных мероприятий — вносимые в береговую зону гидротехнические сооружения должны оказывать минимальное воздействие на естественные природные процессы. Там же, где существующие берегозащитные сооружения работают неэффективно или оказывают негативное воздействие на береговые процессы, рекомендуется избавиться от них вообще или провести дополнительные мероприятия, которые бы позволили снизить степень этого негативного воздействия.

Анализ предшествующего опыта берегозащиты показал, что не все реализованные методы являются достаточно эффективными. Особенно это касается жестких систем берегоукрепления — железобетонных волноотбойных стен и бун.

Эти сооружения обеспечивают надежную защиту берега лишь на непродолжительный срок (10 лет против 25-ти лет эксплуатации). Продление их срока эксплуатации требует дополнительных берегоукрепительных мероприятий. Традиционно – это строительство перед стеной бермы из тетраподов, различного рода набросок железобетонных массивов и пр., которые ограничивают возможность рекреационного использования побережья.

Рисунки 23 и 24. Попытки защитить волноотбойную стену набросками из бетонных блоков. Рекреационное качество пляжей утрачено полностью.

Опыт отечественных и зарубежных школ показывает, что существует достаточно много способов эффективной защиты берегов. Реализация того или иного способа зависит не только от конкретно сложившейся ситуации на берегу, но и от планируемых целей использования береговой зоны.

При оценке воздействия берегозащитных сооружений на окружающую среду необходимо учитывать последствия (негативные и позитивные), как для близлежащих ландшафтов, так и для всего морского побережья в целом. При разработке берегоукрепительных мероприятий необходимо учитывать, чтобы проводимые работы не наносили ущерб окружающей среде, отдыхающим, либо он должен быть минимальным.

Для того, чтобы оценить степень воздействия берегозащитных сооружений, мероприятий по укреплению побережья на окружающую среду, необходимо вначале понять характер действия рассматриваемых средств берегозащиты.

Создание искусственных бухтовых пляжей направлено на улучшение естественных условий; это природоохранное мероприятие. На берегах со свободными пляжами поддерживается свободный водообмен, который затруднен при наличии бун. К тому же, пляж является не только надежным инженерным берегозащитным сооружением, но и дополнительным рекреационным объектом. При создании пляжей необходима подпитка его пляжеобразующим материалом.

Защита берегов от волновой эрозии должна осуществляться на основании закономерностей, определяющих естественную динамику литодинамических систем. Проблему защиты берегов недопустимо рассматривать как задачи защиты отдельных участков берега, она должна решаться для всего побережья, либо для нескольких крупных участков (литодинамических и береговых систем).

И самое главное – в курортной зоне должны применяться только такие проектно-строительные решения, которые, наряду с обеспечением защиты берегов от разрушения, одновременно будут создавать пляжи, активно используемые в рекреационных целях.

Рисунок 25. Предложение ООО АБ «ГОР-ПРОЕКТ» по реконструкции главной приморской набережной г. Сочи с использованием прерывистых подводных волноломов макропористой конструкции и свободного галечного пляжа.