inbureИзвестия вузов. Инвестиции. Строительство. НедвижимостьIzvestiya vuzov. Investitsii. Stroitelstvo. Nedvizhimost2227-29172500-154XIrkutsk National Research Technical University10.21285/2227-2917-2025-2-292-300LIIKCRinbure-331Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВОCONSTRUCTIONСценарии аварий сооружений инженерной защиты объектов транспорта от гидродинамических воздействий морских волнScenarios of accidents of engineering structures protecting transport facilities from the hydrodynamic effects of sea waveshttps://orcid.org/0000-0003-4083-9014ТлявлинаГ. В.TlyavlinaG. V.

Тлявлина Галина Вячеславовна, к.т.н., заведующий лабораторией моделирования, расчетов и нормирования в гидротехническом строительстве;  докторант кафедры мосты и тоннели

Author ID: 604630  

354002, г. Сочи, ул. Яна Фабрициуса, 1 

127994, г. Москва, ГСП-4, ул. Образцова, д. 9, стр. 9 

Galina V. Tlyavlina, Cand. Sci. (Eng.), Head of the Laboratory of Modeling, Calculations and Standardization in Hydraulic Engineering, Doctoral Student of Bridge and Tonnels Department

Author ID: 604630 

1, Yana Fabritciusa St., Sochi 354002 

9 House, 9 Bldg. Obraztsova St., Moscow 127994, GSP-4 

TlyavlinaGV@Tsniis.comhttps://orcid.org/0000-0002-8648-0492ТлявлинР. М.TlyavlinR. M.

Тлявлин Роман Маратович, к.т.н., заместитель генерального директора, руководитель

Author ID: 123325 

354002, г. Сочи, ул. Яна Фабрициуса, 1 

Roman M. Tlyavlin, Cand. Sci. (Eng.), Head of the R&D Centre

Author ID: 123325 

1, Yana Fabritciusa St., Sochi 354002 

TlyavlinRM@Tsniis.comhttps://orcid.org/0009-0006-0696-1592ЕмельяноваГ. А.EmelianovaG. A.

Емельянова Галина Александровна, д.т.н., профессор кафедры мосты и тоннели, Российский университет транспорта

Author ID: 318381 

127994, г. Москва, ГСП-4, ул. Образцова, д. 9, стр. 9 

Galina A. Emelianova, Dr. Sci. (Eng.), Professor of Bridge and Tonnels Department

Author ID: 318381 

9 House, 9 Bldg., Obraztsova St., Moscow 127994, GSP-4 

ga_emel@mail.ruЦентральный научно-исследовательский институт транспортного строительства (ЦНИИТС), Обособленное подразделение «НИЦ “Морские берега”» ; Российский университет транспорта (МИИТ)РоссияCentral research institute of Transport Construction, R&D Centre “Morskie berega” ; Russian University of Transport (MIIT)Russian FederationЦентральный научно-исследовательский институт транспортного строительства (ЦНИИТС), Обособленное подразделение «НИЦ “Морские берега”»РоссияCentral research institute of Transport Construction, R&D Centre “Morskie berega”Russian FederationРоссийский университет транспорта (МИИТ)РоссияRussian University of Transport (MIIT)Russian Federation202506072025152292300Copyright © Тлявлина Г.В., Тлявлин Р.М., Емельянова Г.А., 20252025Тлявлина Г.В., Тлявлин Р.М., Емельянова Г.А.Tlyavlina G.V., Tlyavlin R.M., Emelianova G.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://inbure.elpub.ru/jour/article/view/331

Объектами исследования являются сооружения инженерной защиты автомобильных и железных дорог, включая мостовые переходы, расположенные на берегах морей, от размыва при воздействии морских штормовых волн. На примере одного из наиболее уязвимых с точки зрения размыва морскими волнами участка Туапсе–Адлер Северо-Кавказской железной дороги были рассмотрены традиционные конструкции инженерной защиты – искусственная волногасящая полоса с пляжеудерживающими сооружениями (морскими бунами) и волноотбойная стена. Приведено описание условий эксплуатации гидротехнических сооружений, влияющих на их надежность. Представлена характеристика вариантов берегозащиты по безопасности эксплуатации железной дороги. При выполнении исследований использованы материалы натурных обследований и полевых работ, проведенных авторами за многолетний период, с использованием методов математического и физического (гидравлического) моделирования. По результатам исследования разработаны сценарии наиболее вероятной и наиболее тяжелой аварий на морских берегозащитных сооружениях, защищающих объекты транспорта. Следовательно, по сценарию наиболее тяжелой аварии на гидротехническом сооружении чрезвычайные ситуации могут достигать регионального характера, а по сценарию наиболее вероятной аварии – локального характера. Предложенные сценарии аварий могут быть использованы для определения значения риска аварии при оценке вероятного вреда, который может быть причинен в результате аварии рассмотренных сооружений инженерной защиты.

The objects of the study are engineering structures for the protection of roads and railways, including bridge crossings located on the shores of the seas, from erosion caused by sea storm waves. Using the example of one of the most vulnerable sections of the Tuapse-Adler section of the North Caucasus Railway from the point of view of sea waves, traditional engineering protection structures were examined – an artificial wave-extinguishing strip with beach-retaining structures (sea booms) and a breakwater wall. The description of the operating conditions of hydraulic structures affecting their reliability is given. The characteristics of coastal protection options for the safety of railway operation are presented. When carrying out the research, materials from field surveys and field work carried out by the authors over a long period of time were used using mathematical and physical (hydraulic) modeling methods. Based on the results of the study, scenarios for the most likely and most severe accidents at offshore coastal protection structures protecting transport facilities have been developed. Consequently, in the scenario of the most severe accident at a hydraulic engineering facility, emergencies can reach a regional nature, and in the scenario of the most likely accident - a local nature. The proposed accident scenarios can be used to determine the value of the accident risk when assessing the likely damage that may be caused as a result of an accident of the considered engineering protection structures.

авариябунаволноотбойная стенагидродинамическое воздействие волндорогизащитная волногасящая полосаразмывтранспортные сооруженияaccidenterosiongroinhydrodynamic effects of wavesprotective beachroadssea walltransport facilitiesReferencesQin Chen, Lixia Wang, Haihong Zhao, Douglass S.L. Prediction of Storm Surges and Wind Waves on Coastal Highways in Hurricane-Prone Areas // Journal of Coastal Research. 2007. Vol. 23. Iss. 5. P. 1304– 1317. https://doi.org/10.2112/05-0465.1.Qin Chen, Lixia Wang, Haihong Zhao, Douglass S.L. Prediction of Storm Surges and Wind Waves on Coastal Highways in Hurricane-Prone Areas. Journal of Coastal Research. 2007;23(5):1304-1317. https://doi.org/10.2112/05-0465.1.Тлявлина Г.В. Лабораторные и натурные исследования в обеспечение развития нормативной базы и безопасности транспортных сооружений в условиях волнового воздействия // Транспортные сооружения. 2022. Т. 9. № 4. С. 1–19. https://doi.org/10.15862/10SATS422. EDN: JVREME.Tlyavlina G.V. Laboratory and Field Studies to Ensure the Regulatory Framework Development and The Transport Facilities' Safety in The Wave Effect Conditions. Russian Journal of Transport Engineering. 2022;9(4):1-19. (In Russ.). https://doi.org/10.15862/10SATS422. EDN: JVREME.De Finis S., Romano A., Bellotti G. Numerical and Laboratory Analysis of Post-Overtopping Wave Impacts On a Storm Wall for a Dike-Promenade Structure // Coastal Engineering. 2020. Vol. 155. P. 1–13. https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2019.103598.De Finis S., Romano A., Bellotti G. Numerical and Laboratory Analysis of Post-Overtopping Wave Impacts On a Storm Wall for a Dike-Promenade Structure. Coastal Engineering. 2020;155:1-13. https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2019.103598.Weiqiu Chen, Marconi A., van Gent M.R.A., Warmink J.J., Hulscher S.J.M.H. Experimental Study on the Influence of Berms and Roughness on Wave Overtopping at Rock-Armoured Dikes // Journal of Marine Science and Engineering. 2020. Vol. 8. Iss. 6. P. 1–21. https://doi.org/10.3390/jmse8060446.Weiqiu Chen, Marconi A., van Gent M.R.A., Warmink J.J., Hulscher S.J.M.H. Experimental Study on the Influence of Berms and Roughness on Wave Overtopping at Rock-Armoured Dikes. Journal of Marine Science and Engineering. 2020;8(6):1-21. https://doi.org/10.3390/jmse8060446.Курбанов С.О., Ханов Н.В., Черных О.Н. Проблемы и пути решения вопросов инженерной защиты и восстановления прибрежных нарушенных земель городских территорий // Природообустройство. 2023. № 1. С. 38–46. https://doi.org/10.26897/1997-6011-2023-1-38-46. EDN: RSHSEQ.Kurbanov S.O., Khanov N.V., Chernykh O.N. Problems and Ways for Solving Issues of Engineering Protection and Restoration of Coastal Disturbed Lands of Urban Territories. Environmental Engineering. 2023;1:38-46. (In Russ.). https://doi.org/10.26897/1997-6011-2023-1-38-46. EDN: RSHSEQ.Saengsupavanich C. Flaws in Coastal Erosion Vulnerability Assessment: Physical and Geomorphological Parameters // Arabian Journal of Geosciences. 2022. Vol. 15. P. 1–17. https://doi.org/10.1007/s12517-021-09368-2.Saengsupavanich C. Flaws in Coastal Erosion Vulnerability Assessment: Physical and Geomorphological Parameters. Arabian Journal of Geosciences. 2022;15:1-17. https://doi.org/10.1007/s12517-021-09368-2.Lira-Loarca A., Cáceres-Euse A., De-Leo F., Besio G. Wave Modeling with Unstructured Mesh for Hindcast, Forecast and Wave Hazard Applications in The Mediterranean Sea // Applied Ocean Research. 2022. Vol. 122. P. 1–13. https://doi.org/10.1016/j.apor.2022.103118.Lira-Loarca A., Cáceres-Euse A., De-Leo F., Besio G. Wave Modeling with Unstructured Mesh for Hindcast, Forecast and Wave Hazard Applications in The Mediterranean Sea. Applied Ocean Research. 2022;122:1-13. https://doi.org/10.1016/j.apor.2022.103118.Stokes K., Poate T., Masselink G., King E., Saulter A., Ely N. Forecasting Coastal Overtopping at Engineered and Naturally Defended Coastlines // Coastal Engineering. 2021. Vol. 164. P. 1–17. https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2020.103827.Stokes K., Poate T., Masselink G., King E., Saulter A., Ely N. Forecasting Coastal Overtopping at Engineered and Naturally Defended Coastlines. Coastal Engineering. 2021;164:1-17. https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2020.103827.Deping Cao, Weikai Tan, Jing Yuan Assessment of Wave Overtopping Risk for Pedestrian Visiting the Crest Area of Coastal Structure // Applied Ocean Research. 2022. Vol. 120. P. 1–16. https://doi.org/10.1016/j.apor.2021.102985.Deping Cao, Weikai Tan, Jing Yuan Assessment of Wave Overtopping Risk for Pedestrian Visiting the Crest Area of Coastal Structure. Applied Ocean Research. 2022;120:1-16. https://doi.org/10.1016/j.apor.2021.102985.Chenlei Guan, Damin Dong, Feng Shen, Xin Gao, Linyan Chen Hierarchical Structure Model of Safety Risk Factors in New Coastal Towns: A Systematic Analysis Using the DEMATEL-ISM-SNA Method // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2022. Vol. 19. Iss. 17. P. 1–17. https://doi.org/10.3390/ijerph191710496.Chenlei Guan, Damin Dong, Feng Shen, Xin Gao, Linyan Chen Hierarchical Structure Model of Safety Risk Factors in New Coastal Towns: A Systematic Analysis Using the DEMATEL-ISM-SNA Method. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2022;19(17):1-17. https://doi.org/10.3390/ijerph191710496.Khavansky A., Latun V., Khoroshev O., Merinova Yu., Nedoseka L. Risk Assessment of Hazardous Abrasion and Landslide Processes in The Coastal Zone of the Azov Sea // E3S Web of Conferences. 2020. Vol. 175. P. 1–8. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017506008.Khavansky A., Latun V., Khoroshev O., Merinova Yu., Nedoseka L. Risk Assessment of Hazardous Abrasion and Landslide Processes in The Coastal Zone of the Azov Sea. E3S Web of Conferences. 2020. Vol. 175. P. 1–8. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017506008.Финагенов О.М., Бешлиян А.Р. Риск в гидротехнике // Известия Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники им. Б.Е. Веденеева. 2007. Т. 246. С. 107–112. EDN: IBWITV.Finagenov O.M., Beshlian A.R. Risk in Hydroengineering. Izvestiya Vserossiiskogo nauchno-issledovatel'skogo instituta gidrotekhniki im. B.E. Vedeneeva. 2007;246:107-112. (In Russ.). EDN: IBWITV.Финагенов О.М., Штильман В.Б., Шульман С.Г., Юделевич А.М. Развитие методов оценки надежности гидротехнических сооружений // Известия Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники им. Б.Е. Веденеева. 2021. Т. 300. С. 7–20. EDN: IANMJK.Finagenov O.M., Shtilman V.B., Shulman S.G., Yudelevich A.M. Development of Methods for Assessing the Reliability of Hydraulic Structures. Izvestiya Vserossiiskogo nauchno-issledovatel'skogo instituta gidrotekhniki im. B.E. Vedeneeva. 2021;300:7-20. (In Russ.). EDN: IANMJK.Ashpiz E., Savin A., Tlyavlin R., Tlyavlina G. Urgent Issues of Anti-Deformation Measures to Protect Coastal Railways // 14th Medcoast Congress On Coastal and Marine Sciences, Engineering, Management and Conservation (Marmaris, 22–26 October, 2019). Marmaris, 2019. P. 841–852. EDN: JWHEBE.Ashpiz E., Savin A., Tlyavlin R., Tlyavlina G. Urgent Issues of Anti-Deformation Measures to Protect Coastal Railways. In: 14th Medcoast Congress On Coastal and Marine Sciences, Engineering, Management and Conservation. 22–26 October 2019, Marmaris. Marmaris; 2019. p. 841–852. EDN: JWHEBE.Тлявлин Р.М. Оценка технического состояния волногасящих сооружений инженерной защиты земляного полотна от волнового воздействия // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2020. Т. 17. № 2. С. 198–209. https://doi.org/10.20295/1815-588X-2020-2-198-209. EDN: TWPLCB.Tlyavlin R.M. Assessment of The Technical Condition of Wave Canceling Structures for Engineering Protection of Roadbeds from Wave Exposure. Proceedings of Petersburg Transport University. 2020;17(2):198-209. (In Russ.). https://doi.org/10.20295/1815-588X-2020-2-198-209. EDN: TWPLCB.Тлявлин Р.М., Тлявлина Г.В. Оценка состояния берегозащитных сооружений железнодорожного полотна на участке Туапсе–Адлер // Транспортное строительство. 2017. № 2. С. 23–25. EDN: ZHBIBR.Tlyavlin R.M., Tlyavlina G.V. Assessment of Coastal Protection Structures of the Tuapse–Adler Railway Track. Transport Construction. 2017;2:23-25. (In Russ.). EDN: ZHBIBR.Петров В.А., Ярославцев Н.А. Оценка величины вдольберегового потока наносов в литодинамических системах (на примере участка берега между Туапсе и Адлером) // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2020. № 4. С. 60–67. https://doi.org/10.31857/S0869780920040074. EDN: XZJJYA.Petrov V.A., Yaroslavtsev N.A. Evaluation of Longshore Transport of Sediments in Lithodynamic Systems (By The Example of the Coast Section Between Tuapse and Adler). Geoekologiya. Inzhenernaya geologiya, gidrogeologiya, geokriologiya. 2020;4:60-67. (In Russ.). https://doi.org/10.31857/S0869780920040074. EDN: XZJJYA.Тлявлина Г.В., Тлявлин Р.М., Мегрелишвили И.Ю. Сравнение показателей различных типов берегозащитных сооружений // Транспортное строительство. 2011. № 5. С. 10–12. EDN: NZAHFJ.Tliavlina G.V., Tliavlin R.M., Megrelishvili I.Yu. Comparison of The Indices of Various Coast-Protection Structures. Transport Construction. 2011;5:10-12. (In Russ.). EDN: NZAHFJ.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.