Способ защиты песчаных пляжей от размыва и устройство для его осуществления

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при защите песчаных пляжей от размыва прибойными волнами. Способ защиты песчаных пляжей от размыва включает размещение в зоне действия набегающей волны препятствия в виде замкнутого цилиндра, перемещающегося возвратно-поступательно путем перекатывания в зоне действия набегающей волны, совершая работу по уплотнению грунта. При накате волны для совершения работы используют энергию волны, а при откате - силу тяжести препятствия. Длина замкнутого цилиндра соответствует длине защищаемого участка пляжа. Способ осуществляется с помощью устройства, состоящего из оболочки, выполненной из тканевых материалов в виде цилиндра и наполненной жидкостью и воздухом. Оболочка выполнена с возможностью перекатывания и установлена в зоне действия набегающей волны. Изобретение позволяет решить задачу защиты песчаного пляжа от размыва за счет использования энергии прибойной волны. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при защите песчаных пляжей от размыва прибойными волнами.

Известен способ защиты песчаных пляжей от размыва прибойными волнами, включающий размещение в зоне воздействия разбивающейся волны препятствия, гасящего энергию волны. Препятствие выполняют в виде каменной наброски из рваного колотого камня или булыжника, размещенного навалом на поверхности песчаного грунта, или бетонных плит (Бахтин Б.М., Корюкин С.Н. Гидротехнические сооружения. - М.: Агропромиздат, 1991. - 351 с.). Толщину каменной наброски выбирают такой, чтобы обеспечивалось рассеяние энергии разбивающейся прибойной волны и распределение нагрузки на песчаный откос, при котором исключается размыв грунта.

Недостаток известного способа заключается в значительных трудовых и материальных затратах при его реализации, которые связаны с добычей камня или изготовлением бетонных плит, их транспортировкой и размещением на пляже. Кроме того, устройство, используемое в известном способе, не приспособлено к многократному использованию в процессе активного намыва песчаного пляжа.

Изобретение решает задачу защиты песчаного пляжа от размыва менее трудоемким способом за счет использования энергии прибойной волны.

Для получения необходимого технического результата в известном способе, включающем установку препятствия в зоне действия прибойной волны, предлагается использовать препятствие в виде замкнутого цилиндра, длина которого соответствует длине защищаемого участка пляжа. Препятствие перемещают возвратно-поступательно, совершая при этом работу по уплотнению песчаного грунта. При накате волны используют ее энергию для перекатывания препятствия, а при откате волны работу по перекатыванию совершает сила тяжести препятствия, которая откатывает препятствие в исходное положение.

Известно защитное устройство, выполненное в виде плотины из тканевых материалов в форме замкнутой цилиндрической оболочки, наполненной водой и воздухом (Бахтин Б.М., Корюкин С.Н. Гидротехнические сооружения. - М.: Агропромиздат. 1991. - 351 с.).

Недостатком устройства является то, что оно может лишь гасить энергию прибойной волны, а не приспособлено для совершения полезной работы по укреплению берега.

Изобретение решает задачу укрепления грунта за счет использования энергии прибойной волны для совершения этой работы.

Необходимый технический результат достигается тем, что препятствие в виде оболочки из тканевых материалов в виде замкнутого цилиндра, заполненное водой и воздухом, закрепляют с возможностью перекатывания и удерживают на напорном откосе с помощью парных канатов и анкеров, закрепленных в грунте.

Именно использование оболочки в виде замкнутого цилиндра из тканевых материалов, заполненного водой и воздухом, перемещение ее за счет энергии потока воды и откат ее под действием силы тяжести, удержание посредством канатов и анкеров на участке пляжа, требующего защиты от размыва, обеспечивает решение поставленной задачи.

На прилагаемом графическом материале изображен участок пляжа в процессе его защиты от размыва прибойной волной, вертикальный разрез. На схеме приняты следующие обозначения:

На напорном откосе 1 пляжа 2 устанавливают оболочку 3, выполненную из тканевых материалов в виде легкого замкнутого цилиндра с зажимами 4 для тросов 5, закрепляя ее с помощью парных тросов 5 и анкеров 6 в массиве пляжа 2. Оболочку 3 заполняют водой 7 и воздухом 8.

Обрушающаяся на напорный откос 1 пляжа 2 прибойная волна 9 и срывающийся с ее вершины бурун 10 деформируют оболочку 3 (положение ее в этот момент показано пунктиром), сжимая воздух 8, давление которого через воду 7 и оболочку 3 на ее участке АВ передается в виде распределенной нагрузки 11 на участок А'В' поверхности напорного откоса 1. Разрушаясь, прибойная волна 9 при ее дальнейшем перемещении перекатывает оболочку 3 по напорному откосу 1 и точка С оболочки 3 занимает положение точки С' на напорном откосе 1. Вода, перелетающая через оболочку 3, формирует за ней прудок-отстойник 12, который также перемещается вверх по откосу 1, а при сходе волны - частично фильтруется через грунт с осаждением в массиве твердых частиц.

Энергия прибойной волны 9 гасится, расходуясь на сжатие воздуха 8 и перемещение оболочки 3 и воды прудка-отстойника 12 вверх по напорному откосу 1, а в итоге - на уплотнение грунта пляжа на участке перекатывания оболочки 1 (участок А'С'). После завершения воздействия прибойного потока оболочка 3 возвращается в исходное положение (показанное на рисунке) и затем цикл повторяется.

Закрепление тросов 5 на оболочке 3 с помощью зажимов 4 и в массиве пляжа 2 с помощью анкеров 6 выполняют с таким расчетом, чтобы перемещение оболочки обеспечивалось на участке А'С' напорного откоса 1 пляжа 2, подвергающемуся размыву при экстремальном волновом воздействии.

Исходное положение оболочки 3 на напорном откосе 1 пляжа 2 (участок А'В') выбирается с учетом максимальной скорости и наибольшей интенсивности давления при ударе струи обрушения. Координаты центра этого участка можно рассчитать по методикам, изложенным в справочниках (например, Справочник по гидравлическим расчетам (Под редакцией П.Г.Киселева. Изд. 4-е, переработ. и доп. -М.: Энергия, 1972. 312 с., стр.249)).

1. Способ защиты песчаных пляжей от размыва, включающий размещение в зоне действия набегающей волны препятствия, отличающийся тем, что применяют препятствие в виде замкнутого цилиндра, длина которого соответствует длине защищаемого участка пляжа, перемещающегося возвратно-поступательно путем перекатывания в зоне действия набегающей волны, совершая работу по уплотнению грунта, причем при накате волны для совершения работы используют энергию волны, а при откате - силу тяжести препятствия.

2. Устройство для защиты песчаных пляжей от размыва, состоящее из оболочки, выполненной из тканевых материалов в виде цилиндра и наполненной жидкостью и воздухом, отличающееся тем, что устройство выполнено с возможностью перекатывания и установлено в зоне действия набегающей волны.