Испытание свайного (проницаемого) волнолома из композитного материала для берегоукрепления. Часть 1. Условия установки и оценка устойчивости

Д. И. Дикий1, *, В. И. Ефремов2, Б. В. Чубаренко1, Д. А. Домнин1, Р. Б. Закиров1, Е. М. Бурнашов3, К. В. Карманов4, О. В. Басс5

1 Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Москва, Россия

2 ООО «Торговый дом «Базальтовые трубы», Москва, Россия

3 ГБУ КО «Балтберегозащита», Светлогорск, Россия

4 Калининградский государственный технический университет, Калининград, Россия

5 Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта, Калининград, Россия

* e-mail: dimandikiy@mail.ru

Аннотация

Рассмотрены итоги испытания (03.10.2021–30.04.2023) волнолома «Гребенка» (волнолома сквозной конструкции, или волногасящей проницаемой стенки) из композитного стеклобазальтопластика. Цель исследования – доказать или опровергнуть гипотезу о том, что исследуемые конструкции достаточно устойчивы к естественным воздействиям морской среды и могут быть рассмотрены в качестве альтернативы традиционным берегозащитным средствам. Тестовый волнолом в виде пяти 12-метровых модулей, четыре из которых были расположены в один ряд, установили на северном побережье Самбийского полуострова (Балтийское море, Калининградская область). Состояние волнолома фиксировали разными способами, включая подводную съемку и аэросъемку. Результаты показали, что установка модулей на неподготовленное дно спровоцировала их сдвиг и наклон вследствие волнового воздействия. Для повышения устойчивости волнолома «Гребенка» к таким воздействиям необходимо подготавливать грунт путем размыва песчаного чехла до уровня консолидированного слоя. Несмотря на то, что один из модулей волнолома разделился на две части при продольном разломе его основания (из-за нарушения технологии монтажа), все вертикальные трубы-сваи, образующие волногасящие свайные ряды с консольной заделкой в основании и свободными верхними концами, не обломились и не подверглись коррозии. Это говорит о достаточной прочности композитного материала для использования в морских условиях с волновыми и ледовыми нагрузками. Биообрастание водорослями свидетельствует о дружественности материала к биоте.

Ключевые слова

волнолом, берегоукрепление, композитный материал, Балтийское море, натурный эксперимент

Благодарности

Создание и установка конструкции – ООО «Торговый дом «Базальтовые трубы», г. Москва; подготовка публикации – тема № FMWE-2024-0025 государственного задания ИО РАН.

Для цитирования

Испытание свайного (проницаемого) волнолома из композитного материала для берегоукрепления. Часть 1. Условия установки и оценка устойчивости / Д. И. Дикий [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2024. № 3. С. 79–92. EDN GNODYF.

Dikii, D.I., Efremov, V.I., Chubarenko, B.V., Domnin, D.A., Zakirov, R.B., Burnashov, E.M., Karmanov, K.V. and Bass, O.V., 2024. Testing of a Piled (Permeable) Breakwater Made of Composite Material for Coastal Protection. Part 1: Installation Conditions and Stability Assessment. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (3), pp. 79–92.

Список литературы

  1. Система берегозащиты приморского региона: опыт Калининградской области / Е. М. Бурнашов [и др.] // Сборник материалов Всероссийской конференции с международным участием «XXIX Береговая конференция: Натурные и теоретические исследования – в практику берегопользования», Калининград, 18–24 апреля 2022 г. / Под ред. Б. В. Чубаренко. Калининград : Изд-во «БФУ им. И. Канта». 2022. С. 17–19. EDN FAKPHY.
  2. Change over time in the mechanical properties of geosynthetics used in coastal protection in the South-Eastern Baltic / B. Chubarenko [et al.] // Journal of Marine Science and Engineering. 2023. Vol. 11, iss. 1. 113. https://doi.org/10.3390/jmse11010113
  3. Domnin D., Burnashov E. Geographical information dataset “geosynthetics in coastal protection of the South-East Baltic” // Data in Brief. 2021. Vol. 40. 107693. https://doi.org/10.1016/j.dib.2021.107693
  4. Approach to evaluating the change of properties of the geosynthetic material used to stabilize the marine landscape slopes / V. N. Leitsin [et al.] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. III International Scientific and Practical Conference “Advanced Building Materials and Technologies 2020”, 26–29 May 2020, Kaliningrad. Kaliningrad, 2020. Vol. 911. 012004. https://doi.org/10.1088/1757899X/911/1/012004
  5. Современные базальтовые волокна и полимерные композиционные материалы на их основе (обзор) / А. А. Далинкевич [и др.] // Конструкции из композиционных материалов. 2010. № 3. С. 37–54. EDN MTEPSL.
  6. Леонтьев И. О. Изменения береговой линии моря в условиях влияния гидротехнических сооружений // Океанология. 2007. Т. 47, № 6. С. 940–946. EDN IBGWAH.
  7. Взаимодействие волн со сквозными стенами / К. Н. Макаров [и др.] // Гидротехника. 2019. № 3. С. 32–36. EDN KQLKWI.
  8. Басс О. В., Васюткин Е. С., Ефремов В. И. Подход к снижению береговой эрозии на основе применения композитного свайного волнолома «гребенка» // Экономика строительства и природопользования. 2021. № 3. С. 124–133. EDN QIFWWQ. https://doi.org/10.37279/2519-4453-2021-3-124-133
  9. Ostrowski R., Stella M. Sediment transport beyond the surf zone under waves and currents of the non-tidal sea: Lubiatowo (Poland) case study // Archives of HydroEngineering and Environmental Mechanics. 2016. Vol. 63, iss. 1. P. 63–77. https://doi.org/10.1515/heem-2016-0005
  10. Леонтьев И. О. Прогнозирование развития берега в масштабе столетия (на примере Вислинской (Балтийской) косы) // Океанология. 2012. Т. 52, № 5. С. 757–767. EDN PCIKTP.
  11. Chubarenko B. V., Sokolov A. N., Dikii D. I. Variability of the coastal currents, waves and wind surge along the shore of the South-Eastern Baltic (Kaliningrad Oblast, Russian Federation) // Regional Studies in Marine Science. 2023. Vol. 57. 102762. https://doi.org/10.1016/j.rsma.2022.102762
  12. Крыленко М. В., Крыленко В. В. Особенности выполнения высокоточной съемки рельефа абразионного берега с помощью БПЛА // Бюллетень науки и практики. 2020. Т. 6, № 2. С. 10–19. EDN IAEPTR. https:/doi.org/10.33619/2414-2948/51/01
  13. Использование беспилотных летательных аппаратов для оценки интенсивности проявления опасных береговых процессов водоохранной зоны Цимлянского водохранилища / О. В. Ивлиева [и др.] // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2021. № 2. С. 56–65. EDN SXJPOD. https://doi.org/10.18522/1026-2237-2021-2-56-65
  14. Ильясов Р. М., Колесников Р. А. Практика использования беспилотных летательных аппаратов при проведении мониторинга водных объектов и их водоохранных зон // Научный вестник Ямало-Ненецкого автономного округа. 2022. № 3. С. 97–110. EDN GQVMNZ. https://doi.org/10.26110/ARCTIC.2022.116.3.006

Текст статьи

Русскоязычная версия (PDF)

Англоязычная версия (PDF)