Μαθηματικό μοντέλο από ερευνητές για αναγέννηση παραλιών ύστερα από καταιγίδες – Η νέα μέθοδος επιτρέπει τη μείωση του προϋπολογισμού για τις εργασίες αναγέννησης
Μια ομάδα ερευνητών ανέπτυξε ένα μαθηματικό μοντέλο που επιτρέπει την αναγέννηση παραλιών έπειτα από καταιγίδες χρησιμοποιώντας έως και 60% λιγότερη άμμο, καθώς προσαρμόζει τα ιζήματα κόκκο προς κόκκο για να μειώσει το κόστος και να ελαχιστοποιήσει τις επιπτώσεις.
Σύμφωνα με ρεπορτάζ από το ισπανικό πρακτορείο Efe, το Πανεπιστήμιο του Κάντιθ (UCA), σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο της Φλωρεντίας (Ιταλία), συνεργάστηκαν για την έρευνα που χρηματοδοτήθηκε από το Ισπανικό Υπουργείο Πανεπιστημίων, η οποία επέτρεψε την ανάπτυξη ενός μαθηματικού μοντέλου για να υπολογίσει με μεγαλύτερη ακρίβεια πόση άμμος χρειάζεται για την αναγέννηση μιας παραλίας μετά από μια καταιγίδα.
Μέχρι τώρα, αυτοί οι υπολογισμοί πραγματοποιούνταν χρησιμοποιώντας μια θεωρητική μέθοδο που δημιουργήθηκε το 1975, γνωστή ως άβακας James, η οποία εκτιμά πόσος επιπλέον όγκος άμμου πρέπει να προστεθεί για να αντισταθμίσει αυτό που αναμένεται να χαθεί με τα κύματα.
Ωστόσο, αυτός ο τύπος μπορεί να είναι υπερβολικά συντηρητικός και να οδηγήσει στην προσθήκη πολύ περισσότερης άμμου από ό,τι είναι στην πραγματικότητα απαραίτητο.
Το νέο μοντέλο συγκρίνει τον αρχικό κόκκο άμμου παραλίας με την άμμο που πρόκειται να προστεθεί και, αντί να βασίζεται σε έναν γενικό υπολογισμό, αναλύει το ποσοστό κάθε μεγέθους κόκκου για να εκτιμήσει ποιο μέρος του υλικού θα παραμείνει στην ακτή και ποιο μέρος θα ξεβραστεί στη θάλασσα.
Οι παραλίες δεν αποτελούνται από έναν μόνο τύπο άμμου, αλλά από ένα μείγμα μεγεθών που η θάλασσα επιλέγει εδώ και δεκαετίες, επομένως αυτή η ισορροπία είναι θεμελιώδης για τη σταθερότητά τους.
Εάν η άμμος είναι πολύ λεπτή, τα κύματα θα την ξεπλύνουν εύκολα. Εάν είναι πολύ χονδροειδής, θα αλλάξει την κλίση της παραλίας και μπορεί να μεταβάλει τη φυσική της δυναμική, ακόμη και το οικοσύστημα.
Για να ελέγξουν την αποτελεσματικότητα του νέου μοντέλου, οι ερευνητές εργάστηκαν με άμμο από την παραλία Santa María del Mar, στο Κάντιθ, και με ιζήματα από την εκβάθυνση του λιμανιού της πόλης.
Ανέλυσαν και τα δύο δείγματα στο εργαστήριο, διαχωρίζοντας τους κόκκους κατά μέγεθος χρησιμοποιώντας κόσκινα, και συνέκριναν τις αναλογίες τους.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όταν η νέα άμμος έχει παρόμοια σύνθεση με την αρχική, και οι δύο μέθοδοι προσφέρουν παρόμοια αποτελέσματα, ενώ όταν είναι διαφορετική, η παραδοσιακή μέθοδος μπορεί να υπερεκτιμήσει τον απαιτούμενο όγκο κατά περισσότερο από 60%.
Αυτή η νέα μέθοδος επιτρέπει τη μείωση του προϋπολογισμού για τις εργασίες αναγέννησης, καθώς κάθε επιπλέον κυβικό μέτρο άμμου αντιπροσωπεύει σημαντική αύξηση του κόστους, όπως εξήγησε ο ερευνητής του UCA, Χουάν Χοσέ Μουνόζ Πέρεζ.
Το μοντέλο προσφέρει ένα πρακτικό εργαλείο για τον σχεδιασμό μελλοντικών δράσεων μετά από καταιγίδες, το οποίο βασίζεται στην ανάλυση της κατανομής μεγέθους των σωματιδίων της παραλίας και του διαθέσιμου υλικού πριν από την εφαρμογή της επίχωσης.
Πηγή: ΚΥΠΕ
Mathematical Model for Beach Restoration Reduces Sand Usage
Researchers from the University of Cadiz in Spain and the University of Florence in Italy have jointly developed a new mathematical model for beach restoration following storm damage. This model allows for the use of up to 60% less sand compared to traditional methods, reducing the cost of restoration work. The traditional method, known as the James abacus, estimates the required sand based on a general loss estimate, often leading to an excessive amount of sand being used. The new model, in contrast, analyzes the composition of sand grains, both from the existing beach and the sand to be added, estimating which portion will remain on the shore and which will be carried away by the sea. This detailed analysis takes into account that beaches consist of a mixture of different grain sizes, and maintaining this balance is crucial for the stability of the coast. Tests conducted with sand from Santa María del Mar beach and harbor dredging showed that the new model is much more accurate, especially when the new sand has a similar composition to the original. The reduction in required sand translates into significant cost savings, as each additional cubic meter of sand increases the cost of the work.
