Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie modelu trójwarstwowego do opisu transportu rumowiska w sąsiedztwie progów podwodnych na przykładzie Kołobrzegu

Chuda M., Kaczmarek L. M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 2

1676--1698

PL

Głównym celem pracy było określenie i sparametryzowanie zjawisk hydrodynamicznych zachodzących w strefie brzegowej morza w obrębie progów podwodnych. W rejonie budowli typu próg podwodny zachodzą skomplikowane procesy hydrodynamiczne, które odgrywają znaczącą rolę w transporcie osadów zarówno od- i dobrzegowych, jak i wzdłużbrzegowych. W niniejszym artykule przeprowadzono analizę dla profilu 331,5 KM w rejonie Kołobrzegu i wykonano obliczenia transportu osadów przy różnym usytuowaniu progów względem brzegu oraz dla różnych ich wysokości i różnych wysokości progów podwodnych. Zmiany erozyjne brzegu w obrębie Kołobrzegu, obserwowane w latach 2007-2011, były bezpośrednią przyczyną powzięcia decyzji o rozpoczęciu w 2012 roku budowy umocnień ochronnych w postaci progów podwodnych, ostróg brzegowych oraz wykonania sztucznego zasilania plaży. Obliczenia wykonane na podstawie danych Urzędu Morskiego w Słupsku z 2013 roku wykazują jednak brak skuteczności tych umocnień, gdyż we wszystkich profilach brzegowych zanotowano zmniejszenie tzw. powierzchni aktywnej. Analiza wariantu z progiem ok. 100 m od brzegu pokazała, że transport rumowiska wzdłuż brzegu dominuje nad transportem od- i dobrzegowym. Obliczona maksymalna wartość tego transportu przed progiem od strony morza jest dwa razy większa od wartości tego transportu w sytuacji bez progu. Należy spodziewać się zatem wzmożonej erozji dna przed progiem od strony morza, wywołanej wzrostem transportu wzdłuż brzegu, spowodowanym wybudowaniem progu. Ponadto okazało się, że w sytuacji ukośnego podchodzenia fali do brzegu pod kątem 30°, dodatkowo przed progiem od strony morza występuje przewaga obliczonych wartości transportu odbrzegowego nad dobrzegowym, co również może oznaczać potencjalną erozję dna przed progiem. Z drugiej jednak strony obliczenia natężenia transportu rumowiska na odcinku pomiędzy progiem a linią brzegu pokazały, że jest ono praktycznie zerowe, co oznacza stabilizację profilu pomiędzy progiem a brzegiem. W pracy przeprowadzono także analizę różnych scenariuszy, dzięki którym można było ocenić skuteczność działania progów w zależności od odległości ich posadowienia od linii brzegowej oraz od położenia korony budowli pod poziomem wody. Obliczenia pokazały, że najkorzystniejszą lokalizacją budowli byłoby położenie progów na głębokości 3.5 m, w odległości ok. 175 m od brzegu. Optymalną wysokością budowli byłaby wysokość rzędu 2.0 m. W takim przypadku obliczone wartości transportu wzdłuż brzegu oraz transportu od- i dobrzegowego w całym profilu poprzecznym są znacząco mniejsze od wartości uzyskanych dla wariantu bez progu, zaś strefa stabilizacji profilu pomiędzy progiem a linią brzegu jest znacząco szeroka. Badania wykazały, że obecne usytuowanie progów może być przyczyną zmian erozyjnych w badanym miejscu. Zaleca się zatem monitorowanie działania tych konstrukcji poprzez systematyczne i okresowe zbieranie danych tachimetrycznych plaży i batymetrycznych przekrojów podwodnych w sąsiedztwie progów.

EN

The main aim of this thesis was to determine and parameterize hydrodynamic phenomena occurring in the coastal zone of the sea within the submerged structures. The hydrodynamic processes occurring in the region of submerged breakwaters play a significant role in transport of both cross-shore sediment transport and primarily for long-shore sediment transport. In this article 331,5 KM of the Baltic Sea was analyzed and simulated for different locations and different levels of submerged breakwaters. Coastal erosional changes within Kolobrzeg, observed in 2007-2011, were the direct cause of the decision to launch in 2012 the construction of protective fortifications in the form of underwater thresholds, shore spurs and artificial beach power supply. The calculations based on the data from the Maritime Office in Slupsk from 2013 showed the lack of effectiveness of these reinforcements, as in all edge profiles there was a decrease in the so-called active surface. The analysis of the variant with a threshold of about 100 m from the shore showed that the transport of sediment along the shore dominates over the transport and the coastage. The calculated maximum value of this transport before the seaside threshold is twice as large as the value of this transport in a non-threshold situation. Therefore, an increased erosion of the bottom before the seaside threshold, caused by the increase of transport along the shore and the construction of the threshold should be expected. It turned out that in case of an inclined wave approach to the shore at an angle of 30°, in addition to the sea-front threshold, there is a predominance of calculated values of the transport over the shore which may also mean potential bottom erosion. On the other hand calculations of the sediment transport intensity in the section between the threshold and the shoreline showed that it is virtually zero which means stabilization of the profile between the threshold and the edge. The study also involved analysis of various scenarios in which it was possible to assess the effectiveness of thresholds depending on the distance of their foundation from the shoreline and the location of the building crown below the water level. The researches showed that the most favorable location of the building would be the location of the thresholds at a depth of 3.5 m at a distance of about 175 m from the shore. The optimal height of the building would be the height of 2.0 m. In this case the calculated values of transport along the shore and the distance of transport in the whole cross section are significantly smaller than the values obtained for the variant without a threshold and the profile stabilization zone between the threshold and the shoreline is significantly wide. Studies have shown that the current location of this construction may cause erosive lesions in the researched place. It is recommended to monitor the area of these structures by systematic and periodic collection of tacheometric beach data and bathymetric underwater sections in the vicinity of the thresholds.

2

The influence of natural and anthropogenic factors on grain size distribution along the southeastern Baltic spits

Žilinskas G., Jarmalavičius D., Pupienis D.

Geological Quarterly

|

2018

|

Vol. 62, No. 2

375--384

EN

The influence of natural and anthropogenic factors on the distribution of sand grain size along sandy beaches is assessed, based on study of three spits of the southeastern Baltic Sea: the Curonian, Vistula and the Hel. 330 sand samples were collected from the beach and foredune at 1 km intervals. Our findings show that although the three spits have some characteristics in common, e.g. a predominance of fine- and medium-grained marine sand on their beaches and foredunes, the grain size distribution patterns of the recent sediments along these spits differ significantly. The key factors determining the grain size distribution include the dominant hydrometeorological regime, anthropogenic activity and geological framework. Trends in the mean grain size differentiation along the Vistula and Curonian spits directly correlate with the direction of the longshore sediment transport: as the distance from sources of the longshore sediment transport increases, the size of sand particles, both on the beach and the foredune, decreases. By contrast, on the Hel Spit, this pattern is disturbed in areas of hydrotechnical construction and artificial beach nourishment. Sand differentiation along the beach can also be predetermined by the geological framework, particularly in lithologically anomalous sections, such as the Juodkrantè settlement on the Curonian Spit.

3

Influence of Wave Shape on Sediment Transport in Coastal Regions

Ostrowski R.

Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics

|

2018

|

Vol. 65, nr 2

73--90

EN

The paper deals with the influence of the wave shape, represented by water surface elevations and wave-induced nearbed velocities, on sediment transport under joint wave-current impact. The focus is on the theoretical description of vertically asymmetric wave motion and the effects of wave asymmetry on net sediment transport rates during interaction of coastal steady currents, namely wave-driven currents, with wave-induced unsteady free stream velocities. The cross-shore sediment transport is shown to depend on wave asymmetry not only quantitatively (in terms of rate), but also qualitatively (in terms of direction).Within longshore lithodynamics, wave asymmetry appears to have a significant effect on the net sediment transport rate.

4

Modelling longshore sediment transport under asymmetric waves

Ostrowski R., Szmytkiewicz M.

Oceanologia

|

2006

|

No. 48 (3)

395-412

EN

Two wave theories are applied in calculations of longshore sediment transport rates: the second Stokes approximation and the cnoidal theory. These approaches are used to model sand motion in nearshore locations beyond and within the surf zone. Wave-current interaction in the nearbed layer and bed shear stresses are solved using a momentum integral method, whereas sediment transport is described by a three-layer model encompassing bedload, contact load and suspended load. Computational results for asymmetric waves are compared with the results obtained using linear wave theory and the conventional sediment transport models of Bailard (1981), Bijker (1971) and Van Rijn (1993).