КАК ОБРАЗУЮТСЯ КОСЫ И БЕРЕГОВЫЕ ТЕРРАСЫ
'Теперь, после знакомства с явлением рефракции, мы вер*
* нёмся к уже известному нам процессу продольного берегового перемещения наносов.
При каком направлении волн наносы будут перемещаться вдоль берега наиболее быстро? Казалось бы, тогда, когда и сами волны открытого моря идут почти вдоль берега: угол их подхода будет наиболее острым, а «шаг» частиц наноса на берегу — самым большим. Но это вовсе не так. Чем острее угол подхода волн, тем больше растягивается фронт волны и тем больше теряется её энергия.
Когда волна идёт перпендикулярно к берегу, она доносит до него наибольшее количество энергии, но продольного перемещения наносов не происходит. Представим себе теперь, что волны отклоняются от этого направления всё больше и больше. Их энергия у берега несколько уменьшается, но при этом наносы начинают перемещаться вдоль берега. Сначала «шаг» частиц мал, но с уменьшением угла он будет возрастать (рис. 26). Когда угол между фронтом волны и линией берега станет близок к 45°, скорость перемещения окажется наибольшей. Если угол станет ещё острее, значительная потеря энергии над мелководьем приведёт к тому, что сами волны у берега будут маленькими.
Ср+п |
П л я ш |
Направление волн |
Рис. 26. Скорость продольного перемещения наносов при разных углах подхода волн одинаковой силы: «р я, ср и — /г. |
На лляж они взбегают очень косо, но размах прибойного потока (путь воды по пляжу) не велик; поэтому и скорость перемещения наносов упадёт.
Угол между лучом волны и берегом, соответствующий наибольшей скорости перемещения наносов, принято обозначать греческой буквой ср— фи. Он близок к 45°. Величина его немного колеблется в зависимости от размеров частиц наносов, уклона дна и величины волны.
А как будет вести себя поток наносов, если берег образует излом?
На рисунке 27 излом берега в направлении от моря происходит в точке Б. На участке АБ равнодействующая волнового режима составляет с прямолинейным берегом угол<р, а поток является насыщенным. На участке берега Б В этот угол становится более острым, чем ср. Он равен <р — п (п — это какой-то маленький угол). Поэтому скорость перемещения наносов, а следовательно, и ёмкость потока •падают. Первое время часть наносов огибает береговой выступ, но основная масса потока отлагается у излома и
Выдвигается в море. В каком направлении? В том же, в каком до этого тянулся берег. Так зарождается коса.
Рис. 27. Схема образования косы. |
При волнах, почти перпендикулярных к берегу, наносы на конце косы заворачивают в сторону от моря, и здесь может образоваться крючковидный изгиб. Однако этот изгиб не изменит направления роста косы, так как волны, господствующие в данном месте, будут снова гнать наносы в прежнем направлении.
По мере поступления наносов коса выдвигается всё дальше в море, иногда на глубину более сотни метров. Валуны, галька или песок, подаваемые потоком, доходят до конца косы, а затем сваливаются вниз по крутому откосу, подготавливая тем самым основание для дальнейшего роста косы. Этот процесс напоминает строительство железнодорожной насып, когда саморазгружающиеся вагоны — хопперы — подвозят землю к концу насыпи и там её сваливают.
Г |
Рис. 28. Схема образования наносной террасы. |
А |
53 |
Между равнодействующей и берегом увеличивается — он равен п. Ёмкость потока падает, и на отрезок БГ наносов будет поступать меньше, чем их проходило вдоль участка АБ. Значит, у вершины угла берега, у точки Б, 5 В. П. Зенкович |
Посмотрим теперь, что будет, если берег за точкой Б отклоняется в сторону моря (рис. 28). На участке БГ угол
будут отлагаться наносы. Однако они уже не выдвинутся в море в виде косы, а будут наращивать берег и создадут широкую наносную террасу. Эта терраса нарастает навстречу движению потока. Такие аккумулятивные формы в отличие от свободных, к которым относится коса, называются примкнувшими.
А что будет происходить, если равнодействующая волнового режима образует с берегом до точки перегиба угол, больший или меньший, чем <р?
Конечно, и в этих случаях косы и наносные террасы образуются за точкой перегиба только при одном обязательном условии — если перегиб настолько велик, что ёмкость подходящего сюда потока понизится.
Однако при некоторых, вполне определённых направлениях берега за перегибом, когда угол на новом отрезке приближается к ср, ёмкость потока увеличивается. Это бывает при повороте берега и в сторону моря, и в сторону суши. Аккумулятивные формы при этом уже не возникают. Поток наносов течёт за изгибом быстрее, и пляж постепенно суживается. Наконец, наступает момент, когда волны уже достигают берегового обрыва и начинают его размывать. Рано или поздно размыв приведёт к тому, что ёмкость по ока у обрыва снова станет меньше, чем до точки перегиба, — ведь ёмкость определяется углом между равнодействующей волнового режима и берегом, а угол этот при размыве изменяется. И тогда берег перестанет разрушаться, а от точки перегиба начнёт расти аккумулятивная форма. Это будет, опять-таки, или коса, если берег за изломом уходит в сторону суши, или паносная терраса, если берег поворачивает к морю.