Θαλάσσια τείχη και προβλήτες

Ο θαλάσσιος τοίχος είναι μια κατασκευή από σκυρόδεμα, τοιχοποιία ή πασσάλους φύλλων. Είναι χτισμένο παράλληλα με την ακτή κατά τη μετάβαση μεταξύ της παραλίας και της ηπειρωτικής χώρας ή αμμόλοφου, για την προστασία της ενδοχώρας από την κυματική δράση και την πρόληψη της διάβρωσης των ακτών. Οι θαλάσσιοι τοίχοι μπορούν να συνδυαστούν με προβλήτες σε λιμενικές περιοχές, για τη σταθεροποίηση των πλευρών των καναλιών ναυσιπλοΐας και των παλιρροϊκών κολπίσκων και για την αποφυγή προσχώσεων. 

Τα Seawalls είναι συνήθως ογκώδεις δομές που έχουν σχεδιαστεί για να αντιστέκονται σε κύματα καταιγίδας. Το ύψος ενός θαλάσσιου τείχους θα καλύψει τουλάχιστον τη διαφορά μεταξύ του επιπέδου της παραλίας και της ηπειρωτικής χώρας, αν και συνήθως οι θαλάσσιοι τοίχοι είναι χτισμένοι ψηλότερα για να προστατεύσουν τη γη από την υπερχείλιση των κυμάτων. Τα θαλάσσια τείχη χρησιμοποιούνται επίσης για τη σταθεροποίηση των διαβρωτικών βράχων και την προστασία των παράκτιων δρόμων και οικισμών. Η κορυφή του τείχους συχνά εκτείνεται σε ένα πέτρινο τμήμα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για δρόμο, περίπατο ή χώρο στάθμευσης (βλ. για παράδειγμα το τετράγωνο «εξουδετέρωσης των κυμάτων» στην Οστάνδη). Το σχήμα της πρόσοψης του θαλάσσιου τοίχου καθορίζει την ικανότητά του να αντανακλά ή να διαχέει την κυματική ενέργεια. Οι ομαλοί, κάθετοι θαλάσσιοι τοίχοι αντανακλούν κυρίως την ενέργεια κυμάτων προς τη θάλασσα. Ενδεχομένως να δημιουργούν αναταράξεις και να αναστέλλουν τα ιζήματα, αυξάνοντας έτσι περαιτέρω τον κίνδυνο διάβρωσης. Οι κάθετοι θαλάσσιοι τοίχοι μπορούν επίσης να προκαλέσουν μια τρύπα καθαρισμού στους πρόποδες της δομής που οδηγεί στην αστάθεια της. Οι πλαγιές και η ακανόνιστη επιφάνεια του σχεδίου δομών των θαλάσσιων τοίχων μπορούν να βελτιώσουν την απόδοσή τους, επιτρέποντας το σπάσιμο κυμάτων, το διασκεδασμό ενέργειας και τη διασπορά της κατεύθυνσης της αντανάκλασης κυμάτων. 

Οι θαλάσσιοι τοίχοι βρίσκονται συχνά στην περίπτωση στενών ή απότομων παραλιών, όπου ένας τυπικός κυματοθραύστης είναι είτε πολύ μεγάλος είτε όχι οικονομικός. Χρησιμοποιούνται συχνά σε περιοχές όπου η περαιτέρω διάβρωση της ακτής θα οδηγήσει σε υπερβολικές ζημιές σε παράκτιους δρόμους και οικισμούς, παρέχοντας υψηλό βαθμό προστασίας και από πλημμύρες. Για να είναι αποτελεσματικές για τις πλημμύρες σε μεσοπρόθεσμη και μακροπρόθεσμη βάση, οι περιφερειακές και τοπικές προβλέψεις για την άνοδο της στάθμης της θάλασσας πρέπει να ενσωματωθούν στις προδιαγραφές σχεδιασμού. Θα πρέπει επίσης να εξεταστεί το ενδεχόμενο αύξησης του ύψους των κυμάτων και της θυελλώδους κατάστασης λόγω της κλιματικής αλλαγής, ώστε να διασφαλιστεί η ανθεκτικότητα και η αποτελεσματικότητα της δομής υπό σοβαρότερες κλιματικές συνθήκες. 

Ενώ τα θαλάσσια τείχη προστατεύουν τις υποδομές και τους οικισμούς στην ενδοχώρα, η διάβρωση μπροστά από τα θαλάσσια τείχη και στις παρακείμενες παράκτιες εκτάσεις θα συνεχιστεί επίσης με αυξανόμενο ρυθμό, χωρίς να επιλυθούν τα αίτια της διάβρωσης. Για την αντιμετώπιση των μειονεκτημάτων των θαλάσσιων τειχών και άλλων μέτρων γκρίζας προστασίας, όλο και περισσότερα έργα άρχισαν να ενσωματώνουν την κατασκευή θαλάσσιων τειχών και την ενίσχυσή τους με λύσεις που βασίζονται στη φύση στο πλαίσιο μεγάλων παράκτιων παρεμβάσεων (βλ., για παράδειγμα, αναψυχή Saltmarsh μέσω διαχειριζόμενης επανευθυγράμμισης στο Hesketh Out Marsh). Η ολοκλήρωση αυτή απαιτεί συντονισμό μεταξύ των διαφόρων επιπέδων διακυβέρνησης προκειμένου να διασφαλιστεί η μακροπρόθεσμη βιωσιμότητα των παρεμβάσεων προσαρμογής. 

Μια προβλήτα είναι μια δομή που έχει κατασκευαστεί για την προστασία ενός καναλιού πλοήγησης ή μιας παλιρροϊκής εισόδου, σταθεροποιώντας τη μία ή και τις δύο πλευρές. Τα αεριωθούμενα αεροπλάνα χρησιμοποιούνται επίσης για να αποφύγουν τους μεγάλους όγκους άμμου που γεμίζουν την είσοδο. Με τον τρόπο αυτό, βελτιώνεται η πλοϊμότητα του καναλιού ή, για τα παλιρροιακά κανάλια των περιοχών της λιμνοθάλασσας, εξασφαλίζεται επαρκές άνοιγμα για επαρκή ανταλλαγή νερού. Μια ευρεία ποικιλία των υλικών συμπεριλαμβανομένης της πανοπλίας βράχου, του σκυροδέματος, της συσσώρευσης τετραπόδων, και χάλυβα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή των λιμενοβραχιόνων. Τα αεριωθούμενα (όπως τα groynes) έχουν σχεδιαστεί για να διακόπτουν τη μεταφορά ιζημάτων σε μεγάλες αποστάσεις. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούν να προκαλέσουν συσσώρευση ιζημάτων στην ανοδική πλευρά και διάβρωση στην κατοδική πλευρά, λόγω έλλειψης μεταφερόμενων ιζημάτων. Η συσσώρευση άμμου στην ανοδική πλευρά μπορεί να δημιουργήσει χώρο για χερσαίες δραστηριότητες, για παράδειγμα για τον τουρισμό και τους λιμένες. Ωστόσο, η διάβρωση της κατολίσθησης μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική οπισθοδρόμηση της ακτογραμμής. 

Τα θαλάσσια τείχη και οι προβλήτες εφαρμόζονται πρωτίστως για τη διασφάλιση της προστασίας από πλημμύρες και καταιγίδες πολύτιμων ανθρώπινων οικισμών και δραστηριοτήτων, ιδίως σε κίνδυνο. Ωστόσο, μπορούν να επηρεάσουν αρνητικά το παράκτιο τοπίο και το περιβάλλον, καθώς και τη φυσική αξία μιας παραλίας και τη χρήση της. Ταυτόχρονα, αξιοποιώντας τη συσσώρευση άμμου στην ανηφορική πλευρά της δομής, οι δομές αυτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τεχνητή διεύρυνση της παραλίας και, ως εκ τούτου, να δημιουργήσουν πρόσθετο χώρο για ανθρώπινες δραστηριότητες. Ως εκ τούτου, η απόφαση για την κατασκευή θαλάσσιων τειχών και λιμενοβραχιόνων πρέπει να λαμβάνει υπόψη και να εξισορροπεί τις προοπτικές και τις ανάγκες των διαφόρων ενδιαφερόμενων μερών, λαμβανομένων υπόψη τόσο της φάσης υλοποίησης όσο και της φάσης συντήρησης. Στις διαβουλεύσεις με τα ενδιαφερόμενα μέρη θα πρέπει να συμμετέχουν οι τοπικές αρχές, οι τουριστικοί φορείς, οι παράκτιες κοινότητες, οι ΜΚΟ και τα ιδρύματα παράκτιας έρευνας. 

Αυτές οι αμυντικές δομές ενδέχεται να υπόκεινται σε εκτίμηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων, ανάλογα με την εθνική νομοθεσία και ρύθμιση. Όταν εφαρμόζονται σε περιοχές με υψηλή οικολογική αξία, οι οποίες προστατεύονται βάσει των οδηγιών για τα πτηνά και τους οικοτόπους (τόποι Natura 2000), συνήθως απαιτείται κατάλληλη εκτίμηση των δυνητικών επιπτώσεών τους. Και οι δύο διαδικασίες πρέπει να διασφαλίζουν το δικαίωμα πρόσβασης σε πληροφορίες και επίσημης διαβούλευσης με τα ενδιαφερόμενα μέρη. Ομοίως, η οδηγία της ΕΕ για τις πλημμύρες, η οδηγία-πλαίσιο της ΕΕ για τα ύδατα και η οδηγία για τον θαλάσσιο χωροταξικό σχεδιασμό απαιτούν διαδικασίες συμμετοχής του κοινού που μπορεί να περιλαμβάνουν αυτή την τυπολογία έργων. 

Η κατασκευή θαλάσσιου τείχους μπορεί να θεωρηθεί χρήσιμη επιλογή προσαρμογής όταν οι υψηλής αξίας παράκτιες περιοχές δεν μπορούν να προστατευθούν με άλλους τρόπους (π.χ. λόγω περιορισμών χώρου). Αν και η επιλογή παρέχει σε τοπικό επίπεδο υψηλό επίπεδο προστασίας από τη διάβρωση και τις πλημμύρες, προκαλεί μεγάλη ανησυχία για τη μακροπρόθεσμη βιωσιμότητα της προσέγγισης λόγω πιθανών περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Οι κύριοι παράγοντες επιτυχίας και περιορισμού των θαλάσσιων τειχών και των λιμενοβραχιόνων συζητούνται παρακάτω. 

Παράγοντες επιτυχίας 

• Ο θαλάσσιος τοίχος παρέχει υψηλό βαθμό προστασίας από τις παράκτιες πλημμύρες και τη διάβρωση. 

• Τα θαλάσσια τείχη έχουν χαμηλότερη απαίτηση χώρου από άλλες παράκτιες άμυνες, όπως τα αναχώματα. Οι θαλάσσιοι τοίχοι μπορούν να αυξηθούν για να αντιμετωπίσουν την άνοδο της στάθμης της θάλασσας, η οποία απαιτεί ταυτόχρονα μια διεύρυνση της θεμελίωσης. 
• Το υψηλό επίπεδο ασφάλειας που παρέχει ένα θαλάσσιο τείχος μπορεί να ευνοήσει την ανάπτυξη της ενδοχώρας. Η κορυφή του θαλάσσιου τείχους συχνά εκτείνεται σε ένα πέτρινο τμήμα που παρέχει άλλες λειτουργίες, π.χ. δρόμο, περίπατο ή θέσεις στάθμευσης. 
• Οι αρκετά μακριές προβλήτες περιορίζουν την προσρόφηση σε κανάλια εισόδου ή πλοήγησης, διατηρώντας έτσι επαρκές βάθος εντός του καναλιού. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να διευρύνουν τεχνητά την περιοχή της παραλίας στην ανηφορική πλευρά, προσφέροντας νέες ευκαιρίες για την ανάπτυξη χερσαίων οικονομικών και κοινωνικών δραστηριοτήτων. 
• Οι θαλάσσιοι τοίχοι και οι προβλήτες είναι μάλλον κοινές και απλές δομές που χρησιμοποιούνται ευρέως στις παράκτιες περιοχές. Έχουν εφαρμοστεί σε όλο τον κόσμο για πολλά χρόνια. Κατά συνέπεια, μια ευρεία εμπειρία μπορεί να στηρίξει τον ορθό σχεδιασμό και την κατασκευή τους, μεταξύ άλλων για τον μετριασμό των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. 

 Περιοριστικοί παράγοντες 

• Τα Seawalls είναι ελλιπώς ευέλικτες δομές. Κατά το στάδιο του σχεδιασμού, πρέπει να ληφθούν δεόντως υπόψη οι προβλέψεις για την άνοδο της στάθμης της θάλασσας και η πιθανή αύξηση της θυελλώδους δραστηριότητας, ώστε να διασφαλιστεί η διάρκεια ζωής των εν λόγω δομών ενόψει της κλιματικής αλλαγής. 
• Λόγω της κατακόρυφης τοποθέτησής τους στην ξηρά, οι προβλήτες μπορούν να διαταράξουν τη μετατόπιση της ακτής (μεταφορά ιζημάτων) και να προκαλέσουν διάβρωση κατάβασης. Όσο μεγαλύτερη είναι η προβλήτα, τόσο μεγαλύτερη επίδραση έχει στις παρακείμενες περιοχές. 
• Τα θαλάσσια τοιχώματα συχνά παρεμβαίνουν σε φυσικές διεργασίες, όπως η μετανάστευση οικοτόπων, προκαλώντας την υποβάθμιση των διαπαλιρροιακών οικοτόπων. Ωστόσο, αυτές οι επιπτώσεις εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την κύρια κατεύθυνση μεταφοράς κυμάτων και ιζημάτων και τον σχεδιασμό του θαλάσσιου τείχους. Η επιλογή των παράκτιων αμυντικών μέσων πρέπει να γίνεται σύμφωνα με τις ειδικές συνθήκες του τόπου και τους πρωταρχικούς και δευτερεύοντες στόχους (όπως η προστασία των κυμάτων, η σταθεροποίηση των δρόμων, η διατήρηση του χώρου και οι δυνατότητες πρόσδεσης). Όπου υπάρχει επαρκής χώρος και δεν υπάρχει σύγκρουση με άλλους πρωταρχικούς ή δευτερεύοντες στόχους, προτιμώνται συχνά πράσινα μέτρα (όπως η θρέψη της παραλίας και η αποκατάσταση των αμμόλοφων). 
• Τα θαλάσσια τοιχώματα συχνά δεν σταματούν τη διάβρωση μπροστά από τη δομή, αλλά αποτρέπουν τη διάβρωση των αμμόλοφων και της ενδοχώρας. Οι κάθετοι θαλάσσιοι τοίχοι συχνά αντανακλούν την κυματική ενέργεια αντί να την διαχέουν, γεγονός που καθιστά την ακτογραμμή περισσότερο υποκείμενη σε διάβρωση. Ως εκ τούτου, πολλοί θαλάσσιοι τοίχοι σχεδιάστηκαν πιο πρόσφατα για να ενσωματώσουν πλαγιές. 
• Όταν οι θαλάσσιοι τοίχοι υπερκαλύπτονται τακτικά ή όταν αυτό συμβαίνει σε μεγάλες καταιγίδες, το νερό μπορεί να αφαιρέσει το έδαφος ή την άμμο πίσω από τον τοίχο και να το αποδυναμώσει. Το υπερχείλιση του νερού κορεστεί το έδαφος και αυξάνει τις πιέσεις από την πλευρά της ξηράς, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει δομική κατάρρευση. Κατά την κατασκευή του θαλάσσιου τείχους πρέπει να λαμβάνονται υπόψη η άνοδος της στάθμης της θάλασσας και ο ενδεχόμενος υπερπληθυσμός. Σε γενικές γραμμές, η συνεχιζόμενη διάβρωση μπορεί να υπονομεύσει το πόδι της δομής και να απειλήσει τη σταθερότητά της. 
• Οι θαλάσσιοι τοίχοι και οι προβλήτες μπορούν να έχουν αρνητικές επιπτώσεις στη συνολική εμφάνιση του τοπίου και μπορούν να μειώσουν την ελκυστικότητά του. Κατά συνέπεια, είναι πολύ σημαντικό να δοθεί η δέουσα προτεραιότητα στην πτυχή του σχεδιασμού, μεταξύ άλλων με βάση τη διαβούλευση με τα ενδιαφερόμενα μέρη. 

Το κόστος κατασκευής των θαλάσσιων τειχών είναι υψηλό. Ωστόσο, αυτές οι δομές συνήθως απαιτούν χαμηλό κόστος συντήρησης εάν σχεδιαστούν σωστά. Το κόστος κατασκευής ποικίλλει ανάλογα με το σχήμα της δομής του θαλάσσιου τοίχου: ο όγκος του θαλάσσιου τοίχου εξαρτάται από το απαιτούμενο επίπεδο κορυφής, το επίπεδο θεμελίωσης, τη φόρτωση κύματος και τα αποδεκτά ποσοστά υπερχείλισης. Το κόστος για τους θαλάσσιους τοίχους ποικίλλει επίσης ανάλογα με τη διαθεσιμότητα και την εγγύτητα των δομικών υλικών και την περιβαλλοντική κατάσταση του χώρου. Εάν ο σχεδιασμός του θαλάσσιου τείχους περιλαμβάνει πρόσθετες εγκαταστάσεις, όπως δρόμους ή πεζόδρομους στην κορυφή του θαλάσσιου τείχους, το κόστος αυξάνεται κατά συνέπεια. Ωστόσο, το κόστος αυτό μπορεί να αντισταθμιστεί με καλύτερη ενσωμάτωση στο τοπίο, αυξημένη κοινωνική αποδοχή και νέες ευκαιρίες αναψυχής. 

Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις της Υπηρεσίας Περιβάλλοντος του Ηνωμένου Βασιλείου (2015), το κόστος για τα τοιχώματα της θάλασσας (μη συμπεριλαμβανομένης της συντήρησης) κυμαίνεται από 700 έως 5000 £/m (820-6300 €/m, με βάση το κόστος του 2007). Αναμένεται μεγάλη διακύμανση του κόστους μεταξύ των έργων λόγω του μεγάλου αριθμού των προαναφερθέντων παραγόντων που επηρεάζουν τα διάφορα είδη έργων θαλάσσιου τείχους. 

Οι προβλήτες είναι γενικά μάλλον απλούστερα μέτρα με αναμενόμενο χαμηλότερο κόστος κατασκευής, παρόμοιο με το κόστος των προβλητών και των κυματοθραυστών. Σύμφωνα με εκτιμήσεις που αναφέρονται στο UNEP-DHI (2016), η αγορά και η μεταφορά πετρωμάτων με βάση την απόσταση μεταφοράς περίπου 50 χιλιομέτρων μπορεί να κοστίσει περίπου 25 δολάρια ΗΠΑ/τόνο (περίπου 21 ευρώ ανά τόνο), ενώ το κόστος τοποθέτησης είναι περίπου 40 δολάρια ΗΠΑ/τόνο (περίπου 34 ευρώ ανά τόνο). 

Η συντήρηση θα πρέπει να εξετάζεται τόσο στο στάδιο του σχεδιασμού όσο και καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής της δομής. Για όλες τις επεμβάσεις παράκτιας άμυνας απαιτούνται επίσης επιθεωρήσεις μετά από θύελλα, εποχιακές ή ετήσιες επιθεωρήσεις και σχετικές εργασίες επισκευής. 

Η κατασκευή παράκτιων έργων για τον μετριασμό της διάβρωσης και της άμυνας στη σκληρή θάλασσα «ικανών να αλλοιώσουν την ακτή», όπως οι θαλάσσιοι τοίχοι και οι προβλήτες, εμπίπτουν στο παράρτημα II της εκτίμησης περιβαλλοντικών επιπτώσεων (οδηγία ΕΠΕ) και στις διαδοχικές τροποποιήσεις: τα κράτη μέλη αποφασίζουν αν τα έργα του παραρτήματος II θα πρέπει να υποβάλλονται σε διαδικασία ΕΠΕ, είτε κατά περίπτωση είτε όσον αφορά τα κατώτατα όρια και τα κριτήρια. Ωστόσο, η απαίτηση αυτή δεν επηρεάζει τη συντήρηση και την ανακατασκευή των εν λόγω έργων. Κάθε έργο υποδομής που ενδέχεται να έχει σημαντικές επιπτώσεις σε τόπο Natura 2000 πρέπει να υπόκειται σε «κατάλληλη εκτίμηση των επιπτώσεών του στον τόπο», προκειμένου να διαπιστωθεί αν το έργο θα επηρεάσει αρνητικά την ακεραιότητα του τόπου. 

Η οδηγία-πλαίσιο της ΕΕ για τα ύδατα ζητεί την καλή κατάσταση των υδατικών συστημάτων της Ευρώπης, συμπεριλαμβανομένων των παράκτιων υδάτων. Οι παράκτιες άμυνες θα μπορούσαν να μεταβάλουν τα υδρομορφολογικά χαρακτηριστικά των παράκτιων υδάτων, για παράδειγμα, όσον αφορά τη ροή του νερού, τη σύνθεση και τη μετακίνηση των ιζημάτων. Ως εκ τούτου, μπορούν να οδηγήσουν σε υποβάθμιση της οικολογικής κατάστασης. Τυχόν έργα που το πράττουν θα πρέπει να πληρούν τα κριτήρια που ορίζονται στο άρθρο 4 παράγραφος 7 της οδηγίας. Η οδηγία της ΕΕ για τις πλημμύρες παρέχει ένα νομικό πλαίσιο για τις αντιπλημμυρικές δράσεις και την άμυνα. Η κατασκευή και η αποκατάσταση αναχωμάτων θα μπορούσαν να αποτελέσουν μέρος των μέτρων στο πλαίσιο του σχεδίου διαχείρισης των κινδύνων πλημμύρας που καλούνται τα κράτη μέλη να προετοιμάσουν για την εφαρμογή της οδηγίας. Η οδηγία του 2014 για τον θαλάσσιο χωροταξικό σχεδιασμό απαιτεί να ληφθούν υπόψη οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ ξηράς και θάλασσας, καθώς και οι θαλάσσιες δραστηριότητες και η προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή. Οι θαλάσσιοι τοίχοι και οι προβλήτες θα μπορούσαν να επηρεάσουν αυτές τις αλληλεπιδράσεις ξηράς/θάλασσας. 

Η απλή τοποθέτηση του υλικού επιτόπου μπορεί να διαρκέσει σύντομο χρονικό διάστημα (γενικά λιγότερο από 1 έτος). Ωστόσο,  η όλη διαδικασία επιλογής της βέλτιστης λύσης, συλλογής και ανάλυσης δεδομένων σχετικά με τα κύματα, τα ρεύματα και τη μεταφορά ιζημάτων, ο σωστός σχεδιασμός της υποδομής και η συμμετοχή των ενδιαφερόμενων μερών σε μια συμμετοχική διαδικασία απαιτούν σίγουρα περισσότερο χρόνο (ιδίως για τα θαλάσσια τείχη περισσότερο από 1 έτος). Υλοποίηση t Ο χρόνος εξαρτάται επίσης από το μήκος του παράκτιου τμήματος που πρέπει να προστατευθεί και από τη διάσταση της δομής (μήκος και ύψος της δομής) που απαιτείται για να είναι αποτελεσματική. 

Οι θαλάσσιοι τοίχοι και οι προβλήτες έχουν γενικά μεγάλο προσδόκιμο ζωής (συνήθως 2 0-50 έτη) πριν απαιτηθεί σημαντική επισκευή. Η τακτική επιθεώρηση των θαλάσσιων τοιχωμάτων, για τον έγκαιρο εντοπισμό της ανάγκης για μικρή δράση επισκευής, μπορεί να βελτιώσει τη διάρκεια ζωής των εν λόγω δομών.