Формування берегів природних і штучних водоймищ.

Води природних водойм (морів і озер) руйнують береги, переносять продукти руйнування і відкладають їх разом з матеріалом, що виноситься річками, здимається вітрами, у вигляді морських і озерних осадків. Руйнівна робота води в цьому випадку отримала назву абразії (морської або озерної). Під час руйнування порід велику роль відіграє як коразія (стирання скель уламками порід, що перекочуються хвилями), так і корозія (розчинна дія води). Поступово стирається і сам уламковий матеріал, що утворився при руйнуванні берегів.

Значення процесів руйнування та акумуляції залежить від рельєфу поверхні, в якій формується береговий профіль. При цьому головну роль відіграє ухил поверхні, тому що він визначає характер витрат енергії хвиль. Якщо підводний схил має значну крутизну, то хвилі, проходячи над ним, порівняно мало витрачають свою енергію і досить інтенсивно впливають на породи надводної частини схилу. В цьому випадку руйнівна діяльність хвиль досягає свого максимуму, і формується так званий абразійний береговий профіль.

Якщо ж підводний схил пологий, то енергії, що дійшла до берега, вже виявляється недостатньо для його руйнування. Її вистачає тільки на переміщення наносів до берега і відкладення їх на пляжі і підводній частині схилу. В цьому випадку формується так званий акумулятивний береговий профіль.

З інженерно-геологічної точки зору великий інтерес становить формування абразійного берегового профілю, тому що цей процес пов‘язаний з руйнуванням берегових схилів і може загрожувати спорудам. Основний активний фактор формування абразійного берегового профілю – це хвилювання. Сила удару хвилі під час шторму в океані досягає значної величини. Відмічалися сила удару на берегах до 30 т/м², зрідка до 60 т/м². Енергія морської хвилі висотою 6 м становить близько 360 тис. кг^.м на кожний погонний метр хвилі. Якщо врахувати, що морські хвилі несуть із собою пісок, гравій, інколи крупну гальку, то зрозуміло, що перед руйнівною силою морських хвиль не можуть встояти протягом тривалого часу найміцніші гірські породи.

Інтенсивність абразії визначається комплексом факторів: висотою і напрямком хвиль, розміром припливів і відпливів, швидкістю прибережних течій, конфігурацією і рельєфом берегової зони і геологічною будовою берегових укосів. Висота хвиль, в свою чергу, залежить від розмірів басейну, напрямку і сили панівних вітрів, глибини прибережних зон. У відкритому океані висота хвиль становить 1,5-4,5 м, але під час сильних штормів може досягати 12-15 м. В морських басейнах висота хвиль досягає 5-6 м.

Велике значення має також напрямок, під яким хвилі підходять до морського берега. При косому підході сила удару хвилі зменшується, але одночасно відбувається бокове переміщення наносів. Часто це призводить до знищення берегової обмілини, яка захищає морський берег від абразії.

Припливи і відпливи можуть досягати значної висоти (до 12 м) і поширення в береги: інколи прибережна смуга, що затоплюється припливом, може мати ширину в декілька кілометрів (наприклад, Пенженська губа (затока) в Архангельській області Російської Федерації). Припливи відкривають доступ морським хвилям до таких ділянок суші, які при нормальному стані води повністю захищені від морської абразії. Позначається також періодичне зволоження і висихання, нагрівання і охолодження гірських порід, що прискорює вивітрювання і полегшує хвилям їх руйнівну роботу.

Форма підводної і надводної частини берегового уступу також впливає на швидкість абразії. Біля крутих берегів хвиля при підході до берега повністю зберігає свою висоту і вся її енергія витрачається на удар по берегових обривах. Якщо ж хвиля набігає на пологий берег з береговою обмілиною, то нижні шари води затримуються опором дна, а верхні продовжують рухатися вперед. В результаті гребінь хвилі нахиляється вперед і перекидається. При цьому кінетична енергія хвиль виявляється повністю витраченою. Тому навіть досягнувши берегового уступу, хвиля вже не в змозі виконати значну руйнівну роботу.

Велике значення має геологічна будова берегової смуги – літологічний склад і будова порід, їх тріщинуватість і вивітрілість, а також умови залягання і розмивність.

Г.С.Золотарьов розділяє всі породи за ступенем їх розмивності на 6 груп:

1) дуже легкорозмивні – леси і лесоподібні породи;

2) легкорозмивні – морські, алювіальніі льдовикові піски, погано ущільнені супіски й суглинки;

3) середньорозмивні – дрібні галечники, морські пластичні глини, моренні валунні суглинки;

4) слабкорозмивні – щільні морські глини, великі галечники, зсувні масиви з напівскельних порід;

5) важкорозмивні – мергелі, опоки, аргіліти, м‘які пісковики та інші напівскельні породи;

6) практично нерозмивні породи – міцні пісковики, вапняки і доломіти, вивержені і метаморфічні породи.

Така класифікація може служити тільки для попередніх оцінок, тому що в ній не враховано багато геологічних чинників.

Істотний вплив на швидкість абразії справляють умови залягання порід. За інших однакових умов абразія протікає інтенсивніше в породах, що залягають горизонтально або з невеликим падінням від берега в бік моря. Абразійний процес супроводжується поступовою переробкою берегового профіля. Під впливом абразії береговий уступ з часом відступає вглиб континенту, залишаючи за собою абразійну терасу, відслонену або вкриту продуктами руйнування.

Там, де руйнуються пухкі породи, накопичуються переважно піски з різно величиною часток. Якщо ж руйнуються скельні і напівскельні породи, то утворюються галечники. Матеріал, що перекочується хвилями, відкладається біля краю абразійної тераси і утворюється полога обмілина, яка є продовженням абразійного уступу.

В міру відступання берега моря, розширення абразійної тераси і берегової обмілини хвилям доводиться пробігати до берегового уступу все більшу й більшу відстань. Руйнівна діяльність хвиль поступово затухає і зрештою повністю припиняється. Профіль берега набуває в цей період таких обрисів, за яких у будь-якій точці профілю вже не відбувається ні руйнування берега, ні акумуляція матеріалу. Такий стан досягається в той момент, коли вироблені ухили врівноважують розмивну силу хвилювання на всіх ділянках профілю. Такий профіль називають профілем рівноваги.

Варто пам‘ятати, що профіль рівноваги відповідає тільки певному співвідношенню природних умов (кліматичних, гідрологічних, геологічних). Досить змінитися хоча б одній із умов рівноваги (динамічної), як вона порушується; активізуються процеси абразії і акумуляції, вони видозмінюють профіль берега відповідно до нових умов рівноваги. Найчастіше причиною порушення рівноваги є тектонічні рухи, які змінюють відносну висоту берега над рівнем моря. При зануренні материка і наступі моря абразія оживає і береговий уступ відступає все далі й далі вглиб континенту. Підняття континенту не викликає пожвавлення абразії, тому що в зоні прибою опиняється відносно слабка похила поверхня підводної частини схилу.

Порушення рівноваги і відновлення абразії може викликатися і іншими причинами, в тому числі й господарською діяльністю людини. Одна з поширених причин активізації абразії – зменшення прибережних обмілин (пляжів), які охороняють берег від руйнування. Зменшення розмірів обмілин є наслідком будівництва портових споруд, розробки галечника для дорожнього будівництва тощо. Небезпека абразії полягає не тільки в безпосередньому розмиванні берегових схилів, але й у порушенні їх стійкості, що призводить до зсувних і обвальних явищ.

Акумуляція продуктів руйнування також викликає несприятливі наслідки, зокрема, замулення деяких гідротехнічних споруд (портів і каналів).

Дата добавления: 2015-10-30