УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМЫВА ПЕСЧАНЫХ ПЛЯЖЕЙ
DEVICE FOR SAND BEACHES INWASH

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для предотвращения размыва морских и речных берегов прибойными волнами.
Существуют различные устройства для защиты берега от размыва, представляющие собой препятствия на пути движения прибойных волн.
Известно устройство, включающее грунтозадерживающие элементы, устанавливаемые вдоль береговой линии (Патент РФ №1819307, МПК Е02В 3/06, опубл. 30.05.1993, БИ №20).
Недостатком устройства является то, что грунтозадерживающие элементы препятствуют продвижению песка к берегу и, кроме того, элементы неустойчивы к волновому воздействию.
Известно устройство (Патент РФ №2097484, МПК Е02В 3/06, опубл. 27.11.1997 г.), включающее горизонтально ориентированные и размещенные параллельно берегу устойчивые ряды грунтозадерживающих элементов, использование которых предусматривает в последующем упрочнение намытого грунта до глубины, превышающей уровень волнового воздействия на грунт основания
Недостатком устройства является то, что грунтозадерживающие элементы задерживают перемещение песка в направлении к берегу и ухудшают экологию побережья.
Наиболее близким является устройство для наращивания пляжа, состоящее из препятствий ячеистой конструкции из гибкого плавучего материала, которые удерживаются на морском дне с помощью анкеров (Патент США №4710057, МПК Е02В 3/04, НКИ 405-30, 1987. Изобретения стран мира. Бюл. 39, 1988 г., вып.82, с.37).
Недостатком способа является низкая эффективность устройства, так как задержка песка происходит не только при перемещении с берега, но и при воздействии волнового потока, направленного к берегу. Кроме того, конструкция устройства неустойчива к волновому воздействию.
Задачей изобретения является повышение эффективности устройства за счет создания возможности свободного перемещения песка при движении к берегу и задержки его только при движении в обратном направлении и повышение устойчивости к волновому воздействию.
Для решения поставленной задачи в устройстве, включающем препятствие ячеистой конструкции и крепежные элементы для удержания конструкции на напорном откосе песчаного пляжа, предлагается ячеистую конструкцию выполнить из обладающего отрицательной плавучестью материала в виде перфорированного полотна, край которого связать гибкими связями с крепежными элементами, выполненными в виде опорных блоков и установленными на линии максимального выбега волны. Край полотна со стороны водной поверхности предлагается оснастить материалом с положительной плавучестью, а на каждом опорном блоке закрепить упругий стержень, свободный пружинящий конец которого связать гибкой связью с плавающим краем полотна. Перфорированное полотно предлагается выполнить с постепенно увеличивающейся от края по направлению к другому краю перфорацией и ориентировать более перфорированной стороной к берегу.
Совокупность вышеперечисленных отличительных признаков обеспечивает возможность свободного перемещения песка при движении к берегу и задерживание его только при движении в обратном направлении.
Изобретение поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 показан фрагмент устройства, расположенного на напорном откосе пляжа;
- на фиг.2 - разрез по А-А при накате волны;
- на фиг.3 - разрез по А-А при откате волны.
На чертежах приняты следующие обозначения:
1 - полотно с перфорацией;
2 - поплавок по краю полотна;
3 - опорный блок в форме сферического сегмента;
4 - упругий стержень;
5 - перфорация полотна;
6 - пружинящий наконечник упругого стержня;
7 - напорный откос песчаного пляжа;
8 - разбившаяся прибойная волна;
9 - гибкая связь;
10 - временный прудок-отстойник;
11 - свободная поверхность воды в прудке-отстойнике;
12 - гибкая связь.
Устройство работает следующим образом. На линии максимального выбега прибойной волны с равными интервалами устанавливают опорные блоки 3 (фиг.1) в форме сферических сегментов с закрепленными на них упругими стержнями 4 с пружинящими концами 6 (фиг.2 и фиг.3) и гибкими связями 9. Полотно 1, обладающее отрицательной плавучестью, выполнено с перфорацией 5, которая постепенно увеличивается от края по направлению к другому краю полотна. Полотно ориентировано более перфорированной стороной к берегу, а край полотна со стороны водной поверхности оснащен материалом с положительной плавучестью в виде поплавка 2 по всей длине конструкции. Полотно расстилается на напорном откосе пляжа и соединяется гибкими связями 9 с пружинящими концами 6 стержней 4, а гибкими связями 12 - с опорными блоками 3. При накате прибойной волны поплавок 2 всплывает, приподнимая край полотна 1, и поток устремляется вверх по откосу преимущественно под полотном 1 (фиг.2). Далее поток останавливается, и вода через перфорацию поступает на верхнюю сторону полотна 1, которое благодаря отрицательной плавучести тонет в остановившемся на мгновение потоке воды. При обратном движении поток движется поверх полотна 1, создавая временный прудок-отстойник 10, свободная поверхность воды которого занимает положение 11. До наката следующей волны вода из прудка-отстойника фильтруется через песок напорного откоса пляжа (на фиг.3 показано стрелкой). Полотно накрывает песок и задерживает его на пляже при откате волны и не препятствует его перемещению при накате волны на пляж, тем самым повышается эффективность устройства. Расположение опорных элементов на линии максимального выбега волны обеспечивает устойчивость устройства против волнового воздействия.
Пример конкретного исполнения устройства. Фрагмент выполненного устройства представлял собой отрезок полотна из армированного стеклохолста толщиной 0,7 мм, с массой квадратного метра менее 100 г, с площадью перфорации от 20 до 50 (со стороны берега) %, размерами 3×6 метров. Опорные блоки (бетон) весом 25 кг устанавливались на границе выбега волны и на них закреплялись стержни в виде трубок из поливинилхлорида диаметром 40 мм. Поплавок выполнялся в виде заглушенной с обоих концов трубы из полиэтилена высокой прочности диаметром 75 мм, которая вставлялась в отбортованный и прошитый край полотна со стороны водной поверхности. Полотно крепилось связями к опорным блокам (4 штуки) и стержням, выполненным из синтетического жгута диаметром 5 мм. Таким же жгутом был усилен край полотна со стороны берега. Испытание фрагмента при волнении до 4 баллов показало, что данное устройство хорошо задерживает песок на напорном откосе пляжа и устойчиво к волновому воздействию. Песок, осаждавшийся частично на полотне в промежутках между отверстиями перфорации, стряхивался и смывался в сторону берега последующей накатной волной, поэтому замыва полотна песком на пляже не наблюдалось.