Полная версия

Главная arrow География arrow ГЕОМОРФОЛОГИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Продольное перемещение наносов

При подходе волн под косым углом к берегу возникает продольное, или вдолъбереговое, перемещение наносов. Принципиальная схема этого процесса представлена на рис. 19.11. Представим себе участок подводного склона с однородным уклоном, сложенный наносами одинаковой крупности. Волны подходят к берегу под косым утлом. При прохождении гребня волны над частицей наноса последняя должна смещаться вверх по склону по направлению распространения волн. Но из-за наклона дна частица переместится по равнодействующей волнового движения и силы тяжести.

Схема продольного перемещения наносов (по В. П. Зенковичу)

Рис. 19.11. Схема продольного перемещения наносов (по В. П. Зенковичу):

  • 1 — направление уклона дна; 2 — направление действия «прямой волновой скорости»; 3 — направление действия «обратной волновой скорости»;
  • 4 — направление распространения волны. ABCDE — траектория движения обломочной частицы

При прохождении ложбины волны частица должна сместиться в противоположном направлении, но теперь уже по равнодействующей обратного волнового движения и силы тяжести. Так, от одного волнового колебания к другому частица совершит путь по зигзагообразной траектории и, пройдя некоторое расстояние вдоль берега, переместится из точки А в точку D (см. рис. 19.11).

При косом подходе волн частицы наносов совершают вдольбереговое перемещение и в зоне пляжа. Прибойный поток, взбегая на пляж, первоначально сохраняет направление движения породившей его волны, но по мере приближения к вершине заплеска под действием силы тяжести все больше отклоняется от этого направления. Обратный поток сбегает по направлению наибольшего уклона. Таким образом, прибойный поток описывает на пляже асимметричную траекторию, напоминающую параболу, а вместе с ним по такой же траектории по пляжу вдоль береговой линии перемещается обломочная частица, подхваченная потоком. Новый прибойный поток заставит переместиться ее вдоль берега еще дальше и т.д. В итоге за некоторый отрезок времени она пройдет определенный путь вдоль берега (см. рис. 19.3).

Длина пути частицы, как и путь продольного перемещения по подводному склону, за определенный отрезок времени (скорость продольного перемещения) зависит от величины угла подхода волны к берегу. Если угол подхода равен 90°, скорость продольного перемещения равна нулю. Казалось бы, чем меньше угол подхода, тем скорость продольного перемещения должна быть больше. Однако при малом угле подхода волна должна будет пройти большее расстояние над мелководьем, а это приведет к большей потере энергии и, следовательно, к потере наносодвижущей энергии волны. Поэтому оптимальная величина угла подхода волн к берегу составляет 45° или близка к этой величине. Оптимальный угол обозначается буквой ф.

До сих пор говорилось о перемещении элементарной частицы, но охарактеризованные закономерности присущи перемещению множества частиц, и при благоприятных условиях на пляже и на подводном береговом склоне происходит массовое перемещение наносов. Такое массовое перемещение наносов вдоль берега в одном направлении за длительный отрезок времени, например за год, получило название потока наносов.

Поток наносов характеризуется мощностью, емкостью и насыщенностью. Для понимания процессов размыва и аккумуляции важно также учитывать интенсивность поступления материала, питающего поток наносов. Источники поступления могут быть различными: материал, образующийся в результате разрушения волнами какого-либо участка берега, поступающий с верхней части берегового уступа за счет склоновых процессов, биогенный материал и др.

Мощность потока — это то количество наносов, которое реально перемещается вдоль берега за год. Емкостью называется то количество наносов, которое волны способны перемещать. Если мощность равна емкости, то это значит, что вся энергия волн или прибоя затрачивается только на транспортировку. При этом считается, что поток наносов насыщен, но ни размыва берега, ни отложения наносов не происходит. Следовательно, насыщенностью потока следует называть отношение мощности к емкости. Если это отношение меньше единицы, поток ненасыщен. Какая-то доля волновой энергии, свободной от работы по переносу материала, будет направлена на размыв берега.

Если емкость потока падает или она меньше, чем поступление наносов на данный участок берега, можно говорить о превышении интенсивности поступления наносов над емкостью потока. В результате часть материала прекращает движение и отлагается, образуя аккумулятивную форму.

Из сказанного очевидно, что максимальная емкость потока наносов достигается при подходе волн к берегу под углом около 45°. Если в результате изменения контура берега происходит изменение угла подхода, емкость потока понижается, интенсивность поступления материала оказывается избыточной по отношению к ней, начинается аккумуляция материала. Это возможно, например, если контур берега образует входящий угол abc (рис. 19.12, Л). Тогда за точкой перегиба контура b угол подхода приближается к 90°, скорость перемещения резко сокращается, а со стороны а материал продолжает поступать с прежней интенсивностью. Начинается аккумуляция материала, в результате образуется аккумулятивная форма заполнения входящего угла контура берега. Поскольку форма рельефа на всем внутреннем периметре примыкает к берегу, то ее называют примкнувшей. К этой категории относятся различные аккумулятивные террасы в вершинах заливов, перед молами портов и др.

Схема образования простейших береговых аккумулятивных форм (по В. П. Зенковичу)

Рис. 19.12. Схема образования простейших береговых аккумулятивных форм (по В. П. Зенковичу):

А — заполнение входящего угла контура берега; Б — огибание выступа берега;

В — внешняя блокировка

Падение емкости потока наносов может происходить и при огибании им выступа контура берега (см. рис. 19.12, Б). При этом в точке b и за ней угол подхода волн резко уменьшается, а при еще большем отклонении береговой линии за выступом волны данного направления смогут подойти к берегу на этом участке только в результате дифракции — огибания выступа берега. При дифракции происходят растяжение фронта волны и понижение ее удельной энергии. И в том и в другом случае емкость потока падает, образуется аккумулятивная форма — коса. Она причленяется к берегу только своей корневой частью, а ее растущее окончание (дистальное) остается свободным, поэтому коса называется свободной аккумулятивной формой.

Уменьшение емкости потока наносов может быть вызвано ослаблением волнения на участке берега, защищенном со стороны моря каким-либо препятствием, например островом (рис. 19.12, В). Тогда в «волновой тени» начинается аккумуляция. Образуется аккумулятивная форма, которая во время роста может полностью перегородить пролив и причлениться дистальным концом к острову. Ее называют томболо или переймой.

Другой тип аккумулятивной формы — пересыпь — может образоваться при падении энергии волнового поля в бухтах (рис. 19.13). Береговые бары, если они присоединены в одной или нескольких точках к выступам береговой линии, также становятся замыкающими аккумулятивными формами. Аналогичная форма может образоваться и в том случае, если коса, возникшая перед входом в залив, во время роста достигает противоположного берега залива.

А. Пересыпь, отчленившая устье небольшой реки. Б. Морская коса (аэрофото)

Рис. 19.13. А. Пересыпь, отчленившая устье небольшой реки. Б. Морская коса (аэрофото)

Существующие в природе аккумулятивные береговые формы в основном представляют собой либо усложненные варианты рассмотренных здесь случаев, либо комбинацию нескольких из них. Примеры подобных форм приведены на рис. 19.14.

Сложные аккумулятивные формы

Рис. 19.14. Сложные аккумулятивные формы:

а — коса-стрелка (мыс Георгия, Сахалин); б — двойная перейма (по О. К. Леонтьеву, Л. Г. Никифорову, Г. А. Сафьянову, 1975 г.): 1 — аккумулятивное тело; 2 — стадии формирования косы; 3 — свежий абразионный клиф; 4 — отмерший клиф; 5 — направление потока наносов; 6 — суша

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>