Groynes

Denna artikel beskriver funktionerna, möjliga effekter och olika typer av länsar som sträcker sig från kusten ut i havet. Loddar är exempel på hårda kustskyddsstrukturer som syftar till att skydda strandlinjen från kusterosion. En mer detaljerad behandling av effekterna av länsar finns i Groynes as shore protection.

Introduktion

En läns är en aktiv struktur som sträcker sig från kusten ut i havet, oftast vinkelrätt eller något snett mot kustlinjen. Tillräcklig tillförsel av sediment och en medelstark sedimenttransport längs kusten är viktiga villkor för länsarnas effektivitet.

En länses huvudfunktion är att fånga upp och fånga upp en del av det sediment som rör sig (huvudsakligen i långsidesriktning) i surfzonen.

Som experiment har visat, fördriver länsar delvis energin från vattnets rörelser under svaga och måttliga vågförhållanden, vilket leder till att den uppdrivna strandlinjen ackrederas. När stormvågorna närmar sig kusten mer eller mindre vinkelrätt minskar dock länsarnas skyddande roll och en del av stranden sköljs bort (se Naturliga orsaker till kusterosion).

Och även om länsar används i stor utsträckning är det en tveksam lösning när de används som enda strandskyddsåtgärd, på grund av den betydande erosionen på leesidan. En länslösning kan vara effektiv om den tillämpas i kombination med andra (mjuka) strandskyddsåtgärder, som artificiell strandfodring eller strandfodring.

Länsarnas effekter på strandlinjen

Länsens utformning (planform, längd, höjd, profil tvärs över kusten, lutning) påverkar påverkan på strandmorfologin; påverkan är också beroende av havsvattennivån, vågklimatet och sedimenttillgången i surströmmingszonen.

Figur 1: Schema över samspelet mellan länsor, vågor, strömmar och strand

Skydd av stranden med hjälp av en enda läns är oftast ineffektivt. Därför utformas strandskydd med hjälp av länsor i allmänhet som en grupp bestående av några få till tiotals enskilda konstruktioner (se Länsor som strandskydd). Ett schema med samverkande groynes visas i figur 1. Medan en enskild groyne ger upphov till kusterosion på konstruktionens leesida, förskjuts erosionen i en grupp av groynes till hela systemets leesida. Erosion observeras också i konstruktionernas omedelbara närhet, särskilt när den dominerande vågriktningen är vinkelrät mot kusten. Vattenansamling mellan länsorna ger upphov till kompenserande flöden längs strukturerna, vilket orsakar lokal erosion av havsbottnen och sandförlust till djupt vatten. Under kraftiga stormar är länsorna ”korta” i förhållande till surfzonens bredd, och erosion sker runt dem. Vid milda vågor blir de ”långa” (längden är jämförbar med surfzonens bredd), vilket gynnar ackumulering av sand från uppdriften och utvidgning av stranden. Det bör undvikas att en lina förlorar kontakten med stranden. I ett sådant fall uppstår långsträckta flöden mellan strandlinjen och lundens rot. Dessa flöden orsakar utspolning av stranden.

Funktioner hos länsor

Figur 2 Typer och former av länsor

Ett lämpligt val av länsorsor, dimensioner och placering av länsor är avgörande för att strandskyddet ska vara effektivt. Länsans längd är vanligen relaterad till den genomsnittliga bredden av surfzonen och till det långsiktiga landavståndet i länsfältet. Den aktiva längden på lunden ökar med ökande våginslagsvinkel. Groynes är mest effektiva om de inte fångar upp hela sedimentflödet längs kusten. Ett stort antal undersökningar och observationer tyder på att länsarnas utbredning mot havet inte bör överstiga 40-50 % av bredden på stormvågszonen. Hur effektiva klyftorna är beror också på deras genomsläpplighet. Länsar som antingen är strukturellt genomsläppliga eller nedsänkta (permanent eller vid höga vattennivåer) tillåter mer sediment att passera längs kusten, jämfört med ogenomsläppliga eller höga länsar.

Länsarnas höjd påverkar hur mycket sedimenttransport längs kusten som fångas upp av länsarna. En och samma lina kan fungera antingen som en uppkommen eller nedsänkt struktur (figur 2a), beroende på vattennivåförändringar till följd av tidvatten och stormvågor. I allmänhet är länsar utformade så att de sticker ut ungefär hs=0,5-1,0 m över medelvattennivån. För höga klyftor orsakar vågreflektion, vilket resulterar i lokal sköljning. Med tanke på formen i planritning kan klyftorna vara raka, böjda eller krökta samt L-formade, T-formade eller Y-formade. De mest populära formerna och typerna av länsor visas schematiskt i figur 2.

Typer av länsor

I strukturella termer kan man skilja mellan länsor av trä, länsor av spont, länsor av betong, länsor med murbrukshögar gjorda av betongblock eller stenar och länsor byggda av sandfyllda geosäckar.

Trädda groynes

Figur 3. Exempel på en tvåradig pålgränd vid Helhalvön (Östersjön)

Trädda länsar är oftast en- eller tvåradiga palisadkonstruktioner. Den T-formade träpålens inverkan på stranden (lokal erosion på leesidan och ackretion på uppdriftssidan) illustreras i figur 3. Enradiga träpålar är i allmänhet delvis genomsläppliga strukturer; genomsläppligheten minskar erosionen på leesidan och förhindrar oönskade vattencirkulationer i närheten av kusten. Palisadlänsor av trä är billiga men deras livslängd är ganska kort.

Stållänsor

Stållänsor består oftast av vertikala spontpålar, enkla eller dubbla, med olika profiler, som är placerade vinkelrätt mot strandlinjen. De är ogenomträngliga konstruktioner. Försök har visat att länsar av enkelspontväggar inte är hållbara, på grund av korrosion av materialet och nötning av rörlig sand. Dessutom är isbelastning mycket skadlig och orsakar instabilitet och brott på stålpålarna. Blandade massiva konstruktioner, som består av stål och betong, är mycket stabilare och mer hållbara.

Groynes av betongelement

Figur 4 Betonggroyne, Ukraina (Svarta havet)

Groynes byggda av armerade betongblock hör till de mest stabila och långvariga kustkonstruktionerna. På grund av sin betydande vikt kräver de element som utgör en sådan groyne att det finns lämpliga markförhållanden och en lämplig grundläggning. Ett exempel på en groyne som består av element av armerad betong visas i figur 4.

Rubble-mound groynes och groynes byggda av sandfyllda geobags

Rubble-mound groynes är allmänt använda kustskyddsstrukturer. De byggs antingen som lösa stenhögar eller som högar av olika pansarelement, t.ex. tetrapoder. Dessa groynes är ofta blandade konstruktioner som på insidan förstärks av en spont. De är massiva, hållbara och ogenomträngliga. Groynes med grushögar är fördelaktiga jämfört med groynes av stål, betong och trä, eftersom de bättre avleder energin från vågor och strömmar.

Groynes byggda av staplade sand- eller jordfyllda säckar bör övervägas som en kortsiktig skyddsåtgärd. Vissa ytterligare skyddsåtgärder är nödvändiga, särskilt vid huvudet av en groyne. En särskild filterduk bör användas under säckarna för att minska sättningar i mjuka bottnar. Denna typ av groynes kräver stora säckar (tyngre än 50 kg), även om stora säckar är svårare att hantera och kräver fyllning på plats.

Exempel på tvärsnitt av groynes med grushögar och sandfyllda säckar visas i figur 2.

• Groynes som kustskydd
• Skadade groynes
• Hårda kustskyddsstrukturer
• Mänskliga orsaker till kusterosion
• Naturliga orsaker till kusterosion
• Hantering av. kusterosion
• Accretion och erosion för olika kusttyper
• Hamnbrytare och kusterosion
• Kustlinjeförvaltning
• Stabilitet hos vågbrytare och strandskyddsvallar med grushögar
• Sand-filled geosystems in coastal engineering

• För andra artiklar av den här författaren se Kategori:Artiklar av Zbigniew Pruszak
• För en översikt över bidrag av den här författaren se Special:Bidrag/Pruszak ZBIGNIEW

.