Межгодовая изменчивость вдоль берегового потока наносов в береговой зоне Западного Крыма

Выполнены расчеты межгодовой изменчивости направления и интенсивности перемещения наносов в береговой зоне Западного Крыма. Применен ветроэнергетический метод. В качестве вынуждающей силы использованы данные о ветре реанализа JRA за период 1979 – 2008 гг. Обсуждаются результаты расчетов, выполненных...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2013
Hauptverfasser:	Удовик, В.Ф., Горячкин, Ю.Н.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Морський гідрофізичний інститут НАН України 2013
Schriftenreihe:	Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
Schlagworte:	Взаимодействие геосфер в зоне сопряжения суши и моря
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56968
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Межгодовая изменчивость вдоль берегового потока наносов в береговой зоне Западного Крыма / В.Ф. Удовик, Ю.Н. Горячкин // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2013. — Вип. 27. — С. 363-368. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-56968
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-569682014-03-02T03:01:36Z Межгодовая изменчивость вдоль берегового потока наносов в береговой зоне Западного Крыма Удовик, В.Ф. Горячкин, Ю.Н. Взаимодействие геосфер в зоне сопряжения суши и моря Выполнены расчеты межгодовой изменчивости направления и интенсивности перемещения наносов в береговой зоне Западного Крыма. Применен ветроэнергетический метод. В качестве вынуждающей силы использованы данные о ветре реанализа JRA за период 1979 – 2008 гг. Обсуждаются результаты расчетов, выполненных для холодного и теплого периодов года. Выделены типичные и аномальные ситуации. Виконані розрахунки міжрічної мінливості напряму і інтенсивності переміщення наносів в береговій зоні Західного Криму. Використовувався ветроенергетічеський метод. Як сила, що вимушує, використані дані про вітер реаналіза JRA за період 1979 – 2008 рр. Обговорюються результати розрахунків, виконані для холодного і теплого періоду роки. Виділені типові і аномальні ситуації. The interannual variability in the direction and intensity of the movement of sediments in the coastal zone of Western Crimea was calculated. Wind energy method was used. As the driving force of the wind data from JRA reanalysis for the period 1979 – 2008 was used. The results of the calculations for the cold and warm periods of the year were discussed. Typical and abnormal situations were identified. 2013 Article Межгодовая изменчивость вдоль берегового потока наносов в береговой зоне Западного Крыма / В.Ф. Удовик, Ю.Н. Горячкин // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2013. — Вип. 27. — С. 363-368. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1726-9903 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56968 551.466.2+551.468.1(262.5) ru Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу Морський гідрофізичний інститут НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Взаимодействие геосфер в зоне сопряжения суши и моря Взаимодействие геосфер в зоне сопряжения суши и моря
spellingShingle	Взаимодействие геосфер в зоне сопряжения суши и моря Взаимодействие геосфер в зоне сопряжения суши и моря Удовик, В.Ф. Горячкин, Ю.Н. Межгодовая изменчивость вдоль берегового потока наносов в береговой зоне Западного Крыма Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
description	Выполнены расчеты межгодовой изменчивости направления и интенсивности перемещения наносов в береговой зоне Западного Крыма. Применен ветроэнергетический метод. В качестве вынуждающей силы использованы данные о ветре реанализа JRA за период 1979 – 2008 гг. Обсуждаются результаты расчетов, выполненных для холодного и теплого периодов года. Выделены типичные и аномальные ситуации.
format	Article
author	Удовик, В.Ф. Горячкин, Ю.Н.
author_facet	Удовик, В.Ф. Горячкин, Ю.Н.
author_sort	Удовик, В.Ф.
title	Межгодовая изменчивость вдоль берегового потока наносов в береговой зоне Западного Крыма
title_short	Межгодовая изменчивость вдоль берегового потока наносов в береговой зоне Западного Крыма
title_full	Межгодовая изменчивость вдоль берегового потока наносов в береговой зоне Западного Крыма
title_fullStr	Межгодовая изменчивость вдоль берегового потока наносов в береговой зоне Западного Крыма
title_full_unstemmed	Межгодовая изменчивость вдоль берегового потока наносов в береговой зоне Западного Крыма
title_sort	межгодовая изменчивость вдоль берегового потока наносов в береговой зоне западного крыма
publisher	Морський гідрофізичний інститут НАН України
publishDate	2013
topic_facet	Взаимодействие геосфер в зоне сопряжения суши и моря
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56968
citation_txt	Межгодовая изменчивость вдоль берегового потока наносов в береговой зоне Западного Крыма / В.Ф. Удовик, Ю.Н. Горячкин // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2013. — Вип. 27. — С. 363-368. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
series	Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
work_keys_str_mv	AT udovikvf mežgodovaâizmenčivostʹvdolʹberegovogopotokananosovvberegovojzonezapadnogokryma AT gorâčkinûn mežgodovaâizmenčivostʹvdolʹberegovogopotokananosovvberegovojzonezapadnogokryma
first_indexed	2025-07-05T08:13:19Z
last_indexed	2025-07-05T08:13:19Z
_version_	1836793934576091136
fulltext	363 УДК 551 .466 .2 + 551 .468 .1 (262 .5 ) В.Ф.Удовик, Ю.Н.Горячкин Морской гидрофизический институт НАН Украины, г.Севастополь МЕЖГОДОВАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ВДОЛЬБЕРЕГОВОГО ПОТОКА НАНОСОВ В БЕРЕГОВОЙ ЗОНЕ ЗАПАДНОГО КРЫМА Выполнены расчеты межгодовой изменчивости направления и интенсивности перемещения наносов в береговой зоне Западного Крыма. Применен ветроэнерге- тический метод. В качестве вынуждающей силы использованы данные о ветре ре- анализа JRA за период 1979 – 2008 гг. Обсуждаются результаты расчетов, выпол- ненных для холодного и теплого периодов года. Выделены типичные и аномальные ситуации. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА : береговая зона, Западный Крым, перемещение наносов, ветроэнергетический метод, межгодовая изменчивость. Динамика береговой линии и изменения рельефа береговой зоны на участке побережья Западного Крыма от Севастополя до Евпатории в значи- тельной степени обусловлены вдольбереговым перемещением объемов прибрежно-морских наносов, представленных преимущественно песчано- гравийным материалом [1]. В свою очередь, направление и интенсивность вдольбереговых потоков определяются характеристиками ветро-волнового режима на прилегающей акватории. Изменения этих характеристик в севе- ро-западной части Черного моря [2] могут приводить к перестройке про- странственного распределения параметров потоков наносов, которые в зна- чительной степени определяют основные тенденции современного пере- формирования береговой линии в исследуемом районе. Целью работы явля- лось получение характеристик межгодовой изменчивости направления и интенсивности перемещения наносов в береговой зоне Западного Крыма. Расчеты проведены с использованием ветроэнергетического метода (ВЭМ), который посредством эмпирической зависимости устанавливает связь непосредственно между энергией ветра, передаваемой водной среде, и интенсивностью перемещения наносов. Более подробное описание разрабо- танной на основе ВЭМ расчетной схемы и используемой методики подго- товки входных параметров приводится в [3]. Областью применения ВЭМ являются отмелые песчаные и песчано-гравийные берега бесприливных мо- рей с любым профилем подводного берегового склона (ПБС). Основная часть исследуемого побережья Западного Крыма характеризуется плавным изгибом береговой линии и изобат, преобладают малые уклоны дна, пляжи и ПБС преимущественно сложены подвижными песчаным и песчано- гравийным грунтами, что соответствует условиям применимости ВЭМ. Исследуемый район охватывает береговую зону Западного Крыма дли- ной около 75 км на участке побережья от Севастополя (пляж «Любимовка») до Евпатории (пляж «Золотые пески»). При подготовке входных параметров была проведена аппроксимация береговой черты ломаной линией, состоя- щей из 114 отрезков со средней длиной 500 м. Ориентация отрезков коррек- © В .Ф .Удовик , Ю .Н .Горячкин , 2013 364 тировалась с учетом распределения глубин до изобаты 5 м. Лучи разгона волнения для каждого отрезка рассчитывались в пределах сектора 120º в обе стороны от нормали с шагом 5º по угловой координате. Вследствие то- го, что воздействующее на исследуемый участок береговой зоны волнение может формироваться как в глубоководной части акватории, так и в при- брежных мелководных районах, при подготовке входных параметров ис- пользовались оцифрованные батиметрические карты западной части Черно- го моря и Каламитского залива. Стыковка данных, полученных на картах разного масштаба, производилась с учетом конфигурации береговой линии. В пределах исследуемого района выделены три участка, характеризующих динамику наносов в его южной, центральной и северной частях. Из рас- смотрения исключены район от м. Маргопуло до устья р. Альма и безымян- ный выступ, расположенный в северной части побережья на территории пос. Николаевка, т.к. в районах мысов процессы вдольберегового переме- щения наносов имеют свои особенности. Исследование их представляет со- бой отдельную задачу, решение которой выходит за рамки данной работы. В качестве вынуждающей силы использованы данные ре-анализа JRA о направлении и скорости приводного ветра за период 1979 – 2008 гг. [4]. Климатический сдвиг 1976 – 1977 гг. определяет начало нового климатиче- ского периода [5]. Следовательно, можно считать, что используемые дан- ные наиболее полно характеризуют современный ветровой режим над аква- торией западной части Черного моря. При расчетах использован непрерывный ряд значений направления и скорости ветра в точке с координатами 44°54´ с.ш., 33°24´ в.д. за период с 1979 – 2008 гг., с дискретностью 6 часов. Исходные значения получены в результате интерполяции данных из ближайших узлов регулярной сетки массива JRA. Зональная и меридиональная компоненты ветра предвари- тельно были скорректированы путем умножения на поправочный коэффи- циент 1,3 [5], полученный в результате валидации модели SWAN. При этом, согласно используемой методике расчетов, вводилось предположение об однородности поля ветра вдоль лучей разгона волнения. Из массива данных о направлении и скорости ветра выделены временные ряды, соответствую- щие холодному (1 октября – 31 марта) и теплому (1 апреля – 30 сентября) периодам каждого года. При расчетах не использовались данные о ветре со скоростью менее 5 м/с, т.к. генерируемое им волнение не оказывает значи- мого воздействия на вдольбереговое перемещение наносов [6]. Для каждого из указанных периодов проведены расчеты пространственного распределе- ния средней за сезон относительной интенсивности вдольбереговых пото- ков наносов в исследуемом районе. Холодные сезоны отнесены к номеру года, на начало которого приходится окончание данного сезона. Холодный период. На северном участке четко выделяется существо- вание двух потоков наносов, направленных навстречу друг другу (рис. 1). При этом зона конвергенции изменяет свое пространственное положение в очень широких пределах, что приводит к межгодовым вариациям длины береговой зоны, охватываемой потоками различного направления. Наибо- лее вероятное положение зоны конвергенции располагается на участке бе- реговой зоны от пос. Новофедоровка до пересыпи оз. Сакское. 365 При этом нередко мо- гут возникать ситуации (1985, 1986, 1994, 1995 гг.), когда практически на всем северном участке происхо- дит достаточно мощный пе- ренос прибрежно-морских наносов с юга на север. Значительная протяжен- ность потока северного на- правления, отмечается так- же в 1983, 1990, 2004 и 2008 гг., когда суммарный поток оканчивался на уча- стке, примыкающем с се- вера к пересыпи оз. Сак- ское (в районе п. Прибреж- ное). В 1992 и 1997 гг. на- блюдалась обратная ситуа- ция, когда уже поток юж- ного направления охваты- вал весь северный район. На центральном участ- ке в течение всего иссле- дуемого периода явно пре- обладал перенос в север- ном направлении (рис.1). На этом фоне аномальным выглядит 1985 г., когда по- ток менял направление на противоположное по всей длине участка. Близкая по характеру резкая перест- ройка вдольберегового потока наносов была также в 1992 г. В 1988 и 1997 гг. отмечалось формирование короткой ветви южного направления в районе пос. Николаевка. Наблюдаемое пространственное и временное распределе- ние параметров вдольберегового потока наносов позволяет классифициро- вать центральный участок как зону транзита, обеспечивающую перемеще- ние объемов материала с южного участка на северный. В случае преоблада- ния переноса в южном направлении вдоль всего участка создаются предпо- сылки к аккумуляции материала в его южном секторе, соответствующем рекреационной зоне в пос. Песчаное. На южном участке наблюдается устойчивое существование нескольких ветвей потока наносов (рис.1), что очевидно обусловлено изменениями на- правления береговой линии, наиболее отчетливо прослеживающимися в рай- оне пляжа пос. Орловка, а так же близостью к Гераклейскому п-ову, создаю- щему волновую тень при ветрах южных румбов. В целом на южном участке ЕВПАТОРИЯ м. Херсонес м. Лукулл Любимовка Орловка Кача Песчаное Береговое Николаевка оз. Богайлы Новофедоровка оз. Сакское оз.Сасык-Сиваш Золотые пески м. Маргопуло Прибрежное СЕВАСТОПОЛЬ оз. Кизыл-Яр м. Евпаторийский северный центральный южный Р и с . 1 .Направление движения наносов: средне- многолетнее (1979 – 2008 гг.) (▬▬); для теплых (▬ ▬) и холодных (��) сезонов. 366 преобладает перемещение наносов в южном направлении, наиболее отчетли- во проявлявшееся в 1985, 1992 и 1997 гг. Однако может возникать ситуация, когда и поток северного направления охватывает весь участок, что должно приводить к перемещению материала на центральный участок в результате обхода м. Лукулл, а соответственно, безвозвратному выводу значительных объемов наносов из бюджета южного участка. Подобная ситуация наиболее отчетливо прослеживалась в 1983, 1994, 1995, 1999 и 2001 гг. Примечательно, что на южном участке в период 2002 – 2008 гг. произошла некоторая стаби- лизация во времени структуры перемещения прибрежно-морских наносов с тенденцией к преобладанию переноса в южном направлении. Теплый период. Для северного участка так же характерно существо- вание двух потоков встречного направления (рис. 1). Однако поток южного направления охватывает более протяженный участок по сравнению с хо- лодным сезоном. Положение зоны конвергенции потоков сдвинуто южнее и в среднем соответствует участку от пос. Новофедоровка до южной части пересыпи оз. Богайлы. Резкое ее смещение к северу отмечается крайне ред- ко. Наибольшие длины ветви северного направления, прослеживающиеся до северной части пересыпи оз. Сакское, отмечались только в 1987 и 1994 гг. Более вероятно существование непрерывного потока южного направле- ния, охватывающего весь северный участок, что наиболее отчетливо про- слеживалось в 1995, 1996 и 2001 – 2003 гг. На центральном участке формируется структура вдольберегового пе- ремещения наносов, существенно отличающаяся от холодного сезона. В северной части участка наблюдается достаточно устойчивое существование ветви потока наносов южного направления (рис. 1), что приводит к образо- ванию зоны конвергенции, которая располагается в пределах участка бере- говой зоны, включающего южные пляжи пос. Николаевка и пляжи пос. Бе- реговое. Дополнительно к этому результаты расчетов показывают, что на- чиная с 1995 г. существовала возможность перемещения наносов в южном направлении и на коротком участке, расположенном к северу от пос. Песча- ное. В первую очередь это говорит о том, что во время теплого сезона цен- тральный участок в значительной степени теряет функцию прямого транзи- та наносов в северном направлении. На южном участке, как и в холодный период, отмечается существова- ние нескольких потоков противоположного направления. Однако для пе- риода 1999 – 2008 гг. характерно явное преобладание среднего потока нано- сов южного направления, что до этого наблюдалось в основном в течение одного либо двух последовательных сезонов. В это время только в районе пляжей пос. Орловка и пос. Кача отмечалось существование коротких вет- вей незначительной интенсивности, направленных на север, которые по всей вероятности не могут серьезно повлиять на общий характер перемеще- ния наносов. Формирование непрерывного потока северного направления получено только для 1986 и 1997 гг. Развитие переноса в южном направле- нии наиболее отчетливо проявлялось в 1995 и 1996 гг. На южном участке наблюдается достаточно сложная структура пере- мещения наносов как в холодный так и в теплый периоды года, что приво- дит к определенным трудностям при выявлении среднемноголетнего потока 367 наносов на данном участке и выделении наиболее вероятных границ устой- чивых литодинамических систем в пределах всего исследуемого района. Это объясняет тот факт, что в настоящее время существует как минимум две генеральные схемы направления среднего потока наносов на участке береговой зоны от Севастополя до м. Лукулл [1, 6], каждая из которых под- креплена материалами экспедиционных и теоретических исследований. Проведенные расчеты показывают, что на фоне преобладающей ячеистой структуры потока наносов, могут возникать случаи, когда в определенные сезоны, годы или даже периоды в несколько лет может происходить прак- тически однонаправленное перемещение наносов как в южном, так и в се- верном направлениях. При использовании представленных результатов для решения практи- ческих задач, следует учитывать, что расчетная методика не позволяет учесть влияние волн зыби на перемещение наносов. В свою очередь, конфи- гурация береговой линии Западного Крыма предполагает возможность под- хода, особенно к северному участку, волн зыби значительной амплитуды, образовавшихся в юго-западной и западной частях Черного моря. В связи с этим, в реальных условиях, наиболее вероятно некоторое увеличение север- ной составляющей для всех описанных потоков и соответствующее смеще- ние к северу зон конвергенции, особенно на северном участке. Таким образом, можно сделать следующие выводы. 1. Направление и интенсивность вдольбереговых потоков наносов на исследуемых участках береговой зоны Западного Крыма характеризуются значительной межсезонной и межгодовой изменчивостью. 2. На северном участке наиболее вероятно существование двух потоков наносов, направленных навстречу друг другу с образованием зоны конвер- генции. Поток южного направления в течение всего года имеет бóльшую протяженность. В теплый сезон зона конвергенции в среднем располагается южнее, чем в холодный. В холодный период возможно формирование од- нонаправленного потока северного направления. Непрерывное перемеще- ние наносов с севера на юг возможно во все сезоны года. 3. Центральный участок в холодный период года характеризуется пре- обладанием непрерывного потока, направленного на север, и преимущест- венно представляет собой зону транзита наносов с южного участка на се- верный. Тенденция к резкому возрастанию интенсивности потока и сущест- вование устойчивого максимума в его центральной части предполагает по- мимо транзита так же необходимость дополнительного вовлечения в дви- жение значительных объемов наносов для насыщения потока, что может ускорять процессы разрушения берегов. В теплый период транзитная функ- ция потока наносов существенно ослабевает, в первую очередь в связи с появлением в северной части центрального участка достаточно устойчивой ветви южного направления. 4. На южном участке наблюдается самая сложная картина перераспре- деления объемов наносов, выражающаяся в практически постоянном суще- ствовании нескольких ветвей различного направления и переменной длины, а также возможности существования однонаправленных потоков как север- ного, так и южного направлений. 368 Полученные результаты позволяют уточнить возможные схемы вдоль- берегового перераспределения объемов наносов на современном этапе раз- вития литодинамической системы и могут быть использованы при планиро- вании и реализации различных проектов берегоукрепления и берегозащиты. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Шуйский Ю.Д. Основные закономерности морфологии и динамики Западного берега Крымского полуострова // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа.– Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2005.– вып.13.– С.62-72. 2. Горячкин Ю.Н., Репетин Л.Н. Штормовой ветро-волновой режим у черномор- ского побережья Крыма // Экологическая безопасность прибрежной и шельфо- вой зон и комплексное использование ресурсов шельфа.– Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2009.– вып.19.– С.56-69. 3. Иванов В.А., Удовик В.Ф. Оценка баланса интенсивности потоков наносов и основных тенденций переформирования береговой зоны на северо-восточном побережье о.Коса Тузла в 2004 г. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное исследование ресурсов шельфа.– Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2005.– вып.13.– С.159-178. 4. Onogi K., Tsutsui J, Koide H. et al The JRA-25 Reanalysis // J. Meteor. Soc. Japan.– 2007.– v.85.– P.369-432. 5. Полонский А.Б., Фомин В.В., Гармашов А.В. Характеристики ветрового волне- ния Черного моря // Доп. НАН України.– 2011.– № 8.– С.108-112. 6. Зенкович В.П. Берега Черного и Азовского морей.– М.: Географиздат, 1958.– 371 с. Материал поступил в редакцию 15 .07 .2013 г . АНОТАЦІЯ Виконані розрахунки міжрічної мінливості напряму і інтенсивності переміщення наносів в береговій зоні Західного Криму. Використовувався ветроенергетічеський метод. Як сила, що вимушує, використані дані про вітер реаналіза JRA за період 1979 – 2008 рр. Обговорюються результати розрахунків, виконані для холодного і теплого періоду роки. Виділені типові і аномальні ситуації. ABSTRACT The interannual variability in the direction and intensity of the movement of sediments in the coastal zone of Western Crimea was calculated. Wind energy method was used. As the driving force of the wind data from JRA reanalysis for the period 1979 – 2008 was used. The results of the calculations for the cold and warm periods of the year were discussed. Typical and abnormal situations were identified.

Межгодовая изменчивость вдоль берегового потока наносов в береговой зоне Западного Крыма

Institution

Ähnliche Einträge