REKLAMA
Budownictwo Geoinżynieria Hydrotechnika Archiwum NBI Tematy Specjalne
10 Minut czytania

Wyzwania i innowacje w ochronie linii brzegowej

Wybrzeża morskie nieustannie podlegają wpływom, które prowadzą do ich degradacji. Proces erozji linii brzegowej stwarza zagrożenie dla obiektów budowlanych oraz infrastruktury, dlatego tak ważna jest ich skuteczna ochrona. Warto wiedzieć, że chociaż procesy erozyjne postępują powoli, to jeśli stateczność lub wytrzymałość danego obiektu położonego na terenie szczególnie narażonym na ich niszczącą działalność zostanie przekroczona, katastrofa jest nieunikniona. Właśnie dlatego duży nacisk powinien być kładziony na regularne przeglądy i monitorowanie sytuacji.

fot. Patryk Kosmider, Adobe Stock
Spis treści

Aby dobrze zrozumieć rolę ochrony brzegów morskich, należy wyjaśnić pojęcie erozji morskiej. Zjawisko to polega na stopniowym (czasem trwającym setki lat) wymywaniu cząstek materiału z terenów, obiektów i elementów krajobrazu położonych w bezpośrednim sąsiedztwie morza. Czynnikiem przyspieszającym często jest działalność człowieka i zmiany klimatyczne. W Polsce mamy 524 km linii brzegowej (nie licząc Zalewu Wiślanego i Zalewu Szczecińskiego). W przeważającej części dominuje rodzaj wybrzeża akumulacyjno-abrazyjnego. Wybrzeże abrazyjne charakteryzuje się dużymi połaciami równego terenu, co jest pochodną niszczenia nabrzeża przez fale morskie. Fale te rozkruszają materiał skalny, którym pokryte jest nabrzeże, a następnie transportują je w głąb morza. Materiał ten jednak osadza się (akumuluje) na nabrzeżu, przez co jest ono pokryte fragmentami rumowiska. Dzięki takiemu zjawisku w Polsce możemy cieszyć się szerokimi, piaszczystymi plażami, lekko nachylonymi w kierunku morza. Warto jednak zauważyć, że w przypadku gwałtownych sztormów szerokość plaży znacznie się zmniejsza. W ekstremalnych sytuacjach zjawiska atmosferyczne potrafią całkowicie zmienić kształt wybrzeża. Celem ochrony brzegów morskich jest zaprojektowanie takich rozwiązań, aby zmiany te zniwelować, a co za tym idzie – zapewnić bezpieczeństwo lokalnej ludności i gospodarce, a także ochronić środowisko naturalne i bioróżnorodność.

Polskie wybrzeże posiada unikatowe formy geologiczne, jak wydmy w Słowińskim Parku Narodowym. Celem ochrony brzegów morskich jest m.in. zabezpieczenie obiektów o szczególnych walorach przyrodniczych przed niszczącą działalnością morza, fot. marsad, Adobe Stock
Elementy umacniania brzegów mogą być także ciekawą atrakcją turystyczną – często wykorzystywane są jako deptaki, fot. Beto.dlf, Adobe Stock

Metody umacniania brzegów

Ochrona brzegów morskich może być realizowana na różne sposoby, ich wybór zależy od tego, przed jakim niekorzystnym efektem chcemy chronić dany fragment brzegu. Jeśli brzeg jest dość wysoki (lub jego wysokość zwiększa się stopniowo im dalej od morza), to zazwyczaj stosuje się rozwiązania mające na celu ochronę jego podnóża. Mogą to być opaski brzegowe, ścianki szczelne, okładziny, narzuty kamienne. Jeśli w wyniku analiz przed procesem projektowania okazuje się, że kluczowe dla ochrony brzegów morskich jest osłabianie fal czy prądów morskich, wówczas wykonuje się falochrony brzegowe, ostrogi, progi podwodne, sztuczne rafy. W przypadku wysokich i niestabilnych klifów często można spotkać się z drenażem i gwoździowaniem, które poprawiają stateczność zbocza. Jedną z metod umacniania brzegów jest refulacja, czyli zasilanie plaż materiałem dennym.

W ostatnich latach coraz większą popularność zyskują rozwiązania geotechniczne. Są one skuteczne w walce z destabilizacją linii brzegowej, a także w przeciwdziałaniu niszczeniu jej przez fale morskie. Ponadto powstają z naturalnych materiałów, co dobrze wpływa na środowisko. Jednym z elementów są geotechniczne profile ochronne, znane inaczej jako grodzice. Jedną z ich głównych zalet jest fakt, że mogą być projektowane w różnych formach i rozmiarach, co pozwala dostosować je do lokalnych uwarunkowań geomorfologicznych oraz środowiskowych.

Kluczową funkcję w umacnianiu brzegów mogą pełnić odpowiednie gatunki roślin. Przykładem jest rokitnik, którego bogaty system korzeniowy stabilizuje i odwadnia grunt, fot. Alicja Łepek, Adobe Stock

Niewiele osób zdaje sobie sprawę z tego, jak istotną rolę w ochronie brzegów morskich odgrywa roślinność. Jest ona w stanie stworzyć system stabilizujący i odwadniający grunt, np. na wydmach praktykuje się nasadzanie piaskownicy zwyczajnej, która sprzyja akumulacji osadów, dzięki czemu wały nadmorskie mogą w pewien sposób odbudowywać się naturalnie. Osoby przybywające nad polskie morze późnym latem zapewne zauważyły masową obecność rokitnika, charakterystycznej, kłującej rośliny, której owocem są niewielkie, pomarańczowe kulki. Jest on masowo nasadzany na wydmach, ponieważ jego rozłożysty system korzeniowy może skutecznie stabilizować masy piasku. Fakt, że dość szybko się rozrasta i tworzy szpaler krzewów trudny do przejścia, sprzyja także ochronie przeciwwiatrowej. Podobne właściwości posiada dzika róża i ją także możemy spotkać nad polskim morzem w znacznych ilościach.

Zdecydowanie najpopularniejszą formą ochrony brzegów morskich w Polsce nadal pozostają ostrogi drewniane. Są one nieodłącznym elementem krajobrazu polskiego wybrzeża. Są to drewniane pale, umocowane prostopadle do linii brzegowej. Taki pas zwykle ma długość 100–200 m. Ich główna rola polega na zatrzymywaniu osadu, który jest transportowany przez prądy morskie, a także na rozpraszaniu energii fal morskich, dzięki czemu mają one mniej niszczący charakter. Temat ostróg drewnianych wraca każdego lata ze względu na zagrożenie, jakie mogą stanowić dla kąpiących się urlopowiczów. Bariera dla fal, którą stanowią, powoduje, że w ich bezpośrednim sąsiedztwie występują lokalne zawirowania wymywające materiał denny, w efekcie czego powstaje głębia. To właśnie w takich miejscach może dojść do tragicznych w skutkach utonięć.

Klif Orłowski w Gdyni Orłowie jest wyjątkowym w Polsce obiektem przyrodniczym. Ze względu na podatność na niszczącą działalność morza wymaga on szczególnej ochrony. Aby ochronić go przed gwałtownymi falami, w jego pobliżu wykonano progi podwodne, fot. Marcin, Adobe Stock

Interesującą formą ochrony brzegów morskich są progi podwodne. Zbudowano je m.in. w Gdyni Orłowie, gdzie chronią Klif Orłowski przed niszczącą działalnością morza. W przeciwieństwie do ostróg jest to budowla usytuowana równolegle do brzegu morskiego. Jej zadaniem jest załamywanie fal i rozpraszanie ich energii, a także akumulowanie materiału zabranego przez fale z brzegu. Przybliżony przekrój poprzeczny takiego rozwiązania to trapez prostokątny o najdłuższym boku z pochyleniem 1:4 (bok ten nazywany jest zwykle skarpą). Próg powinien być zaprojektowany w taki sposób, aby fala mogła uderzać właśnie w tę skarpę. Drugi warunek to usytuowanie go w całości poniżej poziomu wody nawet przy niskim stanie morza, tak aby woda mogła spokojnie przepływać nad nim. Progi podwodne wykonuje się zazwyczaj z narzutu kamiennego oraz bloków betonowych.

Prace zabezpieczające brzegi morskie mają chronić ukształtowanie terenu nie tylko przed niszczącą działalnością natury. Ostatnie kontrole na Helu wykazały, że dewastujący wpływ na brzegi ma także człowiek. Okazało się, że w ciągu ostatnich lat nielegalnie zwieziono piasek na kilka plaż od strony Zatoki Gdańskiej. Miało to zwiększyć atrakcyjność terenu dla użytkowników pól campingowych, a także uczestników kursów windsurfingu. Takie działania należy podejmować z rozwagą, a ich wykonanie powinno być zawsze poprzedzone projektem sporządzonym przez osoby do tego uprawnione. Półwysep Helski jest miejscem o szczególnych walorach krajobrazowych i przyrodniczych, na co wpływa także jego unikatowe usytuowanie. Niestety takie położenie generuje zagrożenia dla tego terenu – od strony otwartego morza jest to erozja, a od strony zatoki właśnie bardzo intensywna działalność rekreacyjna. Wynika z tego, że kluczowym elementem planowania ochrony brzegów morskich jest odpowiednie wykonanie miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego, a następnie jego konsekwentne egzekwowanie.

Przykładem negatywnych skutków rozwoju turystyki jest ingerencja w nabrzeże Półwyspu Helskiego. Na użytek pól campingowych i szkół windsurfingu nielegalnie zwieziono tam duże ilości piasku, w efekcie czego wody zatoki znacznie się wypłyciły, fot. Robert, Adobe Stock

Ochrona brzegów morskich w praktyce

Jedną z ciekawszych inwestycji, które zakończyły się w 2024 r., było umocnienie klifu w Jastrzębiej Górze. Ten element krajobrazu to jedna z głównych atrakcji, która co roku przyciąga do tej nadmorskiej miejscowości tysiące turystów. Głównym celem było zapobieżenie dalszemu osuwaniu się klifu, który z racji lokalizacji jest stale narażony na niszczącą działalność morza. Gdyby proces ten nie był w żaden sposób kontrolowany, wkrótce stopniowe tracenie stateczności przez masyw klifu stanowiłoby zagrożenie dla nieruchomości znajdujących się w jego bezpośrednim sąsiedztwie. U podnóża skarpy wykonano palisadę z pali wierconych, zwieńczonych żelbetowym oczepem. Samo zbocze zostało wzmocnione za pomocą gwoździ oraz siatki stalowej z matą wegetacyjną. Taki zabieg ma na celu szybki wzrost roślinności na zboczu, co znacząco poprawi estetykę inwestycji.

Przebudowa umocnienia brzegowego w Jastrzębiej Górze, fot. Ischebeck Titan Polska Sp. z o.o.
Ochrona brzegów morskich w rejonie Półwyspu Helskiego, 2018–2022, zamawiający: Urząd Morski w Gdyni, fot. archiwum PORR SA

W październiku 2024 r. ogłoszono wykonawcę falochronów w Porcie Gdynia. Zaprojektowano je w formie zatapianych skrzyń żelbetowych o wymiarach 50 m (dł.) x 13,6 m (szer.) x 14,5–16,5 m (wys.). Ich produkcja będzie odbywała się na miejscu w specjalnie do tego przygotowanym doku pływającym, a metoda wbudowania to betonowanie ciągłe. Ta inwestycja – realizowana całkowicie na wodzie – umożliwi rozwój Portu Gdynia na dużą skalę. Warto zauważyć, że obecnie port ten jest otoczony z praktycznie każdej strony miastem. Dlatego wyjście w głąb morza z jego terenem to szansa na zwiększenie rocznej liczby transportów, które port obsługuje. Inwestycja jest istotna także w kontekście istniejących już elementów portu. Dzięki budowie falochronu nie będą one narażone na niszczącą działalność silnych wiatrów i niebezpiecznych fal.

Ochrona brzegów morskich w rejonie Półwyspu Helskiego, 2018–2022, zamawiający: Urząd Morski w Gdyni, fot. archiwum PORR SA
fot. Damian, Adobe Stock

Co dalej?

Ze względu na postępujące zmiany klimatyczne, a także intensywny rozwój gospodarki morskiej ochrona brzegów morskich stała się jednym z priorytetów polskich instytucji rządowych. W 2024 r. w Ministerstwie Infrastruktury rozpoczęto prace nad wieloletnim planem, którego celem jest zapewnienie ochrony brzegów morskich. W programie przewidziano umocnienia w formie opasek brzegowych, falochronów, progów podwodnych, okładzin, ostróg brzegowych. Założono również wykonanie szeregu prac pomagających utrzymać obecny stan plaż. Mowa tutaj o utrzymaniu ich dotychczasowej szerokości. Skutkiem erozji morskiej jest stopniowe zabieranie materiału piaszczystego przez morze, co skutkuje zwężaniem się pasa nabrzeżnego. Deficyt materiałów osadowych ma być systematycznie uzupełniany, w konsekwencji czego jest duża szansa na odbudowę rew i znacznego wypłycenia strefy przybrzeżnej. Jednym z celów programu jest ochrona terenów położonych blisko morza, na najniższych rzędnych wysokościowych. Dzięki obszernemu programowi mają one uniknąć katastrofalnych w skutkach działań zalewowych.

Przykładowy screen z systemu SatBałtyk pokazujący temperaturę powierzchni Morza Bałtyckiego, fot. Adobe Stock

Pierwsze prace w kierunku intensywnego rozwoju ochrony brzegów morskich w Polsce miały miejsce już 10 lat temu. Wówczas skupiono się na wdrożeniu systemu, który pozwoliłby na bieżąco oceniać stan wód i nabrzeża polskiego Bałtyku. Oczywiste jest bowiem, że w planowaniu prac mających na celu ochronę brzegów morskich niezwykle istotne jest regularne monitorowanie zmian, jakie zachodzą w środowisku morskim. W tym kontekście warto wspomnieć o systemie SatBałtyk. Platforma ta, uruchomiona w 2015 r., umożliwia kompleksowe śledzenie zmian, jakie zachodzą w środowisku Morza Bałtyckiego. Dane pozyskiwane są z instrumentów in situ mających bezpośredni kontakt z Bałtykiem, oceanograficznych baz danych, a także modeli matematycznych. System dostarcza informacji na temat takich parametrów, jak atmosfera i meteorologia, hydrologia, optyka oceanów, promieniowanie słoneczne, składniki wody morskiej, fitoplankton, strefy przybrzeżne, prędkość prądów morskich.

Podsumowanie

Wybrzeża morskie są narażone na erozję, która degraduje linię brzegową, stanowiąc zagrożenie dla infrastruktury i środowiska. Aby przeciwdziałać erozji i chronić lokalną społeczność oraz bioróżnorodność, realizuje się różnorodne inwestycje, takie jak opaski brzegowe, falochrony, progi podwodne, nasadzenia roślinności, refulacja plaż. Intensyfikacja tych działań została przewidziana w wieloletnim planie ochrony brzegów morskich, który ma zostać przyjęty w 2025 r.

Rozbudowa części morskiej terminala regazyfikacyjnego skroplonego gazu ziemnego w Świnoujściu, 2020–2024, zamawiający: Zarząd Morskich Portów Szczecin i Świnoujście SA, fot. archiwum PORR SA

Można zatem przypuszczać, że w nadchodzących latach nastąpi intensywny rozwój budownictwa morskiego. Już teraz widać dużą liczbę inwestycji o kluczowym znaczeniu. Mają one nie tylko wymiar ochronny, ale także przeciwpowodziowy, co jest związane z podnoszeniem się poziomu wody ze względu na zmiany klimatyczne. Przykładem takiej inwestycji jest budowa nowej opaski brzegowej w Rewie i remont już istniejącej. Co ciekawe, inwestycja zwiększy atrakcyjność turystyczną miejscowości, gdyż opaska brzegowa będzie miała charakter deptaku i umożliwi dostęp do plaży i morza również osobom niepełnosprawnym. To zdecydowanie ciekawy trend, który pokazuje, że budownictwo morskie może wykraczać poza swoje ochronne cele.

Kalendarium wydarzeń
Sklep internetowy NBI
REKLAMA