Динамическая геоморфология - Ананьев Г.С.
ISBN 5-211-01618-1
Скачать (прямая ссылка):
Математическое выражение для профиля равновесия, проверенное на размываемых берегах с равновесным профилем, имеет вид Я3/2 = рх, где H - глубина, х - расстояние от уреза берега, р = 0,04. Значение коэффициента, зависящего от гидравлических свойств наносов, может существенно меняться, как это показано Р. Дэном (Dean, 1977), на многих профилях по побережью США. Расчеты, проведенные исходя из этой зависимости для подъема уровня в 0,5 м, показывают, что линия берега должна отступить на 50 м. Вместе с тем на выработку такого профиля требуется значительное время, а шторм может прекратиться до того, как профиль равновесия окончательно сформируется. Наиболее быстрая реакция на изменение гидродинамической обстановки во время приливных колебаний уровня отмечается для хорошо фильтрующих относительно крупнозернистых песчаных отложений.
Закономерность, связывающая повышение уровня моря и отступание аккумулятивного берега, получила за рубежом наименование "правила Брууна", хотя справедливее называть ее "правилом Брууна-Зенковича".
Рис. 88. Гипотетическая реакция профиля берега на повышение уровня моря и переплескивание прибойного потока через береговой вал (по Дюбуа): J - уровень моря и профиль берега (исходные); II - уровень моря и профиль берега после повышения уровня
1097-27
417
Обсуждение применимости правила Брууна к анализу динамики берегов в ходе трансгрессии океана выявило, в частности, возможности принципиально иных направлений движения наносов в зоне пляжа, обеспечивающих тем не менее тот же конечный эффект отступания береговой линии, что и правило Брууна (рис. 88). Теоретический анализ, а также данные прямых наблюдений показывают важность расхода пляжевых наносов, который обеспечивается переплескиванием прибойного потока через поверхность сравнительно узких аккумулятивных форм рельефа (баров и кос) в тыловую часть пляжа. К сходным эффектам ведут эоловые потери наносов, а асимметричные течения в приливных проливах со взморья внутрь лагун и эстуариев также приносят значительную часть наносов. Так, по оценке соотношений объемов размыва с потерями наносов вследствие названных процессов на одном из участков побережья Род Айленда, переплескивание прибоя обеспечивает перемещение 26%, а отложение в приливных дельтах - 35% наносов от величины объема размыва за тот же период (Proceedings..., 1980). Таким образом, лишь 38% от общего объема размыва обеспечивается движением наносов в соответствии с правилом Брууна, а 62% потерь - иными механизмами транспорта, имеющими прямо противоположное направление (в сторону суши).
Выполненные расчеты (Леонтьев и др., 1976) указывают на небольшое преобладание длины берегов относительного погружения над длиной берегов относительного поднятия. Поэтому примерно для половины общей длины берегов Мирового океана будет сказываться эффект повышения уровня моря. Этот эффект особенно значителен там, где величина подъема уровня океана вследствие трансгрессии складывается с величиной тектонического погружения. Берега погружения, как правило, приурочены к аккумулятивным участкам, причем во многих случаях процесс самого тектонического погружения является своеобразной компенсацией избыточного осадконакопления. Это явление особенно ясно прослеживается в дельтах крупных рек. В связи с тем, что суммарная скорость погружения на таких берегах максимальна, необходим учет ее при балансовых расчетах, в особенности на длительные промежутки времени. Например, при ширине подводного склона в 10 км суммарная скорость погружения в 5 ммгод-1 эквивалентна потере 50 м3 осадков на 1 м береговой зоны в год. Это огромная величина, если иметь в виду, что концентрируется она в основном вблизи уреза.
Если принять условие неизменности глубин над поверхностью дна береговой зоны океана, ориентируясь на длину главным образом аккумулятивных берегов (около 200 тыс. км) и ширину береговой зоны около 25 км, то современная скорость повышения уровня океана в 1,5 мм-год"1 обеспечивает расход примерно ¦8-10 м3 год-1 осадков, "компенсирующих* рост уровня сооаветст-
418
вующим возвышением дна. Эти ориентировочные расчеты подтверждают явную недооценку роли повышения уровня океана для современных тенденций динамики береговой зоны океана.
Общие черты баланса береговой зоны океана. Береговая зона океана в целом должна иметь положительный бюджет (см. рис. 86). Однако недостаточная изученность некоторых статей баланса наносов, прежде всего расходных, не позволяет сделать такого заключения вполне надежно.
Наибольшее значение в приходной части имеет сток речных наносов, на порядок величины превышающий любую другую статью. Сопоставимые и значимые величины поступления осадков в береговую зону обеспечивают биогенная седиментация, абразия берегов и дна, химическая седиментация. Остальные статьи баланса, исключая поступление за счет склоновых процессов, имеют региональное значение.
Главная составляющая расходной части баланса наносов - потери осадков на аккумуляцию, хотя хорошо обоснованных данных о ее величине нет. Можно полагать, что до половины величины стока речных наносов изымается на построение аккумулятивных форм и их частичный выход за пределы береговой зоны. Потери наносов в подводных каньонах следует считать на порядок меньше притока аллювиальных наносов. Однако региональный сток прибрежных наносов в подводные каньоны может стать решающим фактором ухудшения баланса наносов.
