МОРСКОЙ БЕРЕГ

КАМЕННЫЕ И ПЕСЧАНЫЕ РЕКИ

старинных русских сказках часто говорится о мо­лочной реке, текущей в кисельных берегах. Сказка на то и сказка. Но вот оказывается, что не менее удиви­тельные реки бывают и в действительности — каменные и песчаные реки, имеющие водя-ыой «берег».

Что это за реки? Как они образуются и пде текут? Какое отношение они имеют к нашему рассказу?

Самое непосредственное.

Выше мы говорили о том, что волны несут обломочный материал из морских глубин к берегу или от берега в глубь меря. Однако этим работа морских волн не исчер­пывается. Волны переносят массу песка, гальки и валу­нов и вдоль берега. Этот процесс изучал ещё в 1908 году наш старейший геолог — академик В. А. Обручев.

Говоря о поперечном перемещении наносов, мы счи­тали, что волны подходят к берегу под прямым углом. Однако далеко не всегда волны выдерживают это направ­ление. Гораздо чаще они подходят к берегу наискось. Тогда легко заметить, что вода прибойного потока, а вме­сте с ней и все подхваченные ею наносы описывают на пляже плавные кривые линии: они взбегают на пляж под острым углом вместе с водой, а затем скатываются об­ратно в море по линии наибольшего уклона пляжа. Это движение схематически изображено на рисунке 12. У са­мой линии берега, в точке Л, лежат валун, галька и пес­чинка. Прибойный поток увлекает их с собой. Без оста­новки весь путь по пляжу проходит с водой только ма­ленькая песчинка, которая переносится в точку Г, а более тяжёлые валун и галька остановятся на пляже в точках Д и Е, там, где ток воды ослабевает. Но на обратном пути с пляжа поток захватывает с собой гальку и валун и переносит их вниз по пляжу в точки Б и В.

Таким образом, с каждой волной частицы наносов про­ходят определённый «шаг» вдоль берега — пляж «течёт»! Подобный же процесс совершается и на дне, по всей ши­рине подводного берегового склона, но только гораздо медленнее.

Скорость продольного перемещения частиц наносов зависит от их размеров, от величины волны и от угла её подхода к берегу. Чем крупнее частица, тем медленнее её движение; чем сильнее и больше волна и чем более косо подходит она к берегу, тем быстрее движутся частицы.

Если волнение на море не очень велико, скорость бе­регового перемещения частиц легко измерить. Для этого в зону прибоя бросают окрашенную яркой краской гальку и следят, сколько метров и за какое время она прошла. На Чёрном море при силе волнения в 3 балла скорость движения отдельных галек доходила до 43 метров в час, вся же масса окрашенной гальки,— а её было около кубо­метра,— за это время смещалась всего на 17—20 метров.

При сильных штормах вся масса гальки пляжа за сутки проходит около 900 метров. Во время шторма, под­ходящего к берегу под острым углом, вдоль берега течёт целая каменная или песчаная «река». Её называют п о - током береговых (или донных) наносов.

Но ведь сегодня шторм пришёл с одной стороны, а че­рез неделю может прийти с противоположной. Значит, эта «река» через неделю потечёт в другую сторону? Да, так оно и бывает в большинстве мест. Однако этой на первый взгляд случайной смене направлений штормов свойственна определённая закономерность. Направление ветров, а следовательно, и волн, меняется по сезонам и из года в год примерно одинаково, и поэтому каждый год к берегу приходит почти одинаковое количество волн одного и того же направления. Какое-то направление волн
из года в год преобладает. Пусть вчера каменный поток шёл вдоль берега на юг, сегодня он остановился, а завтра повернёт на север,—всё равно если на побережье пре­обладают сильные северные ветры, если равнодейст­вующая волнового режима направлена к югу, мы можем с уверенностью сказать, что в течение года по­ток унесёт камни на юг.

В дальнейшем мы очень часто будем пользоваться по­нятием равнодействующей волнового режима. Как её определить?

Допустим, нам нужно узнать, каков результат дейст­вия двух систем волн, из которых одна шла с севера, а

Другая—с северо-за­пада. На бумаге мы откладываем два от­резка, направление которых должно со­ответствовать напра­влению каждого вол­нения, а длина—про­изведению силы на длительность волне­ния (рис. 13, справа). Затем строим парал­лелограмм так, что­бы оба отрезка были его двумя сторона­ми. Диагональ этого параллелограмма и явится равнодейству­ющей, то-есть сум­мой обеих систем волн по направлению и величине. Её выражают в услов­ных единицах, умножая квадрат высоты волны на её длину и длительность действия. На рисунке видно, что равнодействующая может быть по величине или больше (справа) или меньше (слева) каждой из систем волн,— это зависит от их направления. Если нужно узнать равно­действующую нескольких систем волн, то такое построе­ние повторяют несколько раз, складывая уже полученную равнодействующую с третьей системой волн, и т. д. В ре­зультате мы получим равнодействующую волнового ре­
жима (на последующих рисунках она будет изобра­жаться стрелкой с оперением). Она и определяет направ­ление потока наносов.

Каменные и песчаные «реки» подобно обычным рекам имеют свою глубину и ширину. Глубиной является тол­щина того слоя наносов, который приводится в движение волнами. Ширина этих «рек» зависит от размаха прибой­ного потока. Во время сильных штормов на берегах Крыма и Кавказа приводится в движение вся масса пля - жевой гальки, лежащей на коренной породе. Тогда тол­щина слоя достигает 2 метров, а ширина — 30 и более метров. На песчаных берегах Чёрного моря ширина бере­гового потока больше (до 60—80 метров), а глубина — меньше (70—100 сантиметров).

В тихую погоду, когда дует лёгкий бриз, вместо ка­менной реки вдоль берега течёт галечный «ручеёк» в 2—3 метра ширины и не больше 10 сантиметров глубины.

Изучение галечных и песчаных потоков имеет свою печальную историю. Печальную потому, что почти все наши знания о потоках были получены в результате не­удачной постройки портовых сооружений.

Первоначальная разработка вопроса о потоках бере­говых наносов принадлежит профессору П. К. Божичу.

Ещё до первой мировой войны на Чёрном море, в Гаг­рах, была начата постройка портового мола. Сооружение в виде мощной стены, перпендикулярной к берегу, вывели метров на двести в море. Сразу же после этого берег начал резко изменяться. На юго-восток от мола буквально на глазах — меньше чем за год — растаял широкий га­лечный пляж, украшение одного из лучших курортов нашей страны. Волны подступили к коренному берегу, сложенному здесь глинами, и начали разрушать примор­ский парк и постройки. На северо-западе, наоборот, пляж начал быстро нарастать и выдвигаться к голове мола (рис. 14). Строительство мола было приостановлено.

П. К. Божич дал такое объяснение этим явлениям. Господствующее направление ветра в районе Гагр — се - веро-западное. Волны, вызываемые этим ветром, гонят поток наносов с северо-запада на юго-восток. Мол пере­городил дорогу этому потоку. Поэтому у северо-западной стороны мола наносы начали накапливаться. А на юго - восток от мола волны быстро унесли всю гальку вдоль

Берега на юг. Новая же галька на её смену не поступала, так как мол перегородил поток. По объёму накопившейся к северо-западу от мола гальки П. К. Божи-ч подсчитал,

Сколько гальки проходило вдоль берега за год. Оказа­лось, что поток проносил мимо берега 20 тысяч кубомет­ров гальки в год! Не все эти наносы подавались береговым потоком. Часть их поступала из впадающей в море у Гагр горной речки Жоэквары.

За

Берег к юго-востоку от мола пришлось спешно укреп­лять. В этой работе помогла сама река. Нарастающий широкий пляж постоянно её подпруживал, и в один из осенних паводков Жоэквара прорвала себе новое русло на юго-восток от мола, где берег был размыт (см. рис. 14). Значительные массы наносов начали поступать на размы­ваемый берег из реки, и там вскоре образовался новый пляж. В настоящее время накопление гальки на северо - западе от мола дошло до его «головы» и галька обходит мол. Гагры снова имеют прекрасный пляж, и берег почти не разрушается.