Испытание свайного (проницаемого) волнолома из композитных материалов для берегоукрепления. Часть 2. Оценка влияния на состояние берега

Б. В. Чубаренко1, Д. И. Дикий1, *, Д. А. Домнин1, Р. Б. Закиров1, А. Н. Бабаков1, В. Т. Пака1, А. А. Кондрашов1, А. И. Корж1, Е. М. Бурнашов2, К. В. Карманов3, О. В. Басс4, В. И. Ефремов5, О. И. Рябкова4

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

2 ГБУ КО «Балтберегозащита», Светлогорск, Россия

3 Калининградский государственный технический университет, Калининград, Россия

4 Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта, Калининград, Россия

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

* e-mail: dimandikiy@mail.ru

Аннотация

Проанализирована эффективность применения свайного сооружения вида волнолом «Гребенка» для целей берегозащиты. С 03.10.2020 по 30.04.2023 были проведены натурные испытания данной конструкции на границе абразионного и аккумулятивного сегментов северного побережья Калининградской области вблизи г. Зеленоградска. Четыре модуля волнолома были установлены в одну линию в бунном кармане на глубине около 2 м мористее конца бун, но не перекрывали этот карман полностью. Один прибрежный модуль был установлен в непосредственной близости от линии уреза. Эксперимент охватил несколько сезонов сильной штормовой активности, что позволило сравнить динамику береговой линии в месте установки волнолома и на соседних участках. Проводились регулярные измерения ширины пляжа, аэрофотосъемка, повторное измерение глубин в месте установки, оценка динамики подводного вала, определение толщины слоя песчаного чехла в месте установки конструкции, размещение инклинометрических датчиков скорости течения на волноломе. Выявлено, что ширина пляжа в месте установки волнолома и на смежных участках изменялась синхронно. Отсутствие очевидного аккумулятивного эффекта позади волнолома связано, во-первых, со смещением модулей и их частичным погружением в песок, а во-вторых, с недостаточной длиной линии мористых модулей по отношению к их удалению от уреза. Временный положительный эффект был достигнут только позади отдельно стоящего модуля и выражался в периодическом выдвижении пляжа к корню примыкающей к нему с востока старой буны. Результаты проведенного натурного испытания будут применены для дальнейшего совершенствования конструкции волнолома.

Ключевые слова

волнолом, берегоукрепление, Балтийское море, натурный эксперимент, динамика пляжа, подводный склон, абразия берега

Благодарности

Создание и установка волнолома, а также проведение части визуальных обследований и промерных работ 2022 г., подготовка средств измерения течений выполнены за счет разработчика волнолома «Гребенка» – ООО «Торговый дом «Базальтовые трубы», г. Москва. Работы были поддержаны двумя темами государственного задания Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН: работы по определению долговременных изменений ширины пляжа, аэровизуальные обследования 2022–2023 гг., промерные работы 2023 г., подводная съемка и определение толщины рыхлого осадка 2022 г. и измерение течений проводились при поддержке темы № FMWE-2021-0012, а анализ результатов эксперимента и подготовка статьи – при поддержке темы № FMWE-2024-0025. Авторы благодарят инженерный состав института и персонально А. П. Подуфалова, М. И. Немцова, Ю. Н. Перова за высокопрофессиональный вклад в проведение экспедиционных работ.

Для цитирования

Испытание свайного (проницаемого) волнолома из композитных материалов для берегоукрепления. Часть 2. Оценка влияния на состояние берега / Б. В. Чубаренко [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2025. № 1. С. 72–95. EDN TPHYNA.

Chubarenko, B.V., Dikii, D.I., Domnin, D.A., Zakirov, R.B., Babakov, A.N., Paka, V.T., Kondrashov, A.A., Korzh, A.O., Burnashov, E.M., Каrmanov, K.V., Bass, O.V., Efremov, V.I. and Ryabkova, O.I., 2025. Testing of a Piled (Permeable) Breakwater Made of Composite Materials for Coastal Protection. Part 2. Evaluation of Impact on the Shore State. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (1), pp. 72–95.

Список литературы

  1. Global long-term observations of coastal erosion and accretion / L. Mentaschi [et al.] // Scientific Reports. 2018. Vol. 8. 12876. https://doi.org/10.1038/s41598-018-30904-w
  2. Dune erosion at the German Baltic coast—investigation and analysis of a large-scale field experiment compared to life dunes / C. Kaehler [et al.] // Journal of Marine Science and Engineering. 2022. Vol. 10. 1605. https://doi.org/10.3390/jmse10111605
  3. Łabuz T. A. Erosion and its rate on an accumulative Polish dune coast: the effects of the January 2012 storm surge // Oceanologia. 2014. Vol. 56, iss. 2. P. 307–326. https://doi.org/10.5697/oc.56-2.307
  4. Šakurova I., Kondrat V., Baltranaitė E., Vasiliauskienė E., Kelpšaitė-Rimkienė L. Assessment of coastal morphology on the south-eastern Baltic Sea coast: The case of Lithuania // Water. 2023. Vol. 15, iss. 1. 79. https://doi.org/10.3390/w15010079
  5. Coastline changes of the Baltic Sea from south to east. Past and future projection / Edited by J. Harff, K. Furmanczyk, H. von Storch. Springer, 2017. Vol 19. 388 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-49894-2
  6. Bagdanavičiūtė I., Kelpšaitė L., Daunys D. Assessment of shoreline changes along the Lithuanian Baltic Sea coast during the period 1947–2010 // Baltica. 2012. Vol. 25, iss. 2. Р. 171–184. https://doi.org/10.5200/baltica.2012.25.17
  7. Karmanov K., Burnashov E., Chubarenko B. Contemporary dynamics of the sea shore of Kaliningrad Oblast // Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics. 2018. Vol. 65, iss. 2. P. 143–159. https://doi.org/10.1515/heem-2018-0010
  8. Соколов А. Н., Чубаренко Б. В., Карманов К. В. Гидродинамические условия в береговой зоне Балтийской/Вислинской косы и Самбийского полуострова: шторм января 2012 года // Известия КГТУ. 2016. № 43. С. 67–77. EDN WXFTHN.
  9. Бобыкина В. П., Стонт Ж. И., Килесо А. В. Деформации морского берега Куршской косы (Юго-восточная Балтика) под воздействием штормов осенне-зимнего сезона 2018–2019 гг. // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: Естественные и медицинские науки. 2021. Вып. № 2. С. 73–83. EDN DKVTUP.
  10. Стонт Ж. И., Навроцкая С. Е., Чубаренко Б. В. Многолетние тенденции изменчивости гидрометеорологических характеристик в Калининградском регионе // Океанологические исследования. 2020. Т. 48. № 1. С. 45–61. EDN VEUTPN. https://doi.org/10.29006/1564-2291.JOR-2020.48(1).3
  11. Навроцкая С. Е., Чубаренко Б. В. О повышении среднегодовых и сезонных значений уровня воды в устьевой части реки Преголи (Балтийское море) по данным 1996–2015 гг. // Известия РГО. 2017. Т. 149, № 2. С. 16–30. EDN YLYNCP.
  12. Басс О. В. Современная концепция берегозащиты и проблемы гидротехнического строительства на морских берега Калининградской области // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. 2015. № 1. С. 138–144. EDN ULWNZN.
  13. 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
  14. Болдырев В. Л., Рябкова О. И. Динамика береговых процессов на Калининградском побережье Балтийского моря // Известия Русского географического общества. 2001. Т. 133, № 5. С. 41.
  15. Рябкова О. И., Левченков А. В. Изучение побережья Самбийского полуострова: вклад немецких, советских и российских ученых // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: Естественные и медицинские науки. 2016. № 3. С. 44–70. EDN XBOEQB.
  16. Dynamics of sediments disposed in the marine coastal zone near the Vistula Lagoon inlet, south-eastern part of the Baltic Sea / V. Chechko [et al.] // Baltica. 2015. Vol. 28. P. 189–199. https://doi.org/10.5200/baltica.2015.28.16
  17. Бабаков А. Н., Чубаренко Б. В. Структура результирующего вдольберегового транспорта наносов в восточной части Гданьского залива // Водные ресурсы. 2019. Т. 46, № 4. С. 370–384. EDN ZQAHLV. https://doi.org/10.31857/S0321-0596464370-384
  18. Sokolov A., Chubarenko B. Numerical simulation of dynamics of sediments disposed in the marine coastal zone of South-Eastern Baltic // Baltica. 2018. Vol. 31, iss. 1. P. 13–23. https://doi.org/10.5200/baltica.2018.31.02
  19. Басс О. В., Жиндарев Л. А. Техногенез в береговой зоне песчаных побережий внутренних морей (Статья 1. Воздействие горнотехнической деятельности на морфолитодинамику береговой зоны Юго-Восточной Балтики) // Геоморфология. 2007. № 4. С. 17–24. EDN IJAYNP.
  20. Burnashov E., Chubarenko B., Stont J. Natural evolution of western shore of a Sambian Peninsula on completion of dumping from an amber mining plant // Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics. 2010. Vol. 57, iss. 2. P. 105–117.
  21. Marcinkowski T., Szmytkiewicz M. Performance of submerged breakwaters as improvement of beach fill effectiveness in Gdynia, Poland // Journal of Coastal Research. 2013. Spec. iss. 65. P. 326–331. https://doi.org/10.2112/SI65-056.1
  22. Kubowicz-Grajewska А. Morpholithodynamical changes of the beach and the nearshore zone under the impact of submerged breakwaters – a case study (Orłowo Cliff, the Southern Baltic) // Oceanologia. 2015. Vol. 57, iss. 2. Р. 144–158. https://doi.org/10.1016/J.OCEANO.2015.01.002
  23. 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.
  24. Система берегозащиты приморского региона: опыт Калининградской области / E. М. Бурнашов [и др.] // Сборник материалов Всероссийской конференции с международным участием «XXIX Береговая конференция: Натурные и теоретические исследования – в практику берегопользования», г. Калининград, 18–24 апреля 2022 г. / Под ред. Б. В. Чубаренко. Калининград : Изд-во «БФУ им. И. Канта». 2022. С. 17–19. EDN FAKPHY.
  25. 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 (80). С. 124–133. https://doi.org/10.37279/2519-4453-2021-3-124-133
  26. Соколов А. Н., Чубаренко Б. В. Анализ эффективности сброса в море материала дноуглубления с точки зрения берегозащиты // Известия КГТУ. 2017. № 45. С. 102–111. EDN YMDWNF.
  27. 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 Hydro-Engineering and Environmental Mechanics. 2016. Vol. 63, iss. 1. P. 63–77. https://doi.org/10.1515/heem-2016-0005
  28. Леонтьев И. О. Прогнозирование развития берега в масштабе столетия (на примере Вислинской (Балтийской) косы) // Океанология. 2012. Т. 52, № 5. С. 757–767. EDN PCIKTP.
  29. 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. 57. 102762. https://doi.org/10.1016/j.rsma.2022.102762
  30. Stont Z. I., Bobykina V. P., Ulyanova M. O. “Diving” cyclones and consequences of their impact on the coast of the South-Eastern Baltic Sea // Russian Journal of Earth Sciences. 2023. Vol. 23, iss. 2. https://doi.org/10.2205/2023ES000827
  31. Об усовершенствовании инклинометрического измерителя скорости придонных течений / В. Т. Пака [и др.] // Океанологические исследования. 2019. Т. 47, № 2. С. 220–229. EDN KBVIUB. https://doi.org/10.29006/1564-2291.JOR-2019.47(2).13

Текст статьи

Русскоязычная версия (PDF)

Англоязычная версия (PDF)

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.