Zarośla, falochrony i sztuczne rafy

Groyne to konstrukcja zabezpieczająca nad brzegiem zbudowana prostopadle do linii brzegowej wybrzeża (lub rzeki), nad plażą i do powierzchni brzegu (obszar między regionem przybrzeżnym a wewnętrznym szelfem kontynentalnym), aby zmniejszyć dryf i osady pułapkowe. Pole groyne lub system to seria groynów działających razem w celu ochrony plaży. Skała jest często używana jako materiał budowlany, ale można również znaleźć drewniane groyny, stalowe groyny, gruzowe i wypełnione piaskiem groyny workowe lub groyny wykonane z elementów betonowych. Groyny skalne są ogólnie preferowane, ponieważ są bardziej trwałe i pochłaniają więcej energii falowej ze względu na ich przepuszczalną naturę. Drewno lub gabiony mogą być wykorzystywane do konstrukcji tymczasowych.

Groynes trap osady z longshore dryfować tak, że wybrzeże za warstwą piasku jest chronione przed erozją. Ich skuteczność zależy od ich rozszerzenia na rzekę lub morze. Podobnie jak każdy inny system działający na dalekie odpływy, mogą one negatywnie wpływać na transport i sedymentację obszarów podpływu, powodując erozję w dół. Innymi działaniami niepożądanymi (szczególnie w przypadku rzek) może być wzrost prędkości bieżącej w zwężonym obszarze przepływu, wraz ze wzrostem erozji łoża i pogłębieniem się poziomu łóżka. Groyny mogą być również stosowane w ujściach w celu zmniejszenia prędkości przepływu pływów na linii brzegowej. Groyny skalne mogą być bardziej skuteczne w tym przypadku, ponieważ drewniane groyny mają tendencję do odbijania energii, a nie pochłaniają ją. Zależy to od rodzaju konstrukcji drewnianych; ogólnie ekrany są mniej skuteczne.

Falochron jest strukturą przybrzeżną (zwykle strukturą kopca skalnego i gruzowego) wystającą do morza, która chroni statki przed falami i prądami, zapobiega zagłuszeniu kanału nawigacyjnego, chroni obszar brzegowy lub zapobiega mieszaniu termicznemu (np. chłodzenie ujęć wody). Falochron zazwyczaj składa się z różnych warstw kamiennych i jest zwykle opancerzony dużym kamieniem pancernym lub betonowymi jednostkami pancernymi (wyjątkiem są np. falochrony pionowe (kaissona). Falochron może być zbudowany na linii brzegowej lub morskiej (oddzielony lub falochron rafowy).

Sztuczne rafy (lub falochrony rafowe) to falochrony gruzu kopca z typowych kamieni jednowymiarowych z grzebieniem na poziomie morza lub poniżej. Są one zwykle budowane na morzu (często równolegle do brzegu). Są one zazwyczaj mniej inwazyjne i (w zależności od orientacji) mogą mieć mniejszy wpływ na procesy długoterminowe. Podobnie jak falochrony sztuczne rafy zmniejszają energię fal i chronią plażę przed erozją. Mogą być ciągłe lub segmentowane.

Aby zbudować groyny, falochrony i rafy, rozmiar skał, zbocza twarzy, wysokość grzbietu i szerokość grzbietu oraz palce i fartuchy powinny być zaprojektowane zgodnie z naturalnymi cechami miejsc, ponieważ czynniki te mają istotny wpływ na linię brzegową. Piasek może gromadzić się za falochronami i sztucznymi rafami, tworząc istotne elementy. Piasek może gromadzić się na tyle, aby połączyć się z falochronem i utworzyć tombolo (odcinek piasku opracowany przez załamanie fal, dyfrakcję i dryf dalekiego brzegu tworząc „szyję” łączącą strukturę z brzegiem). Biorąc pod uwagę znaczący wpływ tych struktur na środowisko przybrzeżne, należy je traktować jedynie w ramach globalnej polityki zarządzania adaptacyjnego, biorąc pod uwagę charakterystykę danego obszaru i potencjalne skutki dla całego wybrzeża. Budowa grojnów i falochronów może być również powiązana z programem żywieniowym na plaży, a groyny i falochrony mogą być stosowane w ramach chronionego podejścia żywieniowego na plaży.

Kategorie IPCC

Strukturalne i fizyczne: opcje inżynierii i środowiska zbudowanego

Udział zainteresowanych stron

W przypadku przeprowadzenia OOŚ dyrektywa UE przewiduje prawo do dostępu do informacji i do udziału w procedurach podejmowania decyzji dotyczących środowiska dla społeczeństwa, którego dotyczy przedsięwzięcie. Jeżeli projekt wywiera znaczący wpływ na obszar Natura 2000, „odpowiednia ocena” projektu infrastrukturalnego mogłaby obejmować proces udziału społeczeństwa, ale nie jest to obowiązkowe. Podobnie dyrektywa powodziowa, ramowa dyrektywa wodna i dyrektywa w sprawie planowania przestrzennego obszarów morskich ustanawiają procesy udziału społeczeństwa, które mogą obejmować te projekty.

Budowa grojów, falochronów i sztucznych raf może mieć wpływ na szereg zainteresowanych stron: dla lokalnych społeczności i właścicieli gruntów twarda obrona może negatywnie wpłynąć na ich własność. Twarda obrona może wizualnie zakłócić krajobraz, wpływając na interesy turystyczne, użytkowników rekreacyjnych i inne sektory.  Działania wodorozcieńczalne mogą również niekorzystnie wpłynąć, jeśli instalacja twardych konstrukcji pójdzie nie tak.

Czynniki sukcesu i czynniki ograniczające

Sztuczne struktury, takie jak groyny, falochrony lub rafy, mają tendencję do modyfikowania dryfu długomorskiego i mają niekorzystny wpływ na sąsiednie plaże, powodując erozję w dół. Ogólnie rzecz biorąc, aby uniknąć tych skutków na linii brzegowej, sztuczne pożywienie i/lub rozwój wydm są często lepsze od twardych struktur, takich jak groyny i falochrony, chyba że istnieją inne potrzeby, takie jak bezpieczne cumowanie statków. Jednak zakres blokowania długiego dryfu, zakłócenia przyległych plaż i degradacja wartości krajobrazu zależy w dużej mierze od projektu, orientacji konstrukcji i głównego kierunku transportu fal/sedimentu w danym miejscu.

Ogólnie rzecz biorąc, groyny są skuteczne w celu ochrony niektórych części wybrzeża i utrzymania stabilności górnej plaży. Są skuteczne na piaszczystych i żwirowych plażach, a także w rzekach i ujściach, aby zmniejszyć przepływ.

Falochrony zapewniają bezpieczne procedury cumowania i cumowania statków w portach. Zwiększają one wydajność, a tym samym zapewniają większą wydajność w zakresie załadunku i rozładunku statków.

Sztuczne struktury mają również pozytywny i negatywny wpływ na plaże i użytkowników plaży. Ogólnie rzecz biorąc, struktury te mogą mieć negatywny wpływ na wartości krajobrazu i mogą tworzyć bariery dla rekreacyjnego korzystania z plaży. Falochrony i groyny mogą jednak również generować wartość rekreacyjną: na przykład korzystne fale dla surferów i bezpieczne porty w falochronach dla cumowania przystani. Oddzielone falochrony mogą tworzyć dodatkową przestrzeń plażową, a zanurzone rafy mogą zapewnić substraty dla gatunków bentosowych (flora i fauna), poprawiając w ten sposób różnorodność biologiczną. Zanurzone rafy mogą nawet stać się atrakcyjne do snorkelingu. Falochrony mogą jednak powodować boczne osadzanie błota, wodorostów morskich i wychwytywania śmieci lub gruzu ze statków, czyniąc obszar plaży zarówno nieprzyjemnym, jak i niebezpiecznym. Prądy wokół końców falochronów i raf mogą być silne i niebezpieczne dla pływaków. Zanurzone rafy znajdują się na morzu, z dala od użytkowników plaży, ale jeśli nie działają zgodnie z przeznaczeniem, mogą stanowić zagrożenie dla nawigacji i sportów wodnych, takich jak surfing.

Koszty i korzyści

Koszty budowy zależą w znacznym stopniu od wymiarów konstrukcji. Na koszty mogą mieć duży wpływ dostępność odpowiednich skał, koszty transportu na plac budowy i związane z tym koszty odżywienia plaż, często wymagane przy budowie groynes.

Szacuje się, że w Holandii groyny kosztują od 3 000 do 15 000 EUR za metr uruchomiony. Szacuje się, że falochrony kosztują od 10 000 do 50 000 EUR za metr bieżący. Szacuje się, że sztuczne rafy kosztują około 15 000 EUR do 35 000 EUR za metr roboczy konstrukcji (Deltares, 2014).

Według Scottish Natural Heritage, w 2000 roku koszty budowy grojów skalnych wahały się od 10 000 GBP do 100 000 GBP (12,500 – 125 000 EUR) na konstrukcję. Koszty budowy falochronów są wysokie – od 40 000 do 100 000 GBP (50 000 – 125 000 EUR) – ale wymagają niskiej konserwacji; w przypadku tych dwóch struktur w szczególności należy dodać koszty pożywienia plażowego. Koszty budowy sztucznych raf są stosunkowo wysokie – od 20 000 do 60 000 GBP (25 000-75 000 EUR)/100 m konstrukcji.

Aspekty Prawne

Budowa prac przybrzeżnych w celu złagodzenia erozji i ochrony przed erozji morza twardego „zdolna do zmiany wybrzeża” znajduje się w załączniku II do dyrektywy OOŚ (ujednoliconej jako dyrektywa 2011/92/UE): Państwa członkowskie decydują, czy przedsięwzięcia wymienione w załączniku II powinny zostać poddane procedurze OOŚ, czy to indywidualnie, albo pod względem progów i kryteriów. Wymóg ten nie ma jednak wpływu na konserwację i rekonstrukcję tych prac.

Każde przedsięwzięcie infrastrukturalne, które może mieć znaczący wpływ na obszar Natura 2000, musi zostać poddane „odpowiedniej ocenie jego skutków dla obszaru” w celu ustalenia, czy przedsięwzięcie niekorzystnie wpłynie na integralność terenu.

Ramowa dyrektywa wodna wzywa do zapewnienia dobrego stanu środowiska europejskich jednolitych części wód, w tym wód przybrzeżnych. Obrona przybrzeżna mogłaby zmienić właściwości hydromorfologiczne wód przybrzeżnych, na przykład pod względem przepływu wody, składu osadów i przemieszczania się, a tym samym pogorszenia stanu ekologicznego. Wszelkie projekty, które to czynią, musiałyby spełniać kryteria określone w art. 4 dyrektywy. Unijna dyrektywa powodziowa (2007/60/WE) zapewnia ramy prawne dla działań przeciwpowodziowych i obrony przeciwpowodziowej. Budowa i odbudowa wałków może być częścią działań w ramach planów zarządzania ryzykiem powodziowym. Dyrektywa w sprawie planowania przestrzennego obszarów morskich z 2014 r. wymaga uwzględnienia interakcji między lądem a morzem, a także działań morskich i przystosowania się do zmiany klimatu. Groyny, falochrony i systemy sztucznych raf falochronowych mogą wpływać na te interakcje między lądem a morzem.

Czas wdrożenia

Zmienna.

Okres użytkowania

Falochrony mają typową żywotność konstrukcji 30-50 lat. Dotyczy to większości struktur skalnych. Drewniane groyny mają żywotność około 10-25 lat; i groyny wykonane z gabionów 1-5 lat.

Strony internetowe:

Bibliografia: