the main principles of the groins using as a bank stabilisation by the groins
z. prushak, r. ostrovsky, a.n. babakov, b.v. chubarenko
Summary
The review of field investigations and simulation results led to the conclusion that efficiency of groins use depends on two main factors: amount of free sediments on the bottom slope and angle of wave approach to the shore. The positive effect of groins use can be achieved when angle of approach is acute and sufficient amount of free material is available. Groins are not effective without additional supply of loose sediments if waves have nearly normal approach to shore and there is a deficit of free sediments. An increase of effectiveness of groins could be obtained by varying of their length, spatial step, and orientation. A reduction of downstream erosion is achieved by shortening the groins and adjustment of their complex to the shoreline contour, beach nourishment at the downstream areas, and using of permeable (30-50%) groins.
УДК 551.435.3(477.75)
© 2014 г. А.Ю. САНИН
ДРЕВНИЕ БЕРЕГОВЫЕ ЛИНИИ И СКОРОСТИ АБРАЗИИ БЕРЕГОВ ЮЖНОГО И ЗАПАДНОГО КРЫМА В ПЛЕЙСТОЦЕНЕ
Географический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва; eather86@mail.ru
В настоящее время для реконструкции хода фландрской трансгрессии и колебания уровня Черного моря за последние 18 тыс. лет используются как минимум два метода: геоморфологический [1, 2] и палеогеографический [3]. В меньшей мере они используются для реконструкции изменений уровня моря в более ранние эпохи. В рамках геоморфологического метода осуществляется поиск и исследование древних форм рельефа, главным образом, берегового, в частности, надводных и подводных морских террас, которые позволяют судить о палеогеографических обстановках. Сущность палеогеографического метода в нашем случае - определение возраста древних или современных форм рельефа либо отложений с помощью методов абсолютной геохронологии. Из них чаще всего используется радиоуглеродный, особенно для образцов с возрастом не более 20 тыс. лет. Как правило, эти два метода дополняют друг друга и применяются вместе.
Однако потенциально возможен еще один метод, который условно можно назвать морфологическим или морфосистемным [4]. Он подразумевает использование поперечных профилей современного подводного берегового склона и существующих кривых колебания уровня моря для реконструкции хода наступления моря на сушу. Такие кривые, составленные И.П. Балабановым и Я.А. Измайловым [5], А.А. Свиточем [6], П.В. Федоровым [7] и некоторыми другими, позволяют привязать ту или иную точку профиля к определенному времени. Подобная привязка дает возможность определить среднегодовой темп абразии за время, прошедшее с момента нахождения уровня моря в данной точке.
Цель статьи - применение указанного метода для реконструкции хода наступления моря на Южном берегу Крыма и в Западном Крыму и анализ полученных при этом результатов.
В ходе работы были поставлены следующие задачи:
- построение батиметрических карт для шельфа Южного и Западного Крыма на основе морских навигационных карт с указанными глубинами;
Рис. 1. Положение профилей берегового склона Западного (1-9) и Южного (10-20) Крыма 1 - оз. Ойбурское; мысы: 2 - около села Громово, 3 - Урет, 4 - Тарханкут, 5 - Константиновский, 6 - Лукулл; 7 - пос. Николаевка; 8 - оз. Сакское; мысы: 9 - Евпаторийский, 10 - Фиолент, 11 - Опасный, 12 - Рыбачий, 13 - Аю-Даг, 14 - Плака, 15 - Пещерный, 16 - Толстый, 17 - Кара-Даг, 18 - Планерный, 19 - Меганом, 20 -Башенный
Расстояние от уреза моря, км
-80 1 -70 -60 1 -50 1 -40 1 -30 -20 -1 0 1
Г "г
4 у? «Г И -* X- 7Г """ -1 Ц £ _ ь _
7 + р * ^Г1 д __, *-
- _ ш А
8 / Г
2 1" 3 д 5
-60-80-
■140160180-■2004
— ю 1 -25 1 -20 1 -15 1 -10 1 -5
щ
—■ I □ — | —
18 / ,
- 17 [ 20 7* 3 щЛ N
-а-
г
/ 11 1 6/ 10 15 1: г 1 4 13
/ 1< )
1 1
-18
-200-Глубина, м
Рис. 2. Профили подводного берегового склона Западного (А) и Южного (Б) Крыма Номера профилей совпадают с номерами на рис. 1
Возраст, тыс. лет
20 18 16 14 12 10 8 6 . 4 2 0
2. ++ к-ю
./ \ I I | ; I + ++
^Л* I-' Ч*'0 + + + + ++ \> ^ + +|1 ++ +
/ . + 1 + + / + + + +
+ +
+
_±_
Глубина, м
Возраст, тыс. лет 20 10 0
Рис. 3. Изменение уровня Черного моря: А - за последние 20 тыс. лет [по 5], Б - за последние 800 тыс. лет [по 6] Датировки: 1 - радиоуглеродные для отложений на разных глубинах, на основе которых в значительной мере построена данная кривая, 2 - полученные другими методами
- построение с определенной частотой продольных профилей подводного берегового склона, из которых в дальнейшем анализировались те, на которых лучше всего прослеживаются древние формы берегового рельефа;
- сопоставление отобранных профилей с кривыми изменения уровня моря за последние 18 тыс. лет.
- расчет среднегодовых скоростей абразии за указанный период для участков берега, от которых начинаются выполненные профили; сравнение полученных результатов с современными скоростями абразии;
- анализ связей между рассчитанными скоростями абразии и прочностными свойствами пород, слагающими берег на данных участках.
На основе морских навигационных карт с указанными в отдельных точках глубинами были проведены изобаты, а на их основе построены продольные профили для некоторых участков подводного берегового склона. Положение тех из них, которые получились наиболее наглядными и анализируются в работе, показано на рис. 1. Сами профили приведены на рис. 2.
На профилях прослеживается субгоризонтальная поверхность, которая начинается примерно с глубины 70-80 м (не путать с меньшей по площади поверхностью, которая прослеживается на некоторых профилях на глубинах 50-60 м); уклоны вновь возрастают на глубинах приблизительно 80-120 м на Западном берегу и 120-140 м - на Южном. Данная поверхность для глубин 80-90 м была описана В.П. Зенковичем [2]. Если проанализировать кривые изменения уровня моря, то видно, что она может наследовать его уровень, бывший примерно 18 тыс. л. н. (рис. 3Б).
Следовательно, если расстояние от подошвы данного склона до современного уреза в километрах разделить на 18, можно получить среднегодовую скорость абразии, м/год (таблица). Следует отметить, что полученные цифры весьма приблизительны, т.к. достаточно сложно зафиксировать точное положение бровки склона, опирающегося на террасу 80-100 м, используемую в качестве точки отчета.
Но изучаемый подводный береговой склон формировался не только за последние 18 тыс. лет, а, по меньшей мере, с начала плейстоцена, что было отмечено, в частности, Е.И. Игнатовым [4]. Следовательно, имеет смысл рассчитать скорость так называемого абразионного вреза и для плейстоцена в целом, по крайней мере, верхнего и среднего, для которых имеются достаточно достоверные сведения об уровне моря. Кривые изменения уровня составлены А.А. Свиточем [6] и П.В. Федоровым [7] (рис. 3Б, 4).
Для подсчета скорости абразионного вреза за последние 800 тыс. лет вначале необходимо определить суммарное время глубоких регрессий, к которым условно будет отнесено время с уровнем моря -30 м и ниже. Данная глубина является примерной границей современной береговой зоны, и выше ее происходит интенсивное современное рельефообразование. Согласно кривой А.А. Свиточа, это период продолжительностью примерно в 100 тыс. лет, а по кривой П.В. Федорова - около 300 тыс. лет. В течение этого времени главным образом и происходило формирование подводного берегового склона между глубинами 80 и 30 м. По приведенной выше методике можно рассчитать среднюю скорость абразионного вреза [4] для каждого из участков подводного берегового склона, на которые построены поперечные профили (табл.).
Наименьшие среднегодовые скорости абразии за последние 18 тыс. лет, равно как и абразионный врез за весь средний и верхний плейстоцен, характерны для Южного берега Крыма. Особенно они малы на участках берега, сложенных вулканическими породами (Аю-Даг, Фиолент), либо с активно действующими склоновыми процессами, поставляющими материал в море (г. Кошка, м. Плака). Исключением тут является мыс Кара-Даг, суммарная абразия для этого участка берега значительная, хоть и ее темпы в настоящее время невысокие [10]. По Н.В. Есину [9], коренные породы относятся ко второму классу устойчивости. Однако, как правило, даже для вышеуказанных берегов современные скорости абразии больше расчетных [8, 10, 11], что может указывать на антропогенный фактор в настоящем и быстрые темпы повышения уровня моря в прошлом.
В целом расчетные среднегодовые скорости за последние 18 тыс. лет несколько меньше современных, особенно для западной части Южного берега Крыма. В данном регионе замедление абразии может объясняться обильным поступлением материала со склонов.
Профили подводного берегового склона Западного берега Крыма размещены на рис. 2. Они намного длиннее в сравнении с южнобережными. Континентальный шельф здесь в 2-5 и более раз шире, чем на Южном берегу. Его длина достигает нескольких десятков километров. Разница в ширине шельфа указывает на значительно большие скорости абразии за последние 18 тыс. лет, чем на Южном берегу.
На всех профилях, выполненных для Западного берега Крыма, с большей или меньшей четкостью прослеживается широкая субгоризонтальная поверхность (терраса) на различных глубинах, от 60-70 до 120 м. Как и для Южного берега, она впервые была описана В.П. Зенковичем [11]. В целом данная терраса выражена достаточно хорошо, но прослеживается не везде четко из-за разности горизонтального и вертикального масштаба карт. Особенно отчетливо она просматривается на
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.