INVESTIGATIONS OF ZEMLAND PENINSULAR COASTS IN THE EARLY XX CENTURY
O.I. RYABKOVA, A.V. LEVCHENKOV
Summary
Two applied works by Rudolf Brueckman and Hans Mortensen were published in 1910-1920 being very important till nowadays. They examined morphodynamics of the coasts on Zemland peninsula. R. Brueckman's works labored coastal morphology and dynamics at Palmnicken-Kraxtepellen (Yantarny), at Gross-Dirschkaim (Donskoe) and farther up to Cape Bruesterort (Taran). R.Brueckman analyzed development of the deposits of amber, morphologic features of the coasts and a submarine coastal slope, brought data on dynamics of the coastal zone, obtained during the mapping of the upper edge of the cliff in 1840-1912 and sounding the area in 1875, 1913. He made an attempt to assess impact of pulp dumping into the coastal zone of the west shoreline. H. Mortensen described in a large scale lithology and the steepness of coastal slopes of the cliffs, main mesoforms of slopes, woodiness of the cliff, as well as the morphology of the beach. H. Mortensen paid much attention to development of the slopes and dynamics of the coastal zone. These works are still relevant for monitoring the coastal zone of Zemland Peninsula.
УДК 551.435.31(261.243)
© 2012 г. Д.В. РЯБЧУК, А.М. КОЛЕСОВ, А.Ю. СЕРГЕЕВ, М.А. СПИРИДОНОВ, В.А. ЖАМОЙДА, Б.В. ЧУБАРЕНКО
АБРАЗИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В БЕРЕГОВОЙ ЗОНЕ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ФИНСКОГО ЗАЛИВА И ИХ СВЯЗЬ С МНОГОЛЕТНИМИ ТРЕНДАМИ РЕЖИМООБРАЗУЮЩИХ ФАКТОРОВ1
Введение
Суммарная (спрямленная) протяженность берегов российской части Финского залива составляет 520 км. Примерно 40% берегов находятся под воздействием опасных экзогенных процессов. Наиболее подвержен размыву субширотный участок северного побережья от устья р. Приветная до комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений (КЗС) (рис. 1).
Ежегодный мониторинг состояния берегов, проводившийся ВСЕГЕИ в последнее десятилетие, показывает, что наряду с долговременным постепенным отступанием береговой линии, фиксируются периодические резкие активные размывы. Целью данной работы является выявление и ранжирование основных природных и техногенных факторов, способствующих развитию и активизации абразионных процессов.
Фактический материал и методы исследований
В 2000-2011 гг. специалисты ВСЕГЕИ провели комплексные геолого-геоморфологические исследования береговой зоны Финского залива. В пределах Курортного района Санкт-Петербурга эти работы включали в себя береговые маршруты, нивелировки по сети профилей, гранулометрический анализ осадков пляжа и подводного берегового склона, а также детальные реечные промеры последнего. На прибрежных мелководьях выполнено более 1000 км профилирования методом гидролокации
1 Работа выполнена при поддержке ФЦП "Мировой океан", ФЦП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы".
4* 99
Рис. 1. Особенности рельефа подводного берегового склона Курортного района по данным гидролокации бокового обзора и эхолотирования
1 - край подводной террасы, 2 - эрозионные ложбины стока, 3 - песчаные гряды на поверхности подводной террасы, 4 - моренные гряды
бокового обзора (ГЛБО) с использованием гидролокатора CM2 (C-MAX Ltd, UK) с полосами обзора 100, 50 и 25 м с каждого борта. ГЛБО сопровождалась прецизионным эхолотированием. Сеть параллельных профилей была заложена с шагом 185 м (при полосе обзора 100 м с каждого борта), что позволило получить площадное изображение дна. Пробы донных осадков отбирались дночерпателем и герметичной грунтовой трубкой. Повторные съемки (около 400 км профилей ГЛБО), позволили проследить динамику изменения рельефа и распределения поверхностных осадков.
Для анализа изменений режимообразующих гидрометеорологических факторов были использованы материалы ГУ Санкт-Петербургский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (ГУ СПб ЦГМС-Р).
Анализ береговой зоны СВ части Финского залива и основных факторов, определяющих ее состояние и развитие
На всем протяжении рассматриваемой береговой зоны верхняя часть ее разреза сложена четвертичными накоплениями. На суше они представлены верхненео-плейстоценовыми ледниковыми, озерно-ледниковыми и флювиогляциальными образованиями, а также голоценовыми морскими, озерными, эоловыми, аллювиальными отложениями и торфяниками. На дне преобладают выходы морены и голоценовые песчаные осадки. По степени устойчивости к абразии [1] эти отложения относятся к IV (морена) и V (пески, глины) классам, т. е. являются неустойчивыми. В результате размыва морены на берегу и на подводном береговом склоне формируются валунные отмостки [2].
Ориентировка береговой линии от мыса Лаутаранта до восточной окраины пос. Репино способствует наиболее интенсивному воздействию штормов, вызванных З и ЮЗ ветрами. Вдоль северного берега залива выявлена подводная терраса, поверхность которой расположена на глубинах 3-5 м, а подножие - 8-12 м (рис. 1). Сравнение результатов промеров 2005-2008 гг. с батиметрическими картами 1980-х гг. позволило установить, что бровка террасы разрушается и отступает в сторону берега. Размыв подводной террасы достигает максимума напротив Зеленогорска. В настоящее время пятиметровая изобата проходит здесь на расстоянии менее 500 м от береговой линии. Далее к западу поверхность террасы постепенно становится более выровненной, а уступ более крутым. Напротив устья р. Черная терраса практически не нарушена [2].
Вдоль бровки подводной террасы выявлены подводные эрозионные ложбины протяженностью до нескольких километров и шириной 10-50 м (рис. 1). Повторные измерения показали, что эти образования при чрезвычайно малой относительной глубине (30-50 см) устойчивы во времени. На дне ложбин формируются серии валиков ряби, ориентированные перпендикулярно простиранию ложбин, с высотой гребней до 20 см и расстоянием между ними от 50 см до 1 м. Поверхность подводной террасы и дно у ее подножия покрыты мелко-среднезернистыми и крупно-среднезернистыми песками, в то время как валики ряби сложены более грубым материалом (крупно-грубозернистые пески). По подводным ложбинам осуществляются отток воды после штормовых нагонов и перемещение осадочного материала от берега в сторону открытого моря.
В зоне разгрузки потока наносов, обусловленной изменением направления береговой линии с субширотного на субмеридиональное (от пос. Солнечное до г. Сестрорец-ка), расположена зона долговременной (начиная с позднего голоцена) аккумуляции. Здесь сформировались наиболее широкие песчаные пляжи (до 100-150 м). Однако, по данным ретроспективного анализа материалов аэро- и космосъемки, в настоящее время выдвижения береговой линии не происходит. В южной части зоны берег стабилен, в северной - наблюдается его размыв. Мелководье (глубины менее 2 м) имеет ширину 500-600 м, далее глубины увеличиваются до 5-7 м. Часть поступающих на данный участок в результате вдольберегового перемещения песчаных осадков не идет на наращивание пляжа, а "сваливается" к подножию террасы [2].
Таким образом, береговая зона СВ части Финского залива в пределах Курортного района Санкт-Петербурга представляет собой единую литодинамическую систему, для которой естественными являются процессы абразии и вдольберегового перемещения материала на субширотном участке (устье р. Приветная - восточная окраина пос. Репино) и аккумуляции в зоне разгрузки потока наносов (пос. Солнечное - мыс Дубовской). Долговременной тенденцией развития береговой зоны является абразион-но-аккумулятивное выравнивание береговой линии.
Следует отметить, что геолого-геоморфологические факторы (устойчивость пород к абразии) определяют долговременные тенденции развития береговой зоны. По данным анализа материалов дистанционного зондирования, средние скорости отступания берега в этом районе составляют 50 см/год, максимальные - 2 м/год. Максимальное отступание берега на отдельных участках пляжей в поселках Серово, Ушково и Ко-марово достигло 25-39 м за период с 1990 по 2005 г. [3]. Наряду с этим в последнее десятилетие отмечено несколько экстремальных размывов берегов, когда наблюдались значительные преобразования профилей пляжей, формирование и резкое (до 10 м за один шторм) отступание уступа размыва в авандюнах, разрушение объектов береговой инфраструктуры.
В нашей работе [4] приведен детальный анализ гидрометеорологических данных за 2000-2008 гг. Проведенные исследования показали, что основными гидрометеорологическими факторами, определяющими интенсивность литодинамических процессов в береговой зоне Финского залива, являются ветер, волнение, резкие изменения уровня моря и ледовый режим.
Характерной особенностью фоновых литодинамических процессов является их сезонная цикличность. Ежегодно повторяющаяся, особенно в осенне-зимнее время, активизация циклонических процессов приводит к возникновению штормов в восточной части Финского залива. Под воздействием штормовых ветров западного направления и волн большой длины, входящих в горло Финского залива и затем перемещающихся к востоку, в еще более узкую и мелкую часть залива, происходят наиболее значительные подъемы уровня моря. Соответственно, в осенне-зимний период активизируется размыв берегов, а весной и летом даже в областях интенсивной абразии периодически формируются временные песчаные аккумулятивные тела. В то же время экстремальные размывы берегов нарушают сложившееся динамическое равновесие. По данным наблюдений подобные явления в Курортном районе происходили до ввода в строй КЗС при уровне воды на водомерном посту "Горный институт" более 200 см.
Воздействие льда на процессы разрушения берегов может быть двояким. С одной стороны, при определенных гидрометеорологических условиях, приподнятый за счет повышения уровня залива припай, сформированный вблизи берега, может стать причиной разрушения авандюн, прибрежной растительности и сооружений, возведенных вблизи береговой линии. С другой стороны, наиболее опасными с точки зрения нарушения баланса наносов в береговой зоне являются зимние штормы, в ходе которых значительная часть пляжевого мате
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.