Карпенко H.I.
Рельєф морських берегів

Прибійний потік. Прибійна зона узбережжя і зона заплеску

Прибійний потік

У зоні руйнування хвильові колові рухи води переходять у турбулентні, тобто її гідродинаміка водночас характеризується хвильовим коловим і накладеним на нього турбулентним рухом води. Внаслідок руйнування хвилі її гребінь трансформується і перетворюється у плоский потік води, що рухається на берег, формуючи так званий прибійний потік (накат) – рух води, що виникає між зоною останнього (найближчого до берега) руйнування хвилі і лінією заплеску (рос. – заплеск).

Заплесок (overwash) – частина хвильового накату (прибійного потоку), що піднімається вище гребеня берми.
Прибійний потік або накат (run-up, uprush, swash) – накочування хвилі вверх по схилу пляжу з подальшим її руйнуванням.

Рух прибійного потоку відбувається по інерції, яку має маса води, що утворила цей потік унаслідок руйнування гребеня. Тут вже коливальний рух води цілковито припиняється і змінюється турбулентним поступальним. Якщо берег має форму абразійного обриву або денудаційного уступу, то прибійний потік вдаряється у цей кліф, унаслідок чого відбувається руйнування уступу – абразія берега. Якщо берег акумулятивний, то прибійний потік, рухаючись догори по цій поверхні, послаблює швидкість свого руху, а коли вона досягає нульового значення, то під дією сили земного тяжіння відбувається відтік у напрямі найбільшого похилу земної поверхні, унаслідок чого значна кількість води витрачається на просочування в пухкі відклади пляжу.
Прибійний потік є тим чинником, який обумовлює переміщення наносів і їхню акумуляцію на березі – в межах зони, розташованої над положенням середнього рівня моря за спокійних умов. Динамічно він характеризується як заплесок води догори по пляжу і змінюючий його зворотний відтік. Прямий потік отримує енергію цілковитого руйнування хвилі, а зворотний – завдяки силі земного тяжіння. Максимум швидкості прямого потоку припадає на початок потоку; рухаючись догори по шляху, вона зменшується. Градієнт швидкості потоку визначається лише одним параметром – похилом поверхні, якою він рухається.
Зворотний потік нарощує свою кінетичну енергію при русі догори, відтак максимум його швидкості також припадає на нижню частину зони прибійного потоку. Середні швидкості зворотного потоку завжди менші, ніж середні швидкості прямого.

За гідродинамічними умовами усю зону прибійного потоку чітко поділяють на три частини: 1) ту, яка впродовж усього часу дії потоку перебуває під водою; 2) періодично затоплювану; 3) затоплювану тільки при найвищих хвилях і максимальних заплесках. Отже, за своїми гідродинамічними особливостями берегова зона (рис.2.6) є досить неоднорідною і її можна поділити, як вже було сказано вище, на різні по ширині, площі та об’єму підзони – мілководдя, руйнування хвиль і прибійного потоку. Така диференціація берегової зони точніше відображає її гідродинамічну неоднорідність.

Рис. 2.6. Схема будови узбережжя (за Г.О. Саф’яновим) (доступно при скачуванні повної версії книжки)

Наукові дослідження багатьох вчених гідродинаміки і літодинаміки прибійної зони в природних умовах дають підстави зробити такі висновки:
1. Швидкість прямого прибійного потоку в усіх точках профілю прибійної зони перевищує швидкість зворотного прибійного потоку.
2. Рух прямого прибійного потоку вверх по пляжу визначається енергією, яка передається йому за руйнування хвиль; рух зворотного потоку обумовлений виключно дією сили тяжіння.
3. Час дії прямого прибійного потоку завжди менший від часу дії зворотного прибійного потоку; зі зростанням періоду хвилі ці відмінності збільшуються.
4. Характеристики асиметрії часу в усіх вимірюваннях різко зростають вверх по пляжу, що пояснюється передусім втратами водної маси зворотного прибійного потоку на фільтрацію.

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом