Кіріспе

Жағалауларды су шаюдан және эрозиядан қорғау
Жағалауды басқару – эрозия мен су шаюдан қорғауға, сондай-ақ эрозияны тоқтатып, жаңа жерлерді пайдалануға бағытталған шаралар. XXI ғасырда теңіз деңгейінің көтерілуіне қарсы қорғану өте маңызды, себебі климаттың өзгеруі салдарынан теңіз деңгейінің өсуі жылдамдап барады. Теңіз деңгейінің өзгеруі жағажайлар мен жағалау жүйелеріне зиян келтіреді, бұл жағалау шөгінділерінің толқын энергиясымен бұзылуына себеп болады. Жағалау аймақтары Жердің құрлық ауданының 15%-дан азын құрайды, бірақ әлем халқының 40%-дан астамын қамтиды. Шамамен 1,2 миллиард адам жағалауға жақын және теңіз деңгейінің өсуіне ұшырау қаупі бар жерлерде тұрады, олардың орташа тығыздығы әлемдік орташа көрсеткіштен үш есе жоғары. 2025 жылға қарай әлем халқының үштен екі бөлігі жағалау аймақтарында өмір сүретіні күтілуде, сондықтан осы кішкентай аумақтан бастау алатын адамдардың қызметі жағалауларға зор қысым түсіреді. Жағалау аймақтарында тауарлар мен қызметтерді өндіруге қажетті мол ресурстар бар және олар көптеген коммерциялық және өнеркәсіптік қызметтерге орын береді.

Тарих

Теңіз трафигінің пайда болуымен, шамамен б.з.б. 3500 жылға дейін жағалаудағы порттардағы инженерлік жұмыстар басталды. Доктар, толқын қорғағыштар және басқа да порттық құрылыстар қолмен, көбінесе үлкен масштабта салынды. Римдіктер порттарды жобалауда көптеген инновацияларды енгізді. Олар су астындағы қабырғаларды салып, берік толқын қорғағыштарды тұрғызды. Бұл құрылыстар римдік бетоннан жасалған. Витрувий порттық құрылыстарды салудың үш әдісін сипаттады (De Architectura, 5, 12). Сондай-ақ, ағаштан жасалған жүзбелі кассиондардың көмегімен салынған үйінділер мен аркалы толқын қорғағыштар сияқты порттық құрылыстардың басқа түрлері де қолданылды. Римдіктер Нидерландыда Велсен портын күтіп тұру үшін алғашқы дренаждық кемелерді пайдаланды. Бұл жердегі лайлану мәселелері бұрынғы жабық тұтас айлақтарды жаңа "ашық" үймелі жағажайлармен алмастырғанда шешілді. Ежелгі порттық жұмыстардың ізі әлі де көрініп тұр, бірақ олардың көпшілігі Батыс Рим империясы құлағаннан кейін жоғалып кетті, тіпті су астындағы қалдықтары кейде су астында көрінеді. Жағалаудағы көптеген жұмыстар порттық құрылыстарға бағытталғанымен, Венеция және оның лагунасы порттармен байланысты емес шаралардың мысалы болып табылады. Италия, Англия және Нидерланды жағалауын қорғау VI ғасырда немесе одан ертерек басталды.

Орта ғасырлар

Теңізден шабуыл жасау көптеген жағалау қалалары мен олардың порларын тастап кетуге әкелді. Басқа порттар жылдам лайлану, жағалаудың ілгерілеуі немесе кері шегінуі сияқты табиғи себептерден жоғалды. Венеция лагунасы – жағалауды қорғау жұмыстарының эволюциясын жазбаша түрде куәландырған, үздіріліссіз гүлдену мен дамуға ие болған сирек елді мекендердің бірі болды. Басқаша айтқанда, бұл жағалаудағы елді мекенді қорғау үшін теңіз қабырғасын қолданудың ең алғашқы есептерінің бірі.

Қазіргі заман

Ренессанстан кейін порты құрылысына римдік тәсілден асып түсетін аз ғана жақсартулар болды. Бірақ 19 ғасырдың басында парлық двигательдің пайда болуы, жаңа жерлер мен сауда жолдарының іздеуі, Британ империясының колониялары арқылы кеңеюі және басқа да ықпалдар теңіз саудасын қайта жандандырып, порт құрылысына деген жаңа қызығушылықты тудырды.

ХХ ғасыр

1950 жылдарға дейін жағажай эрозиясынан немесе дауыл зақымдарынан қорғану үшін негізгі тәжірибе қатты құрылымдарды пайдалану болды. Бұл құрылымдарға теңіз қабырғалары, бекітпелер немесе құм ұстағыштар сияқты құм тоқтату құрылғылары кірді. 1920 және 30-жылдары жеке немесе жергілікті қоғамдық мүдделер осы техникаларды қолданып, көптеген жағалау аймақтарын жай-күйінде қорғады. Кейбір курорт аймақтарында құрылыстар соншалықты көбейді, қорғау демалысқа бару мүмкіндігіне кедергі келтірді. Эрозия жалғасты, бірақ құрылыстар өз орнында қалды, нәтижесінде жағажай аумағы азайды. Бұл құрылымдардың көзге түсетін және қымбат болуы 1940 жылдардың соңы мен 1950 жылдардың басында көбірек динамикалық тәсілге алып келді. Жобалар табиғи жағажайлар мен құм төбелерінің қорғау қасиеттерін қайта жасай алуға тырысты. Нәтижесінде, жасанды жағажайларды және бекітілген құм төбелерін инженерлік тәсіл ретінде пайдалану экономикалық тұрғыдан тиімді және экологиялық тұрғыдан жағымды болды. Жағалау шөгінділерінің тасымалдану процестері туралы білімнің жетіспеуі жағалау эрозиясын азайтудың тиімсіз шараларына әкелді. Көптеген жағдайларда шаралар жергілікті жерде жұмыс істеді, бірақ ондаған шақырым қашықтықтағы басқа жерлерде проблемаларды ушықтырды немесе басқа экологиялық проблемаларды тудырды.

Еуропалық мінез-құлық кодексі

Жағалау инженерлігі саласының негізгі дереккөзi – 1999 жылы Еуропалық кеңес жариялаған Жағалау аймақтарына қатысты Еуропалық әрекет кодексі. Бұл құжатты Жағалауды қорғау жөніндегі мамандар тобы әзірлеген, ол ұлттық заңнама мен тәжірибенің негізі болып табылады. Мамандар тобы 1995 жылы Еуропа Кеңесінің Министрлер комитетінің шешімі бойынша құрылды. Онда интеграцияланған басқару және жоспарлау қажеттігі, бірақ жағалау аймақтарының жағдайы нашарлай беруі көрсетілді. Топ мұның себебін "интеграцияланған басқару" тұжырымдамасын іске асырудағы қиындықтармен байланыстырды. Топ Еуропа Кеңесіне Жағалау және теңіз одағы (EUCC) және Біріккен Ұлттар Ұйымының Қоршаған ортаны қорғау бағдарламасы (ЮНЕП)мен ынтымақтастық орнатуды ұсынды.

Басқарылған шегіну

Басқарылатын шегіну – жағалау құрылыстарын салу немесе күтіп ұстауға балама болып табылады. Басқарылатын шегінуге рұқсат ету арқылы аумақ эрозияға ұшырайды. Басқарылатын шегіну көбінесе шөгінді бюджетінің өзгеруіне немесе теңіз деңгейінің көтерілуіне жауап ретінде жүзеге асырылады. Бұл тәсіл теңізге жақын жердің құны төмен болған кезде қолданылады. Жердің эрозияға ұшырап, су басуына мүмкіндік беру туралы шешім қабылданады, соның нәтижесінде жаңа жағалау мекендемелері пайда болады. Бұл процесс көп жылдарға созылуы мүмкін. Ұлыбританиядағы ең алғашқы басқарылатын шегіну 1991 жылы Норти аралындағы 0,8 гектар аумақты су басу арқылы жүзеге асырылды. 1995 жылы Эссекс округіндегі Толлесбери және Орплендс аудандарында теңіз қорғаныш қабырғалары бұзылды. Испанияның Эбро дельтасында жағалау билігі басқарылатын шегінуді жоспарлады. Басты шығын әдетте тастап кетуге арналған жерді сатып алу болып табылады. Көшіруге байланысты өтемақы төлеу қажет болуы мүмкін. Теңіздің астында қалуы мүмкін адам жасаған құрылыстарды алып тастау қажет болуы мүмкін. Кейбір жағдайларда, су басуға арналған аумақтан тыс жерді қорғау үшін нығайту қолданылады. Егер қолданыстағы қорғаныс өздігінен бұзылса, шығын ең төмен болуы мүмкін, бірақ қайта құру жобасын белсендірек басқаруға болады, мысалы, теңізге бақылаулы түрде кіруге мүмкіндік беру үшін қолданыстағы қорғаныста жасанды бұзу жасау арқылы немесе құрылған тұзды батпақтар үшін дренаждық арналарды алдын ала жасау арқылы. Климаттың өзгеруіне байланысты басқарылатын шегіну қажетті стратегияға айналды, себебі бейімделу стратегиялары теңіз деңгейінің көтерілуін тоқтату үшін осыншалықты көп нәрсе істей алмайды.

Сызықты күте тұрыңыз

Желіні ұстап тұру әдетте жағалауды нығайту тәсілдерін қамтиды, мысалы, тұрақты бетон және тас құрылыстарды пайдалану. Осы тәсілдер – теңіздік қабырғалар, жағажайлар, жекеленген толқынқырғыштар және жағалаулық нығайтулар – Еуропадағы қорғалған жағалаулардың 70% астамын құрайды. Балама ретінде, табиғи процестерді қолдайтын және құм төбелері мен өсімдіктер сияқты табиғи элементтерге сүйенетін жұмсақ инженерлік тәсілдер эрозиялық күштердің артқы жағалауға жетуіне кедерес жасай алады. Осы тәсілдерге жағажайды толықтыру және құм төбелерін бекіту кіреді. Тарихи тұрғыдан жағалау стратегиялары көбінесе статикалық құрылымдарға негізделген, ал жағалау аймақтары динамикалық тепе-теңдікті көрсетеді. Нығайту көбінесе проблеманы жағалаудың басқа бөлігіне жылжытудың күтпеген салдарына әкеледі. Жағажайды толықтыру сияқты жұмсақ шешімдер жағалауды қорғайды және табиғи динамиканы қалпына келтіруге көмектеседі, бірақ олардың қайта-қайта қолданылуы қажет. Техникалық қызмет көрсетуге кететін шығындар стратегияны өзгертуді талап етуі мүмкін.

Теңізге қарай жылжу

Кейбір жағдайларда теңізге қарай бағытталған стратегия қолданылуы мүмкін. Эрозия мысалдары: Коге шығанағы (Dk), Батыс Шельд сағасы (Nl), Шателайон (Fr) және Эбро дельтасы (Sp). Гроин конструкцияларын жағажайды кеңейтуге байланысты "жұмсақ" шешім деп санауға болады. Гроин құрылысы терминалды гроин синдромы деп аталатын мәселені тудырады. Терминалды гроин жағалау бойындағы материалдың басқа жақын жерлерге тасымалдануын тоқтатады. Бұл мәселе Ұлыбританиядағы Гэмпшир және Сассекс жағалауында, мысалы, Вортингте кездеседі.

Теңіз қабырғалары

Бетон мен қалау материалдарынан жасалған қабырғалар елді мекенді эрозиядан немесе су тасқынынан қорғау үшін қолданылады. Олар әдетте шамамен биік болады. Ескі үлгідегі тік теңіз қабырғалары толқындардың барлық энергиясын теңізге кері шағылыстырып, осы мақсатта жергілікті турбуленттілікті арттыратын, соның салдарынан құм мен шөгінділердің араласуын күшейтетін иісті қырлы қабырғалармен жабдылған. Дауыл кезінде теңіз қабырғалары жағалау ағысын жеңілдетуге көмектеседі. Қазіргі заманғы теңіз қабырғалары көлбеу нысанды нығайтулар түрінде келіп түсетін энергияның көп бөлігін қайта бағыттауға тырысады, нәтижесінде толқындардың аз шағылысуы және турбуленттіліктің айтарлықтай төмендеуіне әкеледі. Дизайнды құрастыруда тас, бетоннан жасалған бронялық элементтер (Tetrapods, Seabees, SHEDs, Xblocs және т.б.) және жағажайға қол жеткізу үшін баспалдақтар қолданылады. Теңіз қабырғасының орналасқан жері жағажай профилінің кеңістігін, жағажайдың ұзақ мерзімді кемінуінің салдарын, жайлылық деңгейін және оған байланысты шығындарды ескеруі тиіс. Теңіз қабырғалары жағажайдың тозуына себеп болуы мүмкін. Олардың болуы олар қорғауға тырысатын ландшафтты да өзгертеді. Қазіргі заманғы мысалдарды Кронулладан (Нью-Саут-Уэльс, 1985–86), Блэкпулден (1986–2001), Линкольнширден (1992–1997) және Уоллсиден (1983–1993) табуға болады. Сэндвич қаласында, Кентте, Seabee теңіз қабырғасы жол жиегінің деңгейіндегі жағажайдың астында, шеттастың ішінде көмілген. Теңіз қабырғаларының құны әдетте бір метрге 10 000 фунт стерлинг (материалға, биіктікке және еніне байланысты), бір километрге 10 000 000 фунт стерлинг (материалға, биіктікке және еніне байланысты) шамасында болады.

Жапсырмалар

Жағажайлар – жағалауға параллель салынатын, көлбеу немесе тік бөгеттер. Олар әдетте жағажайдың арт жағына орналастырылып, одан ардағы аумақты қорғау үшін жасалады. Ең қарапайым жағажайлар ағаштан жасалған көлбеулерден тұрады, олар таспен толтырылуы мүмкін. Толқындар жағажайларға шағылысып, энергиясын таратып, сіңіреді. Жағалау бөгеттердің артында сақталатын жағажай материалының есебінен қорғалады, себебі жағажайлар бір бөлігін ұстап тұрады. Олар су өткізбейтін, еңісті толығымен жабатын немесе толқын энергиясы тарағаннан кейін судың өтуіне мүмкіндік беретін тесіктермен жасалуы мүмкін. Көптеген жағажайлар жағалау бойындағы ағынның тасымалдануына елеулі кедерес келтірмейді. Қабырға энергияны кері шағылыстырудың орнына сіңіретіндіктен, толқындар жағажайды біртіндеп тозуына және бұзуына себеп болады. Сондықтан, құрылыс материалының түрі мен өнім сапасына байланысты, күтім жұмыстары үздіксіз жүргізілуі тиіс.

Қалқандық бронь

Жағалық қорғау – бұл жергілікті материалдарды пайдаланып, теңіз жағасында орналастырылған ірі тастар. Ол көбінесе толқын энергиясын жұту және жағажай материалдарын сақтап қалу үшін қолданылады. Бұл тиімді болғанымен, эстетикалық себептерге байланысты көпке ұнамайды. Жағалау бойындағы ағыс бұрынғысынша жалғаса береді. Жағалық қорғаудың қызмет ету мерзімі шектеулі, қалыпты емес ауа райы кезінде тиімсіз және демалыс мүмкіндіктерін азайтады.

Геотекстильді құбырлар

Геотекстильдік түтіктер немесе геотүтіктер – жергілікті құм мен лай аралас қоспасымен толтырылып, теңіз жағасына орналастырылатын ірі геотекстильдік қаптар. Олар көбінесе толқын энергиясын жұтады және рипраптар сияқты жағажай материалдарын сақтап тұру үшін қолданылады. "Flint Technical Geosolutions" компаниясы шығаратын осы түтіктерді "титан түтіктер" деп те атайды. Жағалау бойындағы ағысқа кедергі келтірмейді.

Габион

Тастар мен жартастар торлы қоршауларға бекітіліп, эрозияға осал жерлердің алдына орналастырылады: кейде жартас шеттерінде немесе жағажайға тік бұрышпен. Мұхит габионға соққанда, су одан өтіп, шөгінді қалдырады, ал құрылым толқындардың бір бөлігін жұтады. Габионның беріктігін сақтау үшін оны жақсы бекіту қажет. Кемшіліктеріне тозу жылдамдығы және көзге жағымсыз көрінуі жатады.

Теңіздегі бұранда

Толқын бағытын өзгерту және толқын мен су тасқынының энергиясын басу үшін бетон блоктары мен/немесе үлкен тастар теңізге батырылады. Толқындар жағалаудан алысрақ сынып, эрозиялық күштерін азайтады. Бұл жағажайлардың кеңеюіне алып келеді, олар өз кезегінде толқын энергиясын сіңіреді. Dolos бетон блоктарынан артық төзімділігі және жоғары нәтиже беру үшін аз бетон жұмсалуы себепті оларды ығыстырды. Dolos сияқты ұқсас бетон конструкциялары: A jack, Akmon, Xbloc, Tetrapod және Accropode.

Қалқаны тұрақтандыру

Жартастарды тұрақтандыру артық жаңбыр суын ағызу арқылы немесе террасалау, өсімдіктер отырғызу және жартастарды бекіту үшін сымдар қолдану арқылы жүзеге асырылуы мүмкін.

Кіру жаттығу қабырғалары

Өзен немесе арна құмды жағалауға құятын жерде оны шектеу үшін жағалаулық қабырғалар салынады. Бұл қабырғалар арнаны тұрақтандырып, тереңдетеді, соның нәтижесінде кеме қатынасы жақсарып, су тасқынының алдын алуға, өзен эрозиясын тоқтатуға және су сапасын жақсартуға көмектеседі. Алайда, бұл қабырғалар жағалау ағысын бұзып, жағалау эрозиясына себеп болуы мүмкін. Мұндай жағдайды шешу үшін жағалаулық қабырғалардың астынан немесе айналып өту үшін құмды тасымалдау жүйесі қолданылады.

Жағажайлар

1953 жылғы Солтүстік теңіз су тасқынынан кейін дауылдық толқындардан немесе олар қорғайтын аймаққа зиян келтіретін кез келген табиғи апаттан зақымды алдын алу мақсатында дауылдық бөгеттер немесе су тасқынынан сақтайтын қақпалар орнатылды. Олар әдетте ашық болып, кемелердің еркін өтуіне мүмкіндік береді, бірақ дауылдық толқын қаупі болғанда жабылады. Темза бөгеті – мұндай құрылыстың бір мысалы.

Жағажайларды толтыру

Жағажайды толықтыру/қоректендіру – басқа жерден құм әкеліп, оны қолданыстағы жағажайға қосу процесі. Әкелінген құмның сапасы жағажайдың жергілікті құмына ұқсас болуы керек, осылайша ол табиғи процестермен үйлесіп, кері әсерін тигізбейді. Жағажайды қоректендіру, жамбаспен бірге қолданылуы мүмкін. Мұндай схеманы жыл сайын немесе бірнеше жылдық циклмен қайталау қажет.

Құмдықтарды тұрақтандыру

Құм төбелер жағажайлардың әдеттегі ерекшелігі болып табылады және көптеген тірі организмдерге орта береді. Олар жағажайдың тозуын болдырмауға көмектеседі, сондай-ақ желмен келген құмды ұстап алып, жағажайдың табиғи қалыптасуын уақыт өте келе арттырады. Құм төбелерді тұрақтандыру үшін алғы және артқы құмдық флорасы отырғызылады. Алғы құмдық флорасы тұз шашырауына, күшті желге төзімді және желмен келген құмның астында көміліп қалғанда да тірі қала алатын өсімдіктер болып табылады. Мысалдары: Ammophila arenaria, Honckenya peploides, Cakile maritima және Spartina coarctata. Ал артқы құмдық флорасы құм төбесінің құрылымын сақтап тұруға көмектесетін, құм төсектері деп аталатын тығыз өсімдік тобына өседі. Артқы құмдық флораның мысалдары: Hudsonia tomentosa, spartina patens және Iva imbricata. Өсімдік өмірі құм төбелерді тұрақтандырудың маңызды факторы ретінде анықталды және оның жоғалуы тозуды күшейтеді. Мұны болдырмау үшін ақпараттық тақталар, жапсырмалар және жағажай күзетшілері келушілерге бұл аймаққа зиян келтірмеу үшін не істеу керектігін түсіндіреді. Сонымен қатар, зиянды азайту үшін жағажайлар жұртшылыққа жабылуы мүмкін. Тағы бір мүмкіндік – құм тұзақтарын жасауға және желмен келген құмды ұстауды арттыруға мүмкіндік беретін қоршаулар.

Жағажайдың сумен тазартылуы

Жағажайдың суын ағызу немесе жағажай бетін сусыздандыру жағажай бетінің астындағы жер асты суы деңгейін төмендетеді. Бұл су ағызу жүйесінің үстінде құмның жиналуына әкеледі. Жағажайдағы жер асты суы деңгейі жағалаудағы шөгінділер мен эрозия процестеріне маңызды әсер етеді. Бір зерттеуде жоғары су деңгейі жағажайдың үдемелі эрозиясына, ал төмен су деңгейі жағалаудың айқын кеңеюіне сәйкес келді. Төменгі су деңгейі (қанықпаған жағажай беті) кері толқын кезінде ағын жылдамдығын азайту арқылы шөгінділерді жеңілдетеді және ламинарлық ағынды ұзартады. Жағажай қаныққан күйде болғанда, судың ағып кету жылдамдығы жағажайдан жер асты суларының шығуынан жеделдетіледі. Дегенмен, ешбір зерттеулер нақты оң нәтижелерді көрсетпесе де, кейбір жағдайларда жалпы оң нәтижелер туралы хабарланған. Жоғары энергиялы эрозиялық оқиғаларға жауапты анықтау үшін ұзақ мерзімді мониторинг жеткілікті жиілікте жүргізілмеді. Жүйенің пайдалы қосымша әсері – құмның сүзгілеу қасиетіне байланысты жиналған теңіз суы салыстырмалы түрде таза болады. Мұндай суды ағызып тастауға, тұйық көлдер мен мариналардағы суды оттектендіруге немесе жылу сорғылары, тұзсыздандыру қондырғылары, құрлықтағы аквамәдениет, аквариумдар немесе бассейндер үшін пайдалануға болады. Әлемнің көптеген аймақтарында құмды жағажайлардың эрозиясын тоқтату және кері қайтару мақсатымен жағажай су ағызу жүйелері орнатылды. 1981 жылдан бері Дания, АҚШ, Ұлыбритания, Жапония, Испания, Швеция, Франция, Италия және Малайзияда 24 жағажай су ағызу жүйесі іске қосылды.

Буферлік аймақтар

Жағалау және суағаздар экожүйелері су тасқыны, циклон, толқын және дауыл сияқты табиғи қауіптер мен қоршаған ортаның өзгерістеріне қарсы буферлік аймақтар болып табылады. Олардың міндеті – соққының бір бөлігін сіңіріп алып, осылайша құрлыққа тиетін әсерін азайту. Батқылық жерлер (тұзды су батпақтары, тұзды шалбалар және т.б.) және оларды тіркейтін өсімдіктер – ағаштар, тамырлы тораптар сияқты – судың көп көлемін (жер бетіндегі су, қар еріген кездегі су, жаңбыр, жер асты сулары) сақтап, кейін баяу босатып, су тасқынының мүмкіндігін төмендетеді. Мангр тоғайлары жағалауды толқындардың немесе ағыстардың эрозиясынан қорғайды. Бұл процесс 1999 жылы Үндістанға келген циклоннан кейін зерттелді. Мангр тоғайларымен қоршалған ауылдар, мангр тоғайларымен қорғалмаған ауылдарға қарағанда аз зардап шекті.

Бақылау

Жағалауды басқарушылар эрозиялық процестер туралы ақпараттағы қателерді және белгісіздіктерді ескере алуы керек. Видеобақылау жағалау процестерін үздіксіз деректерді жинап, талдау мүмкіндігін береді.

Оқиғалар туралы ескерту жүйелері

Цунами және дауыл толқыны туралы ескертулер сияқты оқиға туралы ескерту жүйелері, жағалау эрозиясына себеп болатын апаттық жағдайлардың адамдарға тигізетін зиянын азайтуға мүмкіндік береді. Дауыл толқыны туралы ескертулер, су тасқыны қақпаларын қашан жабу керектігін анықтауға көмектеседі. Сымсыз сенсорлық желілер мониторинг жүргізуге көмектеседі.

Жағалау картасы

Жағалау сызығын анықтау оның өзгергіш табиғаты мен қолданылу мақсатына байланысты қиын міндет. Тиісті карта масштабы зерттеу контексіне байланысты. Жалпы алғанда, жағалау – құрлық пен теңіздің арасындағы интерфейс, ал жағалау сызығы осы екеуінің арасындағы шекара ретінде бейнеленеді. Зерттеушілер нақты жағалау сызығының орнын көрсету үшін жағалау индикаторларын пайдаланады.

Жағалау сызығының индикаторы

Жағалау индикаторын таңдау – ең маңызды мәселе. Индикаторларды далада және әуе суретінде оңай анықтау керек. Жағалау индикаторлары морфологиялық ерекшеліктер болуы мүмкін, мысалы, бедердің жотасы, жартастың шеті, өсімдік қатары, құмның төменгі бөлігі, құм жотасы және жартас немесе жардың жотасы мен төменгі бөлігі. Балама ретінде, морфологиялық емес ерекшеліктерді де қолдануға болады, мысалы, су деңгейі (жоғары су деңгейі (ЖСД), орташа жоғары су деңгейі), ылғалды/құрғақ шекара және физикалық су деңгейі. 1-суретте жиі қолданылатын жағалау индикаторларының арақатынастары көрсетілген. ЖСД (1-суреттегі H) – ең көп қолданылатын жағалау индикаторы, себебі оны далада көруге болады және түсті және сұр масштабтағы әуе суреттерінде түсіндіруге болады. ЖСД соңғы жоғары толқынның құрлыққа жеткен шегін көрсетеді және жоғары толқындардың үнемі қайталануынан құмның түсі өзгеруімен сипатталады. Әуе суреттерінде ЖСД түстің немесе сұр реңктің ең көп өзгеретін жерімен көрсетіледі.

Маңыздылығы мен қолданылуы

Жағалаудың орналасуы және оның уақыт өте келе өзгеретін орны жағалау ғалымдары, инженерлері және басқарушылары үшін маңызды. Жағалауды мониторингтеу шаралары жағалаудың тарихи орналасуы мен қозғалысы, сондай-ақ болашақтағы өзгерістерді болжау туралы ақпаратты қамтамасыз етеді. Атап айтқанда, жағалаудың өткендегі, қазіргі және болашақтағы күтілетін орны жағалауды қорғауды жобалауда, теңіз деңгейінің көтерілуін бағалау үшін сандық модельдерді калибрлеу және тексеруде, қауіпті аймақтарды картаға түсіруде және жағалауды дамытуды реттеуде пайдалы. Жағалау сызығының орналасуы құрылыстарға жақын жағалаудың қайта бағытталуы, жағажайдың ені, көлемі және тарихи өзгерістердің жылдамдығы туралы да ақпарат береді.

Деректер көздері

Жағалаудың орналасуын зерттеу үшін әртүрлі дерек көздері қол жетімді. Дегенмен, көптеген жағалау участаларында тарихи деректердің саны шектеулі болғандықтан, дерек көзін таңдау көбінесе нақты уақытта сол учаске үшін қол бар деректермен анықталады. Жағалауды картаға түсіру техникалары көбірек автоматтандырылған. Технологияның үнемі жаңаруы бірыңғай картаға түсіру әдісінің қалыптасуына кедергі келтірді. Әр дерек көзінің және оған сәйкес келетін әдістің өз артықшылықтары мен кемшіліктері бар.

Тарихи карталар

Егер зерттеу үшін әуе суреттерінен бұрынғы жағалау орны қажет болса, немесе егер аймақтың фотосуреттері нашар болса, тарихи карталар балама болып табылады. Көне карталар мен сызбаларда көптеген қателер кездеседі. Мұндай қателер масштаб, бедердің өзгеруі, тепе-тең емес қысқару, созылу, бүктелу, жыртылу және иілу, түрлі геодезиялық стандарттар, түрлі басылым стандарттары және проекция қателіктерімен байланысты болуы мүмкін. Бұл қателердің салдары картаның дәлдігіне және одан кейін болған физикалық өзгерістерге байланысты. АҚШ-тағы жағалау туралы ең сенімді деректердің ең көне көзі – АҚШ жағалауын зерттеудің T-парақтары, олар 19 ғасырдың басы мен ортасына жатады. Ұлыбританияда 1750 жылға дейінгі көптеген карталар мен сызбалар дәл емес деп танылды. 1791 жылы Ordnance Survey-дің құрылуы карта жасаудың дәлдігін арттырды.

Аэрофотосуреттер

Аэрофотосуреттер 1920 жылдары топографиялық деректер алу үшін қолданыла бастады. Олар жағалау өзгерістерінің карталарын жасау үшін қажетті жақсы деректер базасын ұсынады. Әуе суреттері – ең көп қолданылатын дерек көзі, себебі көптеген жағалау аймақтарында олардың кең көлемде түсірілгендері бар. Әуеден түсірілген суреттер әдетте жақсы кеңістіктік қамтуды қамтамасыз етеді. Дегенмен, уақыт бойынша қамту нақты орналасқан жерге байланысты. Жағалау сызығының орнын анықтау жағалау ортасының өте өзгермелі болуына байланысты субъективті болуы мүмкін. Бұл, аэрофотосуреттерге тән түрлі бұрмалаулармен қосылғанда, елеулі қателіктерге алып келуі мүмкін. Бұдан арғы қателерді азайту мәселелері төменде талқыланады.

Нысанның кеңістіктегі орын ауыстыруы

Камерадан тыс жағдайлар суреттегі нысандарды жер бетіндегі нақты орнынан ығысқандай көрсетуіне себеп болуы мүмкін. Мұндай жағдайларға жер рельефі, камераның еңістігі және атмосфералық сығылу кіруі мүмкін. Рельефтің ығысуы әртүрлі биіктіктегі нысандарды суретке түсіргенде ерекше көзге түседі. Бұл жағдай теңіз деңгейінен жоғары орналасқан нысандардың фотосуреттің ортасынан сыртқа қарай, ал жер деңгейінен төмен орналасқан нысандардың суреттің ортасына қарай ығысуына алып келеді (Сурет 2). Ығысудың күштілігі ұшу биіктігінің төмендеуімен және фотосуреттің ортасынан радиалды қашықтықтың артуымен кері байланысты. Бұл бұрмалануды бірнеше жолақты суретке түсіріп, суреттердің мозаикасын жасау арқылы азайтуға болады. Бұл техника әр суреттің ортасын назарға алады, онда бұрмалану ең аз болады. Бұл қателік жағалауды картаға түсіруде жиі кездеспейді, себебі рельеф көбінесе бірқалыпты болады. Дегенмен, жартастарды картаға түсіргенде оны ескеру маңызды. Идеалды жағдайда, әуе суреттері камераның оптикалық осі жер бетіне қатаң перпендикуляр болатындай етіп түсіріледі, осылайша тік сурет жасалады. Өкінішке орай, мұндай жағдай көбінесе орын алмайды және барлық әуе суреттері дерлік 3° дейін еңіске ұшырайды. Мұндай жағдайда суреттің масштабы еңіс осінің жоғары жағында үлкенірек, ал төменгі жағында кішкентайырақ болады. Көптеген жағалау зерттеушілері өз жұмыстарында бұл факторды ескермейді.

Радиалды линзаның бұрмалануы

Линзаның бұрмалануы фотосуреттің изоцентрінен радиалдық қашықтыққа байланысты өзгереді, яғни суреттің ортасы бұрмаланудан салыстырмалы түрде бос, бірақ көру бұрышы ұлғайған сайын бұрмалану күшейеді. Бұл ертедегі әуе суретіндегі маңызды қателіктердің себебі болды. Суретті түсіру үшін қолданылған линзаның толық мәліметтерін білмей, мұндай бұрмалануды түзету мүмкін емес. Қателерді жою үшін бір-бірін жабатын суреттерді пайдалануға болады.

Жағалау сызығының кескіндемесі

Жағалаудың динамикалық сипаты жағалау картасын жасауға кедергі келтіреді. Бұл белгісіздік кез келген уақытта жағалау сызығының орналасуына тікелей тасқын әсерімен қатар, теңіз деңгейінің салыстырмалы көтерілуі және жағалау бойындағы шөгінділердің қозғалысы сияқты ұзақ мерзімді әсерлердің нәтижесінде туындайды. Бұл, есептелген тарихи жағалау сызығының орналасуы мен болжамдардың дәлдігіне әсер етеді. Жоғары су деңгейі (HWL) жағалау сызығын көрсету үшін ең көп қолданылады. HWL және жағалау сызығының орнына ылғал/құрғақ сызықты пайдаланумен байланысты көптеген қателер бар. Ең маңызды қателер – ылғал/құрғақ сызықтың қысқа мерзімді жылжуы, фотосуреттегі ылғал/құрғақ сызықты интерпретациялау және интерпретацияланған сызықтың орналасуын өлшеу. Ылғал/құрғақ сызығының жылжуы сияқты жүйелі қателер, тасқын және маусымдық өзгерістерден туындайды. Эрозия ылғал/құрғақ сызықтың жылжуына себеп болуы мүмкін. Далалық зерттеулер көрсеткендей, жазғы мәліметтерді ғана пайдалану арқылы бұл өзгерістерді азайтуға болады. Сонымен қатар, эрозия жылдамдығын есептеу үшін сенімді деректердің ең ұзақ тізімін пайдалану арқылы қателік шегін айтарлықтай төмендетуге болады. Фотосуретте бір сызықты өлшеу қиындығынан қателер туындауы мүмкін. Мысалы, қаламның ені 0,13 мм болса, бұл 1:20000 масштабтағы фотосуретте ±2,6 м қателікке әкеледі.

Жағажай профилін анықтау

Жағажай профильдеу зерттеулері, әдетте, жағалаудың орналасуы мен жағажай көлемінің қысқа мерзімді (күнделіктіден жылдыққа дейін) өзгерістерін өлшеу үшін жағалау бойында белгілі бір интервалдармен қайталанады. Жағажай профильдеу – өте дәл ақпарат көзі. Дегенмен, өлшемдер көбінесе дәстүрлі геодезиялық техникалардың шектеулеріне ұшырайды. Жағажай профильдеуден алынған жағалау туралы деректер көбінесе кеңістіктік және уақыттық тұрғыдан шектеулі, себебі бұл еңбекке көп күш жұмсалатын және қымбатқа түсетін жұмыс. Жағалау сызықтары әдетте бірқатар дискретті жағажай профильдерінен интерполяциялау арқылы анықталады. Профильдер арасындағы қашықтық көбінесе өте үлкен болады, бұл интерполяцияның дәлдігін төмендетеді. Геодезиялық деректер көбінесе он километрден кем жағалау участаларына ғана қатысты болады. Жағажай профильдеу деректері Жаңа Зеландияның аймақтық кеңестерінен қолжетімді.

Видео талдау

Видеоталдау жағажайларды сандық, тиімді, үздіксіз және ұзақ мерзімді бақылауға мүмкіндік береді. XXI ғасырда жағалаудағы бейне жүйелерінің дамуы суреттерден үлкен көлемдегі геофизикалық деректерді алуға әкелді. Бұл деректер жағалау морфологиясын, беттік ағыстарды және толқын параметрлерін сипаттайды. Видеоталдаудың басты артықшылығы – кеңістік пен уақыт бойынша жоғары ажыратымдылықпен осы параметрлерді сенімді түрде өлшеу мүмкіндігі. Бұл оларды тиімді жағалау мониторингі жүйесі және жағалау аймағын басқаруға көмектесетін құрал ретінде көрсетеді. Видеоталдауды қолдана отырып, қызықты зерттеулер жүргізілді. Бір топ жағалау суретін түсіретін ARGUS жүйесін пайдаланып, құмды толықтыруға және Австралиядағы әлемдегі алғашқы Голд-Кост жасанды серфинг рифінің құрылысына жағалаудың аймақтық масштабтағы реакциясын бақылап, өлшеді. Тағы бірі, жағалауға жақын гидродинамикалық және морфологиялық процестерді қысқа мерзімді болжау үшін, метрден километрге дейінгі және күннен маусымға дейінгі уақыт аралықтарында жоғары ажыратымдылықтағы бейне бақылаулардың қосымша құнын бағалады. Видеоталдау жағалау аймағын басқарушыларға батиметрия алуға мүмкіндік береді. Оны аралық су тасқыны топографиясын және су асты батиметриясын алу, сондай-ақ жағалау аймағының төзімділігін өлшеу үшін қолдануға болады [жағажайдың қолданыстағы көлемі және су асты қыраттарының конфигурациясы]. Видеоға негізделген тереңдік бағалаулары микро/мезо-су тасқыны орталарында DUCK, NC және Ұлыбританиядағы Порттован қаласындағы макро-су тасқыны режимінде жоғары энергетикалық толқын климатында қолданылды. Соңғысы, экстремалды дауылдар кезінде бейнеге негізделген тереңдік бағалауларын қолдануды көрсетті.