Лукобран

Лукобран у велшкој луци Бери.

Лукобран је хидротехничка грађевина у мору која се гради да заштити луку, сидриште или марину од морских таласа.

Карактеристике

Лукобрани представљају заправо насип од камена или од бетонских блокова, који се најчешће граде тако да са унутрашње, лучке стране изгледају и опремају се као гатови, па уз њих могу пристајати бродови и искрцавати терет.

Насип сличан лукобрану подигнут испред луке или обале, али потпуно одвојен од ње, зове се таласобран.

Лукобрани се често граде и зато да пресеку снажну морску струју и тако спрече ерозију плажа. Међутим дугорочно гледано процеси ерозије и седиментације не могу се ефикасно превладати деловањем на морске струје и таложење седимената, јер ће таложење седимената на једном месту бити компензовано ерозијом на другом месту. Овај феномен догађа се без обзира на то да ли је подигнут један или читава серија лукобрана.

Типови

Типови лукобрана обухватају вертикални зидни лукобран, насипни лукобран и насип са надградњом или композитни лукобран.

Лукобран у Трзесачу, Пољска

Лом

Лукобрани од рушевина користе структурне празнине да би распршили енергију таласа. Лукобрани од рушевина састоје се од гомила камења мање или више сортираног према јединичној тежини: мањег камења за језгро и већег камења као оклопног слоја који штити језгро од удара таласа. Камене или бетонске оклопне јединице на спољашњој страни конструкције апсорбују већину енергије, док шљунак или песак спречавају да енергија таласа пролази кроз језгро лукобрана. Нагиби оплате су обично између 1:1 и 1:2, у зависности од материјала који се користи. У плиткој води, обложни лукобрани су обично релативно јефтини. Како се дубина воде повећава, потребе за материјалом — а самим тим и трошкови — значајно расту.

Лукобранске оклопне јединице

Како пројектоване висине таласа постају све веће, рушевинским хумкама лукобранима су потребне све веће оклопне јединице да би се одупрле силама таласа. Ове оклопне јединице могу бити формиране од бетона или природног камена. Највећа стандардна оцена за камене оклопне јединице дата у CIRIA 683 „Приручник за стене“ је 10–15 тона. Могу бити доступни већи степенови, али је крајња величина ограничена у пракси природним својствима лома локално доступне стене.

3Д симулација таласног кретања у близини морског зида. МЕДУС (2011) Одсек за поморско инжењерство Универзитета у Салерну.

Слично кретање таласа дуж морског зида на лукобрану Висби у Шведској

Ненамерне последице

Лукобрани су подложни оштећењима и преливању у тешким олујама. Неки такође могу имати ефекат стварања јединствених врста таласа који привлаче сурфере, као што је Веџ на лукобрану Њупорт.

Ефекти седимента

Расипање енергије и релативно мирна вода створена у заветрини лукобрана често подстичу накупљање седимента (у зависности од дизајна шеме лукобрана). Међутим, ово може довести до прекомерног нагомилавања, што доводи до формирања томбола, што смањује дубинско заношење према обали лукобрана. Ово задржавање седимента може изазвати штетне ефекте спуштања лукобрана, што доводи до изгладњивања седимента на плажи и повећање ерозије обале. Ово затим може довести до тога да је потребна даља инжењерска заштита у току развоја лукобрана. Акумулација седимента у областима око лукобрана може проузроковати равне површине са смањеним дубинама, што мења топографски пејзаж морског дна.

Истакнуте формације као резултат лукобрана су функција удаљености лукобрана од обале, правца у којем талас удара у лукобран и угла под којим се лукобран гради (у односу на обалу). Од ова три, угао под којим је изграђен лукобран је најважнији у пројектованом формирању истурених делова. Угао под којим је изграђен лукобран одређује нови правац таласа (након што ударе у лукобране), а заузврат и правац у којем ће седимент тећи и акумулирати се током времена.

Ефекти на животну средину

Смањена хетерогеност пејзажа морског дна коју уносе лукобрани може довести до смањеног обиља врста и разноликости у околним екосистемима. Као резултат смањене хетерогености и смањених дубина које лукобрани производе због накупљања седимента, повећавају се изложеност УВ зрачењу и температура околних вода, што може пореметити околне екосистеме.

Три од четири лукобрана који формирају луку Портланд, Велика Британија

Осам приобалских лукобрана у Елмеру, Велика Британија

Попут нека врста еколошки прихватљивог лукобрана, шиповски лукобрани нису штетни за морски дивљи свет због заузимања мале површине.

Субвенција живих лукобрана: Тотенвиле, Њујорк

Живи лукобрани су стратегија вредна 67 милиона долара која има за циљ да помогне приобалском насељу званом Тотенвил, у југозападном делу Њујорка, да преживи пораст нивоа мора и олујне ударе изазване климатским променама. Стратегија повезује водену пејзажну архитектуру, научно образовање, сакупљање отпада и стамбену политику на обали кроз имплементацију 13.000 стопа дугог лукобрана са колонијама острига уведеним дуж њега. Свака острига је способна да филтрира 50 галона воде дневно, уклањајући све загађиваче и токсине чиме се ствара чистија лука. Репродуктивне колоније шкољкаша привлачи многе морске врсте, подстичући значајан раст екосистема. Пит Малиновски, из пројекта Милијарду острига, наводи да од милиона мријеста каменица које постану бебе, једва да иједна преживи због недостатка површина на којима би се сместиле. Стога имплементација гребена повећава вероватноћу опстанка острига. Овај концепт употребе острига за борбу против климатских промена у приобалским градовима, „тектуре острига“, уведен је од стране пејзажног архитекте Кејт Орф 2010. године. Орф и њен тим створили су меку инфраструктуру направљену од расплинутог ужета који омогућава садњу острига дуж низа тачака луке. Живи лукобран је добио финансијску потпору под називом Обнова према дизајну 2014. године, а имплементирао га је Уред гувернера државе Њујорк за опоравак од олуја. Ова субвенција додатно укључује обалску иззградњу, „водено чвориште, за смештај активности заједнице у близини лукобрана. Истовремено, Њујорки успон, државни процес грађанске обнове, упарио је ову иницијативу са федералним финансирањем са пројектом Тотенвилска дина и засади обалских дина. Лукобрани ојачавају вегетативни систем дина, пружајући заштиту заједници на плажи у Тотенвилу ублажавањем ерозије плажа. Поред тога, очекује се северна и источна експанзија живих лукобрана дуж Стејтен Ајленда код Лемон Крика и Грејт Килса. Као резултат тога, живи лукобран пружа образовне могућности за младе из Тотенвила и укупан економски раст града.

Галерија слика

• 
  Лукобрани Еспо, Финска
• 
  Лукобрани Нуклеарне електране Фукушима
• 
  Лукобран на острву Мен
• 
  Лукобрани на плажама у Мадеири
• 
  Лукобрани јапанске луке Овасе.

Литература

• USACE (1984) – Shore protection manual (Volume I and II) Архивирано на сајту Wayback Machine (3. мај 2016)
• N.W.H. Allsop (2002) – Breakwaters, coastal structures and coastlines.
• Shipman, Brian; Stojanovic, Tim (2007), „Facts, Fictions, and Failures of Integrated Coastal Zone Management in Europe”, Coastal Management, 35 (2–3): 375—398, S2CID 153826622, doi:10.1080/08920750601169659 
• „India builds tsunami barrier”. News 24. 14. 1. 2005. Приступљено 29. 3. 2011. CS1 одржавање: Формат датума (веза)
• „Design of a tsunami barrier to The North of Penang Island”. Universiti Teknologi Malaysia Institutional Repository. 25. 11. 2010. Архивирано из оригинала 12. 11. 2017. г. Приступљено 29. 3. 2011. CS1 одржавање: Формат датума (веза)
• „GeoResources - Geography website”. Архивирано из оригинала 2012-08-01. г. Приступљено 2011-04-30. 
• Carter, Bill (1989). Coastal environments: an introduction to the physical, ecological, and cultural systems of coastlines. Boston: Academic Press. стр. 50. ISBN 0-12-161856-0. 
• Matzner, Richard A. (2001). Dictionary of geophysics, astrophysics, and astronomy (PDF). Boca Raton: CRC Press. стр. 81. Bibcode:2001dgaa.book.....M. ISBN 0-8493-2891-8. Архивирано из оригинала (PDF) 2007-07-22. г. 
• Beer, Tom (1997). Environmental oceanography. Boca Raton: CRC Press. стр. 44. ISBN 0-8493-8425-7. „... the reflected wave energy interacted with the incoming waves to produce standing waves known as clapotis, which promote erosion at the toe of the wall.” 
• Milligan J, O'riordan T (2007). „Governance for Sustainable Coastal Futures”. Coastal Management. 35 (4): 499—509. S2CID 154733601. doi:10.1080/08920750701525800. 
• Cazenave, Anny (2014). „Sea level rise and its coastal impacts”. Earth's Future. 2 (2): 15—34. Bibcode:2014EaFut...2...15C. doi:10.1002/2013EF000188 . 
• Sawyer, Alexandra C.; Toft, Jason D.; Cordell, Jeffery R. (2020). „Seawall as salmon habitat: Eco-engineering improves the distribution and foraging of juvenile Pacific salmon”. Ecological Engineering (на језику: енглески). 151: 105856. doi:10.1016/j.ecoleng.2020.105856. <
• Sedano, F.; Navarro-Barranco, C.; Guerra-García, J.M.; Espinosa, F. (2020). „Understanding the effects of coastal defence structures on marine biota: The role of substrate composition and roughness in structuring sessile, macro- and meiofaunal communities”. Marine Pollution Bulletin (на језику: енглески). 157: 111334. PMID 32658698. doi:10.1016/j.marpolbul.2020.111334. 
• Steele, Richard M. (1985). The Stanley Park Explorer. Vancouver: Whitecap Books. стр. 23—24. 

Спољашње везе

• Лукобрани Албатрос марине Нови Сад (језик: српски)
• Лукобран (језик: енглески)
• USGS Oblique Aerial Photography — Coastal Erosion from El-Niño Winter Storms October, 1997 & April, 1998
• Channel Coastal Observatory — Breakwaters Gallery
• Shapes of breakwater armour units and year of their introduction
• SeaBull Marine, Inc. — Shoreline Erosion Reversal Systems
• WaveBrake – Wave attenuation specialists
• IAS Breakwater in Facebook