Pera, valobrani, umjetni grebeni i lukobrani

Klimatski utjecaji
Oluje, Poplave, Porast razine mora
Sektori
Građevinski objekti, Smanjenje rizika od katastrofa, Specifično za pojedini sektor, Upravljanje obalnim područjem
Kategorija prema IPCC-u
Strukturna i fizička kategorija: Mogućnosti inženjerstva i izgrađenog okoliša

Opis

Pero (eng. groyne) je konstrukcija za zaštitu obale izgrađena okomito na obalnu liniju kako bi se smanjio pronos plažnog materijala tj. kako bi se zadržao sediment (I, Γ, Y, ৲ su konfiguracije koje se često koriste kod gradnje pera). Budući da pera uzrokuju širenje plaže uzvodno, a potiču eroziju nizvodno, uslijed tog domino-efekta pera je često potrebno graditi u nizovima koji djeluju sinergijski s ciljem zaštite plaže („sustav pera“). U slučaju postavljanja pera, poželjno je tome dodati aktivnosti dohranjivanja plaže, kako bi pozitivni učinci bili što veći. 

Pera su često stjenovita (zbog trajnosti, popravljivosti i veće sposobnosti smanjivanja intenziteta valova), ali se također mogu naći i drvena pera, čelična pera, šljunčana pera i pera od vreća punjenih pijeskom ili betonskih elemenata. U Hrvatskoj se često rabi prirodni materijal vapnenac.

Pera se češće postavljaju na zapadnoj nego na istočnoj obali Jadranskog mora, iako se u Hrvatskoj češće pojavljuju odnedavno. Pera su među najpopularnijim obalnim zaštitnim građevinama među dionicima, jer ne ometaju ribolov i sunčanje. Takve se funkcije mogu unaprijediti postavljanjem šetnice na vrhu, koja se može ograditi zaštitnom ogradom ili kamenim oblogama (primjerice, Cavallino, Veneto i Pescara, Abruzzo), a zbog hidraulike, i manjim platformama na vrhu. Ipak, prilikom postavljanja pera, osobito onih većih, potreban je oprez, jer imaju dugoročan i često nedovoljno jasan širi utjecaj na obalne procese.

Noviju alternativu klasičnim perima predstavljaju uronjena pera koja imaju manji utjecaj na krajolik i ne ometaju prijenos sedimenata nakon formiranja rampe. Ti se sedimenti talože nizvodno, jer se brzina morske struje smanjuje nakon protjecanja preko pera. Duž obale Jadranskog mora nije se pribjeglo takvom rješenju, već su dodani uronjeni segmenti kao produžetak tradicionalnih pera, primjerice južno od Eraclea Mare na jugu. Često dopiru do uronjenog valobrana ili valobrana na površini, uslijed čega nastaje svojevrsni „bazen“. Neki od primjera su Pellestrina (Veneto), Punta Marina (Emilia Romagna) i Fano (Marche). U izgradnji ovakvih, uronjenih pera, moguće je rabiti iste materijale kao i za klasična pera.


Obalna pera u Misanu, Italija (lijevo) i Supetru, Hrvatska (desno) (fotografije: Enzo Pranzini i Ivan Sekovski)

Valobran (eng. breakwater)  je građevina  koja štiti obalno područje smanjenjem energije valova , i često se gradi paralelno s obalom. Najčešće je od kamena i šute. Odvojeni valobrani (na pučini, paralelno s obalom) najčešće su zaštitne strukture duž talijanske obale Jadranskog mora, dok se na hrvatskoj strani pojavljuju rijetko. U Hrvatskoj se odvojeni valobrani obično rabe kao brodski vezovi. U nekim su dijelovima Italije odvojeni valobrani prilično česti: primjerice, na sjeveru u Porta Garibaldi (Emilia Romagna) 74 odvojena valobrana nanizano je na 9 km obale, između Porto San Giorgio e Casabianca (Marche) 61 element štiti 5,5 kilometara plaža, a apsolutni rekord nalazi se u Pescari (Abruzzo), u kojoj 243 lukobrana pokrivaju više od 23 kilometra obale.


Valobrani na plaži Torre Mucchia, Italija (Fotografija: Enzo Pranzini)

S obzirom na slabiji protok vode, valobrani ponekad dovode do slabije kvalitete morske vode. Osim toga, voda prodire kroz prostore između pukotina (odvojenih) valobrana, stvarajući jake povratne struje. Te struje čak mogu dovesti do ljudskih žrtava, iako su kupači i ronioci često uvjereni da je mediteranska obala posve sigurna od takvih pojava. Utjecaj na krajolik još je jedna negativna strana valobrana.

Poput pera, novoizgrađeni valobrani odnedavno se postavljaju ispod mora (potopljeni valobrani)  kako bi se smanjio njihov utjecaj na vizuru krajolika i poboljšala kvaliteta vode. Širina valobrana mora biti dovoljno velika kako bi se učinkovito umanjio intenzitet energije valova i kako nagomilavanje morske vode ne bi stvaralo tolike probleme. „Potapanje“ ih čini skupljim izborom, pogotovo ako su postavljeni u dubljoj vodi. Kao i umjetni grebeni, mogu stvarati probleme plovilima koja se kreću u blizini obale.

U svakom slučaju, morska struja u priobalju prolazi između plaže i odvojenih valobrana, što može dovesti do prijenosa pijeska izvan štićenog područja. Iz tog se razloga često postavljaju i uronjena pera, s ciljem smanjenja utjecaja morskih struja. Na toj se postavci temelji 8 kilometara duga zaštitna konstrukcija kod Pellestrine (Veneto) koju odlikuju pera s potopljenim nastavkom na svakih 550 metara.

I valobrani na površini i uronjeni valobrani mogu biti prirodno stjenoviti, izrađeni od betonskih elemenata ili geotekstila. Veće betonske strukture mogu se u urbanim sredinama povezati molovima s kopnom i prenamijeniti u šetnice ili platforme za sunčanje.

Smanjena energija valova nakon prolaska kroz valobran i pronos sedimenata potaknut difrakcijom valova na vrhovima valobrana mogu potaknuti stvaranje izbočina (malih rtova). Kod izduljenih struktura ili struktura u blizini obale uočava se stvaranje takvih izbočina i njihovo pretvaranje u tombolo, pješčanu prevlaku koja spaja valobran s kopnom.

Umjetni grebeni (ili grebenski valobrani) predstavljaju valobrane od naslaganog čvrstog materijala, uglavnom podjednake veličine, koji se odlikuju vrhom najčešće ispod razine mora. Montažni propusni elementi često se koriste u funkciji uzgajališta ribe. Postavljaju se na moru – off-shore i to kontinuirano ili segmentirano, često paralelno s obalom. Umjetni grebeni smanjuju energiju valova i time štite plažu od erozije. Smatra se da imaju slabo intruzivno djelovanje i, ovisno o orijentaciji, mogu imati manji utjecaj na obalne procese. Cilj projekta ADRIREEF financiranog iz programa Interreg Italija-Hrvatska jest pripremiti Bijelu knjigu o ulozi  jadranskih umjetnih grebena u plavoj ekonomiji. Projekt također uključuje specifičan plan za buduće projekte koji će se financirati u predstojećem programskom razdoblju 2021.-2028.

Lukobrani (eng. jetties)  se sastoje od drvenih, kamenih ili betonskih elemenata koji se protežu u more kako bi ograničili i zaštitili plovidbeni kanal i omogućili pristajanje brodova. Lukobrani dovoljne duljine ograničavaju zadržavanje nanosa (tj. siltaciju) na ulaznim ili plovidbenim kanalima, osiguravajući na taj način dostatnu dubinu unutar kanala. Premda zaštita obale najčešće nije njihova glavna funkcija, utječu na pronos materijala u priobalju i na ekološke procese: što je lukobran dulji, ima veći utjecaj na susjedna područja. Lukobrani sami po sebi ne predstavljaju mjeru prilagodbe, već se mogu kombinirati s obalnim zidovima ili drugom čvrstom obalno-zaštitnom infrastrukturom. Na područjima riječnih ušća mogu pogodovati širenju sedimenata u more, i time utječu na količinu sedimenta uz samu obalu.

Troškovi i koristi

Troškovi izgradnje u velikoj mjeri ovise o dimenzijama konstrukcije; dostupnosti prikladnog materijala; dubini mora na mjestu gdje se zahvat izvodi; i povezanim troškovima dohranjivanja plaže, koji su često potrebni prilikom gradnje pera.

Na jednom projektu izvedenom u Italiji, troškovi kamenog materijala procijenjeni su na 35 EUR/m3, dok je trošak transporta procijenjen na 16 EUR/100 km/m3, premda ove brojke treba promatrati s dozom opreza, jer je kameni materijal većih dimenzija ujedno i skuplji s obzirom na paritet volumena.

Vrijeme provedbe i vijek trajanja

Vrijeme izrade ovih konstrukcija ovisi o dizajnu i sredstvima dostupnima za konkretni projekt. Njihov vijek trajanja može odgovarati uobičajenom projektnom vijeku trajanja od 30-50 godina (valobrani), 10-25 godina (drvena pera) ili 1-5 godina (gabionska pera). Stoga, vijek trajanja tih struktura uvelike ovisi o dizajnu i odabiru materijala.

Izvor dodatnih informacija

https://climate-adapt.eea.europa.eu/metadata/adaptation-options/groynes-breakwaters-and-artificial-reefs

PAP/RAC (2021) Priručnik za jačanje otpornosti obala Jadrana, INTERREG AdriAdapt projekt, Split.

Srdačno zahvaljujemo prof. Enzu Pranziniju sa Sveučilišta u Firenci, na svoj pomoći i podršci u pripremi ovog teksta.