Морски стени и кейове

Морската стена е конструкция, изработена от бетон, зидария или листови купчини. Той е построен успоредно на брега при прехода между плажа и континенталната част или дюната, за да защити вътрешната зона от вълнови действия и да предотврати бреговата ерозия. Морските стени могат да се комбинират с кейове в пристанищните зони, за да се стабилизират страните на навигационните канали и приливните отвори и да се избегне заглушаване. 

Морските стени обикновено са масивни структури, предназначени да устоят на бурни вълни. Височината на морската стена ще покрие поне разликата между нивото на плажа и континента, въпреки че обикновено морските стени са построени по-високи, за да защитят земята от преобръщане на вълната. Морските стени се използват и за стабилизиране на ерозирали скали и защита на крайбрежни пътища и селища. Гребът на стената често се простира в покрита с камък част, която може да се използва за път, крайбрежна алея или зона за паркиране (вж. например площада „Вълнопотискане“ в Остенде). Формата на лицето на морската стена определя способността му да отразява или разсейва вълновата енергия. Гладките, вертикални морски стени отразяват главно енергията на вълните към морето. Те вероятно създават турбуленция и суспендират седиментите, като по този начин допълнително увеличават риска от ерозия. Вертикалните морски стени също могат да причинят дупка за почистване в подножието на конструкцията, което води до нейната нестабилност. Склоновете и неправилната повърхност на конструкцията на морските стени могат да подобрят тяхната производителност, което позволява разбиване на вълните, разсейване на енергията и разсейване на посоката на отражение на вълната. 

Морските стени често се срещат при тесни или стръмни плажове, където типичният вълнолом е твърде голям или не е икономичен. Те често се използват на места, където по-нататъшната ерозия на брега ще доведе до прекомерни щети на крайбрежните пътища и селища, осигурявайки висока степен на защита и от наводнения. За да бъдат ефективни при наводнения в средносрочен и дългосрочен период, регионалните и местните прогнози за повишаване на морското равнище трябва да бъдат включени в проектните спецификации. Възможното увеличение на височините на вълните и бурята, дължащо се на изменението на климата, също следва да се разгледа, за да се гарантира трайността и ефикасността на структурата при по-тежки климатични условия. 

Докато морските стени защитават инфраструктурите и селищата във вътрешността, ерозията пред тях и в съседните крайбрежни участъци също ще продължи с нарастващи темпове, без да се решават причините за ерозията. За да се противодейства на недостатъците на морските стени и други сиви защитни мерки, все по-голям брой проекти започнаха да интегрират изграждането и укрепването на морските стени с природосъобразни решения в рамките на големи крайбрежни интервенции (вж. например отдих в Saltmarsh чрез управлявано преустройство в Hesketh Out Marsh). Тази интеграция се нуждае от координация между различните равнища на управление, за да се гарантира дългосрочна устойчивост на интервенциите за адаптиране. 

Пристанището е конструкция, изградена за защита на навигационен канал или приливно-отливна тръба, стабилизираща едната или двете страни. Използват се и джетове, за да се избегнат големи обеми пясък, запълващи входа. По този начин се подобрява плавателността на канала или, за приливните канали на лагуните, се осигурява достатъчен отвор за адекватен обмен на вода. Голямо разнообразие от материали, включително скална броня, бетон, тетрапод и стоманени пилоти, могат да бъдат използвани за изграждане на кейове. Жетвите (като буните) са предназначени да прекъсват транспортирането на седименти на дълги брегове. По този начин те могат да причинят натрупване на седименти в посока нагоре и ерозия в посока надолу поради липса на транспортирани седименти. Натрупването на пясък в посока нагоре може да създаде пространство за наземни дейности, например за туризъм и пристанища. Ерозията на спускането обаче може да доведе до сериозно отстъпление на бреговата линия. 

Морските стени и кейовете се прилагат основно, за да се гарантира защита срещу наводнения и бури на ценни човешки селища и дейности, особено изложени на риск. Те обаче могат да окажат отрицателно въздействие върху крайбрежния ландшафт и околната среда, както и върху природната стойност на плажа и неговото използване. В същото време, чрез използване на натрупването на пясък в горната страна на конструкцията, тези структури могат да се използват за изкуствено разширяване на плажа и следователно да създадат допълнително пространство за човешки дейности. Поради това при решението за изграждане на морски стени и кейове трябва да се вземат предвид и да се балансират гледните точки и нуждите на различните заинтересовани страни, като се вземат предвид както етапът на изпълнение, така и етапът на поддръжка. Консултациите със заинтересованите страни следва да включват местните органи, туристическите оператори, крайбрежните общности, НПО и крайбрежните научноизследователски институции. 

Тези защитни структури могат да бъдат предмет на оценка на въздействието върху околната среда в зависимост от националните законови и подзаконови актове. Когато те се прилагат в зони с висока екологична стойност, защитени съгласно Директивата за птиците и Директивата за местообитанията (зони по „Натура 2000“), обикновено се изисква подходяща оценка с оглед на потенциалното им въздействие. И двата процеса трябва да гарантират правото на достъп до информация и да се консултират официално със заинтересованите страни. По подобен начин Директивата на ЕС за наводненията, Рамковата директива на ЕС за водите и Директивата за морското пространствено планиране призовават за процеси на участие на обществеността, които могат да включват тази типология на проектите. 

Изграждането на морски стени може да се счита за полезна възможност за адаптиране, когато крайбрежните зони с висока стойност не могат да бъдат защитени по друг начин (например поради пространствени ограничения). Въпреки че вариантът на местно равнище осигурява високо ниво на защита от ерозия и наводнения, той поражда сериозна загриженост по отношение на дългосрочната устойчивост на подхода поради възможните въздействия върху околната среда. Основните фактори за успех и ограничаване на морските стени и кейове са разгледани по-долу. 

Фактори за успех 

• Морската стена осигурява висока степен на защита срещу крайбрежни наводнения и ерозия. 

• Морските стени имат по-ниско изискване за пространство в сравнение с други брегови защити, като диги. Морските стени могат да бъдат повишени, за да се справят с покачването на морското равнище, което изисква едновременно разширяване на основата. 
• Високото ниво на сигурност, осигурявано от морската стена, може да благоприятства развитието на хинтерланда. Гребът на крайбрежната стена често се простира в покрита с камък част, осигуряваща други функции, например път, крайбрежна алея или места за паркиране. 
• Достатъчно дългите кейове ограничават заглушаването на входните или навигационни канали, като по този начин поддържат достатъчна дълбочина в канала. Те могат да се използват за изкуствено разширяване на плажната зона в посока нагоре, предлагайки нови възможности за развитие на наземни икономически и социални дейности. 
• Морските стени и кейовете са доста често срещани и прости структури, широко използвани в крайбрежните райони. Те се прилагат по целия свят в продължение на много години. Следователно широкият опит може да подпомогне правилното им проектиране и изграждане, както и да смекчи въздействието върху околната среда. 

 Ограничаващи фактори 

• Морските стени са слабо гъвкави структури. Във фазата на проектиране прогнозите за повишаване на морското равнище и възможното увеличаване на бурята трябва да бъдат надлежно взети предвид, за да се гарантира жизненият цикъл на тези структури в контекста на изменението на климата. 
• Поради тяхното перпендикулярно на брега разположение, кейовете могат да нарушат дрейфа на дългия бряг (транспортиране на седименти) и да причинят ерозия на спускането. Колкото по-дълъг е кейът, толкова по-голямо е въздействието му върху съседните райони. 
• Морските стени често пречат на естествените процеси, като например миграцията на местообитанията, което води до увреждане на приливно-отливните местообитания. Тези ефекти обаче зависят до голяма степен от посоката на транспортиране на основната вълна и седимента и от дизайна на морската стена. Изборът на брегови защити трябва да бъде направен в съответствие със специфичните за обекта условия и първични и вторични цели (като защита на вълните, стабилизиране на пътищата, опазване на пространството и възможности за акостиране). Когато има достатъчно пространство и не съществува конфликт с други първични или вторични цели, често се предпочитат екологични мерки (като хранене на плажа и възстановяване на дюните). 
• Морските стени често не спират ерозията пред конструкцията, но предотвратяват ерозията на дюните и хинтерланда. Вертикалните морски стени често отразяват енергията на вълните, вместо да я разсейват, което прави бреговата линия по-податлива на ерозия. Поради това много морски стени са замислени по-скоро, за да интегрират склонове. 
• Когато морските стени са редовно претоварени или когато това се случи при големи бури, водата може да премахне почвата или пясъка зад стената и да я отслаби. Прекомерната вода насища почвата и увеличава натиска откъм сушата, което може да причини структурен колапс. При изграждането на крайбрежната стена трябва да се вземат предвид покачването на морското равнище и потенциалното преобръщане. Като цяло продължаващата ерозия може да подкопае стъпалото на структурата и да застраши нейната стабилност. 
• Морските стени и кейовете могат да окажат отрицателно въздействие върху цялостния външен вид на ландшафта и да намалят неговата привлекателност. Следователно е много важно аспектите на проектирането да бъдат правилно приоритизирани, също и въз основа на консултации със заинтересованите страни. 

Строителните разходи на морските стени са високи. Тези структури обаче обикновено изискват ниски разходи за поддръжка, ако са правилно проектирани. Разходите за строителство варират в зависимост от формата на структурата на морската стена: обемът на защитната стена зависи от необходимото ниво на гребена, от нивото на основата, натоварването на вълната и приемливите скорости на преобръщане. Разходите за морски стени също варират в зависимост от наличието и близостта на строителни материали и от екологичното състояние на обекта. Ако дизайнът на крайбрежната стена включва допълнителни съоръжения като пътища или алеи в горната част на морската стена, разходите се увеличават съответно. Тези разходи обаче могат да бъдат компенсирани чрез по-добра интеграция в ландшафта, по-голямо социално приемане и нови възможности за отдих. 

Според оценките, докладвани от Агенцията за околната среда на Обединеното кралство (2015 г.), разходите за морски стени (без да се включва поддръжката) варират от 700 до 5000 GBP/m (820—6300 EUR/m, въз основа на разходната база за 2007 г.). Очакват се големи разлики в разходите между проектите в резултат на големия брой горепосочени фактори, които засягат различни видове проекти за изграждане на „морски стени“. 

Струйниците обикновено са доста по-прости мерки с очаквани по-ниски разходи за строителство, подобни на разходите за буни и вълноломи. Според оценки, докладвани в UNEP-DHI (2016 г.), закупуването и транспортирането на скали въз основа на транспортно разстояние от около 50 км може да струва около 25 USD/тон (около 21 евро на тон), докато разходите за поставяне са около 40 USD/тон (около 34 евро на тон). 

Поддръжката следва да се разглежда както на етапа на проектиране, така и през целия експлоатационен срок на конструкцията. След буря, сезонни или годишни инспекции и свързаните с тях ремонтни дейности също са необходими за всички интервенции за брегова отбрана. 

Изграждането на брегови съоръжения за смекчаване на ерозията и твърдите морски защитни съоръжения, „способни да променят крайбрежието“, като например морски стени и кейове, попада в приложение II към оценката на въздействието върху околната среда (Директивата за ОВОС) и последващите изменения): Държавите членки решават дали проектите в приложение II следва да бъдат подложени на процедура за ОВОС за всеки отделен случай или по отношение на праговете и критериите. Това изискване обаче не засяга поддръжката и реконструкцията на тези работи. Всеки инфраструктурен проект, който може да окаже значително въздействие върху защитена зона по „Натура 2000“, трябва да бъде подложен на „подходяща оценка на въздействието му върху защитената зона“, за да се определи дали проектът ще окаже неблагоприятно въздействие върху целостта на защитената зона. 

Рамковата директива на ЕС за водите призовава за добро състояние на европейските водни обекти, включително крайбрежните води. Бреговите защитни съоръжения биха могли да променят хидроморфологичните характеристики на крайбрежните води, например по отношение на водния поток, състава и движението на седиментите. По този начин те могат да доведат до влошаване на екологичното състояние. Всички проекти, които правят това, ще трябва да отговарят на критериите, посочени в член 4, параграф 7 от директивата. Директивата на ЕС за наводненията предоставя правна рамка за действия и защита от наводнения. Изграждането и възстановяването на диги би могло да бъде част от мерките в рамките на плана за управление на риска от наводнения, който държавите членки се приканват да подготвят за прилагането на директивата. Директивата за морското пространствено планиране от 2014 г. изисква да се вземат предвид взаимодействията между сушата и морето, както и морските дейности и адаптирането към изменението на климата. Морските стени и кейовете могат да повлияят на тези взаимодействия суша/море. 

Простото разполагане на материала на място може да отнеме кратко време (обикновено по-малко от 1 година). Въпреки това целият процес  на избор на най-доброто решение, събиране и анализиране на данни за вълните, теченията и преноса на седименти, правилното проектиране на инфраструктурата и включването на заинтересованите страни в процеса на участие със сигурност изисква повече време (повече от 1 година по-специално за морските стени). Времето също зависи от дължината на крайбрежния участък, който трябва да бъде защитен, и от размера на конструкцията (дължина и височина на конструкцията), който се изисква, за да бъде ефективна. 

Морските стени и кейовете обикновено имат дълга продължителност на живота (обикновено 2 0—50 години), преди да е необходим основен ремонт. Редовните проверки на морските стени, за да се установи на ранен етап необходимостта от малки ремонтни действия, могат да подобрят експлоатационния срок на тези структури.