ОКЕАНОЛОГИЯ, 2014, том 54, № 1, с. 97-104
МОРСКАЯ ГЕОЛОГИЯ
УДК 551.435.314, 551.4.042, 551.435.162
ПОСТУПЛЕНИЕ ТВЕРДОГО МАТЕРИАЛА В ПРИБРЕЖНУЮ ЗОНУ В РАЙОНЕ г. ГЕЛЕНДЖИКА В РЕЗУЛЬТАТЕ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО ЛИВНЯ © 2014 г. В. В. Крыленко, Р. Д. Косьян, М. В. Крыленко, И. C. Подымов
Южное отделение Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Геленджик e-mail: krylenko.slava@gmail.com Поступила в редакцию 12.11.2012 г., после доработки 19.03.2013 г.
В представленной работе выполнена оценка воздействия экстремального ливня 6 июля 2012 г. на состояние прибрежной зоны в районе г. Геленджика. Выявлены источники поступления твердого материала на морской берег, проведена их оценка с точки зрения влияния на литодинамические процессы. Ориентировочно определены объемы твердого материала, поступившего как со стоком постоянных и временных водотоков, так и в результате денудационных процессов. Отмечено, что при прогнозе эволюции берега и оценке баланса твердых наносов следует учитывать вероятность подобных экстремальных природных явлений.
DOI: 10.7868/S0030157414010067
ВВЕДЕНИЕ
6—7 июля 2012 г. на территории нескольких районов Краснодарского края прошли ливневые дожди экстремальной силы. По данным Росгидромета [4] максимальная суточная сумма осадков по метеостанции Новороссийск прежде составляла 180 мм, по Геленджику — 105 мм; обеспеченность (вероятность превышения) этих показателей оценивалась как один раз в 100 лет. Однако за сутки с 07 часов 6 июля по 07 часов 7 июля в Новороссийске выпало 275 мм осадков, и 311 мм — в Геленджике.
Выпадение менее чем за сутки почти полугодового количества осадков вызвало катастрофический подъем вод в реках и малых водотоках. В результате ливня произошел залповый вынос жидкого и твердого стока в береговую зону Черного моря, непосредственно на морском берегу отмечены массовые оползни и обвалы. В короткий срок произошло пополнение прибрежной части моря твердыми наносами в объемах, сравнимых с поступающими за несколько лет при "обычном" режиме. Данное природное явление оказало и будет оказывать влияние на динамику наносов еще долгое время.
В статье выполнен экспресс-анализ воздействия экстремального ливня и вызванного им паводка на литодинамическую обстановку участка побережья Геленджикского района. В натурных условиях определялся объем поступившего материала, выявлялись особенности его накопления в условиях бухт и на открытом берегу, намечались направления последующих исследований. Одним из важных аспектов исследований был поиск сле-
дов подобных явлений в прошлом для оценки их частоты и вероятности повторения.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Маршрутные исследования проводились в июле—сентябре 2012 г. на участке побережья Черного моря между Геленджикской и Цемесской бухтами (рис. 1). Обследовались бассейны водотоков южного склона низкогорного массива Туап-хат (впадающих непосредственно в море). Особое внимание было уделено исследованию устьевой зоны р. Ашамба, где в результате паводка образовалась обширная аккумулятивная форма. Выполнены геодезические съемки ключевых участков. Их результаты были сопоставлены с данными предшествующих подобных обследований.
В первую очередь исследовались участки абразионного берега открытого моря, где выброс материала произошел как в результате оползней и обвалов непосредственно на клифе, так и в виде твердого стока временных водотоков, впадающих в море. Твердый материал поступил непосредственно в прибойную зону, и сразу началась его волновая переработка.
АКТИВИЗАЦИЯ ОБВАЛЬНО-ОПОЛЗНЕВЫХ ПРОЦЕССОВ НА МОРСКОМ БЕРЕГУ
Берег Черного моря в пределах массива Туап-хат (рис. 1) представлен абразионным уступом высотой до 100 м, расчлененным глубокими долинами временных водотоков ("щелями", местное название). Устья щелей приурочены к неглубоким вогнутостям берега, с узкими (не более 5 м)
7
97
Рис. 1. Бассейн р. Ашамба. На схеме: М — хр. Маркотхский; Т — низкогорный массив Туапхат; 1—6 — номера щелей (соответствуют их местным топонимам).
галечными пляжами [8]. Подводный склон отме-лый с пологим скальным бенчем. Горные породы представлены флишевой толщей мелового возраста, сложенной слоями мергелей, известняков, аргиллитов. Угол залегания пластов меняется в широких пределах, на рассматриваемом участке преобладают углы более 45°. Характерной особенностью флишей является их малая устойчивость к выветриванию. Поскольку поступление твердого стока в обычном режиме почти отсутствует, для исследуемого побережья разрушение клифа является практически единственным источником обломочного материала для пополнения наносов волнового поля.
В результате экстремально интенсивного ливня на берегу произошли многочисленные обвалы и оползни, сопровождавшиеся падением расположенных на обрыве крупных сосен (рис. 2). Распределение обвальных конусов неравномерно: между 5 и 6-й щелями (рис. 1) отмечено семь обвалов, из них три крупные; между 5 и 2-й щелями — четыре небольших обвала, между 2-й щелью и Голубой бухтой образовалось двенадцать крупных обвалов объемом более 100 м3 каждый. Кроме этого, вдоль всего клифа отмечено осыпание мелкого щебня и дресвы, но общий объем этого материала незначителен.
Можно констатировать, что оползни и обвалы произошли на участках, где уже имелись предпосылки для их образования. Пласты скальных по-
род под действием процессов выветривания потеряли устойчивость, и экстремальный ливень лишь способствовал их массовому обрушению. На некоторое время, до появления новых ослабленных участков, сход новых оползней и обвалов должен резко сократиться. Соответственно, сократится и объем поступающего в прибойную зону обломочного материала. Для сравнения можно отметить, что на участке с горизонтальным залеганием слоев флиша (к югу от Геленджикской бухты) оползней и обвалов не отмечено, несмотря на значительно более высокий и практически вертикальный клиф. Таким образом, устойчивость клифа к денудационным процессам в гораздо большей степени зависит от характера залегания слоев флиша, чем от крутизны склона, состава залегающих пород или скорости абразии (схожих на данных участках).
ЭРОЗИЯ РУСЕЛ МАЛЫХ ВОДОТОКОВ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПАВОДКА ПОСЛЕ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО ЛИВНЯ
Поскольку рельеф массива Туапхат сильно расчленен, дождевой сток быстро поступал в русла временных водотоков, где в короткий срок формировались чрезвычайно мощные водные потоки. Интенсивность эрозии зависела от площади водосбора, формы поперечного сечения долин и степени устойчивости делювиальных отложений. Наиболее мощные эрозионные врезы отмечены в щелях с большим водосбором. На
Рис. 2. В результате интенсивного ливня на клифе произошло обрушение ослабленных выветриванием пластов флиша вместе с расположенными на них пицундскими соснами.
Рис. 3. В нижней части Первой щели делювий полностью смыт до скального основания (слева), образовался уступ более 3 м высотой (справа).
участках долин с у-образным поперечным профилем произошел размыв делювия до скального основания, образовались уступы высотой до 3 м (рис. 3). Там, где долины имеют корытообразное
сечение и дно покрыто древесно-кустарниковой растительностью, эрозия русла минимальна, хотя растительный покров в зоне прохождения потока сильно пострадал.
Особо следует отметить образование протяженного и глубокого (общая длина не менее 200 м, среднее сечение около 8 м2) эрозионного вреза в Шестой щели. Врез произошел на участке долины с относительно широким днищем (достаточным для пропуска потока), мощным древес-но-кустарниковым покровом. Критическим фактором явилось наличие на дне ущелья грунтовой дороги, сконцентрировавшей водный поток, а отсутствие растительности и поврежденный верхний слой делювиальных отложений способствовали быстрому образованию эрозионного вреза.
На ряде участков размыв берегов и углубление русла вызвали сход оползней на примыкающих бортах долины, материал этих оползней вовлекался в водный поток и достигал моря. На большей части склонов поступление сколько-нибудь значительного объема обломочного материала с дождевым стоком с бортов долин в водотоки не отмечено.
Характерной особенностью паводка на малых водотоках явился почти полный вынос образовавшегося в ходе размыва делювиальных отложений обломочного материала в море. В обследованных щелях накопление обломочного материала происходило лишь на небольших участках, как правило — в местах выполаживания долин, или из-за поваленных деревьев. Отчасти это можно связать со сравнительно небольшой крупностью обломочного материала, содержащегося в размываемых делювиальных отложениях.
В устьях щелей после паводка отмечено образование конусов выноса (преимущественно из гравия и щебня, с незначительным количеством валунов). Определить общий объем твердого стока сложно, так как объем пляжевых отложений в устьях щелей перед паводком неизвестен, а значительная часть вынесенного материала представляла собой взвесь, уходившую за пределы береговой зоны. Тем не менее, можно ориентировочно оценить вынос наносообразующего материала каждой из крупных щелей (с длиной водосбора более 2 км) не менее чем в 1—2 тыс. м3.
ВОЗДЕЙСТВИЕ ПОСТУПИВШЕГО МАТЕРИАЛА НА ЛИТОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Поскольку скорость абразии зависит от соотношения количества и свойств поступающего в прибойную зону материала, высоты и уклона клифа [3], экстремальный ливень существенно изменил существующий "естественный" ход развития берега. Степень и продолжительность влияния на литодинамические процессы поступившего на морской берег наносообразующего материала существенно зависит от механического и минералогического состава поступивших нано-
сов. Важно подчеркнуть качественные различия обломочного материала, поступившего от обвалов и из долин временных водотоков. Из щелей на берег поступили преимущественно щебень и дресва, которые за короткое время распространились в пределах локальных литодинамических ячеек. С одной стороны, этот материал будет способствовать некоторому расширению пляжей и защитит клиф от воздействия небольших волн, с другой стороны — при сильных штормах этот материал при движении будет способствовать абразии основания клифа. С учетом не
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.