TO THE QUESTION OF THE STABILITY OF THE COASTS OF LAKE ONEGA
Authors:
1.
Moskovskiy gosudarstvennyy universitet im. M.V. Lomonosova
Russian Federation
Russian Federation
2.
Gosudarstvennyy okeanograficheskiy institut im. N.N. Zubova (g. Moskva)
Russian Federation
Russian Federation
Type:
Сonference article
Published:
06.01.2019
Subject area:
UDK 551.435.3
BBK 26 Науки о Земле
BISAC NAT010000 Ecology
BISAC NAT045050 Ecosystems & Habitats / Coastal Regions & Shorelines
BISAC NAT025000 Ecosystems & Habitats / Oceans & Seas
BISAC NAT045030 Ecosystems & Habitats / Polar Regions
BISAC SCI081000 Earth Sciences / Hydrology
BISAC SCI092000 Global Warming & Climate Change
BISAC SCI020000 Life Sciences / Ecology
BISAC SCI039000 Life Sciences / Marine Biology
BISAC SOC053000 Regional Studies
BISAC TEC060000 Marine & Naval
BBK 26 Науки о Земле
BISAC NAT010000 Ecology
BISAC NAT045050 Ecosystems & Habitats / Coastal Regions & Shorelines
BISAC NAT025000 Ecosystems & Habitats / Oceans & Seas
BISAC NAT045030 Ecosystems & Habitats / Polar Regions
BISAC SCI081000 Earth Sciences / Hydrology
BISAC SCI092000 Global Warming & Climate Change
BISAC SCI020000 Life Sciences / Ecology
BISAC SCI039000 Life Sciences / Marine Biology
BISAC SOC053000 Regional Studies
BISAC TEC060000 Marine & Naval
Language:
Russian
Keywords:
the stability of banks, profiles of equilibrium, lake Onega, types of banks, the dynamics of the coast
Abstract (English):
Znachitel'naya ploschad' Onezhskogo ozera obuslavlivaet shodstvo rel'efoobrazuyuschih processov na ego beregah s analogichnymi na morskom poberezh'e. Sledovatel'no, dlya Onezhskih beregov opredelyaetsya otnositel'nyy vozrast, chto predstavlyaet i teoreticheskiy, i prikladnoy interes, tak kak ot etogo zavisit intensivnost' dinamicheskih processov i ustoychivost' beregov. Poslednyaya naibol'shaya dlya beregov, nahodyaschihsya na stadii yunosti (dlya nih aktivnye processy esche ne nachalis') i stadii starosti ili dryahlosti (oni uzhe prakticheski zavershilis'). V svoyu ochered', ot intensivnosti dinamicheskih processov zavisit ob'emy postupleniya zagryaznyayuschih veschestv, v chastnosti, tyazhelyh metallov. Provodimye v techenie neskol'kih let issledovaniya vkupe s analizom literaturnyh dannyh pokazali, chto abrazionnye processy yavlyayutsya vazhnym istochnikom ih postupleniya v vodu ozera.Opredelenie stepeni ustoychivosti berega i prognoz ego dinamiki vozmozhno osuschestvit' metodom postroeniya profiley dinamicheskogo ravnovesiya i sopostavleniya ih s real'nymi profilyami podvodnogo beregovogo sklona. Vyyavleno suschestvennoe otlichie drug ot druga bol'shinstva ih nih, chto ukazyvaet na slabuyu stepen' ustoychivosti znachitel'noy chasti beregov, tak kak profil' podvodnogo beregovogo sklona stremitsya k profilyu ravnovesiya. Proslezhivaetsya zavisimost' konfiguracii profiley ot morfogeneticheskih tipov berega, kotoryh dlya Onezhskogo ozera vydeleno sem': pervichnye, abrazionnye, abrazionno-akkumulyativnye, akkumulyativnye, lagunnye, del'tovye i antropogennye.
Znachitel'naya ploschad' Onezhskogo ozera obuslavlivaet shodstvo rel'efoobrazuyuschih processov na ego beregah s analogichnymi na morskom poberezh'e. Sledovatel'no, dlya Onezhskih beregov opredelyaetsya otnositel'nyy vozrast, chto predstavlyaet i teoreticheskiy, i prikladnoy interes, tak kak ot etogo zavisit intensivnost' dinamicheskih processov i ustoychivost' beregov. Poslednyaya naibol'shaya dlya beregov, nahodyaschihsya na stadii yunosti (dlya nih aktivnye processy esche ne nachalis') i stadii starosti ili dryahlosti (oni uzhe prakticheski zavershilis'). V svoyu ochered', ot intensivnosti dinamicheskih processov zavisit ob'emy postupleniya zagryaznyayuschih veschestv, v chastnosti, tyazhelyh metallov. Provodimye v techenie neskol'kih let issledovaniya vkupe s analizom literaturnyh dannyh pokazali, chto abrazionnye processy yavlyayutsya vazhnym istochnikom ih postupleniya v vodu ozera.Opredelenie stepeni ustoychivosti berega i prognoz ego dinamiki vozmozhno osuschestvit' metodom postroeniya profiley dinamicheskogo ravnovesiya i sopostavleniya ih s real'nymi profilyami podvodnogo beregovogo sklona. Vyyavleno suschestvennoe otlichie drug ot druga bol'shinstva ih nih, chto ukazyvaet na slabuyu stepen' ustoychivosti znachitel'noy chasti beregov, tak kak profil' podvodnogo beregovogo sklona stremitsya k profilyu ravnovesiya. Proslezhivaetsya zavisimost' konfiguracii profiley ot morfogeneticheskih tipov berega, kotoryh dlya Onezhskogo ozera vydeleno sem': pervichnye, abrazionnye, abrazionno-akkumulyativnye, akkumulyativnye, lagunnye, del'tovye i antropogennye.
Keywords:
the stability of banks, profiles of equilibrium, lake Onega, types of banks, the dynamics of the coast
the stability of banks, profiles of equilibrium, lake Onega, types of banks, the dynamics of the coast
Значительная площадь Онежского озера обуславливает сходство рельефообразующих процессов на его берегах с аналогичными на морском побережье, так как для водоема во время штормов характерны ветровые волны высотой до 3 м и более [1], оказывающие заметное берегоформирующее воздействие. Следовательно, для Онежских берегов возможно определение относительного возраста, что представляет и теоретический, и прикладной интерес, так как от этого, равно как и от морфогенетического типа берега, зависит интенсивность динамических процессов и устойчивость берегов. Последняя наименьшая для берегов, находящихся на стадии юности (для них активные процессы еще не начались) и стадии старости или дряхлости (они уже практически завершились). Стадия юности свойственна первичным берегам, а старости- лагунным и некоторым аккумулятивным. Наибольшая активность характерна для берегов, находящихся на стадии молодости, несколько меньшая- тем, которые пребывают на стадии зрелости. Последняя свойственна, как правило, абразионно-аккумулятивным и аккумулятивным берегам, стадия молодости- абразионным [2]. В свою очередь, от интенсивности динамических процессов зависит объемы поступления загрязняющих веществ, в частности, тяжелых металлов. Проводимые в течение нескольких лет исследования вместе с анализом литературных данных показали, что абразионные процессы являются важным источником их поступления в воду озера наряду с водами впадающих рек, а также антропогенным поступлением. Оценка устойчивости берегов позволяет дать примерную оценку интенсивности абразионных процессов в будущем, что, в свою очередь, определяет интенсивность поступления загрязняющих веществ таким способом. Понятие устойчивости морских берегов (в данном случае, оно применимо и к берегам Онежского озера) к размыву включает в себя не только физико-геологические свойства субстрата, но и морфологические особенности береговой зоны, которая подвержена разрушению до стадии выработки профиля динамического равновесия, когда этот процесс затухает или полностью прекращается за счет равномерной диссипации волновой энергии без проявления остаточных деформаций рельефа [2]. Определение степени устойчивости берега и прогноз его динамики возможно осуществить методом построения профилей динамического равновесия и сопоставления их с реальными профилями подводного берегового склона, что и было сделано сотрудниками Государственного океанографического института им. Н.Н. Зубова в ходе полевых работ в 2013-2015 гг. Выявлено существенное отличие друг от друга большинства их них, что указывает на слабую степень устойчивости значительной части берегов, так как профиль подводного берегового склона стремится к профилю равновесия [3]. Для построения профилей равновесия использовалась теоретические разработки Р. Дина и П. Брууна, которые предложили уравнение, позволяющее рассчитать положение поперечного профиля равновесия в любой точке, зная крупность наносов, характерных для данного участка берега, и используя эмпирические коэффициенты. В целом для берегов, сложенных мелкозернистым материалом, уравнение Дина- П. Брууна дает приемлемые результаты [4]. Мелкозернистым материалом подводный береговой склон Онежского озера сложен практически всюду, кроме Северного Прионежья, что позволяет применить данные теоретические разработки для берегов озера. Для Онежского озера выделено семь морфогенетических типов берега: первичные, абразионные, абразионно-аккумулятивные, аккумулятивные, лагунные, дельтовые и антропогенные. В последние десятилетия в связи с ростом уровня озера на 0,5 метров [3] после строительства ГЭС на вытекающей из озера реки Свирь несколько возрос процент абразионных и абразионно-аккумулятивных берегов и снизился процент аккумулятивных. В Северном Прионежье сохранился очень большой процент первичных берегов, на южном побережье - аккумулятивных и дельтовых, на западном- абразионных, что отражает общий характер рельефа, а также мощность и тип характерных для территории четвертичных отложений В целом, практически все построенные профили равновесия при сопоставлении с профилями подводного берегового склона существенно от них отличались, что указывает на потенциальную нестабильность берегов в настоящем и будущем, на то, что следует ожидать для них развития активных абразионных процессов. Однако в ряде случаев они сдерживаются устойчивостью к разрушению волнами берегов, сложенных кристаллическими горными породами или рыхлыми отложениями с уплотненными валунно-галечными отмостками. В целом прослеживается зависимость конфигурации профилей от морфогенетических типов берега. Наибольшая разница между профилями равновесия и профилями дна подводного берегового склона характерна для первичных и абразионных берегов, заметно меньшая- для дельтовых, лагунных и абразионно-аккумулятивных, наименьшая- для аккумулятивных. Для антропогенных берегов сравнительный анализ проводить сложно, так как их поперечный профиль сильно изменен хозяйственной деятельностью человека. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-302-00545\18.
1. Zabrailov A.Yu. Vetrovolnovoy rezhim i usloviya plavaniya na Ladozhskom i Onezhskom ozerah. Moskva, Transport, 1966, 83 s.
2. Ignatov E.I. Beregovye morfosistemy. Moskva-Smolensk: Madzhenta, 2004, 352 s.
3. Issledovanie sovremennogo sostoyaniya i kachestva vod Onezhskogo ozera: Otchet o NIR (zaklyuchitel'nyy) po GK №31/14 ot 16.09.2014 / FGBU «GOIN». Rukovoditel' Zemlyanov I.V. M., 2015, 622 s.
4. Leont'ev I.O. Pribrezhnaya dinamika: volny, techeniya, potoki nanosov. M.: Geos, 2001. 272 s.
