Введение
Глава 1. Проблема береговой эрозии, обзор методов берегозащиты и мирового опыта их применения 5
1.1 Факторы, вызывающие прибрежную эрозию 5
1.2. Обзор способов и методов берегозащиты 12
1.3 Обзор мирового опыта проектирования и применения берегозащитных сооружений 25
Глава 2. Физико-географическое описание района и анализ влияния применения берегозащитных технологий в Крыму на экологическое состояние прибрежных территории и благосостояние человека 31
2.1 Физико-географические особенности расположения 31
2.2 Характеристика современного состояния берегов Крымского
полуострова 34
2.3 Опыт применения берегозащитных технологий в Крыму 37
2.3.1 Применение берегозащитных сооружений на Южном берегу Крыма 37
2.3.2. Применение берегозащитных сооружений на Западном берегу Крыма 39
2.3.3 Применение берегозащитных сооружений на Восточном побережье Крыма 52
Глава 3. Анализ применения берегозащитных сооружений на полуострове
Крым и разработка рекомендации по совершенствованию системы берегозащиты 56
3.1 Анализ влияния антропогенного воздействия на береговую зону Крыма 56
3.2. Разработка рекомендаций по совершенствованию системы
берегозащиты полуострова Крым 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 73
О появлении первых берегозащитных конструкций можно судить по остаткам древних строениях на берегах Нила в Египте, Средиземном море в Италии и греческом Пелопонессе.
Появление в XIX веке цемента, а после него железобетона дало сильный старт берегозащитным технологиям. Они стали применяться в строительстве портов и защите побережий от разрушения. Стали появляться волноотбойные, волногасящие сооружения, волноломы, буны, траверсы, всевозможные волногасящие наброски и т.д. Но, к сожалению, развитие берегозащитных технологий не дало ожидаемого эффекта и не решило проблему эффективной защиты берегов. Наоборот, участки, которые были подвержены строительству берегозащитных сооружений, оказались в худшем положении. Это произошло потому, что создание всевозможных берегозащитных гидротехнический конструкций в прибрежной зоне приводит к неизбежному изменению в литодинамических и гидрологических процессах. Также зачастую строительство берегозащитных сооружений реализуется без должного научного обоснования, а проектированием занимаются организации, которые не могут в полной мере спрогнозировать позитивное или негативное влияние этих конструкций на прибрежную зону.
В связи с этим, выбор методов берегозащиты на каждом конкретном участке обязательно должен сопровождаться комплексной междисциплинарной оценкой воздействия проектируемых сооружений, проверкой эффективности экспериментальным путём; должны быть проанализированы и учтены предыдущие практики применения берегозащитных сооружений и приняты во внимание негативные и положительные результаты применения берегозащитных технологий.
Актуальность исследований заключается в том, что для принятия эффективных управленческих решений, направленных на устойчивое развитие прибрежных территорий и снижения рисков деградации прибрежной зоны, необходим комплексный подход к планированию и проектированию берегозащитных мероприятий.
Основной целью работы является разработка рекомендаций по совершенствованию системы берегозащиты Крымского полуострова.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
- Определить основные факторы, вызывающие прибрежную эрозию
- Выполнить обзор мирового опыта проектирования и применения берегозащитных технологий, (определить лучшие и наихудшие практики)
- Охарактеризовать современное состояние берегов Крымского полуострова;
- Проанализировать предыдущий опыт применения берегозащитных технологий в Крыму и оценить их влияние на экологическое состояние прибрежных территории и благосостояние человека;
- Разработать рекомендации по совершенствованию системы берегозащиты и реализации берегозащитных мероприятий в Крыму.
Объектом исследования в данной работе выступает полуостров Крым, предметом - применение берегозащитных сооружений.
Практическая значимость состоит в том, что результаты работы могут быть учтены при разработке схем берегозащиты Крымского полуострова, а также при строительстве рекреационных объектов.
Рассматриваемый район - прибрежная зона Крымского полуострова имеет протяженность 1175 километров. Примерно половина населения (около 1 142 000) проживает на побережье. В курортный сезон нагрузка вырастает в несколько раз, что с каждым годом все хуже сказывается на рекреационной привлекательности и общем состоянии прибрежной зоны.
Одной из важнейших задач, касающихся сохранения природных богатств побережья Крыма, является анализ современного состояния его береговой зоны.
В процессе работы были определены основные факторы, вызывающие прибрежную эрозию. Это природные и антропогенные, которые в свою очередь имеют множество разных подтипов влияния на береговую зону.
Был проанализирован мировой опыт строительства берегозащитных сооружений, в результате которого пришли к выводу, что самыми распространёнными способами защиты берегов являются комбинации мягких и жестких способов, с обязательным предшествующим междисциплинарным изучением защищаемой зоны и всей примыкающей литодинамической структуры.
Современное состояние берегов и берегозащитных сооружений можно охарактеризовать как неудовлетворительное: построенные в прошлом веке берегозащитные сооружения находятся в критическом аварийном состоянии или близкими к этому, так как на протяжении последних 30-40 лет не осуществлялось работа по ремонту и поддержанию берегозащитных конструкций в хорошем состоянии. С этим, а также с зарегулированием твердого сока рек, отсутствием вдольбереговых наносов, изъятием пляжевого материала для нужд строительства связана деградация многих рекреационно значимых частей побережья.
При планировании проектирования и строительства берегозащитных сооружений в первую очередь должна быть досконально изучена его литодинамическая, геоморфологическая структура; рельеф дна и побережья; гидрометеорологические явления, их повторяемость, степень влияния на процесс абразии и эрозии береговых склонов; должны быть спрогнозированы все риски и угрозы, которые могут отразить на экологическом состоянии прибрежной зоны, рекреационном потенциале пляжных территорий и степень влияния проектируемых берегозащитных сооружений на данные показатели в обозримом будущем.
В качестве рекомендаций предлагается разработка Г енерального плана по берегозащите Крымского полуострова. Создание базы данных с применением геоинформационных систем, которые будут включать данные по экологическому мониторингу, гидрометеорологическим, литодинамическим и геоморфологическим процессам, для возможности постоянного отслеживания состояния береговой зоны; проведение постоянного мониторинга динамики перемещения наносов и накопления пляжеобразующего материала и учет этой информации при принятии решений о реализации берегозащитных сооружений; постоянный мониторинг за состоянием берегозащитных сооружений; ликвидация разрушенных и модернизация неэффективных конструкций с учетом литодинамических и гидрометеорологических особенностей; регулирование разрастания городов и городское планирование, создание стратегических городских планов, учитывающий характеристики береговой линии, что сведет к минимуму воздействие на природную среду, запрет строительства на дюнах и на пляже должно быть полностью запрещено. Кроме того, следует поощрять новые методы городского планирования (например, ГИС) и рационального природопользования для принятия эффективных мер по борьбе с разрастанием городов; назначение ответственных лиц при Правительстве РФ для регулирования вопроса о берегозащите в Крыму, создание органа при Правительстве Республики Крым, который будет координировать действия в проектировании, строительстве, мониторинге и ремонте берегозащитных сооружений, создание генерального плана по системе берегозащиты; перед строительством необходимо проводить оценку воздействия на окружающую среду; междисциплинарную оценкой воздействия проектируемых сооружений, проверку эффективности экспериментальным путём; должны быть проанализированы и учтены предыдущие практики применения берегозащитных сооружений и приняты во внимание негативные и положительные результаты применения берегозащитных технологий.
Рекомендации по совершенствованию системы берегозащиты на полуострове Крым, разработанные в данной выпускной квалификационной работе позволяют поэтапно привести в порядок систему берегозащиты полуострова, создать базу данных по мониторингу состояния берегозащиты, предотвратить деградацию прибрежных территорий, а также увеличить рекреационный потенциал и привлекательность как курорта.
1. The Anthropocene is functionally and stratigraphically distinct from the Holocene / C. N. Waters [et al.] // Science. 2016. Vol. 351, iss. 6269. P. 138-147. doi:10.1126/science.aad2622
2. Marine urbanization: an ecological framework for designing multifunctional artificial structures / K. A. Dafforn [et al.] // Frontiers in Ecology and the Environment. 2015. Vol. 13, iss. 2. Р. 82-90. https://doi.org/10.1890/140050
3. Eurosion portal, A guide to coastal erosion management practices in Europe: lessons learned, [электронный ресурс], http://www.eurosion.org/
4. Maritime structures. Code of practice for general criteria. ВS 6349-1:2002
5. CEM/Coastal Engeneering Manual. Department Of The Army U.S. Army Corps of Engeneers Washington, DC 20314-1000, 2002]
6. СП 32-103-97 Проектирование морских берегоукрепительных сооружений.
7. СП 277.1325800.2016 Сооружения морские берегозащитные. Правила проектирования
8. Анализ мировой практики берегозащитного строительства и разработка рекомендаций по морской берегозащите. Отчет о НИР: Черноморское отделение ЦНИИС, 1990.
9. Изучение мирового опыта проектирования и строительства морских берегоукрепительных сооружений. Отчет о НИР: Филиал ОАО ЦНИИС НИЦ «Морские берега», 2010.
10. Квалиметрия морских прибрежных акваторий / Под ред. В.М. Маругина, М.А. Спириднова - СПб.Политехника, 2013.-258 с.
11. Концепция проведения берегозащитных мероприятий рекреационных пляжей и охрана береговой зоны в границах муниципального образования город - курорт Сочи
12. Современное состояние береговой зоны Крыма / Под ред. д-ра геогр. наук Ю.Н. Горячкина; Морской гидрофизический институт (г. Севастополь). - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2015. - 252 с., ил. 624, библ. 30.
13. Меннанов Э.Э., Ветрова Н.М., Меннанов Э.М., Особенности
инженерно-экологического обследования берегоукрепительных
сооружений (на примере крымского побережья) // Материалы «Экономика строительства и природопользования» № 3 (84) 2022 г.106—114
14. Орлова М. С., Морские берега Крыма как ресурс рекреации, Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук
15. Горячкин Ю.Н. Берегозащитные сооружения Крыма: Западное побережье. Часть 1 // Гидротехника. 2016. № 1. С. 49-54.
16. Сапронова З. Д., Снегирев В. С. Опыт проектирования и строительства берегозащитных сооружений в Крыму и оценка их эффективности // Строительство и техногенная безопасность. Выпуск 45. 2013. С. 108¬114.
17. Современное состояние береговой зоны Крыма / Под ред. Ю. Н. Горячкина. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2015. 252 с.,
18. Руммель В. Ю. Материалы для описания русских коммерческих портов и истории их сооружений. Том XXVII. Джарылгачский залив, Евпатория, Севастополь. Результаты изысканий, выполненных в 1896 г. Альбом чертежей. Санкт-Петербург. 1899. Лист 6
19. Горячкин, Ю.Н. Берегозащитные сооружения Крыма: Западное побережье. Часть 2 [Текст] / Ю.Н. Горячкин // Гидротехника. - 2016. - № 2. - С. 38-43
20. Клюкин А. А. Экзогеодинамика Крыма / А. А. Клюкин. Симферополь: Спутник, 2007. 320 с
21. Горячкин Ю. Н., Ефремова Т. В. Антропогенное воздействие на литодинамику черноморского побережья Крымского полуострова // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2022. № 1. С. 6-30. doi:10.22449/2413-5577-2022-1-6-30
22. Тлявлина Г. В., Тлявлин Р. М., Обоснование разработки генеральной схемы берегозащиты крымского полуострова
23. Eurosion portal, A European initiative for sustainable coastal erosion management [электронный ресурс], http://www.eurosion.org/
24. ГОСТ Р 59241-2020 Берегозащитные сооружения. Правила
обследования и мониторинга технического состояния
25. Санин А.Ю., Береговые морфосистемы Крыма и их рекреационное использование, Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата географических наук
26. Зенкович В.П. Морфология и динамика советских берегов Черного моря. Том 1. Издательство АН СССР, Москва, 1958 г.
27. Зенкович В.П. Морфология и динамика советских берегов Черного моря. Том 2. Издательство АН СССР, Москва, 1960 г, 234с
28. Зенкович. В.П. Основы учения о развитии морских берегов.
Издательство АН СССР Москва, 1962, 711с.
29. Горячкин Ю.Н., Иванов В.А. Уровень Черного моря: прошлое, настоящее и будущее.- Севастополь, 2006, 210с
30. Игнатов Е.И. Береговые морфосистемы — Москва-Смоленск: Маджента, 2004 -352с
31. Орлова М.С. Геоморфологическая оценка рекреационного потенциала побережья Северо-западного Крыма//Геоморфология.—№2.—2010, с. 102-107.
32. Патийчук И.О. Физико-географические особенности и
геоэкологическое состояние природной среды полуострова Крым. Автореф. диссерт. на соиск. учен. степ. докт. геогр. наук. - М.2011, 27с.