EP0178510B1 - Device for delivering sand to coasts - Google Patents
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- EP0178510B1 EP0178510B1 EP19850112201 EP85112201A EP0178510B1 EP 0178510 B1 EP0178510 B1 EP 0178510B1 EP 19850112201 EP19850112201 EP 19850112201 EP 85112201 A EP85112201 A EP 85112201A EP 0178510 B1 EP0178510 B1 EP 0178510B1
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
Definitions
- the invention relates to an artificial reef with features according to the preamble of claim 1.
- Such a reef is known from US-A-2 069 715 and also from FR-A-1 019 527. It forms a flat wall on the seabed with a rounded cross-sectional contour, through which waves flowing against the shore are only deflected, but also accelerated.
- sinkers made of tetrapods which are lowered into the water as breakwaters and surf dampers, have proven to be better on the ground in the water off the coast. Because of the rapid flow caused by the body shape, such sinkers are also not suitable for targeted sanding and sanding. The known sinkers are also not applicable to beaches and other economically used coastal areas. They therefore do not affect the idea of the invention.
- An artificial reef with a throat-shaped inflow surface is known from FR-A-2 334 789, but this document shows a breakwater in which sanding is not wanted and is also not physically possible.
- DE-A1-3331 563 also discloses a component for an artificial reef with a triangular cross section and throat-shaped surfaces.
- the invention has for its object to achieve a targeted deposit, that is, above all a sand deposit, in the coastal area by forming an artificial reef, which favors the sedimentation of the solids carried by the water between the reef and the shore.
- the invention solves this problem by the training features according to the characterizing part of patent claim 1.
- This formation leads to a flow on the front side of the artificial reef in the inflow direction, in which the tear-off edge is particularly effective.
- the deposits both in front of and behind the reef are considerably strengthened, as model tests have confirmed. This is due to the fact that the flow stall causes a turbulence and thereby a considerable reduction in speed, so that the entrained solids, in particular sand, sediment and settle on the bottom.
- This formation leads to a special flow on the front side of the artificial reef in the inflow direction that the tear-off edge is particularly effective. It has been found that, depending on the inclination and nature of the bank and on the location of the artificial reef, deposits occur both in front of and behind the reef. The deposits occur in such large quantities that significant land reclamation takes place.
- the production of the artificial reef from prefabricated components enables the arrangement of the artificial reef at any point in any length by simply stringing together such prefabricated components.
- Several artificial reefs could also be arranged in rows one behind the other, transverse to the direction of flow of the water against the coast.
- Another advantage is that with a corresponding amount of sanding achieved, a new artificial reef can be placed on the sanding achieved.
- the device according to the invention is therefore particularly suitable for protecting beaches and dunes, but in particular for land reclamation in these areas. The desired effect is more pronounced in storms or storm surges. Even if the flow changes unexpectedly due to changes in the weather, the swirled deposits remain in the area of the artificial reef and are not washed away again.
- the shape and design of the artificial reef even allow it to be arranged in the area of bathing beaches without there being any danger to beach visitors.
- the device does not pose any danger to offshore shipping anyway. As a precaution, however, receiving openings for priggen and other shipping signs can be provided on the upper edge of the device.
- an artificial reef To form an artificial reef, several structures 1 are placed in rows next to one another on the sea floor below the water surface 2. For safe positioning, a deposit on a base 4 made of a steel mesh, a wire mesh or another suitable material can be provided in adaptation to the base 3.
- the structures to form the artificial reef can be deposited plane-parallel on the seabed 3, as shown on the left in FIG. 1, or with a certain inclination against the flow direction 5 of the water against the coast.
- the offset formation of the parting joints 6 is recommended, as seen from the top view in Figure 2 shows so that shoulder projections prevent the displacement of the structure 1 against each other transversely to the longitudinal direction of the artificial reef.
- a straight section 11 can be provided on the transition of the throat 9 into the counter-curvature 10, as is indicated in FIG. 1.
- the most effective curvatures for the throat 9 and the counter-curvature 10 and for the formation of the section 11 can advantageously be determined empirically in each individual case in adaptation to the flow conditions and the local installation conditions.
- FIGS. 5 and 6 schematically show further forms of embodiment for achieving the cavity 13 under the component 1 and for forming the support feet 12 causing this cavity.
- FIG. 6 shows a cross-sectional profile; which is particularly suitable when weight-saving training is to be achieved. Reinforcements within the component 1 can ensure sufficient rigidity.
- the components are advantageously produced from a suitable concrete mixture which is suitable for arrangement under water. From the drawing examples in connection with the description it follows that the arc shapes of the cross-sectional profile shown also have other degrees of curvature up to slightly curved to stretched forward, especially in partial areas, as has already been mentioned in the introduction.
- mat underlays e.g. B. underfills or fillings with rubble, concrete, or solid foundations.
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Description
Die Erfindung betrifft ein künstliches Riff mit Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an artificial reef with features according to the preamble of
Ein solches Riff ist aus der US-A-2 069 715 und auch aus der FR-A-1 019 527 bekannt. Es bildet auf dem Meeresgrund einen flachen Wall mit einer abgerundeten Querschnittskontur, durch die gegen das Ufer strömende Wellen lediglich abgelenkt, dabei aber auch beschleunigt werden.Such a reef is known from US-A-2 069 715 and also from FR-A-1 019 527. It forms a flat wall on the seabed with a rounded cross-sectional contour, through which waves flowing against the shore are only deflected, but also accelerated.
Mit solchen Bauwerken wird auch der Zweck verfolgt, Erosionen im Küstenbereich, vor allem an Stränden, Dünen usw., zu erreichen. Es treten auch Ansandungen und andere Ablagerungen auf.The purpose of such structures is also to achieve erosion in the coastal area, especially on beaches, dunes, etc. Sanding and other deposits also occur.
Besser bewährt haben sich demgegenüber Senkkörper aus Tetrapoden, die als Wellenbrecher und Brandungsdämpfer in das Wasser gesenkt auf dem Grund im Wasser vor der Küste lagern. Wegen der durch die Körperform entstehenden Strömungsschnellen sind solche Senkkörper zur gezielten Versandung und Ansandung ebenfalls nicht geeignet. Die bekannten Senkkörper sind außerdem an Badestränden und anderen wirtschaftlich genutzten Küstenflächen nicht anwendbar. Sie berühren den Erfindungsgedanken daher nicht.On the other hand, sinkers made of tetrapods, which are lowered into the water as breakwaters and surf dampers, have proven to be better on the ground in the water off the coast. Because of the rapid flow caused by the body shape, such sinkers are also not suitable for targeted sanding and sanding. The known sinkers are also not applicable to beaches and other economically used coastal areas. They therefore do not affect the idea of the invention.
Ein künstliches Riff mit einer kehlförmigen Anströmfläche ist aus der FR-A-2 334 789 bekannt, jedoch zeigt diese Druckschrift einen Wellenbrecher, bei dem Ansandungen nicht gewollt und auch physikalisch nicht möglich sind. Auch die DE-A1-3331 563 offenbart ein Bauelement für ein künstliches Riff mit einem dreieckförmigen Querschnitt und kehlförmigen Flächen.An artificial reef with a throat-shaped inflow surface is known from FR-A-2 334 789, but this document shows a breakwater in which sanding is not wanted and is also not physically possible. DE-A1-3331 563 also discloses a component for an artificial reef with a triangular cross section and throat-shaped surfaces.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im ufernahen Küstenbereich eine gezielte Ablagerung, das heißt vor allem eine Sandablagerung, durch eine Ausbildung eines künstlichen Riffs zu erreichen, die die Sedimentation der vom Wasser mitgeführten Feststoffe zwischen dem Riff und dem Ufer begünstigt.The invention has for its object to achieve a targeted deposit, that is, above all a sand deposit, in the coastal area by forming an artificial reef, which favors the sedimentation of the solids carried by the water between the reef and the shore.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Ausbildungsmerkmale nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.The invention solves this problem by the training features according to the characterizing part of
Diese Ausbildung führt zu einer Strömung an der in Anströmrichtung vorderen Seite des künstlichen Riffs, bei der die Abreißkante in besonderer Weise wirksam wird. Die Ablagerungen sowohl vor als auch hinter dem Riff werden dadurch erheblich verstärkt, wie Modellversuche bestätigt haben. Zurückzuführen ist dies darauf, daß durch den Strömungsabriß eine Verwirbelung und dadurch eine beträchtliche Geschwindigkeitsreduzierung eintritt, so daß die mitgeführten Feststoffe, insbesondere Sand, sedimentieren und sich auf dem Grund ablagern. Von besonderer Bedeutung für das Riff ist der Übergang der Kehle im Anströmbereich in eine konvexe Krümmung. Diese Ausbildung führt zu einer besonderen Strömung an der in Anströmrichtung vorderen Seite des künstlichen Riffs, daß die Abreißkante in besonderer Weise wirksam wird. Es hat sich herausgestellt, daß je nach Neigung und Beschaffenheit des Gestades am Ufer und nach Lage des künstlichen Riffs Ablagerungen sowohl vor als auch hinter dem Riff stattfinden. Die Ablagerungen treten dabei in so großen Mengen auf, daß eine nennenswerte Landgewinnung erfolgt.This formation leads to a flow on the front side of the artificial reef in the inflow direction, in which the tear-off edge is particularly effective. The deposits both in front of and behind the reef are considerably strengthened, as model tests have confirmed. This is due to the fact that the flow stall causes a turbulence and thereby a considerable reduction in speed, so that the entrained solids, in particular sand, sediment and settle on the bottom. Of particular importance for the reef is the transition of the throat in the inflow area into a convex curvature. This formation leads to a special flow on the front side of the artificial reef in the inflow direction that the tear-off edge is particularly effective. It has been found that, depending on the inclination and nature of the bank and on the location of the artificial reef, deposits occur both in front of and behind the reef. The deposits occur in such large quantities that significant land reclamation takes place.
Die Herstellung des künstlichen Riffs aus vorgefertigten Bauelementen ermöglicht die Anordnung des künstlichen Riffs an beliebigen Stellen in beliebiger Länge durch einfaches Aneinanderreihen solcher vorgefertigten Bauelemente. Auch mehrere künstliche Riffs könnten in Reihen hintereinander quer zur Strömungsrichtung des Wassers gegen die Küste angeordnet werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei einer entsprechenden Höhe der erzielten Ansandung ein neues künstliches Riff auf die erzielte Ansandung aufgesetzt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich daher besonders zum Schutz von Stränden und Dünen, insbesondere aber zur Landgewinnung in diesen Bereichen. Die angestrebte Wirkung tritt verstärkt bei Sturm oder Sturmfluten ein. Selbst bei unerwarteter Strömungsänderung durch Veränderung der Wetterlage verbleiben die aufgewirbelten Ablagerungen im Bereich des künstlichen Riffs und werden nicht wieder fortgeschwemmt. Form und Ausführungsart des künstlichen Riffs erlauben sogar die Anordnung im Bereich von Badestränden, ohne daß eine Gefahr für die Strandbesucher besteht. Eine Gefahr für die küstennahe Schiffahrt stellt die Vorrichtung ohnehin nicht dar. Vorsorglich können jedoch an der Oberkante der Vorrichtung Aufnahmeöffnungen für Priggen und andere Schiffahrtszeichen vorgesehen sein.The production of the artificial reef from prefabricated components enables the arrangement of the artificial reef at any point in any length by simply stringing together such prefabricated components. Several artificial reefs could also be arranged in rows one behind the other, transverse to the direction of flow of the water against the coast. Another advantage is that with a corresponding amount of sanding achieved, a new artificial reef can be placed on the sanding achieved. The device according to the invention is therefore particularly suitable for protecting beaches and dunes, but in particular for land reclamation in these areas. The desired effect is more pronounced in storms or storm surges. Even if the flow changes unexpectedly due to changes in the weather, the swirled deposits remain in the area of the artificial reef and are not washed away again. The shape and design of the artificial reef even allow it to be arranged in the area of bathing beaches without there being any danger to beach visitors. The device does not pose any danger to offshore shipping anyway. As a precaution, however, receiving openings for priggen and other shipping signs can be provided on the upper edge of the device.
Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsformen schematisch dargestellt. Es zeigen
Figur 1 schematisch den Aufbau eines künstlichen Riffs in Seitenansicht,Figur 2 eine Draufsicht auf einen Teilbereich eines künstlichen Riffs,Figur 3 einen Teilschnitt nach der Linie 111 bis 111 derFigur 2 undFiguren 4 bis 6 verschiedene Profilformen für den Querschnitt der Baukörper.
- FIG. 1 shows a schematic side view of the structure of an artificial reef,
- FIG. 2 shows a plan view of a partial area of an artificial reef,
- 3 shows a partial section along the line 111 to 111 of Figure 2 and
- Figures 4 to 6 different profile shapes for the cross section of the building.
Zur Bildung eines künstlichen Riffs werden mehrere Baukörper 1 in Reihen nebeneinander auf dem Meeresgrund unterhalb der Wasseroberfläche 2 abgelegt. Zur sicheren Positionierung kann in Anpassung an den Untergrund 3 eine Ablagerung auf einer Unterlage 4 aus einem Stahlgewebe, einem Drahtgeflecht oder einem anderen geeigneten Werkstoff vorgesehen sein. Die Ablage der Baukörper zur Bildung des künstlichen Riffs kann planparallel auf dem Meeresboden 3 erfolgen, wie es links in der Figur 1 dargestellt ist oder auch mit einer gewissen Anstellung gegen die Strömungsrichtung 5 des Wassers gegen die Küste. Zur Verbindung der Baukörper 1 untereinander empfiehlt sich die versetzte Ausbildung der Teilfugen 6, wie es aus der Draufsicht in Figur 2 hervorgeht, so daß Schultervorsprünge die Verschiebung der Baukörper 1 gegeneinander quer zur Längsrichtung des künstlichen Riffs verhindern. Außerdem ist es vorteilhaft, im Bereich dieser Teilfugen der Bauelemente Vorsprünge und korrespondierende Ausnehmungen mit geneigten unteren Begrenzungsflächen 7 auszubilden, auf denen die Bauelemente 1 durch ihr Eigengewicht zusammenhaltend belastet werden, wie es schematisch in der Figur 3 angedeutet ist. Für das Querschnittsprofil der Bauelemente 1 empfiehlt sich eine spiegelbildliche Ausbildung, wie sie beispielsweise in den Figuren 4 bis 6 dargestellt ist. Gezeigt wird ein dreieckförmiges Querschnittsprofil mit einer nach oben gerichteten Spitze 8, die die Abreißkante der Strömung beim Überströmen des künstlichen Riffs bildet. Von dieser oberen Abreißkante 8 ist das Querschnittsprofil nach beiden Seiten abfallend mit einer Kehle 9 ausgebildet, die nach unten mittelbar oder unmittelbar allmählich in eine konvexe Gegenkrümmung 10 übergeht. Obwohl die angestrebte Wirkung bereits bei einer stetigen Krümmung der Kehle 9 eintritt, empfiehlt sich, wenigstens auf der in Strömung vorderen Seite eine Kehle auszubilden, deren Krümmung nach oben zur Abreißkante 8 geringer wird. Auf der gegenüberliegenden Rückseite kommt der vorgegebenen Krümmung in der Kehle 9 und in der Gegenkrümmung 10 keine so entscheidende Bedeutung bei, so daß hier ein weiterer Spielraum für die Gestaltung vorhanden ist. Aus Gründen einer ökonomischen Herstellung empfiehlt sich jedoch die spiegelbildliche Ausbildung. Am Obergang der Kehle 9 in die Gegenkrümmung 10 kann ein gerades Teilstück 11 vorgesehen sein, wie es in Figur 1 angedeutet ist. Die wirksamsten Krümmungen für die Kehle 9 und die Gegenkrümmung 10 und für die Ausbildung des Teilstückes 11 sind in Anpassung an die Strömungsverhältnisse und an die örtlichen Einbauverhältnisse vorteilhaft in jedem Einzelfalle empirisch zu ermitteln. Die Gegenkrümmungen 10 gehen mit ihrem unteren Auslauf in eine Profilkante eines Stützfußes 12 über, so daß unter dem Bauelement 1 ein Hohlraum 13 gebildet ist, wenn das Bauelement auf den Grund abgesenkt wird. Diese Ausbildung bewirkt eine festere Lage auf dem Grund unter der Wasseroberfläche. Die Figuren 5 und 6 zeigen schematisch weitere Ausbildungsformen zur Erzielung des Hohlraumes 13 unter dem Bauelement 1 und zur Bildung der diesen Hohlraum bewirkenden Stützfüße 12. Die Figur 6 zeigt dabei ein Querschnittsprofil; welches sich besonders eignet, wenn eine gewichtssparende Ausbildung erzielt werden soll. Armierungen innerhalb des Bauelementes 1 können dabei für eine hinreichende Steifigkeit sorgen. Die Herstellung der Bauelemente erfolgt vorteilhaft aus einer geeigneten Betonmischung, die für die Anordnung unter Wasser geeignet ist. Aus den Zeichnungsbeispielen in Verbindung mit der Beschreibung ergibt sich, daß die dargestellten Bogenformen des Querschnittsprofils auch andere Krümmungsgrade bis hin zu schwach gekrümmtem bis gestrecktem Vorlauf, vor allem in Teilbereichen, wie es schon einleitend erwähnt worden ist.To form an artificial reef,
Für die Erhöhung der Standfestigkeit der Bauelemente sind auch andere Vorkehrungen als Mattenunterlagen verwendbar, z. B. Unterschüttungen oder Einschüttungen mit Geröll, Beton, oder auch feste Fundamentierungen.To increase the stability of the components, other measures can also be used as mat underlays, e.g. B. underfills or fillings with rubble, concrete, or solid foundations.
Claims (4)
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