РУБРИКИ

Природные и техногенные факторы современного развития берегов восточной части Азовского моря

   РЕКЛАМА

Главная

Зоология

Инвестиции

Информатика

Искусство и культура

Исторические личности

История

Кибернетика

Коммуникации и связь

Косметология

Криптология

Кулинария

Культурология

Логика

Логистика

Банковское дело

Безопасность жизнедеятельности

Бизнес-план

Биология

Бухучет управленчучет

Водоснабжение водоотведение

Военная кафедра

География экономическая география

Геодезия

Геология

Животные

Жилищное право

Законодательство и право

Здоровье

Земельное право

Иностранные языки лингвистика

ПОДПИСКА

Рассылка на E-mail

ПОИСК

Природные и техногенные факторы современного развития берегов восточной части Азовского моря

Природные и техногенные факторы современного развития берегов восточной части Азовского моря

Природные и техногенные факторы современного развития берегов восточной части Азовского моря

Востриков Антон Владимирович

Автореферат диссертации на соискание ученой степени  кандидата географических наук

Краснодар -2006

Работа выполнена на кафедре геологии и геоморфологии географического факультета Кубанского государственного университета

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследования. В последние десятилетия берега восточной части Азовского моря испытывают все возрастающее разрушение вследствие негативного развития природных и техногенных процессов. Резко активизировалась абразия, особенно на участках, где нет пляжей или их ширина недостаточна для гашения энергии штормовых волн. В результате подрезки основания береговых обрывов из лессовидных суглинков широкое развитие получили оползни, обвалы и осыпи. Крутые участки береговых склонов подвержены эрозии, физическому выветриванию и др. Размыву подвергаются пляжи и аккумулятивные формы в виде пересыпей и кос.

Общий рост техногенного воздействия усиливает негативное развитие береговых процессов. Из-за загрязнения моря неочищенными хозяйственными и коммунальными стоками существенно снизился объем воспроизводства раковинного материала, который является важнейшей составляющей баланса наносов береговой зоны. Подъем уровня Мирового океана в значительной степени ускоряет темпы разрушения берегов.

До настоящего времени отсутствуют публикации по количественной оценке скорости абразии коренных берегов Азовского моря, основанных на математическом моделировании абразионного процесса. В данной работе предпринята попытка восполнить этот пробел.

Степень обоснованности. Прикладные аспекты диссертации связаны с разработкой научных рекомендаций по рациональному освоению, использованию и защите берегов восточной части Азовского моря от абразии и размыва. Отсутствие крупных обобщений в этой области явилось причиной существенного отставания науки от требований практики. Это относится, прежде всего, к проведению берегозащитных мероприятий. В течение многих десятилетий эту проблему пытались решить путем строительства различных типов гидротехнических сооружений (подпорные и волноотбойные стенки, буны и т.п.). Это не привело, однако, к решению проблемы.

Необходимость коренного пересмотра прежних подходов к защите морских берегов отражена в ряде постановлений директивных органов, в частности, постановлении Правительства Российской Федерации от 02.01.1992 года № 02 "О неотложных мерах по защите берегов Черного и Азовского морей от разрушения и улучшению экологического состояния прибрежных курортных зон". В решении этих вопросов большое значение имеют современные теоретические разработки по регулированию береговых процессов, использованию метода природных аналогов, моделированию морских берегов по принципам "геоники", искусственному пляжеобразованию и др.

Цель работы заключаются в установлении современных тенденций и количественной оценке динамики и развития берегов восточной части Азовского моря, прогнозу их будущих изменений в условиях новейшей трансгрессии Мирового океана. Особое внимание уделено выявлению причинно-следственных связей, ускоряющих разрушение коренных берегов и аккумулятивных форм.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

На основе обобщения имеющихся литературных и фондовых материалов, а также результатов собственных натурных и теоретических исследований автора показать роль в современном развитии береговой зоны восточной части Азовского моря природных и техногенных факторов.

Изучить причины ускорения темпов абразии коренных берегов и размыва пляжей и аккумулятивных форм.

Выявить особенности современной динамики и развития кос «азовского типа» (на примере Ясенской косы).

Провести анализ развития косы Тузла в естественном режиме, а также ее современного состояния после восстановления коренной части

На основе математической модели абразионного процесса дать количественную оценку скорости отступания коренных берегов восточной части Азовского моря

Предложить современные методы и технологии инженерной защиты абразионных берегов из легкоразмываемых пород и их природных аналогов.

Объектом исследования является береговая зона восточной части Азовского моря.

Предметом исследования выступают процессы и модели абразионных берегов, а также подходы к защите аккумулятивных берегов Азовского моря.

Методы исследования. Для характеристики современного состояния берегов использованы литературные и фондовые источники, а также материалы генеральных схем инженерной защиты берегов Азовского моря (Гипрокоммунстрой, 1982; ЦНИИП градостроительства, 1992 и др.); отчеты о научно-исследовательских работах и экспедициях ЧО ЦНИИС (в настоящее время НИЦ “Морские берега”), географического факультетов Московского и Ростовского университетов, Южного отделения Института океанологии РАН , Кубанской устьевой станции Роскомгидромета, материалы инженерно-геологических и гидрологических изысканий ОАО «Кубаньводпроект», ГУСНПП «Краснодарберегозащита». Использованы также результаты собственных геоморфологических наблюдений на различных участках восточного побережья Азовского моря (2001-2006 гг.).

Для количественной оценки изменений берегов использованы данные повторного нивелирования пляжей и промеров глубин, съемки береговой линии разных лет, результаты гранулометрического анализа проб береговых и донных наносов, крупномасштабные карты и аэрофотоснимки, а также материалы режимных наблюдений Кубанской устьевой станции и Ростовского университета (1974–1978 гг.), результаты математического моделирования и расчет параметров волн на глубокой воде и в зоне обрушения. Для прогнозных оценок эволюции берегов использован палинологический анализ позднеголоценовых толщ лиманно-дельтовых отложений, выполненный географическим факультетом МГУ.

В ходе работы над диссертацией проведены поисковые исследования и обобщение отечественного и зарубежного опыта защиты абразионных берегов из легкоразмываемых пород. Дано обоснование выбора Шиловского участка берега в качестве природного аналога для разработки типовых инженерных решений по защите абразионных берегов Азовского моря от волнового разрушения и обвально-оползневых процессов.

По полученным данным проведена верификация существующих и разработаны модели переформирования аккумулятивных форм и пляжей при ожидаемом подъеме уровня моря с учетом геолого-геоморфологических и гидродинамических условий. Новизна такого подхода предполагает взаимную корректировку результатов, полученных разными авторами. Это позволяет разработать на основе материалов натурных и теоретических исследований модель эволюции аккумулятивных форм.

Методологической основой работы является понимание ведущей роли в современной динамике и развитии берегов Азовского моря процессов абразии и биогенной аккумуляции, волнений и течений, а также колебаний уровня моря нагонного характера. Все эти процессы в зависимости от местных условий определяют масштаб и интенсивность береговых процессов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Качественная и количественная оценка современной динамики и развития берегов восточной части Азовского моря.

2. Прогнозная модель развития абразионных и аккумулятивных азовских берегов в условиях трансгрессии Мирового океана.

3. Количественная оценка скорости абразии коренных берегов восточной части Азовского моря (на примере Шиловского участка).

4. Основные факторы развития и эволюции косы Тузла до и после восстановления ее коренной части.

5. Основные методы и технологии инженерной защиты берегов от волнового разрушения и обвально-оползневых процессов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

Впервые для данного региона уточнены современные темпы абразии и денудации коренных берегов, сложенных слабоустойчивыми грунтами.

Построена модель переформирования рельефа и контура береговой линии в условиях техногенных нарушений экосистемы восточной части Азовского моря.

Выявлены причины низкой эффективности укрепления берегов Азовского с помощью сооружений жесткого типа (подпорные и волноотбойные стенки, буны и т.п.);

Предложены современные методы и технологии защиты абразионных берегов.

Практическая значимость. Полученные результаты исследований могут получить применение в решении ряда теоретических и прикладных задач, в частности, по организации мониторинга береговых процессов, при разработке природоохранных мероприятий; выработки общей стратегии хозяйственного и рекреационного освоения восточного побережья Азовского моря, научном обосновании технических решений по защите разрушаемых участков в условиях прогнозируемых изменений уровня Мирового океана. Весьма актуальной является выработка мер по снижению рисков хозяйственного освоения прибрежных районов.

Личный вклад автора. Автор осуществил сбор и обобщение литературных и фондовых материалов по современной динамике и развитию берегов восточной части Азовского моря за последние 50 лет. Автором разработана и апробирована математическая модель развития абразионных и аккумулятивных берегов в условиях подъема уровня Мирового океана. Дана прогнозная оценка переформирования берегов восточной части Азовского моря под влиянием природных и техногенных факторов. Предложены основные методы и технологии инженерной защиты азовских берегов от волнового разрушения и обвально-оползневых процессов.

Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на научно-практических конференциях: «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем Южных регионов России и сопредельных территорий» – XVII Межреспубликанская научно-практическая конференция (Краснодар, 23 апреля 2004 г.), «Рельеф и природопользование предгорных и низкогорных территорий» – Материалы международной научно-практической конференции (Барнаул, 3-7 октября 2005 г.), «Вестник Краснодарского регионального отделения Русского географического общества» (Краснодар 2005 г.), «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий» – Материалы XIX межреспубликанской научно-практической конференции (Краснодар, 21 апреля 2006 г.), «Международные и отечественные технологии освоения природных минеральных ресурсов и глобальной энергии» – Материалы юбилейной V международной научно-практической конференции (Астрахань, 27-29 сентября 2006 г.), «Вулканизм, биосфера и экологические проблемы» – IV международная научная конференция (Туапсе 2006 г.).

По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, 9 глав, заключения и списка использованных источников, насчитывающего 123 наименования, в том числе 14 иностранных. Работа проиллюстрирована 42 рисунками и 8 таблицами. Объем работы 142 страниц.

Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю д.г.н., профессору Ю.В.Ефремову за ценные советы и рекомендации в работе над диссертацией. Автор признателен сотрудникам кафедры социально-экономической и физической географии Ростовского госуниверситета, кафедры геоморфологии и эволюционной географии Кубанского госуниверситета. Особую благодарность выражаю д.г.-м.н., профессору Хрусталеву Ю.П. за формулирование основных направлений научно-исследовательской работы автора по теме диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Краткий обзор истории изучения берегов Азовского моря. Начало исследований по геоморфологии и динамике берегов Азовского моря было положено экспедициями в конце XIX - первой половине XX веков /Соколов, 1895; Андрусов, 1918; Лисицын, 1922; Маков, Молявко, 1940; Попов, 1947 и др./.

Крупные работы по динамике и геоморфологии берегов Азовского моря были выполнены Зенковичем /1956, 1957, 1958, 1962; Болдыревым /1956, 1958/, Аксеновым /1955, 1957, 1972/; Будановым /1956/, Болдыревым и Невесским /1961/.

Систематическое изучение береговой зоны Азовского моря было положено географическим факультетом Ростовского госуниверситета в 60-е годы /Панов, 1965; Панов, Хрусталев,1966; Мамыкина, 1959, 1960, 1961, 1965, 1971,1977; Мамыкина, Хрусталев,1980; Артюхин, 1982, 1989; Артюхин, Мамыкина,1978, Хрусталев, 1966,1977; Хрусталев, Щербаков 1968, 1974/. В этот период широко развернулись исследования современной динамики азовских берегов, особенностей прибрежного осадконакопления /Александров, 1965; Мамыкина, Хрусталев, 1963, 1965, 1966,1980 и др./.

Анализу причин разрушения берегов Азовского моря и возможным мерам по борьбе с этим явлением посвящены работы Мамыкиной, Хрусталева /1980/, Губкина /1978/, Пешкова /2000,2003/ и др. Вопросы теории абразионного процесса рассмотрены в работах Есина, Савина, Жиляева /1980/; Есина, Дмитриева /1983/ и др. Влиянию зарегулирования твердого стока р.Кубань на береговые процессы в Темрюкском заливе посвящены работы Богучарскова, Иванова /1979/, Пешкова, Есина, Косьяна /1999/, Пешкова /2003/. Основные проблемы прогноза развития побережья Азовского моря в условиях антропогенных изменений природной среды показаны в статье Пешкова, Поротова, Есина /1999/.

Хотя по азовским берегам опубликовано большое количество статей, единственной обобщающей работой остается монография Мамыкиной и Хрусталева /1980/. В ней подведены итоги исследований на конец 70-х годов. К числу сводных публикаций можно отнести также работу Артюхина /1989/ по влиянию антропогенного фактора на береговые процессы. За весь последующий период вышло всего нескольких статей, но они касались в основном частных вопросов динамики береговой зоны Азовского моря. Ни в одной из них не учитывались современные тенденции развития, особенно на фоне повышения уровня и усиления техногенного воздействия на природную среду. Диссертационная работа ставит своей целью восполнить этот пробел.

Глава 2. Общая физико-географическая характеристика береговой зоны восточной части Азовского моря. В данной главе проведены систематизация и обобщение результатов натурных исследований береговой зоны восточной части Азовского моря. Общая длина береговой линии от границы с Ростовской областью до косы Чушка составляет 572 км. Их них 182 км (31,9%) приходится на берега Ейского, Бейсугского и Ахтарского лиманов и 390 км (68,1 %) - на собственно морской берег. Северо-восточную часть занимает обширный и мелководный Таганрогский залив. Крупных островов нет. Рельеф дна ровный и нарушается лишь небольшими отмелями и банками. Средняя глубина 7,4 м. Рельеф прибрежной части моря весьма неоднороден. Высокие обрывы из рыхлых отложений неогенчетвертичного возраста чередуются с аккумулятивными формами в виде пляжей, кос, пересыпей и баров. Благоприятные условия способствуют широкому развитию морских скелетных организмов, дающих раковинный материал, как основы баланса наносов береговой зоны.

Абразионные берега сложены в основном лессовидными суглинками, которые на некоторых участках подстилаются глинами. Местами ниже суглинков находится песок и прослои глин. Периодическое увлажнение песчаного слоя является причиной потери устойчивости верхних блоков грунта, оползней и обвалов. При этом, вся плоскость берегового обрыва постепенно смещается в сторону суши.

Основную роль в разрушении коренных берегов восточной части Азовского моря играет абразия. Особенно на участках, где нет пляжей или их ширина недостаточна для гашения энергии штормовых волн. В результате подрезки основания клифа из лессовидных суглинков широкое развитие получили обвалы и осыпи. Этому способствует слабая устойчивость береговых пород к механическому и физическому воздействию. Основная масса продуктов разрушения коренных берегов - это глинистые частицы, которые не участвуют в пляжеобразовании и выносятся в виде взвеси на глубину. Наряду с абразией, на обнаженной поверхности коренного берега активно протекают эрозия, физическое и химическое выветривание и др. Общий рост техногенного воздействия усиливает негативное развитие береговых процессов.

Глава 3. Общая характеристика ветрово-волнового и уровенного режима. Течения. Циркуляция водных масс в восточном секторе Азовского моря зависит от общего переноса воды в южном направлении, ветро-волнового и уровенного режима. В связи с мелководностью бассейна, скорость и направление течений зависит главным образом от ветра. Поэтому течения совпадают в основном с направлением движения воздушных масс. Частые по повторяемости ветры с СВ и ЮЗ определяют круговорот воды по часовой или против часовой стрелки. При западных ветрах уровень моря повышается, особенно в заливах. В придонном слое возникает сильное противотечение в сторону моря. Это способствует быстрому замещению поверхностного слоя донных осадков и снижает опасность концентрации загрязняющих веществ.

Азовское море является бесприливным. Изменения его уровня зависят от водного баланса и неотектонических движений земной коры. Основной причиной периодических изменений уровня является речной сток, соотношение испаряемости и атмосферных осадков и др. Внутригодовой ход уровня имеет сезонный характер. На уровенный режим Азовского моря большое влияние оказывает водообмен с Черноморским бассейном. Сезонные колебания уровня обычно не превышают 20-35 см. Более значимы сгонно-нагонные явления, величина которых зависит от силы и направления ветра. Сгонно-нагонные колебания уровня имеют вид одноразовой сейши с узловой линией, проходящей через центральную часть моря. Подъем уровня может достигать 4 м над ординаром. При этом затопление обширных низменных территорий от Темрюка до Приморско-Ахтарска принимает катастрофический характер.

Волновой режим восточной части Азовского моря определяется направлением и повторяемостью ветров. Малые размеры моря и его мелководность существенно ограничивает развитие ветрового волнения. Наибольшую опасность представляют штормовые ветры со скоростью больше 25 м/с. Они формируют волны высотой 3 –3,5 м и значительные нагоны. Период волн не превышает 4-5 с, а длина - 50 м. Волны отличаются большой крутизной.

Для характеристики гидрологического режима восточной части Азовского моря автором использованы результаты статистического обобщения данных наблюдений за ветром и уровнем /ГОИН, 1996/. На этой основе получены скорости ветра, высоты волн и отметки уровня моря, возможные 1 раз в 25, 50 и 100 лет. Соответствующие расчеты произведены в точках, которые достаточно корректно характеризуют ветро-волновой режим исследуемого района. Расчеты скорости ветра и элементов волн для восточной части Азовского моря выполнены для С, СЗ, З и ЮЗ румбов. Максимальные высоты волн по времени совпадают с максимальными нагонными уровнями.

Глава 4. Типология берегов восточной части Азовского моря, основные элементы строения и современной динамики. В зависимости от строения и ведущих процессов динамики и развития в восточной части Азовского моря выделяется три основных типа берегов: абразионные, абразионно-оползневые и аккумулятивные. Среди абразионных берегов выделяется подтип абразионно-обвальных. Аккумулятивные берега в зависимости от источников питания можно подразделить на следующие подтипы: терригенные, биогенно-терригенные, биогенные и аллювиально-биогенные (Зенкович, 1958 г.; Мамыкина, Хрусталев, 1980 г.).

Абразионные берега имеют общую длину около 227 км. Они встречаются от пос. Ильич до Пересыпи, от Приморско-Ахтарска до корневой части Ясенской косы, от корня Камышевской косы до ст. Должанская, от ст. Должанская до г. Ейска, от порта Катон до Глафировской косы.

Абразионно-оползневой подтип берега широко распространен в Керченско-Таманской области, особенно в районе мыса Ахиллеон и др. Оползневые зоны имеют протяженность до десятка километров. Берега восточной части Азовского моря подвержены абразии, обвально-оползневым процессам, выветриванию и эрозии.

Высокие скорости абразии и оползневых процессов обусловлены слабой устойчивостью береговых пород к волновому воздействию. Особенно интенсивно абразия протекает на тех участках побережья, где волнение проявляется на нагонном повышении уровня моря и при малой ширине пляжей. Средняя скорость размыва берега достигает здесь 3-4 м/год, максимальная - до 6-7 м/год.

Эффект воздействия штормовых волн в значительной степени усиливается при нагонах. В результате полного затопления пляжа коренной берег подвергается прямому воздействию прибойных волн. Скорость физического разрушения клифа при прочих равных условиях зависит от интенсивности атмосферных осадков, промерзания, оттаивания и др. Геоморфологическая эффективность сильных штормов в значительной степени определяет высокие скорости отступания берега.

Аккумулятивный тип представлен весьма разнообразными по строению, генезису и современной динамике берегами. Берега данного типа сложены в основном песчано-ракушечным материалом; часть - полностью ракушей. Длина аккумулятивных берегов около 230 км. К ним относятся косы Чушка, Ачуевская, Ясенская, Камышеватская, Долгая, Глафировская и Сазальницкая, берега устьевой области Кубани и ее рукавов.

Разнообразие и сложность очертаний азовских кос зависит от двух основных факторов: направления господствующих волнений и условий питания. Оно может быть односторонним и двухсторонним. Общим для всех кос является то, что при уменьшении питания наносами они начинают размываться и распадаться на отдельные острова и банки ( косы Ейская, Долгая и Тузла).

К аккумулятивным формам восточной части Азовского моря относятся также пересыпи Бейсугского и Ахтанизовского лиманов. Они образовались в горловинах заливов и бухт.

Можно выделить нейтральные берега, которые не имеют четкой направленности развития. Их общая длина около 116 км (20,3%). Они встречаются между устьями рек Кубани и Протоки, вдоль лиманов или на участках берега, блокированного косами. Термин “нейтральный” использован в данном случае в смысле относительно слабого воздействие волн на берег /В.С. Мамыкина, Хрусталев,1980/. На большем же их протяжении, особенно в междуречье Кубани и Протоки, береговая линия заметно отступает из-за относительного подъема уровня моря и других процессов, в том числе техногенного характера.

 Природные и техногенные факторы современного развития берегов восточной части Азовского моря

Рис. 1. Потоки и миграции наносов в восточной части Азовского моря (схема составлена автором)

В современной динамике береговой зоны Азовского моря важную роль играют вдольбереговые потоки и миграции наносов. Основными источниками их питания являются продукты абразии, материал биогенного происхождения (створки раковин и их обломки) и твердый сток рек. Биогенным материалом сформировано большинство кос Азовского моря. Так, коса Долгая на 85-99 % состоит из ракушечника, а Чушка – на 63%. Мощность потоков на различных участках восточной части Азовского моря изменяется от 5 до 80 тыс. м3/год.

В результате зарегулирования реки плотинами водохранилищ и общего увеличения водопользования, жидкий сток в районе Краснодара уменьшился до 9,5 км3 в год. Почти в 7 раз сократился твердый сток, который составил с 1973 по 1985 гг. в среднем около 0,4 млн т. Соответственно, изменилась и средняя мутность воды с 627 г/м3 до 88 г/м3. По данным ОАО «Кубаньводпроект», в чаше Краснодарского водохранилища с 1973 по 1998 год отложилось около 140 млн. тонн наносов. Уменьшение твердых выносов привело не только к снижению темпов нарастания пионерных дельт рукавов Кубани, но и к общему усилению размыва берегов Темрюкского залива. Кубанская дельтовая низменность простирается более чем на 100 км от Ачуевской косы до пересыпи Ахтанизовского лимана. В ее строении ведущую роль играют аллювиально-морские и биогенные отложения. В настоящее время большее протяжении данного участка берега размывается со скоростью 1-2 м /год, местами до 5-7 м в год.

Глава 5. Современные процессы абразии берегов восточной части Азовского моря (на примере Шиловского участка). В данной главе на основе математической модели Южного отделения Института океанологии РАН /рассматриваются прогнозные оценки скорости абразии коренного берега в районе пос. Шиловка Востриков,2004/. В основу модели положены следующие данные: средний уровень моря в районе Ясенской Переправы 489 см БС, средний наивысший – 547 см, максимальный за период наблюдений – 618 см. Превышение среднего наивысшего над средним составляет 78 см, а максимального над средним – 149 см. Средняя скорость отступания коренного берега на рассматриваемом участке составляет 1,2 м в год при максимальной до 4 - 5 м/год. Волноопасными направлениями ветра являются ЮЗ и З. Для разработки математической модели абразионного процесса за исходный принят профиль коренного берега и дна по данным съемки в августе 2000 года.

Математическая модель абразии коренного берега под действием волн представляет собой систему из двух дифференциальных уравнений. В ее основу положено соотношение Vn = k (τ-τпр), где Vn – нормальная скорость разрушения берегового склона, τ - эффективное гидродинамическое напряжение, τпр - предельное значение гидродинамического напряжения, не разрушающего данную породу. Если уровень моря повышается с постоянной скоростью u, тогда, учитывая размерности входящих величин, можно записать: Природные и техногенные факторы современного развития берегов восточной части Азовского моря

 Природные и техногенные факторы современного развития берегов восточной части Азовского моря

и

 Природные и техногенные факторы современного развития берегов восточной части Азовского моря 

где П = Ln-1 {Ln - [xкл - (ut – M) ctg ά]}.

В данном случае участок профиля коренного бенча, который испытывает разрушение, аппроксимирован прямой y=x tg α1 +b (t), хкл- величина отступания клифа; k1 см3/г, k2 см3/г с – коэффициенты, определяемые устойчивостью породы к абразии; р – плотность воды; Но (м), а1 (м2), а2 (м2), К (г/см2), М (м). – величины, зависящие от параметров волн; Ln – предельная ширина береговой отмели, соответствующая профилю равновесия; tgα - уклон берегового склона в зоне деформации волн; tgα1 – уклон берегового склона в приурезовой полосе, (а1/а2)  Природные и техногенные факторы современного развития берегов восточной части Азовского моряо+ К - максимальное значение гидродинамического напряжения.

Математическая модель учитывает все основные факторы, определяющие скорость абразии и ее закономерности: высоту волн, прочность пород, слагающих берег, высоту нагона, расстояние между клифом и линией последнего обрушения волн, уклон дна и прибойной зоны, скорость относительного изменения уровня моря, современные скорости абразионного процесса. Она предназначена для прогнозирования процесса отступания берега при изменении условий его протекания.

Численное интегрирование системы, а также анализ его асимптотического решения показывает, что со временем абразионный процесс стабилизируется, и скорости отступания клифа и углубления бенча приходят в соответствие со скоростью повышения уровня. На этой стадии скорости отступания клифа и углубления бенча не изменяются во времени.

При разрушении морского берега в течение десятков и сотен лет между основными параметрами процесса: скоростью углубления дна и отступания берега, скоростью относительного изменения уровня моря, уклонами приурезовой зоны и берега устанавливается простая зависимость. По ней можно рассчитать скорость абразии при изменении скорости повышения уровня моря.

Принимая в основу математической модели факт стабилизации скорости отступания клифа в течение 17 лет (1949-1966 гг.), определим, что приращение скорости абразии на исследуемом участке составит (3,9-1,2): 17 = 0,16 м/год. Таким образом, на следующий год скорость отступания клифа достигнет 1.36 м/год и так далее в геометрической прогрессии. За расчетный период в 17 лет берег Шиловского участка отступит в среднем на 70 м и общие потери прибрежной территории составят (43 м х 14500 м) 62 га. Если скорость повышения уровня моря будет равной 4 мм/год, то скорость абразии через 17 лет достигнет 6,9 м/год, а берег отступит еще на 70 м. Очевидно, что при таким темпах отступания коренного берега весьма негативные изменения произойдут на смежных участках аккумулятивного берега, в частности , на пересыпи озера Ханское.

По совокупности геолого-геоморфологических и литодинамических факторов, участок берега у пос. Шиловка является типичным для большего протяжения абразионных берегов Азовского моря и поэтому основные технические решения по его защите имеют общее значение.

Глава 6. Основные черты развития и эволюции косы Тузла до и после восстановления ее коренной части. На современном этапе развития аккумулятивные образования Керченского пролива, в том числе коса Тузла, являются отмирающими формами. Основная причина связана с общим сокращением их питания наносами /Болдырев, 1958; Мамыкина, Хрусталев, 1980/. Кроме того, в результате выработки отмелого профиля подводного склона значительно замедлились темпы абразии как источника обломочного материала. Дефицит наносов сопровождается активизацией размыва и общим сужением прикорневой части кос. Поэтому образуются промоины, а сама аккумулятивная форма распадается на отдельные острова.

 Природные и техногенные факторы современного развития берегов восточной части Азовского моря



© 2000
При полном или частичном использовании материалов
гиперссылка обязательна.