Динамика подводного вала песчаного берега под воздействием штормового волнения по данным мониторинговых наблюдений

Д. В. Корзинин*, М. Н. Штремель

Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Москва, Россия

✉ e-mail: korzinin2000@mail.ru

Аннотация

Цель. Морфодинамическая система аккумулятивного песчаного берега может включать один или несколько подводных валов. Положение и форма подводного вала могут отражать как сезонные изменения берегового профиля, так и однонаправленные смещения вала к берегу и от берега. Определение характера смещения подводного вала под воздействием тех или иных волн позволит выявить закономерности разнонаправленного переноса прибрежно-морских осадков вдоль берегового профиля.

Методы и результаты. Проанализированы результаты натурных наблюдений за морфодинамикой участка песчаного берега Балтийской косы протяженностью 600 м. В период с мая по ноябрь 2019 г. проведена серия измерений рельефа береговой зоны. Полученные данные анализировались в совокупности с параметрами волнового режима (использовались данные реанализа ERA5). Береговой профиль исследуемого участка осложнен внешним подводным валом с положением гребня на глубине 2,65 м и внутренним валом, имеющим в плане серповидную форму.

Выводы. Анализ смещения внешнего подводного вала за указанный период показал, что данная форма имеет двумерный характер морфодинамики, т. е. одинаковые морфометрические характеристики вдоль берега. Выявлено, что гребень подводного вала располагается на глубинах, близких к глубине обрушения волн последнего относительно сильного и продолжительного по времени волнения. На основе этого положения и имеющихся литературных данных о связи между высотой волны и динамикой гребня подводных валов описано смещение внешнего подводного вала в сторону берега, зафиксированное за период наблюдений. С помощью натурных данных показано, что на морфодинамику подводного вала влияет продолжительность отдельных волнений и разница между волновыми параметрами следующих один за другим штормов.

Ключевые слова

песчаный берег, береговой профиль, волновой режим, подводный вал, стадии шторма

Благодарности

Исследование выполнено в рамках государственного задания Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН (тема № 0149-2019-0005) и при финансовой поддержке РФФИ (проект № 18-05-00741 и проект № 18-55-45026).

Для цитирования

Корзинин Д. В., Штремель М. Н. Динамика подводного вала песчаного берега под воздействием штормового волнения по данным мониторинговых наблюдений // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 4. С. 424–436. EDN BBDPCK. doi:10.22449/0233-7584-2020-4-424-436

Korzinin, D.V. and Shtremel, M.N., 2020. Dynamics of Underwater Bar of Sandy Coast under the Influence of Wave Action According to the Monitoring Observations. Physical Oceanography, 27(4), pp. 390–401. doi:10.22449/1573-160X-2020-4-390-401

DOI

10.22449/0233-7584-2020-4-424-436

Список литературы

  1. Леонтьев И. О. Подводные валы на песчаных берегах // Океанология. 2011. Т. 51, № 1. С. 146–152.
  2. Леонтьев И. О. Прибрежная динамика: волны, течения, потоки наносов. M. : ГЕОС, 2001. 272 с.
  3. Price T. D., Ruessink B. G., Castelle B. Morphological coupling in multiple sandbar systems – a review // Earth Surface Dynamics. 2014. Vol. 2. P. 309–321. https://doi.org/10.5194/esurf-2-309-2014
  4. Net offshore bar migration variability at a regional scale: Inter-site comparison (Languedoc-Roussillon, France) / N. Aleman [et al.] // 2013. Journal of Coastal Research. 2013. Vol. 65, sp. iss. 2. P. 1715–1720. https://doi.org/10.2112/SI65-290.1
  5. Gervais M., Balouin Y., Belon R. Morfological response and coastal dynamics associated with major storm events along the Gulf of Lions Coastline, France // Geomorphology. 2012. Vol. 143–144. P. 69–80. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2011.07.035
  6. Inman D. L., Elwany M. H. S., Jenkins S. A. Shorerise and bar-berm profiles on ocean beaches // Journal of Geophysical Research: Oceans. 1993. Vol. 98, iss. C10. P. 18181–18199. https://doi.org/10.1029/93JC00996
  7. Bernabeu A. M., Medina R., Vidal C. A morphological model of the beach profile integrating wave and tidal influences // Marine Geology. 2003. Vol. 197, iss. 1. P. 95–116. https://doi.org/10.1016/S0025-3227(03)00087-2
  8. Overview of seasonal sand level changes on Southern California beaches / M. L. Yates [et al.] // Shore & Beach. 2009. Vol. 77, iss. 1. P. 39–46. URL: https://pdfs.semanticscholar.org/817c/a0971803876b2723cc81fd03a4eb06495312.pdf (date of access: 09.07.2020).
  9. The WAM Model – A Third Generation Ocean Wave Prediction Model / The Wamdi Groupe // Journal of Physical Oceanography. 1988. Vol. 18, iss. 12. P. 1775–1810. https://doi.org/10.1175/1520-0485(1988)0181775:TWMTGO2.0.CO;2
  10. Rivas M. B., Stoffelen A. Characterizing ERA-Interim and ERA5 surface wind biases using ASCAT // Ocean Science. 2019. Vol. 15, iss. 3. P. 831–852. https://doi.org/10.5194/os-15-831-2019
  11. Performance Assessment of ERA5 Wave Data in a Swell Dominated Region / M. F. Bruno [et al.] // Journal of Marine Science and Engineering. 2020. Vol. 8, iss. 3. 214. http://dx.doi.org/10.3390/jmse8030214
  12. Shepard F. P. Longshore-bars and longshore-troughs. [Washington] : U.S. Beach Erosion Board, 1950. 32 p. URL: https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015095245075&view=1up&seq=1 (date of access: 10.07.2020).
  13. Larson M., Kraus N. C. SBEACH: numerical model for simulating storm-induced beach change. 1989. Technical Report CERC-89-9. US Army Engineering Waterways Experimental Station. 267 p.
  14. Houser C., Greenwood B. Profile response of a lacustrine multiple barred nearshore to a sequence of storm events // Geomorphology. 2005. Vol. 69, iss. 1–4. P. 118–137. doi:10.1016/j.geomorph.2004.12.005
  15. Леонтьев И. О. Морфодинамические процессы в береговой зоне моря. Saarbrücken : Lap Lambert Academic Publishing, 2014. 251 c.

Скачать статью в PDF-формате