Явление водной эрозии хорошо знакомо всем, кто владеет частной территорией с выходом к воде. В Украине многие реки, озёра и водохранилища страдают от размывания течением. Водная эрозия - это процесс, при котором грунт на берегу вымывается и переносится течением, таким образом сдвигая береговую линию и "съедая" берег в пользу акватории. Это частая проблема на горных реках и территориях из намывных грунтов, поэтому укрепление берегов реки или озера с интенсивным течением или крутыми берегами является необходимостью.
Укрепление склона на берегу необходимо тогда, когда скорость потока воды в реке высока, берег размывается, но есть надобность оставить свободный выход к воде. Это можно сделать, например, с помощью георешётки - конструкции, которая представляет собой армирующую сетку, которая "вставлена" в грунт и затрамбована. Если же допустимо сделать небольшой перепад высот между территорией и акваторией - можно установить небольшие подпорные стены, которые будуть препятствовать непосредственному контакту воды с грунтом, сохраняя целостность берега.
Непосредственными причинами водной эрозии являются:
- стремительное течение в водоёме/водотоке;
- наличие ярко выраженных волн на поверхности воды (вызванных ветром или проходящими лодками);
- обрывистый берег (из-за излишней крутизны он постепенно осыпается);
- нестабильные грунты прибрежной зоны.
Чаще всего причиной эрозии является именно течение. В этом можно убедиться, если посмотреть на многие горные реки Карпат. Круглосуточное динамичное воздействие массы воды на водонасыщенный грунт делает его менее связным, провоцирует отрыв частиц грунта и увлечение их течением. Как следствие, часть объёма грунта постепенно переносится из одного места в другое. Часто вымытый грунт оседает на дне реки, где течение гораздо спокойнее.
Механизм воздействия волн на берег аналогичен сильному течению. Всем известна поговорка "вода камень точит" - вот в буквальном смысле так оно и есть. Небольшие массы воды в волнах периодически обрушиваются на берег, "откалывая" от него частички грунта. Когда волна, достигнув берега, стекает обратно в воду, грунт "уплывает" вместе с ней. При этом грунт перемещается буквально на несколько метров, однако береговая линия уже повреждена.
Слабые грунты осыпаются по той же причине - динамическое воздействие вон или течения. Для того, чтобы начался разрушительный процесс, им достаточно даже небольшого волнения на воде или течения небольшой скорости.
Обрывистый берег на берегу реки, как правило, уже является следствием эрозии: нижние слои склона берега уже "украло" течение, а верхние теперь ни на что не опираются. В результате чего они под действием гравитации рано или поздно осыпаются прямо в воду.
Вообще существует несколько методов берегоукрепления:
- монолитным железобетоном;
- железобетонным шпунтом;
- поливинилхлоридным шпунтом;
- дубовым брусом;
- габионами;
- георешёткой.
Гидротехнический бетон - один из самых долговечных и надёжных материалов. Он не боится круглосуточного постоянного влияния влаги, поскольку практически не насыщается водой благодаря гидрофобным добавкам в составе бетона. По этой же причине ему не страшны множественные циклы заморозки-разморозки, которые приводят к усталости материала. Гидротехнический бетон не боится коррозии и может спокойно находиться в агрессивной среде - морской воде, коллекторах сточных вод, технических резервуарах и т.д. Железобетон - один из самых прочных общедоступных строительных материалов, и он позволяет построить прочное берегоукрепление значительной высоты, при больших ледовых, волновых или ветровых нагрузках.
Шпунтовое берегоукрепление - это фактически забор между водой и землёй. Когда грунт начинает осыпаться - он удерживается вертикальной плоскостью, которая не даёт ему упасть в воду, таким образом сохраняя массу грунта на берегу. А вода более не оказывает динамическое воздействие на грунт.