ВИСНОВКИ. 1. Головним природним фактором руйнування берегів Азовського і Чорного морів є процеси абразії (механічне руйнування берегів у результаті діяльності хвиль і

1. Головним природним фактором руйнування берегів Азовського і Чорного морів є процеси абразії (механічне руйнування берегів у результаті діяльності хвиль і прибою). Максимальну шкоду від абразивного руйнування роблять обвали і зсуви гірських порід, зв'язані з рельєфом берегової зони, які залежать від профілю схилу, схильних гравітаційних процесів, геологічної будови надводної і підводної частини, геологічних умов і тектонічного режиму регіону. На рівнинних ділянках морського узбережжя абразійно-обвальні береги переходять, як правило, в абразійно-зсувні при висоті берегового обриву (кліфу) понад 20 м. Майже 50 % морської берегової лінії України знаходяться під негативним впливом площинного змиву й ерозії і має високий рівень ураженості абразійними та зсувними процесами.

2. До антропогенних факторів руйнування берегів Азовського і Чорного морів відноситься будівництво портів, освоєння прибережної території, гідротехнічне будівництво, дорожнє будівництво і містобудування, будівництво поперечних берегозахисних споруджень – бун і молів. Портові моли істотно впливають на місцевий режим наносів. Вони приводять до акумуляції наносів поблизу молів, порушують баланс наносів, у результаті чого з підвітряної сторони молу виникають розмиви берегів. Портові спорудження і моли утрудняють міграцію уламкового матеріалу, порушують цілісність природних систем, викликають локальні розмиви берегів. Значний негативний вплив на формування берегової лінії робить зарегулювання стоку великих річок, у результаті якого різко знизився потік уламкового матеріалу в берегову зону. У зв'язку зі зменшенням надходження в берегову зону алювіального матеріалу збільшується розмив акумулятивних форм.

Одним зі значних антропогенних факторів руйнування берегів є вилучення з берегової зони пляжів і підводного схилу піску, гальки, черепашнику. У результаті вилучення великої кількості пісчаного та галькового матеріалу намітився швидкий розмив берегової зони, що приводить до зменшення ширини пляжів, а на окремих ділянках – до їх повного зникнення.

3. Штучні рифи – це інженерні спорудження у вигляді розміщених у воді великомасштабних конструкцій із твердою поверхнею. Штучні рифи сприяють гідрологічним і біологічним процесам (подібним тими, що відбуваються в природі в коралових рифах). Головна відмінність у тому, що в штучних рифах опорна конструкція створюється людиною з небіогенного матеріалу.

У технічному аспекті штучні рифи представляють собою гідродинамічну систему, що гасить силу хвиль і знижує розмив берега. У біологічному аспекті штучні рифи є додатковими субстратами для поселення організмів біоценозів обростання, що змінює і ускладнює поверхню штучного рифу, в бік збільшення контактної зони «субстрат-вода» і рівня її активності. По-перше, це може призвести до змінювання гідродинамічних характеристик окремої зони акваторії водойми; по-друге, це створює на кордоні «субстрат-вода» біоценози і поверхні (біотопи) з різною величиною і активністю функціонування біоти.

Появу біопозитивного ефекту штучного рифу обумовлює утворення біофільтру з організмів обростання і підвищення інтенсивності процесу самоочищення в прибережній зоні моря або водойми. Найвищий потенціал самоочищення мають прикріплені організми фауни обростання: молюски (дрейссена, мітіліди), моховатки, губки і ракоподібні. Ефективність такого біофільтру залежить від багатьох факторів.

Біологічні наслідки спорудження «штучних рифів» для водного об’єкту дуже важливі. Вони проявляються у збільшенні таксономічного різноманіття водних організмів, в активізації процесів продукції органічних речовин і трансформації її по харчовим ланцюгам. Значна роль молюсків обростання полягає в очищенні води від органічного і нафтового забруднення за рахунок фільтрації і седиментації завислих речовин, концентрування і трансформації їх у форми, що легко піддаються бактеріальному розкладу. Усі ці фактори є запорукою покращення якості води і стану екосистеми узбережжя морів. Крім того, неможливо недооцінювати обростання як досить багате джерело кормів для риби та інших гідробіонтів.

4. В даний час штучні рифи знайшли широке застосування для зміцнення берегів поверхневих водних об'єктів і узбережжя морів. На сьогоднішній день відомо більш 70 позитивних прикладів використання штучних рифів для укріплення берегової лінії, відновлення підвідних біоценозів, підвищення їхньої продуктивності, природного біологічного очищення води, збільшення біорізноманіття підвідного світу.

5. Найбільш важливим фактором у створенні біопозитивності гідротехнічних споруд є не більш велика поверхня, а більш висока чисельність молюсків обростання. Більш висока ніж на мармуровому кришенні або кам’яному накиданні щільність обростання досягається на бетонній поверхні.

Екологічні наслідки використання тієї або іншої конструкції штучного рифу оцінюються в залежності від збалансованості процесів біопродуктивності і деструкції органічних речовин на підводній поверхні, що потребує певних моніторингових досліджень і розрахунків.

6. Математична модель розвитку берегової екосистеми описується диференціальними рівняннями, що враховують баланс уламкового матеріалу, а також його біогенну продукцію в береговій зоні і динаміку біомаси. Основою гідрологічною характеристикою штучних рифів є коефіцієнт гасіння хвилі, що показує, у скількох разів зменшується висота хвилі після проходження штучного рифа. Коефіцієнт гасіння розраховується для різних видів штучних рифів за допомогою аналітичних співвідношень, що враховують як геометричні параметри рифів, так і характеристики морської хвилі (довжину і висоту хвилі).

7. Як елементи штучних рифів використовуються рифи конструкції «Reef Ball», рифи «Швейцарський сир» (у виді масивних блоків з прохідними отворами), у виді модулів «fish-condo», через які можуть вільно пропливати риби. У теперішній час найбільш часто використовуються штучні рифи конструкції «Reef Ball». При їхньому використанні рекомендується встановлювати не менш 5-6 рядів уздовж берегової лінії, що зміцнюється. При проектуванні штучних рифів їх віддалення від берега розраховується таким чином, щоб морська хвиля розбивалася ближче до берега. Коефіцієнт гасіння хвилі розраховується таким чином, щоб ослаблена хвиля не могла б зруйнувати берегову лінію. З метою акумуляції піщаних відкладень уздовж берегової лінії, що зміцнюється, на крайніх ділянках рекомендується розташовувати ряди рифів під кутом до берегової лінії.

8. Для зміцнення берегів поверхневих водойм доцільно використовувати штучні рифи у вигляді скинутих у воду бетонних масивів. При подібному способі зміцнення берегів верхня межа кріплення встановлюється на відмітці верхньої межі дії хвиль, а нижня визначається нижньою межею розмиваючої дії хвиль при найнижчому горизонті хвилі за підлідний період.