강변의 파시네은 침식으로 인해 대부분 실패합니다: 현장 및 수조 관찰을 통한 일관된 증거

초록: 버드나무 파시네 토양 생태공학 기법은 높은 이론적 전단 응력 저항성과 적응 가능한 구성 덕분에 전 세계적으로 하천 복원 프로젝트에서 강변을 안정화하는 데 일반적으로 사용됩니다. 파시네은 기둥 사이에 고정된 살아있는 가지 묶음으로 구성됩니다. 강변의 발끝에 위치하면 강한 수리 제약을 받습니다. 여기에서는 470개의 버드나무 파시네의 현장 후속 분석과 소규모 모델 실험(비율 1:25)을 제시합니다. 우리는 다양한 상황에서의 파괴 역학을 설명합니다. 현장 분석 결과 78%의 파시네는 은불안의 징후가 없습니다. 어떤 파시네도 제거되지 않았으며, 식물이 자리 잡은 후에는 파괴의 징후가 거의 나타나지 않았습니다. 수조 실험은 파괴의 주요 기계적 과정이 파시네 발끝 및 극단부에서의 침식임을 확인했습니다(현장에서 각각 9%와 3% 발생). 파괴의 역학은 다음과 같은 과정을 통해 발생합니다: (i) 파시네 발끝에서의 침식, 묶음 아래의 물질 제거; (ii) 파시네 아래에서 미끄러지는 강변 퇴적물; (iii) 침식으로 인해 기둥이 드러나면서 강으로 떨어지게 됨. 이러한 관찰을 바탕으로, 파시네 발끝은 침식으로부터 충분히 깊게 보호되어야 하고, 식물이 자리 잡는 동안 퇴적물을 제자리에 고정해야 합니다. 강의 경사는 가능한 한 줄여서 침식을 감소시켜야 합니다. 마지막으로, 생태공학 기법 설계 시 참조로 사용되는 평균 전단 응력 값은 실패로 이어지는 지역 및 지속적인 침식 과정을 포착하지 못합니다. 따라서 설계를 조정할 때는 굽힘 곡률, 열화, 입자 크기 및 파시네 구현 수준을 고려해야 합니다.