ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ И СОСТАВА ПРИДОННОЙ ВЗВЕСИ В УСЛОВИЯХ МЕНЯЮЩЕЙСЯ ВЕТРОВОЙ СИТУАЦИИ НА АБРАЗИОННОМ ПОБЕРЕЖЬЕ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
Авторы:
1.
Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН (г. Москва)
Россия
Россия
2.
Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН (г. Москва)
Россия
Россия
3.
Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН (г. Москва)
Россия
Россия
Тип:
Статья конференции
Опубликовано:
06.01.2019
Классификаторы:
УДК 551.468.1
ББК 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
ББК 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
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
взвесь, потоки наносов, Балтийское море
Аннотация (русский):
Проанализированы результаты предшествующих исследований потоков придонной взвеси на северном побережье Самбийского полуострова. Повторяемость вдольбереговых течений западного направления составляет около 26% (по данным о статистике ветра со скоростью более 6 м/с, определяющего эти течения) в то время как повторяемость обратных течений - 3%. Прямые измерения показали, что потоков взвешенного материала вдоль северного берега Самбии в 5-10 раз больше при течениях для ветров, имеющих восточную составляющую (направлены на запад), чем для ветров, имеющих западную составляющую (направлены на восток). Сделан вывод, что для северного берега Самбийского полуострова в настоящий момент характерны вдольбереговые миграции донного материала с результирующим преобладанием переноса с запада на восток. Такая особенность предполагает специфический подход при разработке берегозащитных мероприятий.
Проанализированы результаты предшествующих исследований потоков придонной взвеси на северном побережье Самбийского полуострова. Повторяемость вдольбереговых течений западного направления составляет около 26% (по данным о статистике ветра со скоростью более 6 м/с, определяющего эти течения) в то время как повторяемость обратных течений - 3%. Прямые измерения показали, что потоков взвешенного материала вдоль северного берега Самбии в 5-10 раз больше при течениях для ветров, имеющих восточную составляющую (направлены на запад), чем для ветров, имеющих западную составляющую (направлены на восток). Сделан вывод, что для северного берега Самбийского полуострова в настоящий момент характерны вдольбереговые миграции донного материала с результирующим преобладанием переноса с запада на восток. Такая особенность предполагает специфический подход при разработке берегозащитных мероприятий.
Ключевые слова:
взвесь, потоки наносов, Балтийское море
взвесь, потоки наносов, Балтийское море
Натурные измерения придонной взвеси на Калининградском побережье Балтики немногочисленны. Последний полигонный эксперимент по измерению интегральной массы и состава взвешенного осадочного материала был проведен на севере Самбийского п-ова в пределах Филинской, Светлогорской и Пионерской бухт в два этапа в апреле-июне 2013 года [3]: с 16.04 по 19.05 и с 19.05 по 13.06.13 г. Вдоль трех створов в центральных частях вышеупомянутых бухт на глубинах 5 м и 10 м выставлялись донные пирамиды, на которых в придонном слое (от дна до горизонта 2 м) крепились ловушки взвеси двух типов: баночки [1] - для улавливания взвеси горизонтального потока взвеси (ГП) и стаканы [4] - для вертикально осаждаемой взвеси (ВП). Входные отверстия баночек располагались на горизонтах 0.2, 0.4, 0.6, 1, 1.5 и 2 м от дна, а верх стаканов на уровне 0.4, 1, 1.5 и 2 м от дна. Результаты измерений показали, что в пределах изобат 5-10 м характерно классическое уменьшение масс и крупности песчано-алевритовой взвеси с удалением от дна, с резким перегибом кривой вертикального распределения на горизонте 0.6 м [3]. Выяснено, что полоса вдольберегового транспорта донного материала гораздо шире, чем ранее предполагалось, и распространяется за пределы зоны обрушения волн. Во второй период эксперимента, во время действия восточных ветров со стороны Куршской косы, где имеются запасы донных осадков, осредненная за месяц концентрация взвеси в придонном слое (Z = 0.2 - 2 м) в районе изобаты 5 м достигала 16 -18 мг/л у дна (Z=0.2 м) и 1-3 мг/л в слое Z=1-2 м, а на 10 м глубине - от 10-16 мг/л (Z=0.2 м) до 0.1-0.6 мг/л (Z=1-2 м), т.е. уменьшалась с удалением от дна примерно на порядок на мелководье и почти на два порядка на глубине 10 м. Масса уловленной взвеси и, соответственно, мощность горизонтального потока наносов в среднем на порядок выше мощности вертикального, осаждаемого потока. Подтягивание рыхлого материала с востока способствовало увеличению доли более крупных частиц, а также опережающему росту массы сальтирующих частиц, особенно вблизи зоны обрушения волн (изобата 5 м). Однако в среднем, масса осаждаемой взвеси в пределах изобат 5-10 м была в 10-15 раз меньше масс горизонтально переносимой взвеси Результаты [3] к тому же показали, что концентрация взвешенного материала на участке с дефицитом донных осадков (Филинская бухта) увеличивается не столь заметно при подтаскивании наносов со стороны Куршской косы, ввиду его периферийного положения. Но для участков близко расположенных к полям песчаных донных отложений, локализованных в районе Куршской косы, концентрация взвеси с усилением восточных ветров возрастала многократно. Сопоставление масс накопленной взвеси показало, что для скоростей ветра в диапазоне 6-7 м/c поток песка вдоль северного берега Самбии в 5-10 раз больше для ветров, имеющих восточную составляющую (направлены на запад), чем для западных ветров, направленных на восток. По результатам уникальных измерений на севере Самбийского полуострова [2] установлено, что при умеренных и сильных косоподходящих ветрах преобладают вдольбереговые течения, ориентирующиеся вдоль береговой составляющей действующих ветров, т.е. они противоположно направлены при ветрах с восточной и западной составляющими. Принципиальные схемы преобладающих направлений течений для точек на глубинах 3, 7 и 10 м представлены на рис. 1 (обеспеченность 100-650 измерений по данным 1988 - 1991 гг.). Повторяемость вдольбереговых течений не одинакова и определяется доминирующим направлением умеренных и сильных ветров. Согласно статистическим данным, волноопасные (мористые) ветра западных румбов, с составляющей, направленной на восток, преобладают (26% для ЮЗ, З и СЗ ветров более 6 м/c), а встречные восточные ветра повторяются примерно в 8 раз реже в течение года (3% для В и СВ ветров более 6 м/c). Сопоставляя факты о статистическом преобладании течений с запада на восток с обратным соотношением в преобладании потока наносов сделан вывод, что на севере Самбийского полуострова в существующих метео- и литологических условиях характерны вдольбереговые миграции донного материала с результирующим преобладанием переноса с запада на восток. Такая особенность в перераспределении направленности потоков наносов предполагает специфический подход при разработке берегозащитных мероприятий на северном побережье Самбийского полуострова. Работа выполнена в рамках гранта РФФИ 18-05-01145 (Чубаренко Б.В., Бабакова А.Н.) и в рамках государственного задания ИО РАН № 0149-2018-0012 (Е.С. Петрова)
1. Анцыферов С.М., Косьян Р.Д., Онищенко Э.Л. К методике натурных исследований движения взвешенного обломочного материала. // Океанология, 1975, Т.XV. Вып. 2. С. 296-301.
2. Бабаков А.Н. Пространственно-временная структура течений и миграций наносов в береговой зоне юго-восточной Балтики (Самбийский п-ов и Куршская коса) // Дисс. канд. геогр. наук. Калининград. Географ. фак-т. КГУ. 2003 г. 273 с.
3. Бабаков А.Н., Чубаренко Б.В Литодинамические условия на северном побережье Калининградской области в весенне-летний период 2013 года. // Материалы XXV международной береговой конференции «Береговая зона - взгляд в будущее», 13 - 17 октября 2014, г. Сочи. - Т.1.- С. 14-16. http://www.seacoasts.ru/index.php?id=10
4. Lund-Hansen E. C., Petersson M., Rjay W.N. Vertical Sediment Fluxes and Wave-Induced Sediment Resuspension in a Shallow-water Coastal Lagoon // Estuaries Vol. 22, No. 1, March 1999. P. 39-46
