DK173691B1 - Fremgangsmåde til kystbeskyttelse samt trykudligningsmodul til brug i forbindelse hermed - Google Patents

Description

DK 173691 B1 i

Fremgangsmåde til kystbeskyttelse samt trykudlignigsmodul til brug i forbindelse hermed Nærværende opfindelse omhandler en fremgangsmåde til 5 kystbeskyttelse samt trykudligningsmoduler til kystbeskyttelse, hvor kystområdet har et underliggende ferskvandsmagasin og under dette en saltvandstunge, der går skråt ned i kystprofilet.

10 Til kystbeskyttelse er det almindelig kendt at anlægge høfder af store sten eller betonklodser, der strækker sig fra stranden og et stykke ud i vandet. Høfder er effektive, men anlægs- og vedligeholdelsesomkostningerne er relativt store. En anden metode til kystbeskyttelse er 15 kystfodring, hvor der transporteres store mængde sand til den kyststrækning, der ønskes sikret. Denne metode indebærer ligeledes store anlægs- og vedligeholdelsesomkostninger, da der skal transporteres store mængder sand.

Dette er stadig to af de mest udbredte metoder til kyst-20 beskyttelse.

I forbindelse med etablering af indtag for oppumpning af havvand til brug i saltvandsakvarier blev det i begyndelsen af 1980érne opdaget, at der skete en sedimentering 25 omkring indtaget, der derved stoppede til på grund af aflejringerne ovenpå indtaget. Dette blev anstødsstenen til eksperimenter med en ny metode til kystsikring som beskrevet i DK 152 301 B. Metoden går ud på, at man pumper vand fra dræn etableret langs kystlinien med det til føl-30 ge, at der sker en sedimentering ved drænene. Imidlertid har metoden aldrig vundet udbredelse, da det kræver, en stor pumpekapacitet og deraf følgende store anlægsomkostninger men ikke mindst store driftsomkostninger til pumpeværkerne .

35 DK 173691 B1 2

Fra US 5 294 213 A kendes et lignende anlæg ligeledes baseret på drænledninger etableret parallelt med kysten såvel oppe på stranden som ude i vandet. Driften af anlægget, der ligeledes er baseret på pumpning af vand, er 5 tilpasset vejrliget, dvs. om der er sædvanlig vandstand, lavvandet, højvandet eller storm. Anlægget omfatter et vandreservoir, hvor vandet kan pumpes op i gennem drænledningerne, og vand kan gennem disse pumpes ud i havet, f.eks. til fjernelse af sandbanker dannet under sto|rm-10 vejr.

En tilsvarende metode er kendt fra US 4 898 495 A til at holde en kanal åben, der munder ud i havet. Denne metode er ligeledes baseret på pumper. Systemet omfatter for-15 skellige diffusorarrangementer til at fjerne aflejringer fra kanalmundingen ved fluidisering af disse og befordre materialet videre nedstrøms kanalmundingen ved at generere en strømning. Nedstrøms kanalmundingen foretages en sedimentering ved at pumpe vand fra dræn til diffusorjar-20 rangementerne.

Det er et formål med den foreliggende opfindelse at anvise en fremgangsmåde og trykudligningsmoduler til kystpe-skyttelse, der ikke har ulemperne ved de kendte kystpe-25 skyttelser.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved en fremgangsmåde, der er ejendommelig ved, at trykket i grundvandsmagasiner i det mindste langs et området ved kystlinien udlignes helt 30 eller delvis til atmosfæren gennem trykudlignignsmoduler, fortrinsvis i form af rør med et filter forneden, der er ført ned i grundvandsmagasinet. i

Det har ved opfindelsen overraskende vist sig, at der ved 35 placering af trykudligningsmoduler i stranden fremkommer 3 DK 173691 B1 aflejring af materiale ud for det område, hvor modulerne er placeret.

De første trykudligningsmoduler kan med fordel etableres 5 et stykke fra kystlinien.

Efter at de første trykudligningsmoduler har resulteret i et kysttillæg, kan der etableres yderligere trykudligningsmoduler i kystprofilet opskylszone.

10

Opfindelsen omhandler ligeledes trykudligningsmoduler til kystbeskyttelse, hvor kystområdet kan have et underliggende ferskvandsmagasin, og under dette kan findes en saltvandstunge, der går skråt ned i kystprofilet, hvor 15 trykudligningsmodulerne, fortrinsvis i form af rør med et filter forneden, kan være ført ned i ferskvandsmagasinet, hvor trykudligningsmodulerne står i forbindelse med atmosfæren.

20 Trykudligningsmodulerne kan forsynes med forankringselementer. Herved kan man hindre utidig fjernelse af modulerne.

Rørstudse kan være beregnet for at stikke oven ud af 25 kystprofilet, der udformes eller forsynes med et element, der vender åbningen nedad. Herved kan man hindre utidig opfyldning af røret med sand, sten etc.

En mulig forklaring på, hvorfor der fremkommer et kysttillæg, er, at det meget fine sand, der er tilført profi-30 let dels af havet og dels af vinden, og som pakkes med silt og andre lerpartikler, reducerer den hydrauliske ledningsevne. Dybere liggende lag i kystprofilet, som udelukkende er opbygget af havets bølger, er primært groft i form af ral og småsten, som har større hydraulisk 35 ledningsevne. Forskellen på den hydrauliske ledningsevne ses tydeligt, når man graver ned i et kystprofil, idet 4 DK 173691 B1 man kan grave et hul ned i profilet, hvorefter grundvandet stiger op i profilet, når først man når ned til vandspejlet. Dette skyldes den meget forskellige hydrauliske ledningsevne, samt at ferskvandet er under tryk fra bag-5 landet. Man kan således sammenligne kystprofilet med en nedadtil åben tank, hvor man åbner tanken i toppen med trykudligningsmodulerne, der gennembryder de tætte lag i profilet, så vandet løber lettere og dermed hurtigere ud af profilet i tidsrummet fra flod mod ebbe. Dette bety-10 der, at et trykudlignet profil tømmes bedre for fersk- og saltvand i tidevandets faldperiode. Når tidevandet derefter stiger fra ebbe mod flod, sker der en større fluktuation i forstranden, idet saltvandet i opskyldszonen af-drænes i opskylszonen, således at der aflejeres materia-15 ler på forstranden i dette tidsrum. Modsætningsvis sker der kysterosion, hvis ferskvandet er under tryk i forstranden, idet saltvandet så vil løbe tilbage til havet oven på ferskvandet og dermed erodere forstranden. Tryk-udligningsmodulerne starter i realiteten en proces, som 2 0 breder sig ud fra trykudligningsmodulerne, idet silt og lerpartikler skylles ud af forstranden, når fluktuationen øges på grund af modulernes drænende virkning. Der er i øvrigt fundet en klar forbindelse mellem mængden af sedimenttransport på kysten og hastigheden på kysttillæge;et.

25 Det har vist sig, at trykudligningsmodulerne skaber et naturligt balanceprofil med et anlæg på ca. 1:20, såleides at bølgerne løber op på stranden og afgiver materialer, idet vande i bevægelse kan medføre store materialemaing-der, som aflejres, når vandets hastighed reduceres. Pro-30 filet skal derfor have en given bredde i forhold til ti-devandet og maksimal vandstand i området. Kystprofiler med trykudligningsmoduler bliver helt naturligt meget brede, som resulterer i meget stor sandfygning på forstranden. Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere 35 beskrevet under henvisning til medfølgende tegning, hvor DK 173691 B1 5 fig. 1, viser et tværsnit gennem et kystprofil, fig. 2, viser et trykudligningsmodul beregnet til placering inde på stranden, 5 fig. 3, viser et trykudligningsmodul beregnet til placering i opskylszonen, fig. 4, viser en kyststrækning set fra oven med trykud-10 ligninsmoduler, og fig. 5, viser et kystprofilet i kyststrækningen i fig. 4.

Som vist i fig. 1 er der under et kystprofil 1 et fersk-15 vandsmagasin 2, der for neden i et nedadskrånende plan afgrænses af en tunge af saltvand 3, der har større vægtfylde en ferskvand.

Årsagen til kysterosion er således, at når ferskvandet 20 under strandprofilet er under tryk, løber det nedsivende saltvand i profilet som vist på fig. 1 tilbage til havet oven på ferskvandet 2. Når trykket tages af ferskvandet, siver saltvandet ned gennem materialet i kystprofilet og blandes med ferskvandet og eroderer således ikke kystpro-25 filet, men i stedet aflejres der materiale på stranden.

Trykudligningsmodulerne kan som vist på fig. 2 bestå af et stift filterrør 6, der sluttes til et rør 7 med en muffe. Filteret og røret kan således presses, spules el-30 ler graves ned i ferskvandsmagasinet 3. Røret 7 har fortrinsvis en sådan længde, at det rager lidt op over overfladen af kystprofilet 1, når filteret er på plads i ferskvandsmagasinet. Rørene med filtre, som vist på fig.

2, anbringes på række i en linie der er vinkelret eller 35 tilnærmelsesvis vinkelret på kystlinien. Røret 7 er åben 6 DK 173691 B1 for oven, så der skabes god hydraulisk kontakt ned til ferskvandsmagasinet.

Når trykket i ferskvandsmagasinet er udlignet ved hjælp 5 af trykudligningsmodulerne 12, kan man ifølge opfindelsen fremskynde aflejringen af materiale på kyststrækningen ved at etablere yderligere trykudligningsmoduler 13 i opskylszonen 4. En hensigtsmæssig udformning af et modul til placering i denne zone er vist i fig. 3 og omfatter 10 et stift rør 7' forbundet til et vandret filterrør 6' .! I begge tilfælde er modulerne forsynet med et forankringselement 8 beregnet til nedgravning i sandet for at hindre utidig fjernelse af modulerne. Forankringselenent 15 er i form af to vinkelstillede pladeelementer fastgjort til det stive rør. Yderligere er rørenden, der stikker op af sandet, forsynet med en bueformet afslutning 9 for at hindre utidig opfyldning af røret med sand, sten etc.

Evt. kan trykudligningsmodulerne tilsluttes nedgravede 20 rørledninger, der føres ind til klitfoden, hvor der etableres fri forbindelse til atmosfæren, hvorved opragende rørstudse undgås.

Ved anvendelse af sådanne trykudligningsmoduler er der på 25 en kyststrækning opnået en landindvinding med en bredde på 4-6 meter samt en hævning af kystprofilet på 60-7C cm i løbet af 40 dage.

Kystprofiler med trykudligningsmoduler bliver som tic.li-30 gere nævnt helt naturligt meget brede, hvilket resulterer i meget stor sandfygning på forstranden.

Opfindelsen udmærker sig således ved lave etablerings- og driftsomkostninger, idet sidstnævnte alene skal dække almindeligt opsyn og vedligeholdelse af anlæggene.

35 7 DK 173691 B1

Ny forskning på området har dokumenteret, at grundvandstrykket på et kystprofil er meget afgørende for dets udseende. Det er påvist, at kystprofiler med stort ferskvandstryk bliver smalle og konkave (også benævnt vinter-5 profil), mens kystprofiler uden nævneværdig ferskvandstryk bliver brede og konvekse (også kaldet sommerprofil). Smalle, konkave kystprofiler med stor ferskvandstryk ses i Danmark typisk ved Vejby Strand på Sjællands nordkyst og syd for Lønstrup ved Mårup Kirke. Smalle, konkave 10 kystprofiler er stærkt udsat for erosion, mens brede, konvekse kystprofiler får strandtillæg. Med opfindelsen er det som beskrevet muligt at omdanne et smalt, konkavt kystprofil til et bredt, konvekst kystprofil og dermed beskytte kysten.

Claims (5)

1. Fremgangsmåde til kystbeskyttelse, hvor kystområdet(1) har et underliggende ferskvandsmagasin (2) og under dette 5 en saltvandstunge (3), der går skråt ned i kystprof illet, kendetegnet ved, at trykket i grundvandsmagasinet i det mindste langs et området ved kystlinien udlignes helt eller delvis til atmosfæren gennem trykudligningsmoduler {12, 13), fortrinsvis i form af rør (7) |ned 10 et filter (6) forneden, der er ført ned i ferskvandsmajga-sinet (2). j

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de første trykudligningsmoduler (12, 13) etable- 15 res et stykke fra kystlinien.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at der, efter at de første trykudligningsmoduler (12, 13) har resulteret i et kysttillæg, etableres yder- 20 ligere trykudligningsmoduler (12, 13) i kystprofilet op skylszone (4) .

4. Trykudligninsmoduler (12, 13) til kystbeskyttel.se, hvor kystområdet har et underliggende ferskvandsmagasin (2) og under dette en saltvandstunge (3), der går skråt ned i kystprofilet , kendetegnet ved, at trykudligningsmodulerne (12, 13), fortrinsvis i form af rør 30 (7) med et filter (6) forneden, er ført ned i ferskvards- magasinet (2), hvor trykudligningsmodulerne (12, 13) står i forbindelse med atmosfæren. 1 Trykudligninsmoduler ifølge krav 4, kendeteg-35 net ved, at trykudligningsmodulerne (12, 13) er forsynet med forankringselementer (8). DK 173691 B1

6. Trykudiigninsmodul ifølge krav 4 eller 55, kende tegnet ved, at rørstudse (9) beregnet for at stikke oven ud af kystprofilet, der udformes eller forsynes med 5 et element, der vender åbningen nedad.