Карпенко H.I.
Рельєф морських берегів

Поняття «нейтральної лінії» в профілі динамічної рівноваги

Проте поняття «нейтральної лінії» є досить умовним, оскільки таких ідеальних умов у природі не існує (постійність хвилювання, однаковий похил схилу, однакова крупність частин по всьому профілю). Існує безліч чинників, які усувають такі умови у природній ситуації, а саме: 1) хвильове поле берегової зони досить складне, оскільки існують донні протитечії, що також впливають на рух частин; 2) власне саме існування двох зон перенесення матеріалу засвідчує, що глибини постійно змінюватимуться, а, відповідно, і змінюватиме своє положення нейтральна лінія. Отож в реальній природній ситуації доводиться вести мову вже не про нейтральну лінію, а про деяку нейтральну зону.
Вище від цієї нейтральної зони відбуватиметься переміщення прямих швидкостей над зворотними, а частинки наносів переноситимуться вверх по схилу до берега з наростаючою в цьому напрямі швидкістю, а нижче – вниз по схилу. Отже, вище і нижче нейтральної зони простежуватиметься винос матеріалу і, відповідно, поглиблення профілю дна. Поблизу підніжжя підводного схилу, тобто на глибинах близьких до половини довжини хвилі, відкладатиметься матеріал так само, як і біля урізу води. Отже, профіль підводного берегового схилу в одних місцях ставатиме крутішим від первинного вихідного, а в інших – пологішим. За таких умов процес формування може завершитися утворенням профілю, в кожній точці якого будуть досягнуті похили, що зрівноважують прямі швидкості над зворотними, чи навпаки. В нижній частині профілю у цьому випадку підводний схил стає дещо пологішим унаслідок накопичення винесеного матеріалу, що сприяє наростанню і потовщенню дна, а у верхній частині – дещо крупнішим унаслідок накопичення наносів у вигляді пляжу і валів.
У нижній частині внаслідок посиленого надходження сюди матеріалу із нижньої частини зони розмиву, профіль буде виположуватися доти, доки дно тут не стане настільки пологим, що переміщення частин припиниться. За подальшого накопичення матеріалу ця зона значно розшириться внаслідок скорочення зони розмиву. Вище нейтральної зони профіль також виположуватиметься, однак на малих глибинах зменшення різниці між прямою і зворотною початковими швидкостями сприятиме виносу частин вверх по схилу, а вплив сили земного тяжіння внаслідок зменшення похилу зменшуватиметься. Накопичення наносів, що виносяться із цієї зони, біля урізу води сприятиме збільшенню крутості профілю доти, доки вплив сили тяжіння не буде таким, що зможе компенсувати різке переважання прямих швидкостей над зворотними. Накопичення наносів біля урізу води сприятиме нарощуванню берегової лінії в бік моря. Дно в нижній зоні розмиву поглиблюватиметься доти, доки не утвориться похил, за якого сили тяжіння в кожній точці профілю не зрівноважать різницю в швидкостях прямого і зворотного потоку в нових умовах.
Такий профіль може розглядатися як профіль динамічної рівноваги, оскільки в кожній його точці дія підсумкових хвильових рухів, спрямованих від берега або до берега, зрівнюватиметься дією сили тяжіння, певним похилом дна, що закономірно змінюється в кожній точці профілю. Верхня і нижня частини профілю схилу сформують єдину криву, яка і виражатиме профіль рівноваги для частин цього механічного складу. Такий профіль названо В.П. Зенковичем «профілем рівноваги підводного схилу, складеного наносами».
Зрівноважений профіль матиме вид кривої, ввігнутої у нижній частині і випуклої у верхній; обидві ці частини профілю в середній частині з’єднуватимуться майже прямолінійною ділянкою. Загалом такий профіль найтиповіший для акумулятивних берегів. За достатньо тривалої еволюції підводного схилу, складеного піщаними наносами, формується граничний профіль рівноваги. Відсутність підводних валів на піщаних профілях необхідно розглядати як показник дефіциту наносів у верхній частині схилу.
Зміна хвилювання спричинює перебудову профілю підводного берегового схилу. За послаблення хвилювання область акумуляції рухається до берега. Унаслідок цього відклади на морському схилі підводного валу розмиватимуться. Посилення хвилювання, навпаки, супроводжується зрушенням зони акумуляції в море і розмивом верхньої частини профілю, зрівноваженого щодо попереднього хвилювання. За посилення хвилювання область руху наносів на пляжі розширюється вверх по схилу. Загалом, це спричинює до розмиву наносів на значному простяганні схилу пляжу та відхиленні лінії урізу і зміщенні верхньої зони акумуляції вверх на пляжі. За послаблення хвилювання, навпаки, відбуватиметься звуження зони дії прибійного потоку. На раніше розмиту частину пляжу знову накопичуються наноси, уріз води посувається в бік моря.
Подібні явища – зміна розмиву та акумуляції на пляжі – відбуваються за зміни штормових і відносно спокійних погодних умов сезонів року. Як зазначають К. Кінг і Ф. Шепард, у зимовий штормовий час на пляжах Англії та Каліфорнії відбувається розмив пляжів, їхня ширина зменшується, а крутість зростає. У прибійній зоні підводні піщані вали переміщуються в бік моря. У літні місяці простежується відновлення пляжу, причому, на думку Ф.Шепарда, суттєва роль у цьому належить підводним валам, які влітку переміщуються на улоговини, що їх перше розділяли. Пісок намивається на пляж, і цей літній пляж нерідко морфологічно виражений у вигляді пляжевої сходинки або берми, що приєднується до дещо ширшого розмитого взимку пляжу.

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