Поздовжнє переміщення наносів
Механізм переміщення. У реальних умовах підхід хвиль до берега під прямим кутом майже ніколи не спостерігається. Зазвичай переміщення часточок зруйнованих порід у зоні пляжу чи на підводному схилі здійснюється по ламаних або параболоподібних траєкторіях (рис. 126). При цьому максимальна швидкість поздовжнього переміщення наносів досягається тоді, коли хвилі прямують до берега під кутом 45°.
Явище масового переміщення наносів уздовж берега в одному напрямі впродовж значного проміжку часу називають потоком наносів. Воно характеризується такими показниками, як потужність, ємність та насиченість.
Потужність — це кількість наносів, що переміщуються в одному напрямі крізь певний переріз берегового схилу або пляжу за рік.
Рис. 126. Поздовжній рух наносів та акумулятивні форми на морських узбережжях (за В. Зенковичем):
а — напрям переміщення часточок породи вздовж берега у разі підходу хвилі до нього під гострим кутом; І - напрям гравітаційного руху води і відкладів; 2 — 3 — напрям переміщення уламка під час руху хвилі до і від берега; 4 — напрям вітру; б — акумуляція наносів біля ввігнутого берега під час збільшення вхідного кута; в — утворення акумулятивних форм за різкої зміни напряму берега та акумуляції наносів у зоні абразійної тіні; г — утворення складної системи кіс у зоні тіні (за островом); д, е, є — стадії утворення пересипів (томболо) у вітровій тіні (за островом)
Вона складається з алгебраїчної суми руху наносів, оскільки впродовж року вітри й утворювані ними хвилі можуть мати різні напрями. Ємністю потоку наносів називають здатність потоку за даних середньорічних гідродинамічних умов переміщувати певну кількість наносів. Якщо потужність потоку дорівнює ємності, то потік є насиченим, тобто вся хвильова енергія витрачається на переміщення наносів. Якщо потужність потоку наносів менша за ємність, то потік є ненасиченим, і не вся енергія хвиль витрачатиметься на переміщення наносів. На таких, не насичених наносами ділянках берега, відбуватиметься розмивання та абразія берега. Потужність (витрати) потоку наносів вимірюється у тисячах кубічних метрів за рік.
Морфологічні наслідки поздовжнього переміщення наносів. Якщо на певній ділянці берегової зони кількість наносів, які надходять до берегового потоку, перевищуватиме ємність потоку на ній, частина наносів осідає. Залежно від особливостей контуру берега, який за інших однакових умов зумовлює кут підходу хвиль та ємність потоку наносів, розрізняють кілька варіантів утворення берегових акумулятивних форм. Нерівний берег, як уже зазначалося, може зумовлювати рефракцію хвиль, тобто спричинювати збільшення чи зменшення їхньої енергії.
Найсприятливішим для переміщення наносів є підхід хвиль до берега під кутом 45°. Оскільки контур берегів у вигляді прямої лінії майже не трапляється, то залежно від зміни контуру берега змінюється кут підходу хвиль, ємність потоку наносів зменшується, інтенсивність надходження матеріалу виявляється надлишковою щодо неї і розпочинається акумуляція матеріалу. Отже, будь-яке відхилення кута підходу хвиль від 45° призводить до зменшення ємності потоку і сприяє утворенню акумулятивних форм.
Утворення акумулятивної форми залежно від особливостей контуру берега називають заповнення вхідного контуру берега (рис. 127, І). Зі схеми видно, що на ділянці Б В кут підходу хвиль наближається до прямого, тобто його значення значно відрізняється від 45°. Тому ємність потоку різко знижується, починається акумуляція відкладів, що надходять сюди зі сталою швидкістю. Утворюється акумулятивна тераса, яку називають формою заповнення вхідного кута контуру берега. За внутрішнім периметром вона прилягає до первісного контуру берега.
Другий випадок утворення акумулятивної форми називають обгинання виступу берега (рис. 127, II). Біля точки Б відбувається різке зменшення кута підходу хвиль. До того внаслідок обгинання берега
Рис. 127. Утворення найпростіших акумулятивних форм за поздовжнього переміщення наносів (за В. Зенковичем):
І - утворення акумулятивної форми, що прилягає під час заповнення вхідного кута контуру берега; а, б, в, г - вихідний контур (стрілки з оперенням показують напрям рівнодіючої хвилювання, а інші стрілки - напрям переміщення наносів); / - акумулятивна форма; II - утворення коси під час огинання виступу берега; 2 - акумулятивна форма, що утворилася під час огинання виступу берега потоком наносів;
7ДТВгпЄШІЯ аКУ?уЛЯТНВ"ИХ Ф°рм У Разі зовнішнього блокування берега островом (О); ГД - зона блокування; З - перейма, що утворилася внаслідок зовнішнього блокування; IV - утворення акумулятивних форм на бічних сторонах вузьких
хвилями (дифракція) відбувається розтягування фронту хвилі, внаслідок чого зменшується її енергія. Ємність знижується і розпочинається відкладання завислого матеріалу. Нові порції наносів нарощують акумулятивну форму іззовні, тому край зростаючої форми дедалі більше віддалятиметься від початкового берега. Утворюється коса. Оскільки її віддалений край не прилягає до початкового контуру берега, таке утворення називають вільною формою.
Третій випадок фахівці називають зовнішнім блокуванням бере-, га. Острів «О», розміщений перед відрізком АБ, захищає відрізок берега ГД від хвиль відкритого моря (рис. 127, III). Тут виникає' «хвильовий затишок», де параметри хвилі різко зменшуються і починається нагромадження наносів. Спочатку утворюється прилегла форма — акумулятивний виступ, який у міру наростання зовнішньо-; го краю перетворюється на вільну форму. Зростання цього утворення відбуватиметься доти, доки воно не перегородить протоку і не приєднається до острова. Таке утворення називають переймою, або томболо.
Аналогічна форма може утворитися під час блокування потоку 1 наносів мисом, тоді виникає пересип (рис. 127, IV). Перейми і пере- ] сипи належать до класу акумулятивних форм замикання, можуть утворюватися і за поперечного переміщення наносів.
Одним із найвідоміших пересипів є історичний район Одеси — | Пересип, який виник на місці великого за розмірами пересипу, що «замкнув» частину акваторії Одеської затоки на початку голоцену. \ На той час вона була акваторією, яка глибоко врізалася у суходіл аж 1 до південних сучасних берегів Куяльницького та Хаджибейського лиманів. Пересип буквально «пересипав» морськими наносами їхні гирла. Згодом він став основою для забудови однойменного району Одеси, де нині розміщено чимало промислових підприємств міста.
Зазначимо, що перелічені варіанти формування акумулятивних форм у «чистому» вигляді в природі трапляються рідко, зазвичай більшість акумулятивних форм є складними варіантами описаних випадків або їх комбінаціями.