해변 영양

Beach nourishment
호주의 골드 코스트 해변은 해변 영양 [1]공급 프로젝트의 대상이 되어 왔다.
해변 영양 공급 장치

해변 영양(해변 재생,[2] 해변 보충 또는 모래 보충이라고도 함)은 해안 표류 또는 침식으로 손실된 침전물이 다른 원천으로부터 대체되는 과정을 말합니다.해변이 넓어지면 서프 존 전체에 에너지를 분산시켜 폭풍 해일,[citation needed] 쓰나미 및 비정상적으로 높은 조류로부터 고지대의 구조물과 인프라를 보호함으로써 해안 구조물의 폭풍 피해를 줄일 수 있다.해변 영양은 일반적으로 해안 방어를 목적으로 하는 대규모 통합 해안 지역 관리의 일부이다.영양공급은 전형적으로 반복적인 과정이다. 왜냐하면 영양공급은 부식을 일으키는 물리적인 힘을 제거하지 않고 단지 그 효과를 완화시키기 때문이다.

미국의 첫 번째 영양 공급 프로젝트는 1922년과 1923년 뉴욕 코니 아일랜드에서 이루어졌다.이것은 이제 공공 및 민간 [3][4]단체에서 사용하는 일반적인 해안 보호 조치가 되었습니다.

역사

미국의 첫 번째 영양 공급 프로젝트는 1922년부터 [5][6]1923년까지 뉴욕 코니 아일랜드에서 건설되었습니다.

1970년대 이전에는 모래와 모래 언덕에 직접 모래를 뿌리는 것이 영양 공급이었다.그 후, 바람, 파도, 조수의 힘에 의지해 해변과 [7][8]모래언덕에 모래를 더 많이 뿌리는 더 많은 해안 자양분이 이루어졌습니다.

인구 증가와 상대적인 해수면 [8]상승 예상으로 인해 영양 사업의 수와 규모가 크게 증가했다.

침식

해변 침식은 해안 침식의 특정 부분집합이며, 이는 해변 형태역학을 통해 해안 지형을 바꾸는 생물 침식의 한 유형이다.주로 해안 표류와 해안 개발 위험으로 인해 해변의 현대적 불황은 수많은 발생이 있다.

침식의 원인

해변은 자연적 또는 사람의 영향(해수욕장 도난/모래 채굴)[9]으로 인해 침식될 수 있습니다.

침식은 폭풍 활동에 대한 자연스러운 반응이다.폭풍우 동안, 눈에 보이는 해변의 모래는 해변을 보호하는 모래 막대를 형성하기 위해 잠깁니다.잠수는 사이클의 일부일 뿐입니다.잔잔한 날씨 동안 작은 파도는 모래를 철근에서 눈에 보이는 해변 표면으로 돌려보냅니다.

일부 해변은 해안 과정에서 폭풍에 자연적으로 반응할 수 있는 충분한 모래가 없다.모래가 충분하지 않으면, 해변은 폭풍 후에 회복할 수 없다.

많은 높은 침식 지역이 인간의 활동에 기인한다.그 이유로는 모래 언덕을 잠그는 방조제, 해안 수송을 방해하는 항만과 같은 해안 구조물, 댐 및 기타 하천 관리 구조물 등이 있습니다.지속적인 장기적인 재자원화 노력, 특히 관문-케이프 해안선은 연안 운송 억제 및 하류 [10]침식에 역할을 할 수 있다.이러한 활동은 댐 건설(이로 인해 하천 침전물 발생원을 감소시킴으로써) 또는 제티와 같은 연안 장벽 건설 또는 유입구의 심화를 통해 자연 침전물 흐름을 방해한다. 따라서 [11]침전물의 해안 수송을 방지한다.

해안선 보호 접근 방식 유형

해변 복구 작업 전후 사진, 플로리다 해안선

해안선 보호를 위한 해안 엔지니어링에는 다음이 포함됩니다.

  • 소프트 엔지니어링:해변 영양은 부드러운 접근의 한 종류이다.그것은 해변 자원을 보존하고 단단한 구조물의 부정적인 영향을 피했기 때문에 인기를 얻었다.대신, 영양은 더 큰 모래 저장고를 만들어 해안선을 바다 쪽으로 밀어냄으로써 "부드러운" 구조(즉, 비영구적)를 형성합니다.

해변 영양 접근법

평가

이점

  • 해변을 넓힙니다.
  • 해변 뒤에 있는 구조물을 보호합니다.
  • 스톰 [12]프로텍션
  • 인근 특성의 땅값이 높아집니다.
  • 관광과 [12][13]레크리에이션을 통한 경제 성장.
  • 여러 [12]종의 추가 서식지로 사용될 수 있습니다.
  • 해변의 영양섭취는 침식압력에 [12]대처하기 위한 유일한 실용적인 환경친화적 접근법이다.
  • 갯벌 [13]안정에 도움이 되는 새로운 식생 생육 촉진

단점들

  • 모래가 추가되면 폭풍이나 상향 드리프트 모래 [13]공급원이 부족하여 모래가 침식될 수 있습니다.
  • 비용이 많이 들고 [13]반복 적용이 필요합니다.
  • 영양 [13]공급 중 접근 제한
  • 해양 [13]생물 파괴/배리.
  • 충분히 유사한 [13]재료를 찾는 데 어려움이 있습니다.

고려 사항.

비용.

영양은 전형적으로 반복적인 과정인데, 영양은 침식의 영향을 완화시키지만 원인을 제거하지는 않기 때문이다.양호한 환경은 영양 프로젝트 간의 간격을 증가시켜 비용을 절감합니다.반대로, 높은 침식률은 영양을 재정적으로 [14][15]비현실적으로 만들 수 있다.

많은 해안 지역에서 넓은 해변의 경제적 영향은 상당할 수 있다.1923년 이후,[16] 미국은 해변을 재건하기 위해 90억 달러를 썼다.가장 주목할 만한 예 중 하나는 1976-1981년에 걸쳐 보충된 플로리다 마이애미 비치에 접한 10마일(16km) 길이의 해안선이다.이 프로젝트에는 약 8천 6백만 달러의 비용이 들었고 그 지역의 경제를 [17]활성화시켰다.영양이 공급되기 전에는 해변이 너무 좁아서 걸을 수 없는 곳이 많았는데, 특히 만조 때는 더욱 그랬다.

1998년에 미국에서 알려진 모든 해변 영양 프로젝트에 대한 개요가 작성되었다(418개 프로젝트).이 모든 영양소의 총 부피는 6억4800만 입방 야드(4억9500만3)였고 총 비용은 3억3800만 달러(1996년 가격 수준 조정)였다.이것은 US3$6.84/m입니다.[17] 2000년에서 2020년 사이에 미국에서는 m당 가격이3 상당히 상승한 반면(아래 표 참조), 유럽에서는 가격이 하락했다.

미국의 영양비
입방미터당 US$ 단위
지정된 연도의 환율을 사용하여 €로 환산
위치 연도 양
(백만3 m)		 비용.
(백만 달러)		 코스트/m3
(US$)		 코스트/m3
(€)
마이애미[18] 비치 2017 O.388 11.5 33.7 38.1
머틀 비치 1976 3.8 70.1 18.4 15.3
버지니아 비치 2017 1.2 21.5 17.9 20.2
몬머스[21] 해변 2021 0.84 26 20.1 23.7
캐롤라이나 & 쿠레[22] 2022 1.4 20.3 14.5 14.5

북해 주변은 물가가 훨씬 싸다.2000년에 북해 연안 관리 [23]그룹에 의해 인벤토리가 작성되었다.

영양 비용(입방미터당 €, 가격 수준 1999)
나라 해변 영양 연안 영양
영국 10 - 18
벨기에 5-10
네덜란드 3.2 - 4.5 0.9 - 1.5
독일. 4.4
덴마크 4.2 2.6

네덜란드에서 더 자세한 데이터를 얻을 수 있습니다. 네덜란드 사례 연구에 대한 섹션의 아래를 참조하십시오.

사용 가능한 준설선단이 없는 지역의 자양분 가격은 입방미터당 20 - 30유로 정도 되는 경우가 많다.

폭풍 피해 감소

넓은 해변은 좋은 에너지 흡수체로서, 심한 폭풍이 고지 구조에 영향을 미칠 수 있는 저지대에서 중요하다.광활한 해변이 구조적 손상을 줄이는 효과는 폭풍 후 실시된 현장 연구와 인정된 해안 공학 [12]원리를 통해 입증되었다.

환경에 미치는 영향

해변의 영양은 지역 생태계에 큰 영향을 미친다.영양 공급은 새로운 모래 밑에 유기체를 묻음으로써 대상 지역의 유기체에 직접적인 사망을 초래할 수 있다.산호초에 모래가 퇴적되거나 퇴적된 모래가 굳는 등 발생원과 대상 지역 모두의 해저 서식지가 파괴된다.수입 모래는 대상 환경과 특성(화학적 구성, 입자 크기, 비토종)이 다를 수 있습니다.빛 가용성이 감소하여 인근 암초와 물에 잠긴 수생 식물에 영향을 미칠 수 있다.수입 모래는 지역종에 독성이 있는 물질을 포함할 수 있다.근해 환경에서 재료를 제거하면 부분적으로 물에 잠긴 경사를 급경사로 인해 해안선이 불안정해질 수 있다.미래의 침식을 줄이기 위한 관련 시도는 개발 [24]압력을 증가시키는 잘못된 안전감을 제공할 수 있습니다.

바다거북

새로 퇴적된 모래는 거북이의 둥지 파기를 복잡하게 만들고 굳을 수 있다.하지만, 영양은 바다새와 해변 식물뿐만 아니라 그들에게 더 나은 서식지를 제공할 수 있습니다.플로리다주는 준설관에 [25]특수 그릴을 추가함으로써 준설관이 펌프로 거북이를 빨아들일 것이라는 우려를 해소했다.

사용재료

특정 프로젝트에 적합한 재료의 선택은 단기 [26]및 장기적 영향을 모두 고려하여 설계 요구, 환경 요인 및 운송 비용에 따라 달라집니다.

가장 중요한 재료 특성은 토종 재료와 밀접하게 일치해야 하는 침전물 입자 크기입니다.과잉 실트 및 점토 분율(진흙) 대 영양 영역의 자연 혼탁도는 일부 재료를 부적합하게 합니다.곡립 크기가 일치하지 않는 프로젝트는 상대적으로 성과가 저조했습니다.토종 모래보다 약간 작은 영양 모래는 토종 모래와 같은 크기(또는 그보다 큰) 모래에 비해 평형 건조 해변 폭이 상당히 좁아질 수 있습니다.재료 적합도를 평가하려면 일반적으로 지구물리학적 프로파일과 표면 [26]및 코어 샘플을 포함하는 모래 조사가 필요합니다.

유형 묘사 환경 문제
오프쇼어 외해에 노출되는 것은 이 환경을 가장 어려운 운영 환경으로 만든다.해안선의 파동 에너지에 대한 깊이 변경의 영향을 고려해야 한다.내비게이션 프로젝트와 결합할 수 있습니다. 단단한 바닥과 이동성 [26]종에 미치는 영향.
흡입구 안정화된 흡입구에 있는 제트기 사이의 모래.종종 항로 준설과 자연 [26]입구와 분출 입구의 썰물 또는 홍수 삼각주와 관련이 있다.
부가 해변 소스 [26]비치의 손상으로 인해 일반적으로 적합하지 않습니다.
고지 일반적으로 토지 공급원으로부터 허가를 받고 영향을 평가하기 가장 쉽다.완화의 기회를 제공합니다.한정된 양의 경제적 [26]예금과 품질. 광업과 육로 운송의 잠재적인 2차 영향.
리버린 잠재적으로 고품질로 상당한 양입니다.전송 거리가 비용 요인일 수 있습니다. 천연 해안 모래 [26]공급을 방해할 수 있습니다.
석호 과립이 심할 때가 많다.종종 장벽 해변에 가깝고 보호구역에 있어 건설이 용이합니다.주요 소스는 홍수 방지 델타입니다.[26] 습지를 훼손할 수 있다.
인공 또는 비원주민 통상, 높은 수송 및 재배포 코스트.깨진 유리를 재활용하기 위한 몇몇 실험실 실험들이 행해졌다.바하마에서 온 아라곤인이 [26]유력한 소식통이다.
비상. 유입구와 지역 싱크대 부근의 퇴적물과 충분한 공급이 있는 안정적인 해변의 모래.일반적으로 폭풍 후에만 사용하거나 다른 저렴한 옵션은 제공되지 않습니다.내비게이션 프로젝트와 [26]결합할 수 있습니다. 소스 사이트에 해를 입힙니다.목표 요건과 일치하지 않습니다.

일부 해변은 원래보다 더 고운 모래로 영양을 공급받았다.열발광 모니터링은 폭풍이 그러한 해변을 훨씬 더 빨리 잠식할 수 있다는 것을 보여준다.이것은 [27]하와이의 와이키키 영양 프로젝트에서 관찰되었습니다.

영양 프로필

해변 프로필 영양은 전체 해변 프로필에 영양을 공급하는 프로그램을 설명합니다.이 경우, "프로파일"은 물 위에서 바다까지 침식되지 않은 해변의 경사면을 의미한다.골드코스트 프로필 영양 프로그램은 전체 모래 부피의 75%를 낮은 수위 이하로 설정했습니다.일부 해안 당국은 시간이 지남에 따라 자연 해변의 크기가 커지도록 하기 위해 해저 해변(일명 "근해 영양 공급")에 영양을 과잉 공급한다.이러한 접근법은 인간의 활동에 의해 침식된 해변을 영구적으로 보호하지 않으며, 따라서 그러한 활동은 [citation needed]완화되어야 한다.

프로젝트 영향 측정

퍼포먼스 위험성 해변 영양

영양 프로젝트는 보통 물리적, 환경적, 경제적 목표를 수반합니다.

대표적인 물리적 측정에는 건조 해변 폭/높이, 폭풍 후 모래 부피, 폭풍 후 손상 방지 평가 및 수성 모래 부피가 포함됩니다.

환경 대책에는 해양 생물 분포, 서식지 및 개체수가 포함됩니다.

경제적 영향에는 레크리에이션, 관광, 홍수 및 "재난" 예방이 포함됩니다.

많은 영양 프로젝트는 추가적인 관광 지출에 의존하는 경제적 영향 연구를 통해 지지된다.그러나 이 접근방식은 만족스럽지 못하다.첫째, 이러한 지출이 증분적이라는 것을 입증하는 것은 없다(다른 인근 지역의 지출을 이전할 수 있다).둘째, 경제적 영향은 비용 편익 [28]분석처럼 모든 경제 주체의 비용과 편익을 고려하지 않는다.홍수 보험 비용이나 재해 지원에 영양 프로젝트를 짜넣는 기법은 여전히 [29]논란이 되고 있다.

해변 영양 프로젝트의 성과는 입구나 공학적 구조의 복잡함 없이 길고 직선적인 해안선에서 가장 예측 가능합니다.또한 예측 가능성은 특정 [citation needed]위치의 해안선 변화보다는 평균 해안선 변화 등 전반적인 성능에 더 좋다.

영양 공급은 미국 국가 홍수 보험 프로그램과 연방 재난 [citation needed]지원의 자격에 영향을 미칠 수 있습니다.

영양은 해안 개발을 촉진하는 의도하지 않은 결과를 초래할 수 있으며, 이는 다른 해안 [24]위험의 위험을 증가시킨다.

기타 해안선 보호 접근법

영양 공급만이 침식하는 해변을 해결하는 데 사용되는 유일한 기술은 아니다.다른 것들은 단독으로 사용하거나 경제적, 환경적, 정치적 고려사항에 따라 영양과 함께 사용할 수 있습니다.

댐 건설과 같은 인간 활동은 자연적인 퇴적물 흐름을 방해할 수 있다(따라서 하천 퇴적물 발생원을 줄임).해안 방벽의 건설과 유입구의 심화는 해안 침전물 수송을 방지할 수 있다.

하드 엔지니어링 또는 구조 접근법

구조적인 접근은 침식을 막기 위해 시도한다.무기고는 호안, 방조제, 분리된 방파제, 사타구니 등을 건설하는 것을 포함한다.해안과 평행하게 이어지는 구조물(해안 또는 호안)은 침식을 방지합니다.이것은 구조물을 보호하지만, 벽 밖에 있는 해변은 보호하지 않습니다.그 해변은 보통 몇 개월에서 수십 [citation needed]년의 기간에 걸쳐 사라진다.

해안과 수직으로 흐르는 그로인 및 방파제가 침식으로부터 보호한다.방파제를 수입 모래로 채우면 해안 하천(해안을 따라 흐르는 바다)의 모래가 방파제에 갇히는 것을 막을 수 있습니다.그렇지 않으면 방파제가 하류 해변의 모래를 빼앗고 그곳의 침식을 가속화할 수 있다.[30]

갑옷은 해변/해양 접근을 제한하고, 인접한 해안선의 침식을 강화하며, 장기적인 [31]유지보수가 필요할 수 있습니다.

관리형 후퇴

관리형 후퇴는 해안선이 침식됨에 따라 구조물 및 기타 인프라를 내륙으로 이동시킵니다.퇴각은 급격한 침식 지역이나 개발이 거의 또는 오래되지 않은 곳에서 더 자주 선택됩니다.

소프트 엔지니어링 어프로치

해변 탈수

모든 해변은 조류, 강수량, 바람, 파도, 조류에 따라 성장하고 축소된다.습한 해변은 모래를 잃는 경향이 있다.파도는 건조한 해변으로 쉽게 침투하여 모래 퇴적물을 퇴적시킨다.바닷물이 배수구보다 빨리 가라앉기 때문에 일반적으로 바닷물은 썰물 때 젖는다.그 결과, 대부분의 침식은 썰물 때 일어난다.PEM(Pressure Equalizing Module)을 사용한 해변 배수(해치 탈수)는 해변이 썰물 때 더 효과적으로 배수할 수 있도록 합니다.습한 해변의 시간이 줄어들면 침식도 줄어듭니다.해안에 수직으로 삽입된 투과성 PEM 튜브는 지하수의 여러 층을 연결합니다.지하수는 PEM 튜브로 유입되어 중력이 더 거친 모래 층으로 전달되어 더 [32]빨리 배출됩니다.PEM 모듈은 둔치에서 평균 저수선까지 일렬로 배치됩니다.행 간 거리는 보통 91m(300피트)이지만 이는 프로젝트에 따라 다릅니다.PEM 시스템은 다양한 크기로 제공됩니다.모듈은 다양한 유압 전도도로 층을 연결합니다.공기/물은 [citation needed]압력으로 유입되어 균등화할 수 있습니다.

PEM은 최소 침습성이며,[citation needed] 일반적으로 해변의 약 0.00005%를 차지한다.튜브는 해변 표면 아래에 있으며 눈에 보이는 존재는 없습니다.PEM은 덴마크, 스웨덴,[32] 말레이시아 및 플로리다의 해변에 설치되어 있습니다.해변 탈수의 효과는 실물 크기의 해변, 특히 모래 해변 [33]사례에서 설득력 있게 입증되지 않았습니다.탈수 시스템은 수면을 상당히 낮추는 것으로 나타났지만, 다른 형태역학적 효과는 일반적으로 미세 [34][35][36][37]퇴적물에 대한 탈수 안정화 효과를 압도한다. 그러나 중간과 하부의 침식과 관련된 상부 해변 강착에 대한 일부 혼합된 결과가 [38]보고되었다.이는 사시 경계층의 변경과 관련된 사시 구역의 모래 바닥을 통해 유입/배출의 효과가 일반적으로 다른 운전자보다 낮다는 사시 지하수 침전물 역학의 현재 지식과 일치한다.모래와 같은 미세한 퇴적물을 위한 아스트

채용

적절하게 건설되고 설치된 펜스는 불어오는 모래를 포착하고 모래 언덕을 건설/복구하며 바람과 [citation needed]모래로부터 해변과 해안을 점진적으로 보호할 수 있습니다.

프로젝트

해변 영양 프로젝트의 설정은 디자인과 잠재적인 성능의 핵심입니다.가능한 설정에는 긴 직선 해변, 자연 또는 수정 가능한 입구 및 포켓 해변이 있습니다.암석이나 방조제가 있는 해안선은 그렇지 않으면 침전물이 없는 독특한 [citation needed]문제를 일으킨다.

멕시코 칸쿤

2005년 허리케인 윌마는 칸쿤과 리비에라 마야 해변을 강타했다.첫 번째 영양 프로젝트는 1900만 달러를 들여 실패했고, 2009년 9월에 시작하여 2010년 초에 7000만 [41]달러를 들여 완료될 예정이었던 두 번째 라운드로 이어졌다.프로젝트 설계자와 정부는 미래의 침식에 대처하기 위해 해변 유지관리에 투자하기로 약속했다.프로젝트 설계자는 시기 및 밀도와 같은 모래 특성과 같은 요소를 고려했습니다.칸쿤에서의 복구는 해안선 450m(1,480ft)를 보충하기 위해 13억 갤런(4,900,000m3)의 모래를 운반할 것으로 예상되었다.

노던골드코스트, 퀸즐랜드, 호주

호주 퀸즐랜드의 골드코스트 해변은 심각한 침식 기간을 경험했다.1967년에 일련의 11개의 사이클론이 골드코스트 해변의 모래 대부분을 제거했다.퀸즐랜드 정부는 네덜란드 델프트 대학의 기술자들을 고용하여 그들에게 조언을 구했다.1971년 델프트 리포트는 해변의 영양과 인공 암초를 포함한 골드코스트 해변을 위한 일련의 작업의 개요를 설명했습니다.2005년까지 대부분의 권고사항이 이행되었다.

Northern Gold Coast Beach Protection Strategy(NGCBPS)는 1,000만 호주달러 투자였습니다.NGCBPS는 1992년과 1999년 사이에 구현되었고 1999년과 2003년 사이에 작업이 완료되었다.이 프로젝트에는 골드코스트 브로드워터에서 3,500,000입방미터(4,600,000cu yd)의 양립 가능한 모래를 준설하여 서퍼스 파라다이스와 메인 비치 사이의 5km(3.1mi)의 해변을 양식하기 위해 파이프라인을 통해 운반하는 것이 포함되었다.이 새로운 모래는 거대한 지질학적 모래주머니로 협목에서 만들어진 인공 암초에 의해 안정화되었다.이 새로운 암초는 파도타기를 위한 파도 상태를 개선하기 위해 설계되었다.NGCBPS의 주요 모니터링 프로그램은 ARGUS 해안 카메라 시스템입니다.

네덜란드

배경

네덜란드의 4분의 1 [42]이상이 해수면 아래에 있다.북해를 따라 있는 해안선(약 300km(190mi))은 자연 모래 언덕(하구 및 배리어 섬 등에만 모래 언덕이 없다)에 의해 침수로부터 보호된다.이 해안선은 수세기 동안 침식되어 왔다; 19세기와 20세기 초에 그로인 건축에 의해 침식을 막으려고 시도되었는데, 비용이 많이 들고 그다지 성공적이지 못했다.해변의 영양 섭취는 더 성공적이었지만, 자금 조달 방법에 대한 의문이 있었다.1990년의 해안 비망록에서, 정부는 매우 상세한 연구 후에, 네덜란드 해안 전체의 모든 침식을 인공 해변 [43]자양분으로 보상하기로 결정했다.

해안선은 적절한 보호를 보장하기 위해 250m(820ft) 떨어진 지점에서 단면을 연간 기록함으로써 면밀하게 모니터링됩니다.장기 침식이 확인될 경우 고용량 흡입 준설선을 이용한 해변 영양이 배치된다.1990년에 네덜란드 정부는 기본적으로 모든 해안 침식을 자양분으로 보상하기로 결정했다.이 정책은 여전히 진행 중이며 성공적입니다.모든 비용은 국가 [44]예산으로 충당된다.[45] [46]

남네덜란드에서는 오랜 세월 동안 모래가 자연 과정을 통해 해변에 영양을 공급한다는 기대와 함께 대량의 모래를 사용하여 새로운 해변 형태가 만들어졌습니다(샌드 엔진 참조).

기본 해안선

네덜란드의 기본적인 해안선은 1990년의 저수선을 나타낸다.이 라인은 해안 침식과 해안 생육을 확인하고 필요한 경우 조치를 취하기 위해 사용됩니다.연안[43] 비망록에 따르면 네덜란드 정부는 1990년 해안선을 해변 자양분으로 유지하기로 결정했다.문제의 해안선은 저수선이다.실제 적용의 경우, 이것의 정의는 명확해 보이지 않는다. 그래서 메모는 또한 순간 해안선(MKL)과 기본 해안선(BKL)을 정의한다.매년 시험 대상 해안선(TKL)은 MKL을 기준으로 결정되며, BKL에서 내륙으로 들어올 위험이 있는 경우에는 모래 영양을 실시한다.

순간 해안선의 정의

순간 해안선의 정의

1990년 연안 비망록에서 언급된 저수선의 문제는 평균 간조 높이가 잘 정의되어 있지만 수평 방향의 위치는 그렇지 않다는 것이다.첨부된 그림을 보세요, 여기 해변의 프로필은 저수선의 3배를 가로지릅니다.사실, 라인을 유지하는 것도 중요한 것이 아니라 활성 해변 프로필에서 모래의 양을 유지하는 것입니다.이 부피를 결정하기 위해 평균 낮은 수위(glw)와 사구(dune)의 높이(dv)의 두 가지 높이가 사용됩니다.사구의 높이는 기본적으로 사구 정면의 가파른 경사면과 건조한 해변의 교차점을 구함으로써 결정된다.일반적으로 이 이론적인 사구의 지점은 모래보다 약간 낮다.매년 모래언덕의 높이를 재정의하는 것은 매우 어렵다.일부 관리자는 일반적으로 둔치 발이 놓여 있는 특정 표고선으로 둔치 풋라인을 정의합니다.비교적 변경할 수 없는 해안 구간에서는 이것이 허용 가능한 접근법이다.MKL을 결정하는 방법은 dv 값의 정확한 선택에 그다지 민감하지 않습니다.따라서 사구의 위치는 NAP(National Datum, 약) 위의 높이로 결정됩니다.평균 해수면) 및 해당 표고선에서 관리 해안선까지의 거리(Xdv).이 관리라인은 물리적인 의미는 없으며 단순히 측량작업의 기초가 됩니다.

MKL의 위치를 계산하는 방법은 다음과 같습니다.[47]

  • 사구의 위치를 확인합니다.
  • 평균 저수량(glw)의 높이를 결정합니다.
  • 평균 저수위보다 높은 사구의 높이 h가 계산된다.
  • 모래 부피 A를 계산한다. A는 모래 언덕 발의 바다 쪽으로 수평을 넘는 모래 부피이다(glw-h).
  • 순간 해안선(SKL)의 위치는 국가 해변 말뚝 선과 관련하여 다음과 같이 정의된다: (A/2h) - Xdv

이 방법의 배경은 채취할 모래 층의 두께가 측정 파고의 함수여야 하지만, 알려지지 않은 것입니다.그러나 사구의 높이는 측정 파고의 함수이기도 하기 때문에 값 h는 조수와 파도의 영향을 잘 나타낸다.해변 프로파일을 결정하기 위해 해안선을 따라 소위 JarKus 프로파일을 측정합니다.이 프로필은 약 250m 간격으로 해수면 약 800m에서 모래 언덕 바로 뒤까지 매년 측정됩니다.이 측정치는 1965년부터 해안 전역에서 사용할 수 있습니다.약 1850년부터 일부 지역에서는 프로필 사운드를 사용할 수 있지만, 종종 재커스 조정에 비해 약간 이동하기 때문에 분석하기가 더 어렵다.그로인의 경우 정확히 그로인 사이의 중간에서 소리가 난다.

기본 해안선(BKL)

해안선의 기초 결정

기본 해안선은 정의상 1990년 1월 1일의 해안선이다.하지만 물론 정확히 그 날짜에 수행된 측정치는 없으며, 측정값에는 항상 변동이 있습니다.따라서 BKL은 1990년 이전 약 10년간의 해변 측정과 각 연도의 MKL을 측정하여 결정된다.이러한 값은 그래프에 배치되고 회귀선이 결정됩니다.이 회귀선이 1-1-1990년 날짜를 가르는 곳에는 기본적인 해안선 BKL이 있다.원칙적으로 BKL의 위치는 불변입니다.작업에 의해 해안이 실질적으로 변경되는 매우 특별한 경우에는 BKL을 이동하도록 결정할 수 있습니다.이것은 기술적 또는 형태학적 계산에 근거한 것이 아니라 실제로 정치적 결정에 근거한 것입니다.그 예로는 BKL이 실제로 제방의 발끝에 있었던 페텐 마을 근처의 바다 제방인 혼드보시 지아링(Hondsbosche Zeealing)이 있습니다.이 제방(혼드보시 두이넨) 앞에 새로운 인공 사구를 건설하면서 이를 보존하기 위한 목적으로 사구의 일부가 추가되었다.그래서 BKL이 바다 쪽으로 이동했습니다.

테스트할 해안선(TKL)

테스트할 해안선의 사용

해안 정책의 틀 안에서 특정 해안 부문에서 영양 공급이 필요한지 여부는 매년 결정된다.이는 기준일 이전에 테스트할 해안선(TKL)을 결정함으로써 이루어진다.이는 BKL과 동일한 방법으로, 즉 이전 연도의 MKL 값에 대한 회귀 분석에 의해 결정된다.첨부된 그래프를 참조하십시오.이 예에서는 1990년에 보완이 실시되어 MKL이 먼바다로 이동했습니다.따라서 회귀 분석을 수행할 수 있는 연수는 다소 제한됩니다.사용 가능한 연수가 너무 적은 경우, 회귀선은 일반적으로 이전 회귀선과 평행하게 채택됩니다(따라서 보충 전과 후의 침식은 거의 동일하다고 가정합니다).덧붙여서, 보충 후의 첫해는 조정 효과로 인해 평균 이상인 경우가 많습니다.이 경우, TKL은 1995년에는 여전히 만족스러운 수준이며 1996년에는 더 이상 만족스럽지 못한 것으로 보인다.원칙적으로 1995년 중에 이 장소에 대한 보충이 필요할 것이다.보완의 결정은 단일 BKL 초과에 의존하지 않고 여러 프로파일이 음이 될 위험이 있는 경우에만 결정됩니다.이를 평가하기 위해 Rijkswaterstaat는 [48]매년 해안 지도를 발행한다.이러한 지도는 해안가가 짙은 녹색 또는 연두색 블록으로 성장하고 있는지 침식하고 있는지를 나타냅니다.빨간색 블록은 그 장소에서 TKL이 BKL을 초과하고 있으며, 거기서 무슨 일이 일어날 필요가 있음을 나타냅니다.빨간색 부치 표시기는 TKL이 BKL을 초과했음을 의미하지만, 이 해안 구간은 상승 경향이 있기 때문에 긴급 작업이 필요하지 않습니다.

해변 영양 설계

해변을 넓히고 해안선을 유지하기 위한 해변 영양소는 수학적 계산 모델을 사용하거나 해변 측정치를 기반으로 설계할 수 있습니다.네덜란드, 벨기에, 독일에서는 영양설계가 주로 측정에 기초하는 반면 수학적 모델은 주로 다른 곳에서 사용된다.해안 정비 및 해변 확장을 위한 영양 설계는 측정 데이터가 존재한다면 훨씬 더 신뢰할 수 있습니다.해변 프로필의 장기 연속 측정이 적절하지 않은 경우 계산 모델을 사용하여 설계를 수행해야 합니다.네덜란드에서는 해안이 수년간 매년 측정되어 왔기 때문에(JarKus 측정), 네덜란드에서는 침식 방지를 위한 보충제 설계에 측정에 기초한 매우 신뢰할 수 있는 방법이 사용되고 있다.

영양설계를 위한 측정의 사용

해안 침식을 보상하기 위해 보충제 설계는 실제로 매우 간단하며, 매년 침식이 사라질 때 동일한 양의 모래를 적용해야 합니다.파도 기후와 해안선의 방향에는 큰 변화가 없다고 가정한다.대부분의 자양분과 함께, 이것은 올바른 가정이다.따라서 해안 방향이 상당히 변경될 경우 이 방법을 항상 사용할 수 있는 것은 아닙니다(예: 모래 엔진 설계).실제로 이 방법을 적용하기 위해서는 영양의 길이가 너비의 20-40배여야 합니다.

즉, 이 방법은 다음 [49]단계로 구성됩니다.

  1. 충분한 측정 프로파일이 있는지 확인합니다(10년 이상).
  2. 이러한 프로파일을 사용하여 해안 구간의 연간 모래 손실(m3/년)을 계산합니다.
  3. 이 금액에 적절한 수명(5년 등)을 곱합니다.
  4. 손실률(차수 40%)을 더합니다.
  5. 이 양의 모래를 해변의 낮은 물줄기와 모래언덕 다리 사이 어딘가에 놓아라.

프로필의 모래 양을 결정하기 위해 기본 해안선에 사용된 것과 동일한 방법을 사용할 수 있습니다.순간 해안선이 필요한 기간 동안 측정되어 이 해안선의 쇠퇴를 고려할 때 모래 손실을 판단하는 것은 매우 간단하다.MKL의 감소가 연간 5m라고 가정하면 연간 모래 손실은 해안선 선형 미터당 연간 5*(2h)m3이다.이것은 활성 해변 프로필의 2h 높이입니다.네덜란드 해안을 따라 h는 Hoek van Holland 근처에 4m 정도 있으므로 위의 예에서는 해안의 선형 미터당 연간 40m3가 침식된다.따라서 길이가 4km이고 수명이 5년인 영양소의 경우 40*120*5 = 80,000m3이다.건설 직후에 추가적인 모래 손실이 있기 때문에, 적절한 양은 1.4 *80000 = 112 000 m3입니다.이는 1.4*5*5=35m의 해수면 이동이다.

해변 영양 설계 방법

해변 영양의 실천(1990년 이후)에서 이 방법은 매우 효과가 있는 것으로 보인다.독일 북부의 영양분 분석에서도 이것이 신뢰할 수 있는 방법임을 알 수 있다.그 출발점은 영양 모래의 입자가 원래의 해변 모래와 같다는 것입니다.그렇지 않으면 수정해야 합니다.우승 구역의 모래가 미세할 경우, 영양의 양이 [50]증가해야 합니다.

영양 설계를 위한 수학적 모델 사용

단일 라인 모델

짧은 직사각형 영양의 침식

비교적 넓고 짧은 영양 공급(모래 모터 등)을 위해 단일 라인 모델을 사용할 수 있습니다.이 모델에서 해안은 단일 선(예: 순간 해안선)과 전체 해안선을 따라 일정한 프로파일로 표현된다.각 프로필에 대해 해안의 방향이 제공되며, 각 프로필에서 모래 운반은 파도 유도 전류에 의해 계산됩니다.프로필 1에서 모래 운반이 프로필 2에서보다 큰 경우 모델에 [51][52]대한 자세한 내용을 위해 프로필 1과 2 사이에 침전이 있습니다.퇴적물이 있기 때문에 해안의 방향이 바뀌어 모래의 수송도 변화합니다.이를 통해 해안선 변화를 계산할 수 있습니다.전형적인 예는 직선파를 사용한 비교적 짧고 넓은 보충 계산이다.단일 라인 모델은 이러한 보완이 시간이 지남에 따라 어떻게 발전할 수 있는지를 매우 잘 예측할 수 있습니다.Deltares의 Unibest 계산 모델은 단일 라인 모형의 한 예입니다.

필드 모델

예를 들어 조수 유입구 또는 하구의 입구와 같은 고도로 2차원적인 상황이나 영양 자체가 강한 2차원 특성을 가지고 있는 경우(모래 엔진과 같이) 프로파일 측정이 불가능합니다.단일 라인 모델은 적절하지 않은 경우가 많습니다.이러한 경우, 2차원 모래 운반 모델이 만들어집니다(보통 네덜란드 델타레스의 Delft3D 또는 덴마크 DHI의 Mike 21과 같은 모델).이러한 모델에서는 영역의 바닥이 깊이 지도로서 도입된다.다음으로 조류 계산과 파동 투과 계산이 있습니다.그 후 각 메쉬 포인트에서 모래 운반을 계산하고, 서로 다른 메쉬 포인트 간의 모래 운반 차이에서 모든 박스에서 침전 및 침식을 계산한다.그러면 영양분이 [53]의도한 대로 행동하는지 평가할 수 있다.

이러한 유형의 모델의 문제는 (컴퓨터의 계산 시간이 상당히 긴 것을 제외하고) 결과가 부정확한 입력에 다소 민감하다는 것입니다.예를 들어 모델의 가장자리에 수위와 유량을 적절히 입력하고 파도 기후를 잘 알고 있어야 합니다.모래 성분(입자 크기)의 변화도 [54]큰 영향을 미칩니다.

채널 벽면 영양

네덜란드 해안의 조수 수로를 따라 있는 몇몇 장소들은 해변과 매우 가깝다.1990년경부터 이 해변들은 전통적인 방식으로 영양을 공급받았지만, 해변의 폭이 작다는 것이 문제였다.그래서 모래의 양이 한정되어 있기 때문에 영양의 수명이 짧다.이러한 경우 수로의 육지벽에 영양을 공급하는 것이 더 효과적이며, 경우에 따라 수로의 바다쪽 모래를 차용 지역으로 사용하는 것으로 밝혀졌다.이는 실제로 해안선에서 조수 수로를 더 멀리 이동시키고 있다(4장).

연안 영양

1990-2020년 네덜란드의 연안 영양

해변을 직접 공급하는 대신 해안(수중 둑)을 유연하게 하는 것도 가능하다.이것의 장점은 영양의 구현이 저렴하고, 해변 이용에 대한 직접적인 영향이 없다는 것이다.모래는 시간이 지남에 따라 깊은 물에서 해안으로 파도에 의해 운반된다.해안 영양은 해변 영양과 마찬가지로 계산되지만 해안 영양은 새로운 해변 라인을 제공하지 않기 때문에 해변 프로파일을 사용하여 측정 데이터를 사용하는 것이 쉽지 않습니다.따라서 이러한 경우에는 일반적으로 단일 선 모형 또는 필드 모형이 사용됩니다.[56]

1990~2020년 동안 총 2억3600만 입방미터의 영양이 주로 해변의 영양으로 공급되었다.그러나 2004년 이후에는 연안 [55]영양에 더 초점을 맞추고 있다.

2006년에는 일부 영양소 비용이 상세하게 분석되었다.그 결과, 다음과 같이 됩니다.

유형 위치 비용(백만유로) 볼륨(백만 m3) 비용(€/m3)
F 텍셀 1.93 1.72 1.12
B 텍셀 3.56 1.16 3.05
F 캘런트수그 2.44 1.90 1.29
F 카트베이크 2.14 1.21 1.77
F 바세나르 1.39 0.92 1.51
B 왈체렌 5.81 1.64 3.51
B+F 아만드 7.50 2.88 2.61

F= Foreshore, B= Beach nutrioration, B+F는 조합입니다. 가격 수준 2006([57]VAT 제외).

하와이

와이키키

하와이는 2010년에 와이키키 해변을 보충할 계획이었다.250만 달러의 예산이 책정된 이 프로젝트는 해변을 1985년의 너비로 되돌리기 위한 시도로 5억 2천만 피트(1,700 피트)를 커버했습니다.이전의 반대론자들은 이 프로젝트를 지지했습니다. 모래가 인근 모래톱에서 나와 막힌 수로를 다시 열고 전체 지역 모래 부피를 변경하지 않은 채 "새로운" 모래를 기존 재료와 밀접하게 일치시키기 때문입니다.이 프로젝트는 10~20피트(3.0~6.1m) 깊이의 해안에서 1,500~3,000피트(460~910m) 떨어진 퇴적물에서 최대 24,000입방 야드(183,000m)의 모래를 적용할 계획이었다.이 프로젝트는 1만 입방 야드(7,6003 m)[58]를 이동한 2006-07년의 이전 재활용 작업보다 더 큰 규모였습니다.

마우이

하와이의 마우이는 작은 규모의 영양 프로젝트조차 복잡함을 보여 주었다.슈가 코브의 프로젝트는 해변으로 고지의 모래를 운반했다.이 모래는 원래 모래보다 더 미세했고 산호를 감싸는 여분의 침전물을 포함하고 있었으며, 산호를 질식시켜 그 안에 살고 있는 작은 동물들을 죽였다고 한다.다른 프로젝트와 마찬가지로, 해안 모래의 가용성은 제한적이었기 때문에, 더 비싼 해안 [59]선원을 고려할 수밖에 없었습니다.

침식을 멈추는 대신 속도를 늦추려는 두 번째 프로젝트는 10,000 입방 야드(7,6003 m)의 모래를 추가하는 목표를 향해 반쯤 중단되었다.해변은 반세기 동안 "비교적으로 빠른 속도로" 후퇴해 왔다.복구 작업은 오래된 방조제, 사타구니, 바위 더미 및 [59]기타 구조물들의 존재로 인해 복잡해졌다.

이 프로젝트는 원래 최대 3년간 제자리걸음을 할 예정이었던 모래를 채운 지오텍타일 튜브 사타구니를 사용했다.파이프는 깊은 물에서 해변으로 모래를 운반하는 것이었다.파이프는 섬유 끈으로 연결된 콘크리트 블록으로 고정되어 있었다.한 동영상은 그 블록들이 산호초에서 튕겨져 나와 그들이 만지는 것은 무엇이든 죽이는 것을 보여주었다.군데군데 끈이 끊어져서 파이프가 암초를 가로질러 움직일 수 있게 되었고, "그것을 평평하게" 만들었습니다.악천후가 피해를 주는 움직임을 악화시켜 프로젝트를 [60]중단시켰다.부드럽고 원통형인 지압관은 모래로 [59]덮이기 전에는 오르기 어려울 수 있다.

지지자들은 복구가 끝난 후 해변이 2008년보다 좁아졌지만 2010년의 계절적 여름 침식이 예년에 비해 줄어들었다고 주장했다.당국은 사타구니를 즉시 제거하기 위해 그 프로젝트를 요구할 것인지 여부를 검토하고 있었다.모래 이동을 위한 지오텍타일 튜브의 잠재적 대안으로는 부유식 준설 및/[59]또는 앞바다에서 준설된 모래의 트럭 운송이 있었다.

마지막 고려사항은 해수면 상승과 마우이가 자체 무게로 가라앉고 있다는 것이었다.마우이와 하와이 섬 둘 다 거대한 산들을 둘러싸고 있으며, [59]산 정상에서 약 9100m 아래에 있는 해저에 거대한 보조개가 펼쳐져 있었다.

외부 은행

노스캐롤라이나 해안과 버지니아 남동부 해안의 아우터 뱅크에는 많은 마을이 포함되어 있습니다.6개 마을 중 5개 마을이 2011년 이후 해변 영양을 공급받고 있다.프로젝트 내용은 다음과 같습니다.

노스캐롤라이나 주 덕: 해변의 영양 공급은 2017년에 이루어졌으며 약 [61]1405만7929달러가 들었다.

노스캐롤라이나 주, 서던 쇼어즈 - 서던 쇼어즈 프로젝트의 예상 비용은 약 $950,000이며[62] 2017년에 완료되었습니다.2022년에 해변을 넓히기 위한 추가 프로젝트가 제안되고 있으며 비용은 900만 달러에서 1350만 [63]달러 사이이다.

노스캐롤라이나 주 키티호크 - 키티호크의 해변 영양 공급 프로젝트는 2017년에 완료되었고, 서던 쇼어스에서 키티호크까지 이어지는 3.58마일의 해변을 포함하며, 1,820만 [64]달러가 들었다.

노스캐롤라이나 주 킬 데빌 힐스 - 해변 영양 공급 프로젝트는 2017년에 완료되었습니다.

노스캐롤라이나 주, 나그스 헤드 - 이 마을의 첫 해변 영양 프로젝트는 2011년에 이루어졌으며 3,600만 달러에서 3,700만 [65]달러가 들었다.2019년의 재자원화 프로젝트에는 약 25,546,[66]711달러의 비용이 들었습니다.

다가오는 프로젝트 - [citation needed]덕, 남부 해안, 키티 호크 및 킬 데빌 힐스 마을은 2022년으로 예정된 잠정적인 영양 재공급 프로젝트를 위해 해안 보호 엔지니어링과 계약을 체결했습니다.

플로리다

힐즈보로 해변에는 2008년 2월에 90개의 PEM(Pressure Equalizing Module)이 설치되었습니다.18개월 후에 해변이 상당히 확장되었다.대부분의 PEM은 2011년에 제거되었다.해변의 부피는 3년 동안 38,500입방 야드 증가했는데, 이는 연평균 21,000개의 [67]손실이었다.

홍콩

골드코스트의 해변은 1990년대에 6000만 홍콩달러를 들여 인공 해변으로 지어졌다.모래는 해변의 [68]생존을 유지하기 위해 특히 태풍 이후에 주기적으로 공급된다.

「 」를 참조해 주세요.

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