МОРСКОЙ БЕРЕГ

ИЗУЧЕНИЕ ПОТОКА БЕРЕГОВЫХ НАНОСОВ

годы сталинских пятилеток развернулось большое строительство портовых сооружений. В связи с этим пришлось не раз сталкиваться с каменными и песчаными потоками. На очередь встало их подробное изучение. Предстояло решить целый ряд вопросов: каковы протя­жённость и направление потоков, откуда берётся мате­риал потоков, какова мощность этих потоков и каким образом связана она с силой и направлением волн, то-есть с волновым режимом.

Решением этих задач занимался целый ряд исследова­тельских организаций, но наиболее широкие исследования были проведены Институтом Океанологии Академии наук СССР. Одна такая работа была проведена на Кавказском берегу Чёрного моря.

Черноморский берег окаймлён здесь надводной поло­сой гальки, которая и образует материал берегового по­тока. При постройке трёх портов — Сочинского, Гагрин - ского и Очемчирского — было обнаружено, что поток наносов идёт с северо-запада на юго-восток. Где начи­нается и где кончается этот поток? Для того чтобы отве­тить на этот вопрос, были изучены, с одной стороны, очер­тание и строение берега, а с другой — состав пород, обра­зующих гальку.

Берег в районе города Туапсе и севернее его имеет неровный контур. Здесь голые скалистые мысы череду­ются с открытыми широкими бухтами, в которые впадают небольшие реки (рис. 15). У мысов обломков почти нет, а те, которые там и лежат, совершенно не окатаны.

Острые углы и свежие изломы этих обломков показы­вают, что камни совсем недавно упали с отвесных обрывов.

В бухтах, наоборот, — изобилие гальки. Но галька ока­залась совершенно разной в каждой из бухт. Каждая река выносит к морю обломки тех горных пород, которые находятся в её бассейне. В одной бухте, например, полно диабазов (тёмная крепкая порода вулканического проис­хождения), а в соседней их совсем нет. Отсюда сам собой напрашивается вывод, что смежные бухты не обмени­ваются между собой галькой и никакого постоянного по­тока здесь нет. Да это и понятно, так как волны с откры­того моря могут гнать гальку только внутрь бухты, а ни­как не двигать её из вершины бухты к мысу.

Южнее Туапсе, примерно от устья реки Аше, картина постепенно меняется (рис. 15). Берег становится более ровным. Скопившиеся здесь речные наносы выдвигаются почти в одну линию с бывшими мысами. Вот здесь-то и надо искать «истоки» каменной реки.

Галька по всему берегу от Аше до Пицундского мыса оказалась смешанной. Надо было найти такую породу, которая легко отличалась бы от всех других, находилась на пляже в достаточном количестве и выносилась к морю лишь одной единственной рекой. Такая порода была най­дена. Её выносит река Шахе. Это — светлый мусковито - вый гранит; его легко отличить от всех других камней на берегу по белому цвету и блёсткам вкрапленной в него слюды — мусковита.

Гранитная галька встречается только на юг от устья Шахе; уже в километре на север нет ни одного гранит­ного камешка. Далее было установлено, что эта замеча­тельная галька есть на пляже всюду, вплоть до Пицунд­ского мыса, на расстоянии 130 километров от устья Шахе. Всё эго говорит о том, что поток начинается немного се­вернее устья Шахе и идёт до самой Пицунды.

Весь берег Чёрного моря от Туапсе до Гагр сложен однообразной горной породой, которая называется ф л и - ш е м. Это — тонкое переслаивание песчаников, сланцев и мергелей. Однако на пляже есть много совсем других пород. Откуда они берутся? — Их приносят сюда горные реки. Все крупные реки своими верховьями заходят до водораздела Кавказского хребта и по пути пересекают известняк, филлиты, гнейсы, порфириты и другие по­роды. В наносах этих рек нефлишевых пород почти по­ловина. На морском пляже, то-есть в составе потока наносов, их немногим больше одной четверти. Значит, иляжевая галька больше чем наполовину состоит из реч­ных наносов.

Почему же реки района Туапсе и севернее его не смогли создать каменного потока?

В направлении с северо-запада на юго-восток Кавказ­ский хребет становится всё выше и выше и всё дальше отходит от моря. Увеличиваются бассейны горных рек и крутизна их падения. Кроме того, в юго-восточной части хребта дожди выпадают вдвое чаще, чем на северо-за­паде. И рек становится больше, и воды в них больше. Следовательно, к морскому берегу поступает всё больше и больше наносов. Эти количественные изменения, посте­пенно накапливаясь с севера на юг, и привели к скачко­образному изменению природы морского берега. На се­вере берег расчленён, и небольшое количество камней, приносимых реками, остаётся целиком в вершинах бухт. Поэтому на севере и нет потока наносов. На юге наносов оказалось столько, что они выравняли берег и образовали постоянный каменный поток.

Мощность потока, то-есть количество наносов, кото­рое он перемещает за определённое время (за год), оказа­лась совершенно различной в разных местах, несмотря на то, что берег от Шахе до Пицунды вытянут в одном на­правлении и имеет примерно одинаковый волновой режим. В Сочи, например, мощность каменного потока, состав­ляет 32 тысячи кубометров в год, а в Гаграх — только 15—20 тысяч кубометров. Это объясняется тем, что камни постепенно истираются. Ведь для того чтобы из грубой неокатанной щебёнки получилась круглая «бархатная» галька, у щебёнки должны быть отбиты углы и стёрты все выступающие грани. Но раз истирается щебёнка, то дол­жна истираться — только, может быть, с меньшей ско­ростью— и сама галька. Продукты истирания — частицы ила и песка — уносятся от берега на большие глубйны.

Какие же количества камня истираются? Этот вопрос был решён следующим образом.

Из Армении в Сочи был привезён пористый айрумский базальт. Эта порода нигде на Черномороком побережье не встречается и хорошо впитывает в себя краску. Мно­жество кусков этого базальта было пропитано окрашен­ным цементным раствором настолько, чтобы раствор во­шёл глубоко в поры. Затем окрашенные куски были выбро­шены на пляж. Обломки имели примерно одинаковый раз­мер и вес. Через несколько месяцев удалось найти у бе­рега много этих камней. Оказалось, что они значительно уменьшились в весе и стали почти совсем гладкими, но ещё не превратились в настоящую гальку. Было подсчи­тано, что за год измельчается и истирается около 7 про­центов базальта. Но базальт очень прочен. На пляже пре­обладает галька из значительно менее устойчивых пород. Путём сложных пересчётов удалось определить, что в год истирается около 20 процентов всей массы гальки. Это значит, что если на пляж не будут поступать новые об­ломки, вся галька исчезнет через 5 лет.

Теперь понятно, что мощность потока должна меняться в зависимости от расстояния, которое успела пройти галька. Каждая река выносит новую порцию наносов и увеличивает мощность, но пока поток дойдёт до устья следующей реки, его мощность уменьшится.

Затем возник ещё один интересный вопрос. Изучение состава наносов, строения самого берега и тех изменений, которые вызывает на берегу постройка портов, — всё эго говорит о тОхМ, что наносы идут вдоль берега на юго-восток. А штормы чаще всего приходят сюда с юго-востока, и они, казалось бы, должны гнать гальку как раз в обратном направлении!

Пришлось вспомнить, что количество и скорость пере­мещения наносов зависят ог энергии волны, а энер­гия волн различных направлений далеко не одинакова. Западные штормы хотя и редки, но исключительны по своей силе. Энергия девятибалльного шторма, пришедшего с запада, с громадных пространств открытого моря, в две­надцать раз превышает энергию семибалльного юго-во­сточного шторма, который, возникая у Батуми, ещё не успевает разогнать особенно большой волны. Была под­считана энергия волн каждого шторма за год и построена их энергетическая равнодействующая. И вот эта новая равнодействующая легла так, что показала дейст­вительно наблюдавшееся направление берегового потока. Эта работа была проведена советским инженером А. М. Ждановым.