Береговой дрейф от прибрежного течения — это геологический процесс, заключающийся в переносе наносов (глины, ила, гальки, песка, гальки) вдоль берега параллельно береговой линии, который зависит от угла направления приходящей волны. Косой набегающий ветер сжимает воду вдоль побережья и создает водное течение, которое движется параллельно берегу. Береговой дрейф – это просто отложения, перемещаемые береговым течением. Это течение и движение наносов происходят в зоне прибоя. Этот процесс также известен как прибрежный дрейф . [1]
Пляжный песок также перемещается в такие дни с косым ветром из-за волн и обратных волн воды на пляже. Прибой поднимает воду вверх по пляжу (волна) под косым углом, а затем сила тяжести стекает воду прямо вниз по склону (обратная волна) перпендикулярно береговой линии. Таким образом, пляжный песок может пилообразным образом перемещаться вниз по пляжу на многие десятки метров (ярдов) в день. Этот процесс называется «береговым дрейфом», но некоторые исследователи считают его просто частью «берегового дрейфа» из-за общего движения песка параллельно берегу.
Береговой дрейф влияет на многочисленные размеры отложений, поскольку он действует несколько по-разному в зависимости от отложений (например, разница в прибрежном дрейфе отложений с песчаного пляжа и отложений с галечного пляжа ) . На песок в значительной степени влияет колебательная сила прибойных волн , движение наносов из-за воздействия прибойных волн и сдвиг дна от прибрежного течения. [2] Поскольку галечные пляжи намного круче, чем песчаные, более вероятно образование падающих прибоев, в результате чего большая часть прибрежного транспорта приходится на зону волн из-за отсутствия расширенной зоны прибоя . [2]
Существует множество расчетов, учитывающих факторы, вызывающие прибрежный дрейф. Эти формулировки:
Все эти формулы дают разный взгляд на процессы, вызывающие прибрежный дрейф. Наиболее распространенными факторами, принимаемыми во внимание в этих формулах, являются:
Береговой дрейф играет большую роль в эволюции береговой линии , так как если происходит небольшое изменение поступления наносов, направления ветра или любого другого прибрежного воздействия, прибрежный дрейф может резко измениться, влияя на формирование и эволюцию пляжной системы или профиля. Эти изменения не происходят из-за какого-то одного фактора внутри прибрежной системы; на самом деле внутри прибрежной системы могут произойти многочисленные изменения, которые могут повлиять на распределение и влияние прибрежного дрейфа. Некоторые из них:
Баланс наносов учитывает источники и поглотители наносов внутри системы . [4] Этот осадок может происходить из любого источника. Примеры источников и поглотителей включают:
Затем эти осадки попадают в прибрежную систему и переносятся прибрежным дрейфом. Хорошим примером совместной работы наносов и прибрежного дрейфа в прибрежной системе являются приливно -отливные отмели, которые накапливают песок, перенесенный береговым транспортом. [5] Помимо хранения песка, эти системы могут также переносить или перепускать песок в другие пляжные системы, поэтому системы приливов и отливов (мелководий) обеспечивают хорошие источники и поглотители наносов. [5]
Отложение отложений по всему профилю береговой линии соответствует гипотезе нулевой точки; где гравитационные и гидравлические силы определяют скорость осаждения зерен в распределении отложений измельчения в сторону моря. Длинный берег находится под углом от 90 до 80 градусов, поэтому его можно представить как прямой угол с линией волны.
В этом разделе представлены особенности прибрежного дрейфа, возникающие на побережье, где прибрежный дрейф не прерывается искусственными сооружениями.
Косы образуются, когда прибрежный дрейф проходит мимо точки (например, устья реки или входного участка), где доминирующее направление дрейфа и береговая линия не отклоняются в одном направлении. [6] Помимо доминирующего направления дрейфа, на косы влияет сила волнового течения , угол волны и высота входящих волн. [7]
Косы — это формы рельефа, которые имеют две важные особенности, первая из которых — это область на верхнем или проксимальном конце (Hart et al., 2008). Проксимальный конец постоянно прикреплен к суше (если не нарушен) и может образовывать небольшой «барьер» между морем и лиманом или лагуной [8] ( в русской традиции геоморфологии он называется пересыпью ). Второй важной особенностью косы является нисходящий или дистальный конец, который отделен от суши и в некоторых случаях может принимать сложную крючковидную или кривую форму из-за влияния волн разного направления. [8]
Например, коса Нью-Брайтон в Кентербери, Новая Зеландия, образовалась в результате прибрежного дрейфа наносов из реки Ваймакарири на север. [6] Эта косовая система в настоящее время находится в равновесии, но претерпевает чередующиеся фазы отложения и эрозии.
Барьерные системы прикреплены к земле как на проксимальном, так и на дистальном конце и обычно имеют наибольшую ширину на нижнем конце. [9] Эти барьерные системы могут окружать систему эстуария или лагуны, например, систему озер Элсмир/Те-Вайхора , окруженную косой Кайторете , или хапуа , которые образуются на границе реки и побережья, например, в устье реки Ракайя .
Коса Кайторете в Кентербери, Новая Зеландия, представляет собой систему барьеров/кос (которая обычно подпадает под определение барьера, поскольку оба конца рельефа прикреплены к земле, но была названа косой), которая существовала ниже полуострова Бэнкс на протяжении последние 8000 лет. [10] Эта система претерпела многочисленные изменения и колебания из-за отрыва реки Ваймакарири (которая сейчас течет на север или полуостров Бэнкс), эрозии и фаз открытого моря. [10] Система претерпела дальнейшие изменения около 500 года назад, когда береговой дрейф с восточного конца системы «косы» создал барьер, который сохранился из-за продолжающегося прибрежного транспорта. [10]
Большинство приливно-отливных заливов на прибрежных дрейфующих берегах накапливают наносы на мелководьях при паводках и отливах. [4] Дельты отливов могут замедлиться в росте на сильно обнаженных берегах и на небольших пространствах, тогда как дельты паводков , вероятно, увеличатся в размерах, когда появится место в системе заливов или лагун. [4] Приливные заливы могут выступать в качестве поглотителей и источников большого количества материала, который, следовательно, воздействует на прилегающие части береговой линии. [11]
Структурирование приливных заливов также важно для прибрежного дрейфа, поскольку, если залив представляет собой неструктурированные отложения, он может пройти мимо залива и образовать перемычки в нижней части побережья. [11] Хотя это также может зависеть от размера входного отверстия, морфологии дельты , скорости осадка и механизма прохождения. [4] Различия в расположении и величине русла также могут влиять на воздействие длинного берегового дрейфа на приливный залив.
Например, лагуна Аркашон представляет собой приливно-отливную систему на юго-западе Франции, которая обеспечивает крупные источники и поглотители прибрежных дрейфующих отложений. Воздействие прибрежных наносных отложений на эту входную систему во многом зависит от количества входов в лагуны и их расположения. [11] Любое изменение этих факторов может вызвать серьезную эрозию или нарастание больших автоматов перекоса. [11]
Этот участок состоит из элементов прибрежного дрейфа, которые возникают неестественно и в некоторых случаях (например, буны , отдельные волнорезы ) были построены для усиления воздействия прибрежного дрейфа на береговую линию, но в других случаях оказывают негативное влияние на прибрежный дрейф ( порты и гавани ).
Волны — берегоукрепительные сооружения, размещаемые через равные промежутки вдоль береговой линии с целью остановить береговую эрозию и в целом пересекать приливную зону . [2] В связи с этим волновые сооружения обычно используются на берегах с низкой сетью и высоким годовым прибрежным дрейфом для удержания наносов, потерянных во время штормовых нагонов и далее по побережью. [2]
Существует множество вариаций конструкции бунов, из которых наиболее распространены три:
Искусственные мысы также представляют собой берегозащитные сооружения, которые создаются для обеспечения определенной защиты пляжей или заливов. [2] Хотя создание мысных полос включает в себя нарастание отложений на восходящей стороне мысной полосы и умеренную эрозию нижней части мысной полосы, это делается для того, чтобы спроектировать стабилизированную систему, которая позволяет материалу накапливаться в пляжи дальше по берегу. [2]
Искусственные мысы могут возникать за счет естественного накопления или также за счет искусственного питания.
Отдельно стоящие волнорезы представляют собой берегоукрепительные сооружения, созданные для наращивания песчаного материала с целью компенсации просадки в штормовых условиях. [2] Чтобы обеспечить понижение давления в штормовых условиях, отдельные волнорезы не имеют связи с береговой линией, что позволяет течениям и наносам проходить между волнорезом и берегом. [2] Это затем образует область пониженной волновой энергии, которая способствует отложению песка на подветренной стороне конструкции. [2]
Отдельные волнорезы обычно используются так же, как волноломы, для увеличения объема материала между берегом и сооружением волнолома и выдерживания штормовых нагонов. [2]
Создание портов и гаваней по всему миру может серьезно повлиять на естественный ход берегового дрейфа. Порты и гавани не только представляют угрозу прибрежному дрейфу в краткосрочной перспективе, но и представляют угрозу эволюции береговой линии. [2] Основное влияние, которое создание порта или гавани может оказать на прибрежный дрейф, — это изменение характера отложений, что, в свою очередь, может привести к нарастанию и/или эрозии пляжа или прибрежной системы. [2]
Например, создание порта в Тимару, Новая Зеландия, в конце 19 века привело к значительному изменению берегового дрейфа вдоль береговой линии Южного Кентербери . [6] Вместо прибрежного дрейфа, переносящего осадки на север вверх по побережью в сторону лагуны Вайматайтай, создание порта заблокировало дрейф этих (грубых) отложений и вместо этого привело к их срастанию к югу от порта на Южном пляже в Тимару. [6] Таким образом, нарастание этих отложений на юг означало отсутствие отложений на побережье возле лагуны Вайматайтай (к северу от порта), что привело к потере барьера, окружающего лагуну, в 1930-х годах. а вскоре после этого - потеря самой лагуны. [6] Как и лагуна Вайматаитаи, лагуна Вашдайк , которая в настоящее время находится к северу от порта Тимару, подвергается эрозии и может в конечном итоге прорваться, что приведет к потере окружающей среды другой лагуны.