Дрейф вдоль берега от течения вдоль берега — это геологический процесс, который заключается в перемещении осадков (глины, ила, гальки, песка, гальки, ракушек) вдоль берега параллельно береговой линии, что зависит от угла направления входящей волны. Косой входящий ветер сжимает воду вдоль берега и, таким образом, создает течение воды, которое движется параллельно берегу. Дрейф вдоль берега — это просто осадки, перемещаемые течением вдоль берега. Это течение и движение осадков происходят в зоне прибоя . Этот процесс также известен как прибрежный дрейф . [1]
Пляжный песок также перемещается в такие косые ветровые дни из-за набегающего и отбрасывающего потока воды на пляж. Разбивающийся прибой направляет воду вверх по пляжу (набегающий поток) под косым углом, а затем гравитация отводит воду прямо вниз по склону (отбрасывающий поток) перпендикулярно береговой линии. Таким образом, пляжный песок может перемещаться вниз по пляжу пилообразно на многие десятки метров (ярдов) в день. Этот процесс называется «дрейф пляжа», но некоторые рабочие считают его просто частью «дрейфа вдоль берега» из-за общего движения песка параллельно берегу.
Дрейф вдоль берега влияет на многочисленные размеры осадков, поскольку он работает немного по-разному в зависимости от осадков (например, разница в дрейфе вдоль берега осадков с песчаного пляжа по сравнению с дрейфом осадков с галечного пляжа ). На песок в значительной степени влияет колебательная сила прибоя , движение осадков из-за воздействия прибоя и сдвиг дна от течения вдоль берега. [2] Поскольку галечные пляжи намного круче песчаных, более вероятно образование ныряющих бурунов, в результате чего большая часть переноса вдоль берега происходит в зоне наката из-за отсутствия расширенной зоны прибоя. [2]
Существует множество расчетов, которые учитывают факторы, вызывающие вдольбереговой дрейф. Эти формулы следующие:
Все эти формулы дают разный взгляд на процессы, которые генерируют прибрежный дрейф. Наиболее распространенные факторы, которые учитываются в этих формулах:
Дрейф вдоль берега играет большую роль в эволюции береговой линии , так как если есть небольшое изменение в подаче осадка, направлении ветра или любом другом прибрежном влиянии, дрейф вдоль берега может резко измениться, влияя на формирование и эволюцию системы или профиля пляжа. Эти изменения не происходят из-за одного фактора в прибрежной системе, на самом деле существует множество изменений, которые могут произойти в прибрежной системе, которые могут повлиять на распределение и воздействие дрейфа вдоль берега. Вот некоторые из них:
Бюджет осадка учитывает источники и стоки осадка в системе . [4] Эти осадки могут поступать из любого источника, примерами источников и стоков являются:
Затем этот осадок попадает в прибрежную систему и переносится вдольбереговым дрейфом. Хорошим примером того, как бюджет осадка и вдольбереговой дрейф работают вместе в прибрежной системе, являются впускные отмели приливов и отливов, которые хранят песок, перенесенный вдольбереговым транспортом. [5] Помимо хранения песка, эти системы могут также переносить или пропускать песок в другие пляжные системы, поэтому впускные отливно-приливные (отмельные) системы являются хорошими источниками и приемниками для бюджета осадка. [5]
Отложение осадков по всему профилю береговой линии соответствует гипотезе нулевой точки; где гравитационные и гидравлические силы определяют скорость осаждения зерен в распределении осадков, уменьшающихся в направлении моря. Длинный берег находится в обратном потоке от 90 до 80 градусов, поэтому он будет представлен как прямой угол с линией волны.
В этом разделе рассматриваются особенности вдольберегового дрейфа, происходящие на побережье, где вдольбереговой дрейф не прерывается искусственными сооружениями.
Косы образуются, когда вдольбереговой дрейф проходит мимо точки (например, устья реки или впадины), где доминирующее направление дрейфа и береговая линия не отклоняются в одном и том же направлении. [6] Помимо доминирующего направления дрейфа, косы зависят от силы волнового течения , угла наклона волны и высоты набегающих волн. [7]
Косы — это формы рельефа, имеющие две важные особенности, первая из которых — это область на конце, направленном вверх, или проксимальном конце (Hart et al., 2008). Проксимальный конец постоянно прикреплен к суше (если не нарушен) и может образовывать небольшой «барьер» между морем и эстуарием или лагуной [8] (называемый пересыпью в русской традиции геоморфологии ). Вторая важная особенность косы — это конец, направленный вниз, или дистальный конец, который отделен от суши и в некоторых случаях может принимать сложную крючкообразную форму или изгиб из-за влияния различных направлений волн. [8]
Например, коса Нью-Брайтон в Кентербери, Новая Зеландия, была создана в результате вдольберегового дрейфа осадка из реки Ваймакарири на север. [6] Эта система кос в настоящее время находится в равновесии, но подвергается попеременным фазам осаждения и эрозии.
Системы барьеров прикреплены к земле как с проксимального, так и с дистального конца и, как правило, имеют наибольшую ширину в конце, обращенном вниз по течению. [9] Эти системы барьеров могут охватывать эстуарий или лагунную систему, как, например, озеро Элсмир/Те-Вайхора, окруженное косой Кайторете или хапуа, которые образуются на границе реки и побережья, например, в устье реки Ракайя .
Коса Кайторете в Кентербери, Новая Зеландия, представляет собой барьерную/косовую систему (которая обычно подпадает под определение барьера, поскольку оба конца рельефа прикреплены к суше, но была названа косой), которая существовала ниже полуострова Банкс в течение последних 8000 лет. [10] Эта система претерпела многочисленные изменения и колебания из-за отрыва реки Ваймакарири (которая теперь течет на север или полуостров Банкс), эрозии и фаз открытых морских условий. [10] Система претерпела дальнейшие изменения около 500 лет назад, когда вдольбереговой дрейф с восточного конца системы «косы» создал барьер, который сохранился из-за продолжающегося вдольберегового переноса. [10]
Большинство приливных заливов на дрейфующих вдольбереговых берегах накапливают осадок в отмелях приливов и отливов. [4] Дельты приливов могут стать чахлыми на сильно открытых берегах и в небольших пространствах, тогда как дельты приливов , вероятно, увеличатся в размерах, когда в заливе или лагунной системе будет достаточно места. [4] Приливные заливы могут действовать как стоки и источники для большого количества материала, который, таким образом, влияет на прилегающие части береговой линии. [11]
Структурирование приливных заливов также важно для вдольберегового дрейфа, так как если залив неструктурирован, осадок может пройти мимо него и образовать бары в нисходящей части побережья. [11] Хотя это может также зависеть от размера залива, морфологии дельты , скорости осадка и механизма прохождения. [4] Изменчивость местоположения канала и его количество также могут влиять на воздействие продольного берегового дрейфа на приливный залив.
Например, лагуна Аркашон представляет собой приливную систему впуска на юго-западе Франции, которая обеспечивает крупные источники и стоки для прибрежных дрейфовых осадков. Влияние прибрежных дрейфовых осадков на эту систему в значительной степени зависит от изменения количества входов в лагуну и их расположения. [11] Любое изменение этих факторов может вызвать сильную эрозию нисходящего дрейфа или нарастание нисходящего дрейфа крупных баров. [11]
Этот раздел состоит из особенностей вдольберегового дрейфа, которые возникают неестественно и в некоторых случаях (например, волнорезы , отдельные волнорезы ) были построены для усиления воздействия вдольберегового дрейфа на береговую линию, но в других случаях оказывают отрицательное воздействие на вдольбереговой дрейф ( порты и гавани ).
Волнорезы — это берегоукрепительные сооружения, размещаемые на равных интервалах вдоль береговой линии с целью остановки прибрежной эрозии и, как правило, пересечения приливно-отливной зоны . [2] В связи с этим волнорезы обычно используются на берегах с низким чистым и высоким годовым вдольбереговым дрейфом для удержания осадков, теряемых штормовыми нагонами и далее по побережью. [2]
Существует множество вариантов конструкций волнорезов, среди которых наиболее распространены три:
Искусственные мысы также являются берегоукрепительными сооружениями, которые создаются для обеспечения определенной степени защиты пляжей или заливов. [2] Хотя создание мысов подразумевает нарастание осадков на стороне мыса , обращенной вверх по течению , и умеренную эрозию конца мыса, обращенного вниз по течению, это делается для того, чтобы спроектировать стабилизированную систему, которая позволяет материалу накапливаться на пляжах дальше вдоль берега. [2]
Искусственные мысы могут образовываться в результате естественного накопления или искусственного питания.
Отдельно стоящие волнорезы представляют собой берегоукрепительные сооружения, созданные для наращивания песчаного материала с целью компенсации снижения уровня воды в штормовых условиях. [2] Для компенсации снижения уровня воды в штормовых условиях отдельно стоящие волнорезы не имеют связи с береговой линией, что позволяет течениям и осадкам проходить между волнорезом и берегом. [2] Это затем образует область пониженной энергии волн, что способствует отложению песка на подветренной стороне сооружения. [2]
Отдельные волнорезы обычно используются так же, как и волнорезы, для наращивания объема материала между берегом и конструкцией волнолома с целью компенсации штормовых нагонов. [2]
Создание портов и гаваней по всему миру может серьезно повлиять на естественный ход прибрежного дрейфа. Порты и гавани не только представляют угрозу для прибрежного дрейфа в краткосрочной перспективе, они также представляют угрозу для эволюции береговой линии. [2] Основное влияние, которое создание порта или гавани может оказать на прибрежный дрейф, заключается в изменении характера седиментации, что в свою очередь может привести к аккреции и/или эрозии пляжа или прибрежной системы. [2]
Например, создание порта в Тимару, Новая Зеландия, в конце 19 века привело к значительному изменению вдольберегового дрейфа вдоль побережья Южного Кентербери . [6] Вместо того, чтобы вдольбереговой дрейф переносил осадки на север вдоль побережья к лагуне Вайматаитаи, создание порта заблокировало дрейф этих (грубых) осадков и вместо этого привело к их срастанию к югу от порта на Южном пляже в Тимару. [6] Таким образом, срастание этих осадков к югу означало отсутствие осадков, откладывающихся на побережье около лагуны Вайматаитаи (к северу от порта), что привело к потере барьера, ограждающего лагуну, в 1930-х годах, а затем вскоре после этого, к потере самой лагуны. [6] Как и лагуна Вайматаитаи, лагуна Уошдайк , которая в настоящее время находится к северу от порта Тимару, подвергается эрозии и в конечном итоге может выйти из берегов, что приведет к потере еще одной лагунной среды.