Явление размывания берега знакомо многим владельцам участков земли, прилегающим к воде. Неприятно осознавать, что с каждым годом у вас всё и меньше и меньше земли. И ворует её у вас не кто иной как та самая вода.
Водная эрозия возникает тогда, когда по крайней мере один из четырёх факторов выходит за пределы допустимой величины:
- течение слишком быстрое;
- на поверхности воды образуются значительные волны;
- берег слишком крутой или обрывистый;
- грунт на берегу слишком слабый, несвязный.
Вымывание грунта на берегу происходит следующим образом. Вода насыщает грунт, он становится мягким, а течение выбивает его частицы и уносит с собой. Но, чтобы происходил их отрыв и перенос, сила удара струи воды должна превышать силу, удерживающую эти частицы вместе. Высокая скорость течения увеличивает механическую силу удара струи, волны ударяются об берег концентрированными порциями энергии, крутой берег увеличивает угол между направлением движения воды и поверхностью грунта, так что энергия движения воды переходит больше в энергию, затрачиваемую на отрыв, чем на энергию, двигающую воду вдоль поверхности грунта, а небольшая связность грунта позволяет уменьшить необходимую для отрыва силу удара струи.
Чтобы укрепить берег, необходимо устранить непосредственный контакт водного зеркала с землёй на берегу, или иным способом ограничить постепенное перемещение частиц грунта к воде. Этого можно достичь, установив подпорные стенки между территорией и акваторией или закрепив верхний слой грунта с помощью георешётки. В качестве стенки может быть использован шпунт из ПВХ или железобетона, парапет из монолитного бетона или габионов, частокол из дубового бруса.
От выбора материала зависит несущая способность берегоукрепления, долговечность конструкции, скорость монтажа, стоимость материалов и работ по установке, а также эстетичность внешнего вида. Укрепление склона на участке с открытым подходом к воде лучше всего организовать с помощью георешётки - это же и самый бюджетный вариант берегоукрепления; в остальных же случаях рекомендуется установить небольшую подпорную стенку между водой и берегом - фактически забор, который физически воспрепятствует осыпанию грунта.
Один из самых перспективных материалов - ПВХ, то есть поливинилхлорид. Иными словами - это пластмасса, однако с некоторыми улучшенными свойствами. Подпорная стенка из ПВХ имеет профилированную поверхность с глубиной волны 3-30 см, и выглядит весьма привлекательно. Поливинилхлорид - достаточно прочный материал, к тому же, толщина стенки может достигать 1,5 см, а профилированное сечение (как у стального профнастила) увеличивает жёсткость конструкции (сопротивление деформации).
ПВХ используется в основном для оформления берегов небольших ручьёв и прудов в ландшафтном дизайне. Он не боится ультрафиолета, как многие пластмассы. Ему не страшны природные факторы разрушения - насекомые и влага, перепады температуры. Стенка из ПВХ практически водонепроницаема, вода немного проникает только на месте стыков между шпунтинами, да и те быстро заиливаются и стают практически герметичными. Шпунты заглубляются с помощью вибропогружателя, каждый следующий шпунт устанавливается в замок с предыдущим, поэтому подпорная стенка образует собой единую структуру. Геометрические же размеры одного шпунта - от 1 до 4 метров в длину, от 15 до 50 сантиметров в ширину, толщина стенки от 4 до 9 миллиметров, глубина волны - от 3 до 25 сантиметров.
Гидротехнический бетон используется для масштабных строений - укрепления набережных, технических резервуаров, а на берегах с высокой волновой, ветровой и ледовой нагрузкой - например, водохранилищах. Он практически не насыщается водой, стойкий к коррозии. Железобетон - очень прочный материал с доступной ценой, поэтому он применяется в том случае, если нужно сделать высокую подпорную стенку (более 2 метров по высоте) или если грунты нестабильны, водонасыщенны и создают большое давление.