Види руйнування хвиль: прибій, бурун, серджинг, забурювання, розсипання і перекидання хвилі

Види руйнування хвиль

На значних глибинах вітрові хвилі руйнуватимуться, коли крутість переднього схилу сягатиме певної величини. На мілководдях унаслідок зменшення глибини гребінь хвилі переганяє підошву, швидкість якої сповільнюється від тертя до дна, і, спрямовуючись вперед, обвалюється, а хвиля руйнується. Адже на глибині, що дорівнює приблизно половині довжини хвилі, остання починає трансформуватися під впливом дна. Кругові траєкторії, які описують частини води у хвилі глибоководного моря, перетворюються при цьому в еліпсоподібні; безпосередньо вже біля дна частинки здійснюють паралельні йому зворотно-поступальні коливання. Внаслідок трансформації хвилі її гребінь стає коротшим, а улоговина довшою. За досягнення великої крутості хвиля забурюється – на її гребені утворюється розсипаюча пінна смуга. Внаслідок цього висота хвилі та її енергія зменшуються. Руйнування хвилі біля берега прийнято називати прибоєм, а на мілководді – буруном.
Забурювання – часткове руйнування хвилі на мілководді або ж на зустрічній течії внаслідок обвалювання верхньої частини її гребеня у наперед розміщену улоговину. Переважно вирізняють такі типи бурунів: ковзний (рос. скользящий), пірнаючий (рос. ныряющий), хвильовий і обвалювання (рос. – обрушения).
Руйнування хвиль залежить передусім від висоти і періоду хвилі, що підкочується до берега, а також від похилу дна пляжу. Біля мілких берегів (похил дна до 0,01) забурювання повторюється неодноразово, утворюється так званий ковзний бурун, для якого притаманна крута фронтальна частина майже без чітко вираженої улоговини. Виникають такі буруни переважно за короткоперіодичних вітрових хвиль, які неподалік від берега втрачають значну кількість енергії. Біля глибоких берегів (похил понад 0,03) крутість хвилі зростає дуже різко і гребінь, пірнаючи, руйнується відразу, зберігаючи при цьому значний запас енергії. Пірнаючі буруни мають асиметричну фронтальну улоговину з великим крутим схилом, оберненим до берега. Хвильові буруни формуються переважно на приглибинних берегах з крутим похилом берегового схилу, коли фронт і гребінь хвилі залишаються відносно рівними, а основа хвилі накочується на берег з легким плюсканням і утворенням бульбашок. Такі буруни виокремлює Ф. Шепард як хвилі сплеску. Окремо вирізняють буруни обвалювання, які можуть бути проміжним типом між пірнаючим і хвильовим бурунами. Під час руйнування хвилі нижня частина фронту хвилі стає більш крутішою, утворюється ніби вкорочена пірнаюча хвиля, фронтальна поверхня якої розташована ближче до берега. Найнебезпечніші буруни з увігнутою фронтальною частиною, оскільки вода в таких випадках обвалюється прямовисно з великою силою.

У сучасних дослідженнях Г.О. Саф’яновим виокремлено чотири види руйнування хвиль – розсипання, перекидання (рос. – опрокидывания), колапсування і серджинг (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Види руйнування хвиль (за Г.О. Саф’яновим)

Розсипання відбувається у випадку, коли хвиля великої крутості накочується на пляж середнього похилу. Вода поблизу гребеня хвилі розсипається зі збільшенням крутості хвилі на малих глибинах. Хвиля при цьому зберігає близьку до симетричної форму. Інколи цей різновид руйнування називають ковзним буруном.
Перекидання спостерігається на відносно крутих схилах пляжів: хвиля стає асиметричною, передній фронт збільшує крутість, аж доки не відбувається нависання верхньої частини гребеня і його перекидання. Хвиля у цьому випадку деформується значно швидше, ніж за умови руйнування розсипанням. Під час руйнування хвиля зберігає значний запас енергії.
Колапсуюче руйнування притаманне для відносно крутіших похилів пляжів, де руйнування відбувається у вигляді поступового наростання крутості переднього фронту хвилі і поступового зменшення її параметрів у вигляді сплескування форми хвилі.
Серджинг спостерігається, коли хвилі малої крутості поширюються на крутий похил пляжу. Цей різновид руйнування відзначається наростанням крутості переднього схилу хвилі і плавним зменшенням площі перерізу хвилі. Найчастіше таке руйнування відбувається в умовах відступання попередньої хвилі.
Колапсування і серджинг характеризуються незавершеним процесом руйнування, отож Г.О. Саф’янов ще називає їх терміном неповне руйнування.