Groynes

Denne artikel beskriver funktionerne, mulige virkninger og de forskellige typer af bøjninger, der strækker sig fra kysten ud i havet. Bundene er eksempler på hårde kystbeskyttelseskonstruktioner, der har til formål at beskytte kystlinjen mod kysterosion. En mere detaljeret behandling af virkningerne af knyster findes i Groynes as shore protection.

Introduktion

En knyst er en aktiv struktur, der strækker sig fra kysten ud i havet, oftest vinkelret eller lidt skråt på kystlinjen. Tilstrækkelig tilførsel af sediment og en middelstærk sedimenttransport langs kysten er de vigtigste forudsætninger for, at bøjninger er effektive.

En bøjnings hovedfunktion er at opfange og fange en del af det sediment, der bevæger sig (hovedsagelig i langskibsretningen) i brændingszonen.

Som det fremgår af eksperimenter, opløser bøjninger delvist vandets bevægelsesenergi under svage og moderate bølgeforhold, hvilket fører til tilvækst af den opdriftede kystlinje. Men når stormbølgerne nærmer sig kysten mere eller mindre vinkelret, aftager bøjlernes beskyttende funktion, og en del af stranden skylles væk (se Naturlige årsager til kysterosion).

Og selv om bøjler er meget udbredt, er det en tvivlsom løsning, når de anvendes som eneste kystbeskyttelsesforanstaltning, på grund af den betydelige erosion på læ-siden. En bølleløsning kan være effektiv, hvis den anvendes i kombination med andre (bløde) kystbeskyttelsesforanstaltninger, som f.eks. kunstig strandfodring eller kystfodring.

Bøllers indvirkning på kystlinjen

Bøllernes udformning (planform, længde, højde, profil på tværs af kysten, hældning) påvirker virkningen på kystens morfologi; virkningen afhænger også af havvandstanden, bølgeklimaet og sedimentforsyningen i brændingszonen.

Figur 1: Skema over samspillet mellem bøller, bølger, strømme og kyst

Beskyttelse af kysten ved hjælp af en enkelt bøll er oftest ineffektiv. Derfor er kystbeskyttelse ved hjælp af bøjninger generelt udformet som en gruppe bestående af fra nogle få til snesevis af individuelle strukturer (se Bøjninger som kystbeskyttelse). Figur 1 viser et skema med interagerende bølgebrydere. Mens en enkelt bølgebryder forårsager kysterosion på den side, der ligger i læsiden af bygningen, flyttes erosionen i tilfælde af en gruppe af bølgebrydere til hele systemets læ-side. Der observeres også erosion i umiddelbar nærhed af strukturerne, især når den dominerende bølgeretning er vinkelret på kysten. Ophobning af vand mellem bøllerne medfører kompenserende strømme langs strukturerne, hvilket forårsager lokal erosion af havbunden og tab af sand til dybt vand. Under kraftige storme er bøjningerne “korte” i forhold til bredden af brændingszonen, og der sker erosion omkring dem. Under milde bølgeforhold bliver bølgerne “lange” (længde svarende til bredden af brændingszonen), hvilket fremmer opdriftsansamling af sand og udvidelse af stranden. Det bør undgås, at en bøjle mister kontakten med kysten. I et sådant tilfælde opstår der langstrømsstrømme mellem kysten og groyne-roden. Disse strømme forårsager udvaskning af stranden.

Begrebsbøjler

Figur 2 Typer og former af bøjler

Det hensigtsmæssige valg af bøjlernes form, dimensioner og placering er afgørende for effektiviteten af kystbeskyttelsen. Lystbunklængden er normalt relateret til den gennemsnitlige bredde af brændingszonen og til afstanden langs kysten i bynkefeltet. Den aktive længde af længen øges med stigende bølgeindfaldsvinkel. Lodder er mest effektive, hvis de ikke opfanger hele sedimentstrømmen langs kysten. Talrige undersøgelser og observationer tyder på, at bølgebrydernes udvidelse mod havet ikke bør overstige 40-50 % af bredden af stormflodszonen. Bundenes effektivitet afhænger også af deres permeabilitet. Bøjer, der enten er strukturelt permeable eller nedsænket (permanent eller ved høj vandstand), tillader mere sediment at passere langs kysten sammenlignet med uigennemtrængelige eller høje bøjer.

Bøjlernes højde har indflydelse på mængden af sedimenttransport langs kysten, som bøjerne fanger. En og samme lænke kan fungere enten som en opdukket eller nedsænket struktur (figur 2a), afhængigt af vandstandsændringer som følge af tidevand og stormfloder. Generelt er bøjer konstrueret til at stikke ud omkring hs=0,5-1,0 m over middelhavets overflade (MSL). For høje høfder forårsager bølgerefleksion, hvilket resulterer i lokal skuring. I plan kan bøjningerne være lige, bøjede eller buede samt L-formede, T-formede eller Y-formede. De mest udbredte former og typer af bøller er skematisk vist i figur 2.

Typer af bøller

Strukturelt kan man skelne mellem træbøller, spunsbøller, betonbøller, bøller med murbrokker af betonblokke eller sten og bøller bygget af sandfyldte geosække.

Træsbunde

Figur 3. Eksempel på to-rækket pæle-bunke ved Hel-halvøen (Østersøen)

Træ-bunke er oftest en- eller to-rækkede palisadekonstruktioner. Den T-formede træpæle-buggespids påvirkning af kysten (lokal erosion på læ-siden og tilvækst på opdriftssiden) er illustreret i figur 3. Enrækkede træpæle er generelt delvist permeable strukturer; permeabilitet reducerer erosion på læ-siden og forhindrer uønskede vandcirkulationer i kystnærheden. Træpalisade-bunke er billige, men deres levetid er ret kort.

Stålbunke

Stålbunke består oftest af lodrette spunsvægge, enkelt eller dobbelt, med forskellige profiler, der er placeret vinkelret på kystlinjen. De er uigennemtrængelige strukturer. Eksperimenter har vist, at bunde af enkelt spunsvægge ikke er holdbare på grund af korrosion af materialet og slid fra sand i bevægelse. Desuden er isbelastning meget skadelig, idet den forårsager ustabilitet og svigt af stålspunsvæggene. Blandede massive konstruktioner, der består af stål og beton, er langt mere stabile og holdbare.

Groynes af betonelementer

Figur 4 Betonlodder, Ukraine (Sortehavet)

Groynes bygget af armerede betonblokke hører til de mest stabile og langtidsholdbare kyststrukturer. På grund af deres betydelige vægt kræver de elementer, der udgør en sådan groyne, at der er passende jordbundsforhold og et passende fundament. Figur 4 viser et eksempel på en bøtte bestående af elementer af armeret beton.

Boblehøj-bøtte og bøtter bygget af sandfyldte geosække

Boblehøj-bøtte er almindeligt anvendte kystbeskyttelseskonstruktioner. De bygges enten som løse stenbjerge eller som bjerge af forskellige pansermaterialer, f.eks. tetrapoder. Disse bøjer er ofte blandede konstruktioner, der indvendigt er forstærket af en spunsvæg. De er massive, holdbare og uigennemtrængelige. Groynjerne med murstenshøje er fordelagtige i forhold til stål-, beton- og trægroynjer, da de bedre afbøjer bølgernes og strømmenes energi.

Groynjer bygget af stablede sand- eller jordfyldte sække bør overvejes som en kortvarig beskyttelsesforanstaltning. Der er behov for nogle supplerende beskyttelsesforanstaltninger, især ved bøgespidsen. Der bør anvendes en speciel filterdug under sækkene for at mindske sætninger på bløde bunde. Denne type af lunker kræver store sække (tungere end 50 kg), selv om store sække er vanskeligere at håndtere og kræver fyldning på stedet.

Eksempler på tværsnit af lunker med grusbjerge og sandfyldte sække er vist i figur 2.

• Groyner som kystbeskyttelse
• Skadede groyner
• Hårde kystbeskyttelseskonstruktioner
• Menneskelige årsager til kysterosion
• Naturlige årsager til kysterosion
• Håndtering af kysterosion
• Accretion og erosion for forskellige kysttyper
• Havemoler og kysterosion
• Kystlinjeforvaltning
• Stabilitet af bølgebrydere og kystbeklædninger med murstenshøje
• Sand-filled geosystems in coastal engineering

• For andre artikler af denne forfatter se Kategori:Artikler af Zbigniew Pruszak
• For en oversigt over bidrag af denne forfatter se Special:Contributions/Pruszak ZBIGNIEW