Волнорез (в США groin ) — это жесткое гидравлическое сооружение, построенное перпендикулярно берегу океана (в прибрежной инженерии ) или берегу реки, прерывающее поток воды и ограничивающее движение осадка . Обычно его делают из дерева, бетона или камня. В океане волнорезы создают пляжи , предотвращают эрозию пляжа, вызванную дрейфом вдоль берега , где это доминирующий процесс, и способствуют питанию пляжа . Также часто происходит поперечное движение берега, которое, если оно длиннее волнореза, ограничивает его эффективность. В реке волнорезы замедляют процесс эрозии и предотвращают затор льда , что, в свою очередь, облегчает навигацию.
Волнорез может быть полностью под водой, в этом случае это подводная волнорезная стена . Они часто используются в тандеме с морскими дамбой и другими прибрежными инженерными сооружениями. Волнорезы, однако, могут привести к тому, что береговая линия будет восприниматься как неестественная. Волнорезы, как правило, прямые, но могут иметь различную форму в плане, быть проницаемыми или непроницаемыми, построенными из различных материалов, таких как дерево, песок, каменный щебень или габион и т. д .
Термин «волна» происходит от старофранцузского слова groign , от позднелатинского grunium , « рыло ». [1]
Большое количество волнорезов было обнаружено вдоль 1000-километрового участка реки Нил , между первым и четвертым порогами . [2] Самым ранним из обнаруженных на сегодняшний день, как оказалось, более 3000 лет, но исследователи предполагают, что эта техника могла быть понята уже в четвертом тысячелетии до нашей эры. [2] Недавно обнаруженные волнорезы находятся на территории современного Египта ( Асуан ), но в основном в Судане , в районах древней Нубии , некоторые из них были построены египетскими правителями, а некоторые, возможно, являются работой местных нубийцев. [2]
Одно из самых ранних упоминаний волнорезов связано с запланированными улучшениями заиленной гавани Дувра неким Фернандо Пойнцем в 1582 году. [3] [4] [5]
В 1713 году был построен первый деревянный волнорез для защиты набережной и береговой линии Брайтона , которые были сильно повреждены во время Великого шторма 1703 года , а затем и в 1705 году. [6] В 1867 году первый бетонный волнорез был построен недалеко от Ист-стрит в Брайтоне в качестве прогулочной дорожки длиной 195 футов (59 м). [7]
Волнорез постепенно создает и поддерживает широкую зону пляжа на своей восходящей стороне, улавливая осадки, взвешенные в океанском течении. Этот процесс называется аккрецией песка и гравия или эволюцией пляжа . Он уменьшает эрозию на другой, т. е. нисходящей, стороне, уменьшая скорость и силу волн, ударяющихся о берег. Это физический барьер, останавливающий транспорт осадка в направлении вдольберегового дрейфа (также называемого вдольбереговым транспортом). Если волнорез правильно спроектирован, то количество материала, которое он может удерживать, будет ограничено, и избыток осадка будет свободно перемещаться по системе. Однако, если волнорез слишком большой, он может улавливать слишком много осадка, что может вызвать сильную эрозию пляжа на нисходящей стороне.
Волнорезы обычно размещаются рядами, как правило, все перпендикулярно берегу. Зоны между группами волнорезов называются полями волнорезов .
Плохо спроектированный волнорез (слишком длинный и не соответствующий уникальным особенностям побережья) также может ускорить эрозию пляжа с нисходящим течением, который получает мало или совсем не получает песка из прибрежного дрейфа. Этот процесс известен как синдром терминального волнореза, потому что в серии волнорез он происходит после терминального волнореза (последний волнорез на стороне нисходящего течения пляжа или береговой линии).
Волнорез — это искусственное сооружение, построенное параллельно берегу, похожее на естественно образованные барьерные острова , которое обычно не прикреплено к берегу. Когда волнорез строится для прикрепления волнореза к берегу, он называется « волнорез на мысе » , также известный как «волнорез на переборке», «волнорез на мысе», «волнорез Т-образной формы» или «волнорез Т-образной формы».
Длина и высота волнолома, а также расстояние между волноломами определяются в соответствии с местной волновой энергией и уклоном пляжа. Слишком длинные или слишком высокие волноломы, как правило, ускоряют эрозию нисходящего течения и неэффективны, поскольку задерживают слишком много осадка. Слишком короткие, слишком низкие или слишком проницаемые волноломы неэффективны, поскольку задерживают слишком мало осадка. Если волнолом недостаточно простирается в сторону суши, вода (например, во время прилива в сочетании со штормовым нагоном) может протекать мимо конца волнолома, обращенного к суше, и размывать канал, обходящий волнолом, процесс, известный как флангирование .
Речные волнорезы ( шпоры , крыльевые дамбы или крыльевые плотины ) часто строятся почти перпендикулярно берегам реки, начинаясь у берега реки корнем и заканчиваясь на линии регулирования головой. Они поддерживают русло, предотвращая затор льда, и в более общем плане улучшают навигацию и контроль над боковой эрозией, которая может образоваться из-за меандров . Волнорезы оказывают большое влияние на морфологию реки : они вызывают автономную деградацию реки. [8]
Их также используют вокруг мостов для предотвращения размыва мостов .
Волнорезы можно различать по способу их конструкции, по тому, находятся ли они под водой, по их влиянию на течение реки или по форме. [9]
Волнорезы могут быть построены с различными формами в плане. Некоторые примеры включают прямые волнорезы, волнорезы в форме хоккейной клюшки или изогнутые, волнорезы в форме перевернутой хоккейной клюшки, волнорезы в форме хвоста или галочки, L-образную головку, прямые волнорезы с оголовком пирса (морской конец поднят на сваях, поскольку оголовок пирса поднят на сваях, он не действует как волнорез), Т-образную головку ( волнорезы на мысе , волнорез, прикрепленный к берегу с помощью прямого волнореза, сам оголовок/волнорез может иметь прямую, Y-образную, стреловидную или крыловидную форму).
Деревянные волнорезы, шпунтовые волнорезы, волнорезы из мешков с песком , насыпи из щебня или габионы и т. д.
Волнорезы могут быть проницаемыми, позволяя воде течь с пониженной скоростью, или непроницаемыми, блокируя и отклоняя поток.
Волнорезы могут быть погруженными или нет в нормальных условиях. Обычно непроницаемые волнорезы не погружены, так как поток поверх твердых волнорезов может вызвать сильную эрозию вдоль стоек. С другой стороны, погруженные волнорезы могут быть проницаемыми в зависимости от необходимой степени возмущения потока.
Волнорезы могут быть притягивающими, отклоняющими или отталкивающими.
