海岸工学

海岸工学は、海岸またはその近くでの建設によって生じる特定の要求、および海岸自体の開発 に関係する土木工学の分野です。

特に波、潮汐、高潮、津波などの流体力学的影響、および（多くの場合）塩分を多く含む海水の厳しい環境は、沿岸技術者にとって典型的な課題です。また、システムの自律的発展と人為的変化の両方によって引き起こされる沿岸地形の形態力学的変化も同様です。沿岸工学の関心領域には、海洋、海、縁海、河口、大きな湖 の沿岸が含まれます。

沿岸構造物の設計、建設、保守に加えて、沿岸技術者は沿岸システムの水力学と形態力学に関する専門知識も持っているため、総合的な沿岸域管理に学際的に関与することがよくあります。これには、環境影響評価、港湾開発、沿岸防衛戦略、干拓、洋上風力発電所、その他のエネルギー生産施設など への情報提供や技術提供が含まれる場合があります。

沿岸環境は、波、高潮、潮汐、津波、海面変動、海水、海洋生態系など、この工学分野に特有の課題を生み出します。

沿岸工学プロジェクトでは、ほとんどの場合、気象海洋条件、つまり地元の風や波の気候、および他の重要な流体力学的量の統計と情報が必要になります。また、水深や地形の変化も直接的な関心の対象です。堆積物の輸送や地形の変化を研究する場合は、海底堆積物の関連特性、水と生態系の特性が必要です。

海の波、うねり、潮汐、津波などの波動現象の発生には、その物理に関する工学的知識とモデル（数値モデルと物理モデルの両方）が必要です。今日の沿岸工学の実践は、実験データによって検証および検証されたモデルに基づくものが増えています。

波の変形自体とは別に、深海から浅い沿岸水域や砕波帯に来る波については、波の影響が重要です。これらの影響には次のものが含まれます。

• 防波堤、突堤、桟橋、護岸、堤防などの沿岸構造物にかかる波の負荷
• 砕波帯の沿岸流、離岸流、ストークス漂流などの波動流は、堆積物の輸送と地形力学に影響を与える。
• 港湾内の波動により港湾の休止につながる可能性がある
• 防波堤や堤防を越える波。例えば堤防の安定性を脅かす可能性がある。

沿岸工学は、陸と水の境界またはその近くで行われます。したがって、沿岸工学の重要な部分は、特に基礎工事の水中建設です。防波堤、護岸、突堤、埠頭、ドックなどの港湾構造物、橋、トンネル、排水口、土手道などでは、通常、水中作業が伴います。

近年、沿岸技術者は、防波堤、隔壁、突堤などの構造物によって通常引き起こされる悪影響を回避する非構造的解決策を好んできました。これらの解決策には、浜の養浜、湿地の修復/創出、生息地の修復が含まれます。さらに最近では、浚渫土の有効利用、つまり航行維持のために浚渫された材料を利用して浜の養浜と湿地の修復を行っています。有効利用は、海面上昇に適応するために湿地プラットフォームの標高を上げるためにも採用されています。

地域堆積物管理も、沿岸従事者にとって重点戦略となっています。これは基本的に、沿岸堆積物源と沿岸地形の知識を利用して、どの堆積物を採取して侵食地域を補強できるかを特定し、採取した物質が蓄積し続けることを理解します。一般的な地域堆積物管理の選択肢は、干満の浅瀬を浚渫して海岸を養うことです。

有益な利用と地域の堆積物管理の両方において、沖合と陸地の物質資源の不足が認識されています。