방조제

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방조제(또는 방조벽)는 바다와 관련 해안 과정이 해안 지형에 직접 영향을 미치는 해안 방어의 한 형태입니다.방조제의 목적은 조류, 파도 또는 ^[1]쓰나미의 작용으로부터 인간의 거주, 보존, 여가 활동을 보호하는 것이다.방조제는 정적 특성이기 때문에 해안의 동적 특성과 충돌하여 육지와 ^[2]바다 사이의 침전물 교환을 방해한다.해안선은 흐르는 수원, 풍력 및 육지 공급원에서 발생하는 광범위한 침식 과정에 노출되는 해안 계면의 일부이며, 이는 ^[3]방조제에서 탈수 과정의 조합이 작용함을 의미한다.

해안은 다양한 ^[4]시간대에 걸쳐 공간적 변화가 있는 고에너지 동적 환경이다.해안은 바다뿐만 아니라 강이나 바람의 침식에 노출되어 있기 때문에 방조제에는 ^[5]여러 가지 제거 과정이 복합적으로 작용합니다.지속적인 자연력 때문에, 방조제들은 그 효과를 유지하기 위해 유지되고 결국 교체될 필요가 있다.

방조제 설계는 지역 기후, 해안 위치, 파동 상태(파동 특성과 이펙터에 의해 결정됨) 및 지형의 가치(형태학적 특성)에 영향을 미치는 요인이다.방조제는 해안을 침식으로부터 보호하는 단단한 공학적인 해안 기반 구조물이다.방조제 건설은 퇴적물 이동과 수송 ^[6]패턴의 차질을 포함해 다양한 환경 문제를 야기할 수 있다.높은 건설 비용과 함께 해변 보충과 같은 다른 소프트 엔지니어링 해안 관리 옵션의 사용이 증가하고 있습니다.

방조제는 다양한 재료들로 만들어지는데, 가장 일반적으로 강화 콘크리트, 바위, 강철 또는 개비온으로 만들어진다.다른 가능한 건축 재료로는 비닐, 목재, 알루미늄, 섬유 유리 복합체, 그리고 황마 및 ^[7]코이어로 만들어진 생분해성 모래주머니가 있습니다.영국에서 방조제(Seawaway)는 또한 제방을 건설하는 데 사용되는 토강(土江)을 가리킨다.건설에 사용되는 재료의 유형은 정확한 메커니즘은 아직 ^[8]확인되지 않았지만 해안 생물들의 정착에 영향을 미친다는 가설을 가지고 있다.

종류들

방조제는 입사한 파동 에너지를 다시 바다로 반사시킴으로써 작용하여 ^[9]침식을 일으키는 에너지를 감소시킨다.방조제에는 두 가지 특정한 약점이 있다.벽으로부터의 파동 반사로 인해 유체역학적 스크리핑이 발생하고 앞바다의 ^[10]모래 수위가 낮아질 수 있습니다.방조제는 연안 표류 ^[11]과정에 영향을 미쳐 보호되지 않은 인접 해안 지역의 침식을 가속화할 수도 있다.

인간이 만든 쓰나미 장벽의 다른 디자인에는 암초와 숲을 지상과 물에 잠긴 ^[12]방조제까지 건설하는 것이 포함된다.2005년 인도는 2004년 인도양 ^[13]지진과 같은 미래의 쓰나미에 대한 자연 장벽으로 카수아리나 묘목과 코코넛 묘목을 해안에 심기 시작했다.연구에 따르면 연안 쓰나미 벽은 쓰나미 파고를 83%^[14]까지 낮출 수 있다.

적절한 방조제 설계는 주변 침식 과정을 ^[15]포함한 위치별 측면에 의존합니다.방조제에는 세 가지 주요 유형이 있습니다: 수직, 곡선 또는 계단식, 그리고 둔덕(아래 표 참조).

방조제 종류

유형	일러스트	이점	단점들	예
세로	수직 방조제는 특히 노출된 상황에서 건설된다.이것들은 파동에너지를 반사한다.폭풍우 조건에서는 정지파 패턴이 형성되어 위아래로 이동하지만 [16][17]수평으로 이동하지는 않는 정지파형이 발생할 수 있습니다.이러한 파도는 벽의 끝부분의 침식을 촉진하고 [18]방조제에 심각한 손상을 입힐 수 있다.경우에 따라서는 파동에너지를 약간 줄이기 위해 벽 앞에 말뚝을 놓기도 한다.
		가장 쉽게 설계되고 건설된 최초의 방조제. 수직 방조제는 파도의 에너지를 해안으로부터 멀리 떨어뜨린다. 파도에너지를 흡수할 수 있습니다.	이것들은 단기간에 많은 값비싼 피해를 입을 수 있다. 수직 설계는 장기간에 걸친 고파 에너지 환경에 의해 축소될 수 있습니다.
구부러진	곡면 또는 계단식 방조제는 파도가 부서져 파도에너지를 소멸시키고 파도를 바다로 밀어낼 수 있도록 설계되어 있습니다.또한 곡선은 파동이 벽을 넘어가는 것을 방지하고 벽의 토우를 추가로 보호합니다.
		오목한 구조는 산란 요소를 도입한다. 곡선을 그리면 파도가 벽을 넘어가는 것을 방지할 수 있으며 벽의 발가락에 추가적인 보호 기능을 제공합니다. 곡면 방조제는 입사 에너지의 대부분을 재방향으로 유도하는 것을 목표로 하고 있으며, 그 결과 반사파가 낮아지고 난류가 크게 감소합니다.	엔지니어링 및 설계 프로세스가 더 복잡해집니다. 굴절된 파도는 벽의 밑부분에 있는 물질을 긁어내 손상시킬 수 있습니다.
마운드	호안 또는 리랩을 사용하는 마운드형 방조제는 낮은 에너지 침식 프로세스가 작동하는 덜 까다로운 환경에서 사용됩니다.가장 적게 노출되는 현장에는 가장 비용이 적게 드는 격벽과 모래주머니 또는 지오텍타일의 호안 등이 포함된다.이는 해안을 방어하고 침식을 최소화하는 역할을 하며, 방수 또는 다공질일 수 있으며, 파동 에너지가 [19]소멸된 후 물이 여과될 수 있습니다.
		현재의 디자인은 다공질 암석, 콘크리트 갑옷 디자인을 사용한다. 기울기와 느슨한 재료는 파동에너지를 최대한 분산시킵니다. 저비용 옵션	기대수명 단축. 고에너지 조건을 효과적으로 견디거나 보호할 수 없습니다.

천연 장벽

유엔환경계획(UNEP)에 의해 발행된 보고서에 따르면 2004년 12월 26일의 쓰나미는 맹그로브, 산호초 또는 해안 식생과 같이 자연 장벽이 존재하는 지역에서 피해를 덜 입혔다.스리랑카 쓰나미에 대한 일본 연구는 위성 이미지 모델링을 사용하여 다양한 유형의 ^[20]나무의 함수로서 해안 저항 매개변수를 설정했다.산호초와 맹그로브 숲과 같은 자연 장벽은 쓰나미의 확산과 연안 물의 흐름을 막고 물의 ^[21]범람과 파도를 완화시킨다.

트레이드오프

비용 편익 접근법은 방조제가 적절한지, 그리고 편익이 비용을 들일 가치가 있는지를 판단하는 효과적인 방법이다.침식을 억제하는 것 외에 해안선을 강화함으로써 자연 해안 생태계와 인간의 재산 또는 활동에 미치는 영향을 고려해야 한다.방조제는 해안의 동적 특성과 충돌하여 육지와 바다 사이의 침전물 교환을 방해할 수 있는 정적 특성입니다.아래 표는 해변 ^{[citation needed]}영양과 같은 다른 해안 관리 옵션과 그 효과를 비교할 때 사용할 수 있는 방조제의 몇 가지 긍정적인 효과와 부정적인 효과를 요약한 것이다.

Short(1999년)^[22]에 따른 방조제 장단점

이점	단점들
부드러운 해변 영양에 비해 장기적인 솔루션. 극단적 사건으로 인한 인명 손실과 침식으로 인한 재산 피해를 효과적으로 최소화합니다. '소프트' 엔지니어링 방법에 비해 고에너지 환경에서 더 오래 존재할 수 있습니다. 레크리에이션이나 관광에 사용할 수 있습니다. 단단하고 강력한 해안 방어막을 형성합니다.	비용이 많이 든다. 미적으로 매력적이지 않다고 생각될 수 있습니다. 파도의 반사된 에너지가 바닥에서 쓸어내립니다. 자연 해안선 과정을 방해하고 습지나 조간 해변과 같은 해안선 서식지를 파괴할 수 있습니다. 변경된 침전물 운반 프로세스는 모래의 움직임을 방해하여 구조물로부터의 침식을 증가시킬 수 있습니다.이로 인해 해변이 소멸되어 해변을 찾는 사람들에게는 무용지물이 될 수 있습니다.

일반적으로 방조제는 해안 침식을 제어하는 성공적인 방법이 될 수 있지만, 지속적인 파동 에너지의 힘을 견딜 수 있는 재료로 잘 건설된 경우에만 가능합니다.해안 프로세스와 방조제 위치에 고유한 형태역학에 대해 어느 정도 이해해야 합니다.방조제는 매우 유용할 수 있습니다. 방조제는 소프트 엔지니어링 옵션보다 더 장기적인 해결책을 제공할 수 있으며, 추가로 레크리에이션 기회와 극단적인 사건 및 일상적인 침식으로부터 보호할 수 있습니다.극단적인 자연현상은 방조제 성능의 취약점을 노출시키며, 이러한 분석들은 향후 개선과 ^{[citation needed]}재평가로 이어질 수 있다.

문제들

해수면 상승

해수면 상승은 현재 방조제의 높이가 ^[4]감당할 수 없는 극한 기후 상황에서 평균 정상 수위와 파도의 높이를 모두 상승시키기 때문에 전세계 방조제에 문제를 일으킨다.가장 최근의 GIA 및 GPS에 의한 다른 수직 육지 이동에 대해 보정된 긴 양질의 조수계 기록 분석에 따르면 20세기 ^[24]동안 평균 해수면 상승률은 1.6–1.8mm/yr이다.기후변화에 관한 정부간 패널(IPCC)(1997)^[25]은 향후 50-100년 동안 해수면 상승이 가속화되어 서기 2050년까지 지구 평균 해수면이 +18cm 상승할 것으로 예상했다.이 데이터는 1900-1988년 동안 +16-19.3cm의 상승을 포함한 유사한 통계를 계산한 한나(1990)^[26]에 의해 보강되었다.2012년의 Super Storm Sandy는 해수면 상승이 완벽한 폭풍과 섞일 때 야기할 수 있는 파괴적인 영향의 한 예이다.슈퍼 스톰 샌디는 뉴저지와 뉴욕의 장벽 섬과 도시 해안선에 약 700억 달러의 피해를 ^[27]입힌 4~5백만 개의 폭풍 해일을 보냈다.이 문제는 추가 모델링과 현재 방조제의 높이 확장 및 보강을 결정함으로써 극복할 수 있다. 두 가지 상황에서 모두 안전을 보장하기 위해 발생해야 한다.해수면 상승은 또한 홍수와 더 ^{[citation needed]}높은 쓰나미의 위험을 야기할 것이다.

정수압

모든 옹벽과 마찬가지로 방조제 역시 수압의 증가를 완화시켜야 한다.방조제 뒤쪽에서 지하수가 배수되지 않을 때 수압이 상승하게 됩니다.방조제에 대항하는 지하수는 그 지역의 천연 수조에서 나올 수 있으며, 빗물이 벽 뒤편으로 지상으로 스며들고, 파도가 벽을 덮칠 수 있다.수위는 또한 만조(만조) 기간 동안 상승할 수 있습니다.적절한 배수가 부족하면 방조제 버클, 이동, 활, 균열 또는 붕괴의 원인이 될 수 있습니다.또한 배수 시스템 ^{[citation needed]}또는 그 주변의 토양을 유출하는 수압이 침식함에 따라 싱크홀이 발생할 수 있다.

익스트림 이벤트

극한 사건은 또한 사람들이 허리케인이나 폭풍으로 인한 파도의 강도를 예상하거나 예상된 파도의 패턴에 비해 상상하는 것이 쉽지 않기 때문에 문제를 일으킨다.극단적인 사건은 일상적인 파도보다 수백 배 더 많은 에너지를 방출할 수 있고, 해안 폭풍의 힘을 견딜 수 있는 구조물을 계산하는 것은 어렵고, 종종 그 결과가 감당할 수 없게 될 수 있다.예를 들어 뉴질랜드의 오마하 해변 방조제는 일상적인 파도에 의한 침식만을 방지하도록 설계되었으며, 1976년 폭풍이 기존 방조제보다 10m나 뒤쪽으로 갈라졌을 때 ^[15]구조물 전체가 파괴되었다.

생태계에 미치는 영향

해양 생태계 근처에 방조제가 추가되면 방조제를 둘러싼 수역의 그늘 효과가 커질 수 있다.그림자는 물 속의 빛과 가시성을 감소시켜 특정 ^[28]종의 분포와 먹이찾기를 방해할 수 있습니다.방조제를 둘러싼 침전물은 해저에 ^[29]서식하는 어종에 문제를 일으킬 수 있는 자연 해안선에 비해 덜 유리한 물리적 특성(석회화 수준이 높고 결정 구조의 구조적 구성, 실리콘 함량이 낮으며 거시적 거칠기)을 갖는 경향이 있다.

기타 문제

추가적인 문제로는 데이터 기록의 비교적 짧은 기간으로 인한 방조제 효과의 장기 추세 데이터 부족, 다양한 프로젝트의 모델링 한계 및 비교, 다양한 해변 유형으로 인한 효과의 무효 또는 불평등, 재료, 해류 및 ^[30]환경 등이 있다.보수 부족 또한 방조제와 관련된 주요 문제이다.2013년에는 플로리다의 푼타 고다에서 5,000피트 (1,500미터) 이상의 방조제가 무너지고 있는 것이 발견되었다.이 지역 주민들은 방조제 수리 프로그램에 매년 수백 달러를 지불한다.문제는 대부분의 방조제들이 반세기 이상 되었고 폭우로 인해 파괴되고 있다는 것이다.방조제를 억제하지 않으면 실효성이 떨어지고 ^[31]수리 비용이 많이 든다.

이력 및 예시

방조제 건설은 예로부터 존재해 왔다.기원전 1세기에, 로마인들은 인공 항구(세바스토스 항구)를 만들면서 Caesarea Maritima에 방조제/방파제를 건설했습니다.이 공사는 바닷물과 접촉하여 굳어지는 포졸라나 콘크리트를 사용했다.거룻배가 건설되어 콘크리트로 채워졌다.그들은 제자리에 떠내려가 가라앉았다.그 결과 생긴 항구/방파제/방조제는 2000년 ^[32]이상 지난 오늘날에도 여전히 존재한다.

가장 오래된 해안 방어선은 이스라엘 해안에서 떨어진 지중해에 있는 100미터의 바위로 추정된다.이 바위들은 마지막 빙하 극대기 이후 해수면 상승으로부터 Tel Hreiz의 해안 정착지를 보호하기 위한 시도로 배치되었다.Tel Hreiz는 1960년 난파선을 찾는 다이버들에 의해 발견되었지만 2012년 ^[33]폭풍이 모래 덮개를 뚫을 때까지 바위가 줄지어 있는 것을 발견하지 못했다.

보다 최근에는 템즈강 하구의 대홍수가 발생했을 때인 1623년 영국 캔비섬에 방조제가 건설되어 이 홍수가 발생하기 쉬운 지역에서 ^[34]더 많은 사건들을 위한 보호의 건설이 촉진되었다.그 이후로, 재료, 기술 및 해안 공정의 작동 방식에 대한 이해의 향상에 따라 방조제 설계는 더욱 복잡하고 복잡해졌습니다.이 섹션에서는 시간순으로 방조제의 주요 사례 연구를 개략적으로 설명하고 쓰나미 또는 진행 중인 자연 과정에 대한 대응 방법과 이러한 상황에서 방조제가 얼마나 효과적이었는지를 설명한다.심각한 자연현상 동안 방조제 성공과 단점을 분석하면 방조제 약점이 노출되어 향후 ^{[citation needed]}개선을 위한 구역이 가시화된다.

캐나다

밴쿠버 방조제는 브리티시컬럼비아주 밴쿠버에 있는 스탠리 공원 주변에 건설된 석조 방조제이다.이 방조제는 처음에 First Narrows를 통과하는 배들에 의해 만들어진 파도가 프로스펙트 포인트와 브록턴 포인트 사이의 지역을 잠식하면서 건설되었다.1917년에 방조제 건설이 시작되었고, 그 이후로 이 길은 지역 주민들과 관광객들 모두에게 가장 많이 사용되는 공원 중 하나가 되었고, 현재는 ^[35]총 22km에 이른다.방조제 건설은 또한 대공황 기간 동안 구조대원들과 1950년대에 처벌 세부 사항에 직면했던 데드먼 섬의 HMCS Discovery의 선원들에게 일자리를 제공했다(Steel, 1985).^[36]

전반적으로, 밴쿠버 방조제는 해안선 보호와 해안 환경에서의 인간의 즐거움을 향상시키는 레크리에이션의 원천을 동시에 제공할 수 있는 좋은 예입니다.또한, 해안선 침식은 자연스러운 과정이지만, 인간의 활동, 해안과의 상호작용 및 제대로 계획되지 않은 해안선 개발 프로젝트가 자연 ^{[citation needed]}침식률을 가속화할 수 있음을 보여준다.

인도

2004년 12월 26일, 2004년 인도양 지진 쓰나미의 높은 파도가 인도 남동부 해안선에 충돌하여 수천 명이 사망했다.그러나 프랑스 식민지였던 폰디체리는 무사히 탈출했다.이것은 주로 도시가 프랑스 식민지였던 시기에 거대한 석조 방조제를 건설하고 유지한 프랑스 기술자들 때문이다.이 300년 된 방조제는 쓰나미 파도가 일반적인 ^{[citation needed]}표고보다 24피트(7.3미터)나 높게 솟아오른 물을 끌어 올렸음에도 불구하고 폰디체리의 역사적인 중심부를 효과적으로 건조하게 유지시켰다.

이 장벽은 1735년에 처음 완성되었고 수년 동안 프랑스군은 항구를 강타하는 파도에 의한 침식을 막기 위해 1.25 mi (2 km)의 해안선을 따라 거대한 바위를 쌓으며 성벽을 계속 강화했다.가장 높은 곳에서, 물의 가장자리를 따라 흐르는 장벽은 해수면으로부터 약 27피트(8.2미터)에 도달한다.그 바위들은 무게가 1톤에 달하며, 검은색과 갈색으로 풍화되어 있다.방조제는 매년 점검되며 틈이 생기거나 모래에 돌이 가라앉을 때마다 정부는 더 많은 바위를 넣어 ^[37]튼튼하게 유지한다.

폰디체리의 유니온 준주는 인도네시아 앞바다에서 발생한 매머드 해저 지진 이후 인도 해안가를 강타한 거대한 쓰나미 파도로 약 600명의 사망자를 기록했지만, 사망자의 대부분은 실효성을 강화하는 인공 장벽 너머의 마을에 사는 어부들이었다.방조제^{[citation needed]}

일본.

일본의 29,751km(18,486마일)^[38] 해안선의 최소 43%는 높은 파도, 태풍 또는 ^[39]쓰나미로부터 나라를 보호하기 위해 고안된 콘크리트 방조제나 다른 구조물들로 둘러싸여 있다.2011년 도호쿠 지진과 쓰나미 때는 대부분의 지역에서 방조제가 침수되었다.카마이시에서, 4미터(13피트)의 파도가 몇 년 전 깊이 63미터(207피트), 길이 2킬로미터(1.2마일), 그리고 15억 달러의 비용이 드는 이 도시의 항구에 세워진 세계에서 가장 큰 방조제인 방조제 위로 올라왔고, 결국 도심에 ^[40]잠겼다.

쓰나미가 발전소를 보호해야 할 벽 위로 밀려왔기 때문에, 방조제 의존의 위험은 지진 구역과 가까운 해안을 따라 위치한 후쿠시마 제1원자력발전소와 후쿠시마 제1원자력발전소의 위기에서 가장 뚜렷하게 나타났다.의심할 여지 없이, 방조제에 의해 제공되는 추가적인 방어는 시민들이 대피할 수 있는 추가적인 시간을 제공했고 해안 계곡의 뒤쪽에서 파도가 더 높게 일게 했을 전체 에너지의 일부를 막았다.이와는 대조적으로, 방조제들은 또한 물을 가두어 ^{[citation needed]}퇴로를 늦추는 부정적인 방식으로 작용했다.

15억 달러가 투입된 세계에서 가장 큰 방조제의 실패는 더 넓은 지역을 보호하기 위해 더 강한 방조제를 건설하는 것이 훨씬 더 비용 효율이 낮았을 것이라는 것을 보여준다.원자력 발전소에서 진행 중인 위기의 경우, 발전소가 그 현장에 건설된다면 더 높고 튼튼한 방조제를 건설했어야 했다.근본적으로, 해안 지역의 황폐화와 10,000명을 넘을 것으로 예상되는 최종 사망자 수는 일본이 방조제를 재설계하거나 극단적인 사건에 대비하여 보다 효과적인 해안 보호 방법을 검토하도록 강요할 수 있다.이러한 경직된 해안선은 또한 이러한 ^[40]상황에서 명백하게 부동산 소유주들과 지역 주민들에게 잘못된 안전감을 줄 수 있다.

일본 연안의 방조제들은 또한 바다와 떨어져 있는 정착촌을 폐쇄하고, 해변을 사용할 수 없게 만들고, 눈에 거슬리고, 야생동물을 교란시키고,^[41] 불필요하다는 비판을 받아왔다.

미국

2012년 허리케인 샌디 이후, 빌 드 블라시오 뉴욕 시장은 허리케인 복구 기금에 30억 달러를 투자했으며, 그 돈의 일부는 새로운 방조제 건설과 미래의 ^[42]허리케인으로부터 보호하는 데 쓰였다.뉴욕항 스톰서지 장벽이 제안되었지만 의회나 ^{[citation needed]}뉴욕주로부터 투표나 자금 지원을 받지는 않았습니다.

「 」를 참조해 주세요.

• 방파제(구조)
• 몰(아키텍처)

일반:

• 연안 관리 – 해안선의 침수 및 침식 방지
• 하드 엔지니어링

관련 벽 유형:

• 어크로포드 – 콘크리트 방파제 요소
• 방파제(구조물) – 해안관리 또는 앵커리지 보호를 위해 해안에 건설된 구조물
• 제방(시공)
• 제방 – 물을 막는 능선 또는 벽
• 옹벽 – 서로 다른 두 고도 사이의 토양을 지지하기 위해 사용되는 인공벽

특정 벽:

• Alaskan Way 방조제 – 워싱턴주 시애틀의 방조제
• 갤버스턴 방조제
• 조지타운 방조제
• 골드코스트 방조제
• 새만금 방조제
• Sea Bright – Monmouth Beach 방조제 – New Jersey의 방조제
• 엠바카데로(샌프란시스코)
• 콘스탄티노플의 벽 #바다의 벽– 콘스탄티노플의 도시 벽(현재의 터키 이스탄불) (콘스탄티노플 방조제)

레퍼런스

외부 링크

• 수로 해안 전망대 – 방조제
• 와이트 섬의 방조제 및 방어구
• MEDUS(살레르노 대학 해양공학부)
• "일본은 쓰나미 후 방조제 재고 가능성", 뉴욕타임스, 2011년 3월 14일
• 주거용 및 소규모 상업용 방조제 시공의 개요