5. Государственная Геологическая карта СССР. М-б 1:200000. Листы Q-37-XXVII-XXVIII, Q-37-XXXIII-XXXIV. М.: ВСЕГЕИ, 1989. 111 с.
6. Авенариус И.Г. Морфоструктура Беломорского региона // Геоморфология. 2004. № 3. С. 48-56.
7. Никонов А.А. Голоценовые и современные движения земной коры: геолого-геоморфологические и сейсмотектонические вопросы. М.: Наука, 1977. 240 с.
8. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. II. Белое море. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 240 с.
9. www.rp5.ru (архив данных по ГМС России за 2005-2009 гг.)
10. Лоция Белого моря. Л.: УГС ВМФ, 1964. 297 с.
11. Сафьянов Г.А. Береговая зона океана в XX веке. М.: Мысль, 1978. 263 с.
12. Сафьянов Г.А. Геоморфология морских берегов. М.: Изд-во МГУ, 1996. 400 с.
13. Невесский Е.Н., Медведев В.С., Калиненко В.В. Белое море. Седиментогенез и история развития в голоцене. М.: Наука, 1977. 236 с.
Московский государственный университет Поступила в редакцию
Географический факультет 05.04.2011
COASTAL DYNAMICS OF UNSKAYA GUBA BAY (SUMMER COAST OF THE WHITE SEA)
G.A. SAFYANOV, T.Yu. REPKINA
Summary
Based on the results of field work during 1987-2008 and analysis of satellite images, the primary role of the Coriolis force in the gulf's coastal dynamics was established. The Coriolis force affects the tidal currents. As a result of the super-imposition of the tidal current over the north-east bearing constituent of an open sea wave disturbance, the west coast is marked by a positive sediment balance. The sediments here move towards the and of the gulf. The movement is accompanied by an intensive reshaping of the accumulation forms and coastal terraces (the wash-out occurs at the rate of up to 5m/year). At the eastern coast, the effect of the tidal fall and the storm waves reflected from the opposite coast, control the divergence of the sediment streams. This, together with land-slip processes at the coastal terraces and sharp deficit of sand material, results in the dominance of wash-out tendencies (up to 2m/year). Similar trends occurred during the Holocene.
УДК 551.435.323(470.26)
© 2013 г. А.Ш. ХАБИДОВ, Л.А. ЖИНДАРЕВ, К.В. МАРУСИН, Е.А. СВИРИДОВА, Е.А. ФЁДОРОВА, А.А. ЛЫГИН
СОВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА МОРСКОГО БЕРЕГА КУРШСКОЙ КОСЫ В ГРАНИЦАХ РОССИЙСКОГО СЕКТОРА ЮГО-ВОСТОЧНОЙ БАЛТИКИ1
Введение
Территория находящегося под юрисдикцией России и Литвы приморского национального парка "Куршская коса" включает одноименную крупную морскую аккумулятивную форму, вытянутую с ЮЗ на СВ от г. Зеленоградска (Россия) до Клайпеды (Литва) и отделяющую от Балтийского моря пресноводный Куршский залив. Протяженность косы - 98 км, ширина - от 400-450 м в районе пос. Лесной до 3.8-4.0 км близ пос. Рыбачий.
1 Работа выполнена в рамках мероприятия 1.5 Федеральной целевой программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы" в соответствии с государственным контрактом № 16.515.11.5075.
Рис. 1. Поверхность дна в прибрежной зоне ЮВ сектора Балтийского моря (российская часть)
Точки с координатами: А - 54°58'02'' с.ш., 20°28'51'' в.д. (район г. Зеленоградска), Б - 55°00'19'' с.ш., 20°34'41" в.д. (=3.5-4.0 км к СВ от г. Зеленоградска), В - 55°03'30'' с.ш., 20°40'06'' в.д. (район пос. Лесной, =10.0 км к СВ от г. Зеленоградска) [2]
В современных условиях морской берег Куршской косы на значительном протяжении размывается, особенно интенсивно - на ее южном участке между г. Зеленоградск и пос. Лесной. При этом возможной и наиболее вероятной причиной размыва чаще всего называется - хотя и без приведения веских аргументов - дефицит бюджета наносов. Между тем, решение данной задачи может создать предпосылки для определения возможных подходов и выбора стратегии защиты берегов для сохранения этого объекта всемирного природного наследия1.
Исходные данные. Курш-ская коса сопряжена с северным побережьем Самбийского п-ова. Судя по результатам совмещения имеющихся карт и материалов дистанционного зондирования [1], в течение последних 100 лет на прилегающем к г. Зе-леноградску участке побережья Самбийского п-ова средняя скорость размыва берегов изменяется от 1.23 м/год (в окрестностях устья р. Медвежья) до 0.23 м/год (близ г. Зеленоградска). На защищенной территории города изменения положения береговой линии ранее имели сезонный характер, а в настоящее время не фиксируются. Однако на СВ окраине Зеленоградска -на границе Куршской косы -скорость размыва берегов в многолетнем разрезе вновь возрастает и колеблется от 0.69 м/год до 0.79 м/год. В южной части Куршской косы, между Зеленоградском и пос. Лесной ее величина достигает 1.38 м/ год. Далее, в направлении поселков Лесной ^ Рыбачий ^ Морское ^ государственная граница РФ ведущую роль начинают играть аккумулятивные
1 Куршская коса имеет статус объекта природного наследия ЮНЕСКО.
процессы. Поэтому основное внимание далее мы будем уделять именно южной части косы, как наиболее проблемной (с точки зрения активности деструктивных морфоди-намических процессов).
Современное состояние дна в прибрежной зоне южной части Куршской косы описано в работах [1-3], в фондовых материалах РГУ им. И. Канта и может быть проиллюстрировано рис. 1. Анализируя эти данные, нетрудно увидеть, что подводный береговой склон здесь имеет уклоны порядка 0.01, а его рельеф осложнен наличием одного-двух подводных песчаных валов. Вблизи Зеленоградска в верхней части подводного берегового склона наблюдается размыв покровных осадков, зачастую маркируемый выходами на дне ледниковых валунных суглинков. При этом размыв дна прослеживается вплоть до глубин, превышающих 10 м. Между Зеленоградском и Лесным на дне наблюдается довольно расчлененный рельеф, в формировании которого участвует крупнооблочный материал с локальными выходами подстилающих плотных слоистых отложений. Лишь в центральной части изучаемого района дно выположено и сложено мелкозернистыми песками, но и здесь присутствуют обширные поля более грубозернистых несортированных песков с хорошо выраженными знаками ряби. Все это дает основания заключить, что в южной части Куршской косы доминируют процессы размыва донных отложений.
Дополняя эти данные приводимыми в [1, 3] сведениями о ветровом режиме изучаемого района ЮВ Балтики и результатами расчетов параметров ветровых волн, мы можем перейти к оценке дефицита наносов, прогнозу изменения положения береговой линии, а затем оценить эффективность разнотипных берегозащитных мероприятий.
Методика расчетов. Все расчеты - параметров волн вне береговой зоны по заданным волнообразующим факторам, трансформации волн в береговой зоне, профиля динамического равновесия, результирующего продольного транспорта наносов, а также математическое моделирование изменения конфигурации береговой линии (обусловленных пространственно-временными вариациями вдольберегового потока наносов) и переформирования поперечного профиля берега ветровым волнением - выполнены с использованием пакета прикладных программ (ППП) [4]. Данный ППП ранее уже был апробирован и хорошо зарекомендовал себя в приложении к ЮВ Балтике [1].
Прогноз изменения положения береговой линии. Результаты математического моделирования изменения положения береговой линии южной части Куршской косы в естественных условиях в годы со средней и экстремальной штормовой активностью представлены на рис. 2. Моделируемый срок развития берега составляет 20 лет.
Следуя материалам выполненных расчетов, мы видим, что за пределами защищенных берегов г. Зеленоградска на смежном с ними участке протяженностью около 3 км будут доминировать (причем даже в годы со средней штормовой активностью) процессы размыва, скорость которых может достигать 2.5 м/год. На расположенном ниже участке берега зоны с
Выдвижение (+), отступание(-) береговой линии от исходной, м 60 г
-20
-40
-60
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 Расстояние вдоль генеральной оси участка (X), м
Рис. 2. Прогноз изменения планового положения береговой линии на участке г. Зеленоградск - пос. Лесной за 20 лет в естественных условиях в годы со средней (1) и экстремальной (2) штормовой активностью
преобладанием процессов размыва (до 1.8 м/год) и аккумуляции перемежаются, причем последние могут достигнуть своего максимума (до 1.8-2.1 м/год) в его центральной части, что хорошо согласуется с данными [3].
Оценка дефицита наносов. Весь массив данных промерных работ, выборка из которого представлена в [2], наилучшим образом (в смысле метода наименьших квадратов), описывается следующим выражением:
к = 0.124 • х0-659, (1)
где к - глубина (м); х - расстояние по профилю от уреза (м).
Показатель степени в этом выражении весьма близок к значению показателя степени в функции Р. Дина [5], описывающей профиль равновесия:
к = А • х2/3, (2)
где А - коэффициент крутизны профиля, зависящий от крупности наносов, % » 0.667.
Усредненный профиль равновесия для всего участка, построенный по данным промеров методом эквивалентного объема, описывается следующим выражением:
к = 0.124 • х2/3. (3)
Значение коэффициента А = 0.124 в этом выражении соответствует крупности наносов 0.3 мм, что соответствует натурным данным [6].
Проведенные расчеты, пример результатов которых приведен на рис. 3, показывают, что в границах южной части Куршской косы устойчивый к подходящим штормовым волнам расчетный профиль равновесия лежит даже несколько ниже осредненного профиля естественного рельефа прибрежной зоны. Это свидетельствует об эфемерности явления дефицита наносов на участке от Зеленоградска до пос. Лесной. По-видимому, дефицит наносов возникает здесь лишь при развитии сильных штормов, следы которых наблюдаются и в строении дна в прибрежной зоне аккумулятивной формы [2, 3], и в визуальной характеристике состояния его берегов [3]. Однако возникший дефицит наносов довольно быстро компенсируется подачей рыхлого материала со смежных участков побережья Балтики, расход которого на входящем створе Куршской косы в годы со средней штормовой активностью превышает 114 тыс. м3 (именно такая картина была описана в работе [7]).
Рис. 3. Соотноше
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.