MODERN LITODYNAMICS OF THE COASTAL BAR YARKI
Authors:
1.
Tihookeanskiy institut geografii DVO RAN (g. Vladivostok)
Russian Federation
Russian Federation
Type:
Сonference article
Published:
06.01.2019
Subject area:
BBK 26 Науки о Земле
BISAC NAT010000 Ecology
BISAC NAT045050 Ecosystems & Habitats / Coastal Regions & Shorelines
BISAC NAT025000 Ecosystems & Habitats / Oceans & Seas
BISAC NAT045030 Ecosystems & Habitats / Polar Regions
BISAC SCI081000 Earth Sciences / Hydrology
BISAC SCI092000 Global Warming & Climate Change
BISAC SCI020000 Life Sciences / Ecology
BISAC SCI039000 Life Sciences / Marine Biology
BISAC SOC053000 Regional Studies
BISAC TEC060000 Marine & Naval
BISAC NAT010000 Ecology
BISAC NAT045050 Ecosystems & Habitats / Coastal Regions & Shorelines
BISAC NAT025000 Ecosystems & Habitats / Oceans & Seas
BISAC NAT045030 Ecosystems & Habitats / Polar Regions
BISAC SCI081000 Earth Sciences / Hydrology
BISAC SCI092000 Global Warming & Climate Change
BISAC SCI020000 Life Sciences / Ecology
BISAC SCI039000 Life Sciences / Marine Biology
BISAC SOC053000 Regional Studies
BISAC TEC060000 Marine & Naval
Language:
Russian
Keywords:
Northern Baikal, island bar Yarki, lithodynamics, mathematical modeling and forecast of coastal processes
Abstract (English):
V stat'e rassmotrena sovremennaya litodinamika ostrovnogo bara Yarki. Ukazany osnovnye morfometricheskie parametry bara i ih izmeneniya posle stroitel'stva Irkutskoy GES. Polucheny sleduyuschie vyvody: za 50 let ploschad' bara sokratilas' bolee chem napolovinu (62%). Srednee smeschenie beregovoy linii sostavilo 128 metrov. Izmenenie morfologicheskih parametrov svyazano s povysheniem urovnya Baykala posle stroitel'stva Irkutskoy GES. Otstupanie beregovoy linii ostrovnogo bara so storony ozera opisyvaetsya koncepciey Bryuna-Zenkovicha. Povedenie berega chislenno podtverzhdaetsya raschetami po formule Dina-Maurmayera.
V stat'e rassmotrena sovremennaya litodinamika ostrovnogo bara Yarki. Ukazany osnovnye morfometricheskie parametry bara i ih izmeneniya posle stroitel'stva Irkutskoy GES. Polucheny sleduyuschie vyvody: za 50 let ploschad' bara sokratilas' bolee chem napolovinu (62%). Srednee smeschenie beregovoy linii sostavilo 128 metrov. Izmenenie morfologicheskih parametrov svyazano s povysheniem urovnya Baykala posle stroitel'stva Irkutskoy GES. Otstupanie beregovoy linii ostrovnogo bara so storony ozera opisyvaetsya koncepciey Bryuna-Zenkovicha. Povedenie berega chislenno podtverzhdaetsya raschetami po formule Dina-Maurmayera.
Keywords:
Northern Baikal, island bar Yarki, lithodynamics, mathematical modeling and forecast of coastal processes
Northern Baikal, island bar Yarki, lithodynamics, mathematical modeling and forecast of coastal processes
Введение. Летом 2013 года в северной части Байкала на территории островного бара Ярки были проведены исследования морфо и литодинамических процессов. Работы проводились сотрудниками Института водных и экологических проблем СО РАН (г. Барнаул) совместно с учеными Московского Государственного университета (г. Москва) и научно-исследовательского центра “Морские берега” (г. Сочи). Район исследования. Для получения натурных данных был выбран островной бар Ярки, расположенный на северной оконечности озера Байкал. Островной бар Ярки отделяет от основной акватории озера мелководную лагуну - залив Ангарский Сор. В результате создания в 1959 г. Иркутской ГЭС средний уровень озера Байкал был повышен на 1 м. Повышение уровня озера Байкал после создания Иркутского гидроузла привело к изменению природного хода развития экзогенных рельефообразующих процессов. Усилилась абразия берегов, начался размыв ряда аккумулятивных форм, формирование которых происходило длительное время при естественном уровне воды в озере [1,5]. До начала 60-х годов прошлого века островной бар Ярки представлял собой единый остров, протянувшийся от устья р. Кичера до Среднего устья р. Верхняя Ангара [1]. При сравнении морфометрических параметров по данным топографической съёмки 1962 г. и по состоянию на август 2013 г. было выяснено, что площадь бара сократилась более чем наполовину (62%), а средняя и минимальная ширина уменьшилась на 100 м. Методика исследования и результаты расчетов. Реакция профиля аккумулятивного берега на повышение уровня водоема описывается концепцией Брюна-Зенковича, согласно которой профиль берега будет сдвигаться как единое целое в сторону суши или в сторону моря вслед за ходом уровня [3,7] (рис. 1). Согласно концепции Брюна-Зенковича, при подъеме уровня материал, смываемый с надводной части профиля, откладывается в нижней части склона (рис.1а). Количественным выражением этой концепции является хорошо известное и широко применяемое на практике правило Брюна [7]. Согласно этому правилу смещение берега DX C прямо пропорционально изменению уровня DZ O и обратно пропорционально среднему уклону активной части профиля. Для сравнительно пологих склонов характерен иной тип поведения берега, описанный Долотовым, а также Кауэллом с соавторами [2,8]. В этом случае при повышении уровня воды материал перемещается вверх по склону и аккумулируется в виде берегового вала или барьера, продвигающегося вглубь суши по мере затопления берега (рис. 1б). Дин и Маурмайер представили модернизацию правила Брюна для островного бара [9]. При повышении уровня моря бар будет отступать как единое целое вглубь суши, при этом, увеличивая свои абсолютные отметки высоты на величину подъема уровня. (1) где R - величина смещения бара вглубь суши; S - подъем уровня; W - ширина надводной части бара; L O - длина активной части профиля со стороны моря; L l - длина активной части профиля со стороны лагуны; ho - глубина замыкания со стороны моря; h l - глубина замыкания со стороны лагуны. Как видно из рисунка 2 за последние 50 лет действительно произошло пространственное смещение островного бара «назад» - вглубь залива Ангарский Сор. Средняя величина этого смещения за период 1962-2013 гг., оцененного по 21 створу, составляет 128 м [6]. Использовав данные с нижнеангарской метеостанции и методы расчета параметров для береговых исследований [4] были получены следующие значения: глубина замыкания со стороны основной акватории - 11 м и длина активной части профиля - 700 м. Со стороны залива глубина замыкания принята равной - 1 м, а длина активной части профиля - 200 м. Тогда по формуле 2 смещение бара при повышении уровня на 1 м составляет - 110 м. Заключение. В результате проведенных исследований была рассмотрена современная литодинамика островного бара Ярки. Сравнив ретроспективные данные с исследованиями 2013 года, можно сделать следующие выводы: за 50 лет площадь бара сократилась более чем наполовину (62%). Среднее смещение береговой линии составило 128 метров. Изменение морфологических параметров связано в основном с повышением уровня Байкала после строительства Иркутской ГЭС. Отступание береговой линии островного бара со стороны озера описывается концепцией Брюна-Зенковича. Кроме того, поведение берега числено подтверждается расчетами по формуле Дина-Маурмайера (рассчитанное отступание 110 м), которая в свою очередь является модернизацией правила Брюна для островных баров.
1. Dinamika beregov oz. Baykal pri novom urovennom rezhime / A.V. Pinegin, A.A. Rogozin, F.N. Leschikov i dr. - M.: Nauka, 1976. - 88 s.
2. Dolotov Yu.S. Dinamicheskie obstanovki pribrezhno-morskogo rel'efoobrazovaniya i osadkonakopleniya. - M.: Nauka, 1989. - 270 s.
3. Zenkovich V.P. Osnovy ucheniya o razvitii morskih beregov. - M.: Izd-vo AN SSSR, 1962. - 710 s.
4. Leont'ev I.O. Pribrezhnaya dinamika: volny, techeniya, potoki nanosov. M. GEOS, 2001. - 272 s.
5. Rogozin A.A. Beregovaya zona Baykala i Hubsugula. Morfologiya, dinamika i istoriya razvitiya. - Novosibirsk: Nauka, 1993. - 168 s.
6. Homchanovskiy A.L. Morfologicheskie izmeneniya ostrovnogo bara Yarki v svyazi s povysheniem urovnya Baykala // Stroenie litosfery i geodinamika / Materialy HHVII Vserossiyskoy molodezhnoy konferencii s uchastiem issledovateley iz drugih stran (g. Irkutsk, 22-28 maya 2017 g.). - Irkutsk: Institut zemnoy kory SO RAN, 2017. - 294 s.
7. Bruun P. The Bruun rule of erosion by sea-level rise: a discussion on large-scale two- and three-dimensional usage // Journal of Coastal Research, 1988. Vol. 4, No 4/ - p. 627-648.
8. Cowell P.J., Roy P.S., Jones R.A. Simulation of large-scale coastal change using 1morphological behavior model. // Marine Geology. 1995. Vol. 126. - p. 45-61.
9. Dean R.G., Maurmeyer E.M. Models for Beach Profile Response // CRC Handbook of Coastal Processes and Erosion. P.D. Komar ed. - Boca Raton, Fl.: Coastal Research Center Press, 1983. - 305 pp.
