Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Динамика галечного пляжа в зоне влияния берегозащитных сооружений

ВАК РФ 11.00.04, Геоморфология и эволюционная география

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Петров, Виктор Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ

Глава I. СОСТАВ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

Глава П. НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ДИНАМИКИ ЕСТЕСТВЕННЫХ

ГАЛЕЧНЫХ ПЛЯЖЕЙ

1. Основные морфометрические параметры прибойной зоны

2. Расцределение придонных волновых скоростей по профилю галечного пляжа

3. Условия сдвига пляжевого материала.

Глава Ш. ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ПЛЯЖЕВОГО МАТЕРИАЛА И

ПОТОКИ ГАЛЕЧНЫХ НАНОСОВ

1. Формирование активного слоя пляжа.

2. Расходы и поперечная структура вдольбе-регового потока галечных наносов

Глава 1У. ВЛИЯНИЕ В0ЛН00ТБ0ЙНЫХ СТЕН НА ДИНАМИКУ

ГАЛЕЧНОГО ПЛЯЖА

Глава У. ДИНАМИКА ГАЛЕЧНОГО ПЛЯЖА НАХОДЯЩЕГОСЯ

ПОД ЗАЩИТОЙ ПЛЯЖЕУДЕРЖИВАЩИХ СООРУЖЕНИЙ

Введение Диссертация по географии, на тему "Динамика галечного пляжа в зоне влияния берегозащитных сооружений"

Геоморфологические исследования морских берегов имеют большое практическое значение, в частности при обосновании инженерных мероприятий связанных с решением задач зашиты берегов от разрушения волнами, занимающих в настоящее время важнейшее место в системе народнохозяйственных проблем обусловленных освоением береговой зоны морей. В условиях интенсивного освоения береговой зоны Черноморского побережья проблемой большой практической значимости является восстановление и создание новых пляжей, являющихся основным местом отдыха трудящихся. Восстановление утраченных и создание новых искусственных галечных пляжей в большинстве своем цроводится под защитой пляжеудерживающих сооружений в качестве которых преимущественно применяются буны. Одновременно на этих участках побережья выполняются и берегозащитные мероприятия, в виде строительства волноотбойных стен различных конструкций.

Однако, эффективность проводимых мероцриятий по восстановлению или созданию галечных пляжей и их экономическое обоснование во многом определяются знанием природных цроцессов протекающих на пляжах и учетом влияния на них возведенных берегозащитных сооружений. Следует отметить, что, несмотря на длительное применение таких традиционных в црактике морской берегозащиты сооружений как буны и волноотбойные стены, остается нерешенным воцрос оценки степени их влияния на динамику прилегающего галечного пляжа. Наряду с решением чисто практических задач, связанных с повышением эффективности проводимых берегозащитных мероприятий, результаты изысканий по оценке влияния сооружений на береговые процессы представляют определенный интерес для понимания динамики естественных галечных пляжей.

Исходя из большой практической значимости исследований по динамике естественных и находящихся в зоне влияния берегозащитных сооружений пляжей, целью настоящей диссертации является изучение гидро- и литодинамических процессов, протекающих на природных галечных пляжах и оценка влияния на них наиболее распространенных типов берегозащитных сооружений - волноотбойных стен и бун.

При этом решались следующие задачи:

1) на основании природных и лабораторных экспериментов получить зависимости по расчету основных морфометрических характеристик прибойной зоны с учетом параметров волн и наносов (длины и высоты наката, глубины в месте обрушения);

2) дать количественную оценку распределения придонных волновых скоростей вдоль профиля галечного пляжа, включая области обрушения и наката волн, которая необходима как для выяснения условий устойчивости частиц на профиле, так и для расчета волновых нагрузок, испытываемых сооружениями;

3) рассмотреть закономерности дифференциации галечного материала по штормовому профилю пляжа;

4) по результатам природных экспериментов дать зависимость по определению вдольбереговых расходов галечных наносов с учетом параметров волн и крупности материала, слагающего пляж;

5) на основании природных и лабораторных экспериментов исследовать поперечную структуру вдольберегового потока галечных наносов;

6) оценить влияние волноотбойных стен на интенсивность вдольберегового перемещения галечного материала и формируемый штормовой профиль пляжа;

7) исследовать динамику искусственного галечного пляжа, находящегося под защитой системы бун.

Данные задачи решались для условий внутренних бесприливных морей на основе анализа материалов лабораторных и природных экспериментов, цроведенных на галечных пляжах Черноморского побережья Кавказа на базе Черноморского отделения морских берегозащитных сооружений им. А.М.Й^цанова Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства в рамках выполнения научно-технической программы 0.55.12.204 "Разработать и внедрить црогрессивные методы защиты морских берегов от разрушения на основе создания новых берегозащитных сооружений и технологии их строительства, обеспечивающих снижение стоимости, расхода материалов и трудоемкости, повышения качества и охрану ощ)ужающей среды" согласованной Госстроем СССР 7 апреля 1982 г. и утвержденной цриказом Минтрансстроя № 202 от 24 августа 1982 г.

Выполненные исследования позволили существенно уточнить представления о гидро- и литодинамических процессах, протекающих в береговой зоне галечного пляжа. Показано влияние параметров волн и наносов, слагающих пляжи на такие важные для црактики морской берегозащиты морфометрические характеристики црибойной зоны как длина и высота наката волн, глубина в месте их обрушения.

Установлено, что цри проведении экспериментов с морских причалов необходимо учитывать их влияние как на донный рельеф, так и на процессы протекаемые в береговой зоне. По результатам природных наблюдений получена зависимость по определению вдольбере-говых расходов галечных наносов с учетом параметров волн и iqpyn-ности материала слагающего пляж. Детальный анализ распределения крупности и формы части позволил уточнить схему дефференциации пляжевого материала на профиле и в толще. Показана взаимосвязь цроцессов формирования активной толщи пляжа с величиной расхода вдольберегового потока галечных наносов. На основании анализа лабораторных экспериментов дана оценка влияния волноотбойных стен на вдольбереговые расходы галечных наносов и на формируемый штормовой профиль пляжа. Анализ природных наблюдений позволил проследить динамику галечного пляжа, находящегося под защитой бун.

Результаты исследований могут быть использованы цри определении вариантов берегозащиты, а также при проектировании искусственных галечных пляжей, методы расчета которых в настоящее время еще не созданы. Полученные расчетные зависимости войдут составной частью в разрабатываемые в настоящее время Черноморским отделением ЦНИИС методические рекомендации по созданию искусственных галечных пляжей. Часть полученных результатов уже внедрена в практику научно-исследовательских работ Черноморского отделения ЩИИС.

Существующая технология восстановления галечных пляжей включает в себя комплекс работ, включающий возведение гидротехнических сооружений, основными и традиционными из которых являются волноотбойные стены и буны, строящиеся нередко совместно с волноломами, замыкающими межбунные отсеки. Если первые (волноотбойные стены) предназначены для предотвращения размыва особо ценных территорий и по своему назначению не являются средством сохранения или восстановления пляжей, в результате чего они отнесены к пассивным формам берегозащиты, то строительство бун основной своей целью преследует не только сохранение существующих, но и восстановление утраченных галечных пляжей. В результате чего, они относятся к активным средствам берегозащиты /95/. При этом решается ряд задач: сохраняется или восстанавливается пляж, который является основным средством защиты прилегающих цриморских территорий от размыва, создаются благоприятные условия для развития курортной базы, решаются вопросы охраны окружающей природы и ряд других. Волноломы, как самостоятельные сооружения в практике отечественной морской берегозащиты не получили широкого распространения. Обычно они применяются в комплексе с бунами.

Основная идея бунного варианта берегозащиты и создания под его прикрытием пляжа, заключалась в том, чтобы сохранить существующие и где нужно восстановить утраченные галечные пляжи до расчетных размеров, обусловленных конструктивными особенностями бун. Пополнение межбунных отсеков пляжевым материалом должно было осуществляться за счет естественного вдольберегового потока галечных наносов. Однако, во многих конкретных случаях, как например в районе г. Большое Сочи, из-за практически полного отсутствия современного вдольберегового переноса пляжевого материала бунный вариант оказывается не эффективным средством защиты берега от размыва и восстановления новых пляжей без искусственного пополнения межбунных отсеков пляжеобразующим материалом, что широко применяется в настоящее время. Так, например, в районе пос. Адлер на протяжении 4,5 км создан искусственный галечный пляж, находящийся под прикрытием пляжеудерживающих сооружений, питание которого осуществляется за счет материала, привозимого из карьера в ежегодном объеме примерно 25-30 тыс.м3. На некоторых участках побережья между г.Сочи и Туапсе небольшие свободные пляжи создаются из материала получаемого от срезки косогоров/73/. В настоящее время восстанавливаются галечные пляжи без применения пляжеудерживающих сооружений в районе пос. Гагра.

Однако эффективное проведение инженерных мероприятий по бе-регозащите невозможно без знания основных закономерностей динамики галечных пляжей с последующей оценкой влияния на естественный ход береговых процессов различного рода пляжеудерживающих сооружений. Расчетные схемы по созданию искусственных галечных пляжей как свободных, которые также рассматриваются как инженерное сооружение, так и находящихся под прикрытием пляжеудерживаю-щих сооружений должны опираться на строгие научные разработка, основу которых составляют закономерности развития естественных галечных пляжей. Инженерные методы по расчету и прогнозу функционирования создаваемых галечных пляжей должны опираться на достоверный, фактический материал, апробированный в широком диапазоне природных условий.

В последние десятилетия для общей характеристики формирования пляжей предложено несколько математических моделей, условно расчленяющих указанный процесс на два сопряженных явления: выработку динамически равновесного профиля пляжа и эволюцию берегового контура в плане. Наиболее ранние из них - модели Р.Пельнард--Консидера ( TePnard-Conziolere, /157/) и В.Т.Бэккер (Balcbr, /15 7/) - позволяют рассматривать эволюцию береговой линии под действием волн как аналог процесса диффузии. Существенным недостатком модели Р.Пельнард-Консидера является ее одномерность (модель работает при постоянном профиле пляжа). В двумерной модели В.Т.Бэккер этот недостаток устранен учетом поперечных перемещений наносов при выработке динамически равновесного берегового профиля, но область применения этой модели все же оказывается ограниченной малыми углами подхода волн, поскольку влияние рефракции и дифракции последних в ней не учтено. Р.Ф.Хит {Wwik, /142/) предложена математическая модель волнового рассеивания берегового выступа, сложенного галечными наносами.

Указанные теоретические схемы получили дальнейшее развитие в математической модели динамики искусственных форм берегового рельефа, разработанной в 1975-1981 гг. в Черноморском отделении ЦНИИС (авторы - канд.геогр.наук 0.Л.Рыбак и ст.научн.сотрудник Л.И.Супрунов). В данной модели, как и в схеме В.Т.Бэккер, процесс исследуется в двух составляющих: поперечной и вдольбереговой. Предполагается, что выработка динамически равновесного профиля пляжа определяется только параметрами прибойных волн и составом слагающих склон наносов. Предельная форма профиля обеспечивает равномерное по длине распределение волновой энергии.

Эволюция береговой линии в плане поставлена в зависимость от соотношения емкости вдольберегового потока (определяемой теми же факторами, что и форма пляжа) и фактического поступления наносов с наветренных участков берегового контура. По указанной модели выработка динамически равновесного профиля должна происходить значительно быстрее, нежели формирование контура берега в плане. Таким образом, начиная с некоторого момента, оказывается возможным смещение берегового профиля без изменения его формы (т.е. параллельно самому себе). Применяя спектральный подход к оценке волнения, исследуя трансформацию волновой энергии и формирование расхода наносов с использованием эмпирических данных и фундаментальных разработок М.Лонге-Хиггенса, В.В.Лонгинова, Р.Д.Комар, В.В.Сакварелидзе и делая ряд допущений, авторы модели получили метод расчета динамически равновесной формы профиля пляжа, фракционного распределения наносов на нем и поперечной структуры вдольберегового потока пляжеобразующего материала. Следует сразу же оговорить, что полученная структура оказывается фиктивной, поскольку не связана с действительным содержанием отдельных фракций в составе исходной смеси (которое может существенно регламентировать процесс).

Перечисленные выше, в основном, теоретические методики расчетов дают результаты, значительно генерализованные во времени и пространстве. При необходимости оценки масштабов процесса за продолжительные периоды в -этих методиках приходится оперировать его усредненными темпами, обоснованное принятие которых в условиях нелинейности само превращается в достаточно сложную задачу. Более правильный в такой обстановке дифференциальный подход, основанный на мелкоэтапном решении вопроса о взаимной подстройке гидравлики прибоя и морфологии пляжа, даже с применением ЭВМ оказывается слишком громоздким. При неустановившемся режиме волнения задача усложняется еще больше. Кроме того, реализация теоретических схем невозможна без предварительного определения исходных параметров, граничных условий, уточнения роли отдельных факторов и некоторых дополнительных обстоятельств. Важное значение приобретает опытная проверка теоретических расчетов. Все это говорит о том, что дальнейший прогресс в разработке методики таких расчетов существенно зависит от развития эмпирических исследований (природных и лабораторных).

Переходя к оценке эмпирической изученности процесса волновой переработки отвала в пляж, можно отметить следующее. Работ, специально посвященных этому вопросу (и, в частности, динамике галечных отвалов), нам пока неизвестно. Правда, некоторую аналогию указанному процессу можно усмотреть в волновой переработке устьевых баров рек, исследовавшейся, в качественном отношении, В.В.Ромашиным /85/ и А.Н.Бутаковым /9/, а в количественном - Д.В.Ого-родниковым /70/. Однако, во-первых, устьевой бар может считаться аналогом только затопленного отвала, во-вторых, сама аналогия в этом случае оказывается неполной ввиду наличия за баром речного устья и, в-третьих, любой отвал, по своему сложению, сильно отличен от естественных форм рельефа, образованных переотложением наносов текущей водой. Последнее из перечисленных обстоятельств значительно усложняет проблему. Структурное преобразование отвала в пляж, по своему характеру, включает в себя элементы механики грунтов, т.е. выходит за рамки чисто гидродинамических явлений. Ни одна из предложенных ранее схем не учитывает этого важного обстоятельства.

Таким образом, существующие математические модели, принципиально пригодные для расчета волновой переработки галечного отвала в пляж, требуют существенного усовершенствования, а эмпирической основы для такого усовершенствования пока не создано.

При всем внешнем многообразии гидролитодинамических явлений, протекающих в береговой зоне моря, их сущность едина - взаимодействие волн с береговым склоном, направленное к вьцэаботке их взаимного соответствия (динамического равновесия). Формы достижения такого соответствия могут быть разными. На участках склона, сложенного неподвижным материалом, указанное соответствие достижимо только за счет изменения волновых параметров (рефракции и трансформации волн). Там же, где склон сложен подвижным материалом, оно достигается, главным образом, путем переотложения наносов и переформирования склона.

В природной обстановке почти всегда реализуется нестационарный тип пляжеобразования, в котором имеет место определенное несоответствие рельефа пляжа параметрам синхронно наблюдаемых волн. Неустойчивость волновой обстановки делает само понятие динамического равновесия довольно условным. Тем не менее, колебательный (обратимый) характер указанной неустойчивости дает право принимать в качестве равновесного состояния пляжа тот предел, вокруг которого происходят многолетние флуктуации его рельефа. При этом возникает необходимость генетической увязки морфологии равновесного пляжа с определяющими факторами: параметрами волн и наносов.

Расчетные параметры среды, используемые при проектировании неразмываемых берегозащитных сооружений, регламентируются соответствующими СНиПами, в которых главное внимание сосредоточено на предельных значениях этих параметров, соответственно заданному сроку службы сооружения (т.е. классу его капитальности). ПРи переходе к сооружениям размываемого типа существенное значение приобретают все параметры среды, влияющие на подвижность наносов. Наиболее естественным для оценки способности волн перемещать наносы является энергетический подход к волновому режиму. Принципиальная разработка волноэнергетического метода была выполнена A.M.Ждановым /23/. Указанный метод обосновывал только режимную сторону вопроса. Позже появилось несколько работ, акцентирующих внимание на распределении волновой энергии в системе волн /65, 67/. Однако, никем еще не предпринималось серьезных попыток проанализировать этот вопрос одновременно в системном и режимном аспектах и в приложении к выработке динамически равновесного профиля пляжа.

Говоря об оценке энергии прибойных волн, нельзя умолчать о тех трудностях, с которыми приходится сталкиваться при необходимости восстановления волнового режима на неизученных участках морских побережий. Существует два рекомендованных метода такого восстановления: I) расчетом по ветрам /66/ и 2) переносом данных с прибрежных волномерных постов черех глубоководную зону моря /25/. Первый метод предполагает знание ветрового режима на акватории моря, и в районах с большой повторяемостью зыби становится ненадежным. Второй метод сильно зависит от местных условий экранирования прибоя на реперном волномерном посту. Выполненные в Черноморском отделении ЦНИИС экспериментальные расчеты по двум указанным методикам обнаружили большое расхождение результатов, выразившееся не только в искажении величины береговой проекции энергетической равнодействующей, но даже в перемене ее направления, противоречащей морфологически зафиксированной направленности вдольберегового потока наносов.

Наряду с параметрами действующих волн, на подвижность пля-жевого материала существенно влияет сопротивление частиц наносов сдвигу (их 1фупность, плотность и форма). В условиях русловых (поступательных) потоков это свойство исследовано достаточно подробно /14,19, 51, 110/. В последнее время аналогичные разработки стали выполняться и применительно к волновым потокам, в которых предполагаются значительные ускорения /12, 61/. Однако, в указанных разработках рассматривается, преимущественно, зона, предшествующая обрушению волн и накату прибойного потока на пляж. Полученные зависимости неудобны для практического использования, поскольку связывают крупность сдвигаемых частиц не с параметрами волн, а с такой трудноопределимой величиной, как максимальная придонная скорость. Совершенно не исследован вопрос о влиянии на условия сдвига наносов неоднородности их состава. А, мевду, тем, в огромном большинстве случаев, пляжевый материал неоднороден, так что его вовлечение в транспорт может носить избирательный характер. Эта избирательность перемещения неизбежно предполагает взаимодействие частиц разных фракций: относительно крупные нано-' сы влияют на подвижность более мелких, либо динамически затеняя участки берегового склона /14/, либо, наоборот, интенсифицируя транспорт посредством соударений частиц /17, 50/. Поэтому представляется целесообразным выделение двух разных пороговых состояний пляжевого материала: I) индивидуального сдвига частиц отдельных фракций и 2) массового сдвига всей смеси наносов. Второй из этих пределов особенно интересен, поскольку зависит не только от 1фупности частиц, но и от их относительного содержания. Природные исследования в горных русловых потоках /86/ показали, что массовый сдвиг неоднородного галечного материала носит лавинообразный характер и связан со сдвигом частиц наиболее многочисленной фракции. В роли последней обычно выступают наносы средней крупности

50% по кумулятивной кривой грансостава). Влияние неоднородности наносов на критические условия сдвига частиц отдельных фракций учитывается введением в расчетные формулы коэффициента неоднородности, определяемого по одному из рекомендуемых в литературе методов.

Динамика пляжеобразующих наносов интересует практику морской берегозащиты в двух отношениях: I) с точки зрения валовой количественной оценки транспорта этих наносов как составляющей их баланса и 2) в отношении механизма и стуктуры такого транспорта (сортировки материала и выработки рельефа).

Первые количественные оценки вдольберегового перемещения галечного материала на пляжах Черноморского побережья Кавказа, выполненные П.К.Божичем /7/ и Д.Свищевским /96/, опирались на эпизодические съемки пляжевой полосы. Этот интегрально-объемный метод исследований (нашедший впоследствии широкое применение в работах В.П.Зенковича /29, 30, 32/), обеспечивал приближенное определение лишь результирующей величины вдольберегового потока наносов и оказался недостаточным для увязки последней с характеристиками волнового режима. Указанный недостаток был устранен детальными натурными исследованиями А.М.Жданова /24/, проведенными на рубеже сороковых-пятидесятых годов. Методика А.М.Жданова соединила в себе элементы объемного и индикаторного методов и позволила впервые перейти к расчетам миграции наносов по параметрам действующих волн. Однако, поскольку в предложенной эмпирической связи никак не учтено влияние крупности и состава пляжевого материала, попытки ее распространения за пределы экспериментального участка берега нельзя считать обоснованными. Позже для расчета вдольбереговых расходов наносов были предложены различные зависимости, как правило, лабораторного происхождения.

Их общим недостатком является сравнительная узость, либо даже неопределенность области применения к природным условиям.

Анализ механизма перемещения и сортировки неоднородных пля-жеобразуюгцих наносов прибойным потоком представляет наиболее сложную область исследований берегового процесса. Сложность эта обусловлена как высокой динамичностью протекающих в этой зоне явлений, так и чисто техническими трудностями их достоверной регистрации. Основное внимание при этом уделяется следующим природным явлениям: I) энергетическим превращениям в накате, исходным характеристикам и пределам действия прибойного потока, 2) пространственно-временной структуре (гидравлике) наката-отката, 3) условиям сдвига и механизма перемещения наносов прибойным потоком, 4) результирующей продольно-поперечной сортировки пляжеобразую-щего материала и выработки динамически равновесного рельефа пляжа. Далее характеристика изученности процесса дается в указанной последовательности.

Вопрос об энергетических превращениях, сопровождающих окончательное разрушение волн, исследован крайне слабо. В 1971 году была опубликована работа А.Фюрабётера ( Fи/ггаЦоЬёг, /133/), посвященная такми превращениям только за счет аэрации. Более полно структура потерь волновой энергии в прибое рассмотрена Ф.Джер-ритсеном ( (т£ Frit gen, /136/), который вьщелил три специфических компонента таких потерь: трение о дно, обрушение волн и энергообмен между разными участками волнового спектра. Таким образом, имеющиеся разработки не освобождают от необходимости прямой регистрации основных параметров зарождающегося прибойного потока.

Исследования общей гидравлики прибоя развернулись, в основном, с середины пятидесятых годов. Обзор зарубежных разработок в этой области содержится в труде Б.Меоте и Ф.С.Коч {LeMekquU, /156/). В теоретическом плане вопрос исследуется в работах BJfeoTe /155/, Я.А.Бэттис ( Botttjes9 /121/), Р.М.Киладзе

15/, А.А.Якимова и А.И.Янушаускаса /116/, В.МЛяхтер и А.Н.Ми-литеева /64/, Д.Х.Перегрина ( Peregrinef /165/), В.В.Сакваре-лидзе /92/, И.Ш.Шадрина /109/, Б.В.Шуляка /112/, Е.Д.Кокелит (CokeEet* /129/), К.Е.Пирсона {'Pear-Sort, /164/).

Собственно зоне наката посвящена только часть перечисленных работ. Для описания явления заплеска применяются разные математические модели: неустановившийся поток без учета сил сопротивления, подвижная область размазанного разхжва, бор и др. Задача решается с привлечением уравнений движения, неразрывности, сохранения энергии и импульса. В последних работах используются численные методы решения уравнений мелкой воды. Особо выделяется работа Д.Х.Перегрина /165/, рассматривающая двухслойную модель сдвиговой волны и решающая вопрос о происхождении вторичных отраженных волн в откате. Результаты большинства исследований представлены в виде уравнений для расчета некоторых интегральных характеристик потока наката: длины, высоты, средней и максимальной скорости. При этом разными авторами роль решающих факторов процесса (уклона пляжа и крупности отложений) трактуется по-разному, вплоть до диаметрально цротивоположных точек зрения. Области применения полученных зависимостей довольно ограничены, поскольку в них не учитываются влияния фильтрационных явлений и энергетических потерь на транспорт наносов. Слабо исследована фаза отката. Методик, пригодных для детального структурного расчета потоков наката и отката, пока не создано вообще.

Большая группа работ посвящена исследованиям указанных явлений в лабораторных условиях. Сюда относятся работы К.Н.Грэхем iQ-rantllOirri;/1ЪЧ/). Я.В.Холла и Дж.М.Уаттса ( HatEf Wattg, /138/), К.Каплан ( КарЕаП, /148/), Ф.Вэссинга ( , Т.Сэвилла /169/), Р.П.Сэвэджа (

Sawge,/168/), И.А.Ханта ( \\unt7 /139/), Т.Кишиа и Х.Саеки Hi skia, Soteh, /150/), К.Д'Ангремонда и И.Х.Ван.Ооршота Сci'AnqremoriattVanOor'slio't, /118/), Х.Хироши ( Hiroski, /143/), Д.Я.Сазерленда ( SuiJier8omdf/i4Q/\9 А.Роуза и Я.А.Бэттиса ( Tloos, $aitjes, /167/), В.Г.Ван.Дорн ( yart Дот, /171/) и других исследователей. Практически все эксперименты велись на жестких (неподвижных) откосах и в ограниченных диапазонах уклонов. Влияние на накат шероховатости и цроницаемости склона исследовалось только Р.П.Сэвэджем /168/. В работах К.д'Ангремонда и И.Х.Ван.Ооршота /118/, Х.Хироши /143/ и А.Я.Сазерленда /170/ исследования велись при нерегулярном волнении. И.А.Хант /139/ получена первая зависимость относительной высоты наката от высоты и периода обрушивающихся волн, широко используемая зарубежными авторами. Т.Киши /150/ и В.Г.Ван.Дорн /171/ дополнили эту зависимость учетом влияния уклона откоса. По уклонам и условиям обрушения волн, для рассматриваемой здесь темы наиболее подходят результаты опытов Ш.Вэссинга /172/, Т.Киши /150/, А.Роуза /167/.

Натурные исследования гидравлики наката немногочисленны. Здесь можно упомянуть работы В.К.Гуделиса /18/, В.И.Кирлиса /47/, Н.С.Сперанского /99/, Е.Вэддель ( \bladdel?7 /173/), Х.Х.Детте и А.Фюрабётера ( FukraSoier, /131/, Д.А.Хантли и

А.И.Боуэна ( Воч/егь, /145/), Г.М.Центерадзе/113/,

Ю.А.Хансен ( [4аП-seгг.9 /140/). Среди перечисленных исследований непосредственно приглубым галечным пляжам посвящены только работы Н.С.Сперанского /99/ и Г.М.Центерадзе /113/. Особое место занимает работа Д.А.Хантли и А.И.Боуэна /145/, в которой проводится сопоставление натурных данных по приглубым и отмелым пляжам. Г.М.Центерадзе /113/ получены эмпирические формулы для оценки длины и средней скорости наката. Н.С.Сперанский /99/ исследовал максимальные скорости потока заплеска и общий характер их изменения по профилю.

До сих пор недостаточно разработанным остается вопрос оценки начальных условий влечения пляжеобразующих наносов. Возможность перенесения в пробойную зону зависимостей, установленных на русловых потоках, дискуссионна. В работе П.Комара и М.Миллера (tf-Ctnoir-, Щ'сЕЕеГ, /153/) утверждается недостаточность критерия Шильдса применительно к потокам волнового характера ввиду того, что указанный щжтерий не учитывает влияния ускорений. Напротив, О.С.Мадсен и В.Д.Грант ( MadS0Kf Gran-i, /158/), в статье, опубликованной тремя годами позже, доказывают равную цри-менимость этого критерия ко всем типам потоков (включая и волновые). Исследования затронутого вопроса ведутся, в основном, двумя методами: теоретически (оценкой равновесия сил, действующих на частицу наносов) и экспериментально. Наиболее полные теоретические разработки в этом направлении содержатся в труде М.С.Карст иу с ( X-arsie * /128/). Экспериментальные данные приводятся Р.А.Бэгнольдом ( Ъад,По1о17 /119/), М.Манохар (Mariokoir, /159/) П.А.Волковым /12/, Р.Я.Рэнсом и Н.Ф.Уорреном (Яаясв№ггег1г/~Ш/), И.Я.Поповым и Н.М.Горшуковой /80/ (все перечисленные источники характеризуют условия сдвига вне зоны опрокидывания волн и наката). В натурных условиях этот вопрос не исследовался.

Большой интерес для оценки механизма перемещения наносов представляет возможность отрыва частиц от берегового склона (т.е. явление сальтации). В последнее время появился ряд работ, по новому освещающих природу указанного явления и его влияние на гидравлику потока. Опираясь на результаты экспериментальных исследований Ю.Н.Кривенко /50/, Н.Н.Гришин /17/ и Х.Накагава /163/) доказывают ведущую роль в отрыве частиц от дна, от их взаимных соударений. В исследованиях С.Д.Доброклонского /20/ и Н.А.Михайловой /68/ обращено внимание на снижение критических скоростей отрыва при наличии восходящих фильтрационных токов в поверхностном слое грунта и на их повышение - при нисходящих токах. Последнее обстоятельство должно оказывать большое влияние на подвижность материала в зоне наката-отката, где имеет место фазовое чередование инфильтрации и высачивания. Кроме того, Н.А.Михайловой /68/ отмечено снижение критических скоростей в зонах ускоренного течения. Указанный эффект, по-видимому, тоже связан с появлением восходящих фильтрационных токов при ускорении основного потока (нарушение гидростатического равновесия).

Ряд работ посвящен анализу скоростей перемещения наносов однонаправленными или волновыми потоками (для первых анализируются действительные скорости переноса, для вторых - результирующие в проекции на береговую линию). В экспериментальной работе М.Байазит и Х.Денкер ( 3ayaz-it7 ДепкеГ-, /122/) обнаружено сильное влияние относительной шероховатости дна на продолжительность фазы покоя влекомых частиц наносов: при увеличении шероховатости вдвое эта фаза удлиняется в 30 раз. Соответственно меняется и усредненная во времени скорость перемещения частиц (характеризующая расход наносов). В работе В.В.Романовского /84/ аналогичный эффект проявляется в изменении относительных скоростей твердых частиц, движущихся в режиме сальтации: в момент сдвига отставание этих частиц от потока равно скорости последнего, а при развитом взвешивании это различие в скоростях полностью исчезает. Сходные результаты получены в работах Я.Р.Фрэнсис ( Francis, /132/) и К.М.Арбулиевой с соавторами /5/. Вместе с тем, натурные исследования Р.Р.Батлер ( $и iter, /126/) и Х.Масатаро и С.Такасуке ( HasataTD? То/ка €ukof /160/) не обнаружили каких-либо различий в скоростях перемещения разных фракций наносов, что дало повод к увязке сортировки материала исключительно только с процессом его дробления и истирания. Большой интерес представляет работа И.Боуген ( Ъоуеп., /124/), анализирующая эффект гистерезиса в системах переноса руслоформи-рующих наносов. Работ, посвященных специально натурной оценке вдольбереговой подвижности галечных наносов, сравнительно мало. Эти исследования В.М.Пешкова /77/, О.И.Халатяна /106/, Е.Ф.Мэт-тхевса с Matthews, /161/) и упомянутая выше работа Х.Масатаро /160/. Размеры деятельного слоя галечных пляжей определены только в работе А.И.Введенской /II/.

Сравнительно слабо разработанной, применительно к галечным пляжам, остается проблема сортировки наносов и формирование динамически равновесного профиля. В широком аспекте эта проблема затронута Н.С.Сперанским /100/. Теоретические исследования динамически равновесного профиля галечного пляжа выполнены С.С.Григоряном /16/ и В.В.Сакварелидзе /90/. В первой из упомянутых работ анализируется случай уравновешивания силы тяжести лежащей на склоне частицы гидродинамическим сопротивлением и силой трения в фазе отката прибойного потока. При этом положение частицы на склоне считается неизменным, что очевидно, должно характеризовать статическое равновесие. В этом отношении, более соответствующими действительности представляются построения В.В.Сакварелидзе /91/, основанные на анализе устойчивости колебаний прибойного потока. Известными недостатками этих построений являются ограниченность решения случаем нормального подхода волн, неучет фильтрации (приобретающей на галечных пляжах большое значение) и-отсутствие натурно-экспериментальной проверки полученных зависимостей. Полуэмпирические исследования поперечного перемещения наносов и выработки равновесного црофиля пляжа, с использованием лабораторных экспериментов, проводили многие авторы, но только отдельные из этих работ применимы к условиям галечных пляжей. Наибольший интерес, в этой связи, представляет работа Е.Хыома С Uijptf /144/), выполненная в Делфтской лаборатории. Указанным автором проведено исследование процесса выработки црофиля пляжа в гравийном материале с вариацией исходного уклона, крупности частиц, высоты и периода регулярных волн, а также при трех разных углах их подхода к берегу. Выдвижение склона было равномерным по всей длине модели (без мысов и бухт). Опыты сопровождались регистрацией наиболее важных параметров среды: наката, критических скоростей сдвига наносов и их сортировки, формы берегового црофиля. Среди полученных результатов особый интерес вызывают два положения. Во-первых, утверждается слабая зависимость вдольберегового транспорта наносов от величины потока волновой энергии по линии обрушения (вывод достаточно парадоксальный). Во-вторых, обнаружена связь между 1фитическими скоростями сдвига и глубиной воды, аналогичная условиям в русловых потоках.

В натурных условиях динамика естественных галечных пляжей изучена односторонне: при значительном числе работ, анализирующих общие качественные тенденции этого процесса, почти нет исследований его механизма в количественном выражении. Для устранения такого недостатка необходима постановка специальных, комплексных наблюдений в прибойной зоне непосредственно в штормовых условиях. На галечных пляжах указанная задача была частично решена А.М.Дца-новым в 50-х годах. С 1974 года в Черноморском отделении ЦНИИС организованы штормовые наблюдения со свайных эстакад в двух пунктах Черноморского побережья Кавказа. Часть полученных результатов нашла отражение в работе Н.А.Ярославцева /117/.

Вопрос сортировки на. галечных пляжах (особенно по фазам волнового режима) относится к числу наименее разработанных. Существует представление /100/, что при стационарном волнении пляже-вый материал дифференцируется на профиле соответственно зональности гидравлических условий. В конечном счете, такая дифференциация ведет к повышению степени однородности наносов в каждой точке активного слоя пляжа (сравнительно с подстилающим массивом отложений). Это интересное явление можно назвать формированием отмостки. Но в практике литодинамических исследований под формированием отмостки обычно понимается частное проявление этого процесса, заключающееся в относительном обогащении поверхностного слоя отложений крупнозернистыми фракциями за счет некомпенсированного выноса более мелких частиц. При определенных условиях такое обогащение может нарушать подвижность материала и, тем самым, ограничить выработку динамически равновесных форм берегового рельефа. Это оцределяет большой интерес, проявляемый к упомянуто^ явлению. Как и многие другие вопросы динамики наносов, формирование отмостки раньше начало исследоваться в русловых потоках. В этой связи следует назвать работы В.С.Кнороза /49/, В.Ш.Цыпина /114/, М.Н.Бухина и В.В.Онищука /10/, М.Рэйазит ( Tayazii, /123/), Н.И.Зудиной с соавторами /38/, Р.Гарде,

A.К.Эль-Шейха и С.Дитте (Qarde, At-Qkaikk, Л/135/), А. М. Му-саева /69/), Т.Дэй ( Д&у ? /130/). Применительно к формированию отмостки под действием волн пока известна лишь одна работа

B.С.Алтунина и Ю.В.Писарева /4/. При переменных волновых условиях процесс сортировки пляжеобразующегося материала меняется соответственно изменениям положения и структуры зоны наката. Получаемая при этом интегральная картина распределения отложений на природных галечных пляжах оказывается крайне пёстрой и допускает районирование только в самых общих чертах (в укрупненных показателях). Тем не менее и эта весьма приближенная картина цредставляет интерес в связи с оценкой возможных цределов формирования галечных пляжей. Имеющиеся на этот счёт характеристики пляжей Черноморского побережья Кавказа довольно фрагментарны, и, как цравило, не увязаны с основными факторами, либо не сведены в стройную генетическую систему, допускающую прогнозирование явлений. Среди работ, содержащих полезную информацию по рассматриваемому вопросу (включая морфологию и динамику пляжей побережья в режиме), можно назвать исследования В.П.Зенковича /36, 31/, А.В.Живаго /27/, Ю.С.Кашина /41/, А.В.Зарва /28/, В.В.Лонгинова /57, 59/, А.Г.Кик-надзе /42/, А.Ю.Агаркова /2/, Я.Ф.Хачапуридзе /108/, О.И.Халатя-на /107/, И.П.Геловани /13/, В.М.Пешкова /37/.

Однако, не смотря на обилие вышедшей литературы можно кан-статьфовать, что многие вопросы исследованы недостаточно. Даже для таких простых, но крайне важных для инженерного проектьфова-ния искусственного галечного пляжа характеристик прибойной зоны как длина и высота наката волн, глубина в месте их обрушения нет надежных зависимостей, учитывающих параметры волн и наносов. Еще менее изученным вопросом является динамика созданных искусственных галечных пляжей как свободных, так и находящихся под прикрытием пляжеудерживающих сооружений. Специальных исследований по динамике искусственных галечных пляжей не встречается, за исключением отрывочных сведений общего характера. Крайне слабо изучен вопрос влияния берегозащитных сооружений на естественный ход береговых процессов, за исключением описания некоторых негативных последствий на динамику пляжа /15, 33, 44, 78, 79/.

Таким образом, выполненный обзор литературы позволяет утверждать о недостаточной изученности природных процессов, протекающих на галечных пляжах и влияния на них берегозащитных сооружений.

Заключение Диссертация по теме "Геоморфология и эволюционная география", Петров, Виктор Алексеевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Геоморфологические исследования морских берегов имеют большое практическое значение, в частности при обосновании инженерных мероприятий, связанных: с решением задач защиты берегов от разрушения волнами, занимающих в настоящее время важнейшее место в системе народнохозяйственных проблем обусловленных интенсивным освоением береговой зоны морей.

Учет последствий оказываемых сооружениями на естественный ход береговых процессов имеет важное значение для экономического обоснования проводимых берегозащитных мероприятий. Следует отметить, что, несмотря на длительное применение в практике морской берегозащиты таких традиционных сооружений как бун и волноотбой-ных стен остается нерешенным вопрос оценки степени их влияния на динамику прилегающего к ним галечного пляжа. Мало изученными остаются процессы протекающие на естественных галечных пляжах, знание и учет которых во многом определяет эффективность проводимых берегозащитных мероприятий.

Исходя из этого, автором на основе проведенных природных и лабораторных экспериментов выполнен анализ гидро- и литодинами-ческих процессов, протекающих на галечных пляжах и дана оценка степени влияния на них наиболее распространенных типов берегозащитные сооружений - волноотбойных стен и бун. Выполненные исследования позволили получить следующие результаты.

I. При выполнении природных экспериментов с причалов, либо любых других свайных конструкций необходимо учитывать влияние опор сооружений на процессы протекающие в береговой зоне. Наиболее сильное влияние опоры причалов оказывают на формируемый профиль пляжа и на распределение волновых скоростей. В результате повышения турбулентности на подводном песчаном склоне в зоне раср положения причала формируется ложбина размыва имеющая отметки на 1,5-1,7 м ниже профиля пляжа вне зоны влияния сооружения. Для подводной части галечного пляжа характерна аккумуляция материала.

Зона влияния опор на формируемый профиль пляжа распространяется на 40-50 м по обе стороны от причала, а существенные деформации рельефа отмечаются на расстоянии 5-10 м. Этот фактор необходимо учитывать при анализе данных природных экспериментов, полученных на причалах.

2. По результатам природных и лабораторных экспериментов получена зависимость по определению длины наката волн на галечный пляж, учитывающая параметры волн и наносов. В качестве последних взяты средняя крупность и коэффициент Траска, определяющие фильтрационные свойства пляжефор^ирующего матери ал а.Длина наката волн на пляжи, сложенные одинаковым по крупности материалом. но отличающимся по своей степени однородности, будет тем большей, чем менее однородны наносы.

3. Высота наката для стадии динамического равновесия не зависит от параметров пляжеформирующего материала, а определяется только волновыми условиями, в частности высотой и крутизной волны. Наибольшая высота наката,в качестве которой взята величина 1% обеспеченности не превышает высоту волны той же обеспеченности.

4. Статистическое распределение длины и высоты наката идентично статистическому распределению высоты волны в системе, что можно использовать при расчетах морфометрических параметров прибойной зоны любой обеспеченности.

5. Распределение придонных волновых скоростей вдоль профиля галечного пляжа до зоны обрушения, т.е. в области волн с сильной деформацией, зависит от глубины и крутизны подходящих волн.

На одной и той ж,е глубине крутые волны развивают большие придонные скорости по сравнению с пологими и обрушение их происходит на больших глубинах. Изменение придонных волновых скоростей вдоль профиля пляжа для крутых волн происходит более равномерно. Для пологих волн отмечается резкое увеличение скоростей перед зоной обрушения.

6. В начале зоны обрушения придонная волновая скорость равна скорости распространения волны. По зоне обрушения, ширина которой определяется типом обрушения волны, обусловленным ее параметрами, придонная волновая скорость изменяется пульсационно, достигай: своего максимального значения в 1,7-1,8 раза превышающего величину скорости начала зоны обрушения. В конце зоны обрушения, чему соответствует полное опрокидывание гребня, придонная волновая скорость равна скорости распространения волны.

7. После окончательного опрокидывания гребня волны начинается накат в своем чистом виде, как возвратно-поступательный поток. В начале наката скорость резко возрастает, достигая удвоенной величины скорости начала зоны обрушения, что является максимумом для всей береговой зоны. После достижения максимума скорость постепенно убывает до нуля к вершине наката. Темп убывания скорости зависит от параметров волн и наносов, слагающих пляж. Положение на профиле максимума скорости в накате определяется крутизной волны.

8. Основным фактором силового воздействия на наносы являются скорости продуцируемые волнением. Однако при определении начальных условий движения наносов необходимо учитывать степень их неоднородности. Для приведения в движение материала определенной крупности при неоднородной грунтовой смеси необходимо приложить большее волновое усилие, чем при однородной.

9. При воздействии волн на материал исходной отсыпки происходит дифференциация наносов по профилю пляжа. Распределение материала по крупности на профиле в общем соответствует гидродинамическому режиму прибойной зоны. Существенное влияние оказывает форма частиц. Наиболее крупный материал сосредотачивается в районе зоны обрушения и в надводном береговом вале. Однако, если к зоне обрушения оттягивается округлый материал, то в штормовом береговом вале сосредотачиваются уплощенные частицы.

10. Поверхностный слой пляжевых отложений в пределах прибойной зоны формируется из однородных наносов, в результате сортировки и удаления мелких фракций. В следствие чего, в каждой точке штормового профиля однородность пляжевого материала выше, чем в исходном составе отсыпаемой грунтовой смеси.

11. Удаление мелких фракций из поверхностного слоя пляжевых отложений штормового профиля осуществляется двумя путями: отчасти они выносятся во вдольбереговом потоке наносов, а в большинстве своем мелкие (песчаные) фракции погружаются ниже поверхностного слоя, сложенного относительно крупным материалом.

12. Формируемая волнением из материала исходной отсыпки активная толща галечного пляжа представлена двумя слоями: верхнего-сложенного крупными однородными по составу наносами и нижнего, который подстилает верхний, - состоящего из песчаных фракций.

13. Во вдольбереговое перемещение вовлекаются наносы только верхнего, относительно крупного слоя активной толщи. Нестационарность волнения и разное соотношение фракций в составе пляжеобра-зующих наносов вносят искажения в рассмотренную модель дифференциации материала по профилю и в толще.

14. В основу зависимости для расчета вдольбереговых расходов потоков галечных наносов положена их связь с вдольбереговой составляющей потока волновой энергии по линии обрушения, крутизной волны и крупностью пляжевого материала. Полученная зависимость сопоставлена с данными природных экспериментов, показавшими хорошее соответствие.

15. Оценка влияния волноотбойных стен на динамику галечного пляжа выполнена по результатам гидравлического моделирования на пространственных моделях. Влияние волноотбойных стен на интенсивность вдольберегового перемещения галечного материала не однозначно. При ширине надводного галечного пляжа меньше полуторной длины наката (считая ее от статического уреза) и до расположения волноотбойной стены по линии вершины наката, стены приводят к увеличению вдольбереговых расходов.

Максимального значения вдольбереговые расходы достигают при расположении волноотбойной стены в вершине заплеска. Величина максимума помимо параметров волн зависит от степени однородности пляжевого материала.

16. При появлении видимого отражения прибойного потока от волноотбойной стены и по мере его увеличения, т.е. приближении стены к урезу, вдольбереговые расходы уменьшаются и становятся меньше величин характерных для "свободных" галечных пляжей.

17. Влияние волноотбойных стен на интенсивность вдольбереговых расходов обусловлено процессами протекающими в толще пляжевых отложений при волновом взаимодействии приводящими к изменению условий устойчивости частиц на профиле.

18. Волноотбойные стены оказывают существенное влияние на формируемый профиль пляжа. Отраженный поток приводит к уменьшению уклонов надводного галечного пляжа и оттягиванию материала в подводную часть, однако галечные наносы не выносятся мористее зоны обрушения. Непосредственно перед волноотбойной стеной могут обрак зовываться воронки размыва, что в случае возведения стен на рыхлых основаниях может явиться причиной подмыва и опрокидывания последних.

19. Формирование искусственного галечного пляжа находящегося под прикрытием системы бун происходит при сложном сочетании процессов протекающих как на пляже, так и на песчаном подводном склоне. Подвижность галечного материала не ограничивается бунами, выходящими на глубины 2,5-3,0 м, а прослеживается до глубины 5-6 м, что соответствует обрушению волн при максимальных штормах. Получены убедительные доказательства наносообмена между пляжем и верхней частью подводного склона. Поперечное перераспределение наносов обусловлено колебаниями уровня моря. Формирование гранулометрического состава пляжевых отложений из материала исходной отсыпки подчинено определенным закономерностям.

При современной ситуации, сложившейся на Черноморском побережье Кавказа, в условиях интенсивного освоения береговой зоны для курортных целей, большое значение приобретает создание искусственных галечных пляжей, как находящихся под защитой пляжеудерживающих сооружений, так и "свободных", требующих значительных капиталовложений. Выполненные исследования позволяют повысить эффективность проводимых инженерных мероприятий по восстановлению и созданию галечных пляжей. Знание процессов протекающих на галечных пляжах и влияние на них наиболее распространенных в практике морской берегозащиты конструкций - волноотбойных стен и бун позволит прогнозировать состояние галечного пляжа во времени, что особенно важно на стадии эксплуатации восстановленного или вновь созданного пляжа. Учет закономерностей динамики галечных пляжей позволит снизить экономические затраты как в стадию создания, так и при эксплуатации создаваемых галечных пляжей.

Выполненные исследования и полученные результаты войдут составной частью в выпускаемые Черноморским отделением ЦНИИС "Методические рекомендации по созданию искусственных галечных пляжей".

Библиография Диссертация по географии, кандидата географических наук, Петров, Виктор Алексеевич, Москва

1. Авдеев В.И., Мурина Е.Ю., Халфин И.Ш. Исследование донных волновых скоростей и их асимметрии. - Водные ресурсы № 5, 1981, 107 с.

2. Агарков А.Ю. Методы наблюдений и некоторые результаты исследования перемещения галечных наносов в районе Сухумского мыса. Труды Ленинградского гидрометеорологического ин-та, 1971, вып.М, 170 с.

3. Айбулатов Н.А. Исследования вдольберегового перемещения песчаных наносов в море. М.: Наука, 1966.

4. Алтунин B.C., Писарев Ю.В. 0 влиянии неоднородности наносов на размыв берегов под действием волн. Труды Московского ин-та инженеров ж.-д. транспорта, 1973, вып.434, 42 с.

5. Арбулиева К.М., Олевинская С.К., Пивоварова А.А. Некоторые результаты экспериментального исследования скачкообразного движения гравия в турбулентном потоке. Динамика и термика рек. М.: Стройиздат, 1973, 334 с.

6. Барковская М.Г. Закономерности распределения обломочного материала в полосе пляжа Черного моря. Вести. ЛГУ, 1959,24.

7. Божич П.К. Размыв морского берега в Гаграх. Ученые записки МГУ, 1938, вып.19.

8. Буданов В.И. Методика комплексных исследований береговой зоны. М.: Наука, 1964.

9. Бутаков А.Н. Динамика устьевого бара. Труды ЛИИВТ, 1973, вып.140, 5 с.

10. Бухин М.Н., Онищук В.В. Некоторые результаты экспериментальных исследований самоотмостки русел предгорных участков рек. -- Сб. научных трудов ВНИИГиМ, 1974, вып.З, 5 с.

11. Введенская А.И. Мощность слоя штормовой переработки осадков верхней части шельфа Японского моря. Геоморфология и палеогр. шельфа. Материалы 12-го Пленума Геоморфол. комиссии. М.: 1978, 98 с.

12. Волков П.А. Исследование процессов взаимодействия волнового потока с дном. Экспериментальные и теоретические исследования процессов береговой зоны. М.: Наука, 1965, 3 с.

13. Геловани И.П., Зенкович В.П., Пешков В.М. Вдольбере-говой поток наносов Западной Абхазии. I съезд советских океанологов., Тезисы докладов, М.: Наука, 1977, вып.З, 204 с.

14. Гончаров В.Н. Основы динамики русловых потоков. Л.: Гидрометеоиздат, 1954, 452 с.

15. Гречицев Е.К., Шульгин Я.С. Проблемы защиты берегов Черного моря. В сб.: Укрепление морских берегов. М.: Транспорт, 1972.

16. Григорян С.С. Об устойчивой форме равновесия галечного берега, подверженного действию прибоя. Прикладная математика и механика, 1965, вып.2, 387 с.

17. Гришин Н.Н. Механизм отрыва твердых частиц от дна турбулентного потока жидкости. Метеорология и гидрология, 1981,5, 82 с.

18. Гуделис В.К., Янкевичуте С.А., Михайлюкайте Э.С. Несколько замечаний по динамике прибойного потока в условиях песчаного пляжа отмелого морского берега. Труды АН Лит.ССР, 1957, серия Б, №4.

19. Гришанин К.В. Теория руслового процесса. М.: Изд-во Транспорт, 1972, 216 с.

20. Доброклонский С.В., Михайлова Н.А., Мулюкова Н.Б. Влияние фильтрационного потока на интенсивность отрыва твердых частиц от дна. Гидротехническое строительство, 1976, № II, 37 с.

21. Егоров Н.И. Физическая океанография. Л.: Гидрометео-издат., 1974, 455 с.

22. Ефремов С., Массель С., Шадрин И. Придонные волновые скорости и их трансформация в прибрежной зоне моря. В кн.: Особенности и трансформация гидродинамических процессов в прибрежной зоне бесприливного моря. 1977, № 2, 123 с.

23. Жданов A.M. Определение энергетической равнодействующей волнового режима. Изд-во АН СССР, сер.геогр. и геофиз., 1951, т.15, вып.1, 17 с.

24. Жданов A.M. Определение мощности потока береговых наносов непосредственными наблюдениями. Известия АН СССР, серия геофиз., 1951, I, № 2.

25. Жданов A.M., Дороднова К.М., Гамаженко B.C. Вопросы проектирования и строительства берегоукрепительных сооружений. Труды Всесоюзного НИИ железнодорожного стр-ва и проектирования, 1952, вып.6, 128 с.

26. Жданов A.M. Об основных проблемах защиты берегов Черного моря от разрушительных воздействий волнения. Морские берегоукрепительные сооружения. - Тр. НИИ Минтрансетроя, 1963.

27. Живаго А.В. О генезисе современных галечных отложений морского побережья Абхазии. Доклады АН СССР, 1948, т.59, № 1,П.

28. Зарва А.В. Исследование галечных пляжей Кавказского берег& Черного моря на участке Туапсе-Адлер. Труды Океанографической комиссии АН СССР, 1959, т.4.

29. Зенкович В.П. Явления размыва на Кавказском побережье Черного моря. Вопросы географии, 1947, Ш, сб.4.

30. Зенкович В.П. Потоки береговых наносов Кавказского берега Черного моря. Доклады АН СССР, 1948, т.60, № 2.

31. Зенкович В.П. Формы накопления галечного аллювия на Кавказском берегу Черного моря. Доклады АН СССР, 1949, т.60, № 4, Ш.

32. Зенкович В.П., Кашин Ю.С. Перемещение гальки вдоль Кавказского берега Черного моря. Метеорология и гидрология, 1949,5.

33. Зенкович В.П. Берега Черного и Азовского морей. М.: Географгиз, 1958,

34. Зенкович В.П., Жданов A.M. Почему исчезают черноморские пляжи? Природа, I960, № 10.

35. Зенкович В.П. Основы учения о развитии морских берегов. М.: Изд-во АН СССР, 1962.

36. Зенкович В.П., Сакварелидзе В.В., Дзидзикашвили Н.И.

37. Галечные пляжи перед волноотбойной стенкой. Известия ВНИИГ, 1978, т.123, 105 с.

38. Зенкович В.П., Пешков В.М. Поперечная неоднородность потока наносов береговой зоны Западной Абхазии. Геоморфология, 1978, № I, 55 с.

39. Зудина Н.И., Насриддинов X. Естественная отмостка русел горно-предгорных рек. Сб. научн.трудов Среднеаз. НИИ ирригации, 1977, вып.152, 53 с.

40. Ингл Дж. Движение пляжевых песков. Л.: Гидрометео-издат, 197I.

41. Катков С.А., Петров В.А. Режимные наблюдения за динамикой береговой зоны в пределах г.Сочи. В сб. Режимные инженерно-геологические и гидро-геологические наблюдения в городах. М.: Наука, 1983, 154 с.

42. Кашин Ю.С. Исследования галечных наносов Кавказского берега Черного моря между Гелендаиком и Туапсе. Труды Океанографической комиссии АН СССР, 1956, т.1.

43. Кикнадзе А.Г. Результаты исследования движения береговых наносов Черного моря в пределах Грузинской ССР методами литологии. Новые исследования береговых процессов. М.: Наука, 1971, 159 с,.

44. Кикнадзе А.Г. Динамические системы и бюджет наносов в потоках Черноморских берегов Грузии. Тез.докл. симпозиума "Динамика морских берегов", ХХШ МГТС. Тбилиси, Мицниереба, 1976.

45. Кикнадзе А.Г. Новый принцип защиты Черноморских берегов Грузии. Тез.докл. Республиканской конференции ГССР по проблемам развития курортов и туризма. Тбилиси, Мецниереба, 1977.

46. Киладзе P.M. Исследование наносодвижущей силы прибойного потока. Труды координационных совещаний по гидротехнике, 1971, вып.57, 103 с.

47. Кинг К.A.M. Пляжи и берега. М.: Изд-во иностр.лит.,1963.

48. Кирлис В.И. Зависимость скоростей потока заплеска от параметров волн, разрушающихся в зоне окончательного опрокидывания. Труды АН Лит.ССР, 1968, серия Б, № I.

49. Клёнова М.В. Гидродинамические процессы и геология моря. Океанология, 1969, т.Х, вып.1.

50. Кнороз B.C. Перемещение песчаных материалов напорным потоком жидкости. Изд-во ВНИИГ, 1949, М.-Л.: Госэнергоиздат, т.40.

51. Кривенко Ю.Н. Подъемные силы, действующие на крупные частицы во взвесенесущем потоке. Труды координационных совещаний по гидротехнике, 1971, вып.57, 50 с.

52. Леви И.И. Динамика русловых потоков. М.-Л.: Гос.энергетическое изд-во, 1957.

53. Леонтьев И.О. О расчете придонных волновых скоростей в береговой зоне моря. Океанология, 1981, т.21, вып.5, 873 с.

54. Леонтьев И.О. К определению горизонтальных скоростей воды под разрушающимися волнами. В сб.: Вопросы географии. Сборник 119. Морские берега. М.: Мысль, 1982, 84 с.

55. Леонтьев O.K., Никифоров Л.Г., Сафьянов Г.А. Геоморфология морских берегов. М.: Изд-во МГУ, 1975, 334 с.

56. Логвиненко Н.В. О распределении оболочного материала по размеру и удельному весу в береговой зоне моря. Докл. АН СССР, 1969, т.189, № 4.

57. Лонгинов В.В. Переработка пляжей Северо-Кавказского побережья штормовыми волнами в августе 1949 года. Природа, 1950, № 7, 55 с.

58. Лонгинов В.В., Пасечник Л.Д. Основные закономерности развития профиля галечных пляжей. Тр. ин-та океанологии АН СССР, 1953, т.7.

59. Лонгинов В,В. Некоторые закономерности развития галечных пляжей. Труды ИОНА, 1954, т.Х, 151 с.

60. Лонгинов В.В. Некоторые данные о режиме прибойного потока на песчаном пляже отмелого берега. Труды Океаногр. комиссии АН СССР, 8, 1961, 136 с.

61. Лонгинов В.В. Динамика береговой зоны бесприливных морей,. М.: Изд-во АН СССР, 1963 , 376 с.

62. Лонгинов В.В. Обзор методов расчета расхода песчаных наносов вдоль берега. Тр. Союзморниипроекта, 1966, вып.14 (20) с. 40„

63. Лонгинов В.В., Шадрин. И.Ф., Долотов Ю.С., Айбулатов Н.А., Кузнецов О.А. Эстакада для изучения процессов в контактных зонах мелководья бесприливных морей. В сб.: Новые исследования береговых процессов. М.: Наука, 1971, 103 с.

64. Ляхтер В.М., Милетеев А.Н. Расчет наката длинных гравитационных волн на откос. Океанология, 1974, 14, № I, 37 с.

65. Мальцев В.П., Иваненко Э.В., Супрунов Л.И. Параметры волн, определяющие формирование профиля галечных пляжей. В сб. Защита морских берегов. Гидравлика прибрежной зоны моря, М.: 1979, вып.109, 141 с.

66. Матушевский Г.В., Ржеплинский Г.В., Виленский Я.Г., Глуховский Б.Х., Крылов Ю.М., Стрекалов С.С., Цыплухин В.Ф. Руководство по расчету параметров ветровых волн. Л.: Гидроме-теоиздат, 1969, 136 с.

67. Матушевский Г.В. Расчет высот энергонесущих волн, определяющих вдольбереговое движение наносов. Труды Гос.океанограф. ин-та, 1979, № 144, 115 с.

68. Михайлова Н.А., Мулюкова Н.Б. Влияние фильтрационного потока на интенсивность отрыва твердых частиц от дна при нестационарном и неравномерном режиме течения. Гидротехническое строительство, 1981, № I, 28 с.

69. Мусаев A.M. Размыв основания берегозащитных сооружений при весьма широком потоке. За техн. прогресс, 1978, № 8, Баку, 47 с.

70. Огородников Д.В., Ромашин В.В. Исследования на моделях волнового рассеивания отвалов пляжевого материала. В сб. Натурные и экспериментальные исследования в области морской бере-гозащиты. М.: ЦНИИС, 1984, 46 с.

71. Орлова Г.А. Опыты по изучению деформаций размываемых откосов и вдольберегового перемещения песка. Тр. Океанограф, комиссии АН COOP, 1961, вып.8, с.51.

72. Петров В.А. К исследованию наката волн на естественный галечный пляж. В сб.: Защита морских берегов. Деп. в ВИНИТИ, 1982.

73. Петров В.А., Ромашин В.В., Шугар А.К., Ярославцев Н.А., Использование горной массы для создания курортных пляжей. В сб.: Проблемы инженерной геологии городов. М.: Наука, 1983,65 с.

74. Петров В.А., Рыбак ОЛ., Ярославцев Н.А. Исследование и расчет потока галечных наносов. В кн.: Проблемы транспорта наносов в береговой зоне моря. Тезиси сообщений. Тбилиси. Изд-во Тбилисского университета, 1983, с.12.

75. Петров В.А., Шугар А.К., Ярославцев Н.А. Изменение механического состава отложений искусственного галечного пляжа. -В сб.: Натурные и экспериментальные исследования в области морской берегозащиты. М.: ЦНИИС, 1984, 22 с.

76. Петров В.А. Длина наката волн на галечный пляж. В сб.: Натурные и экспериментальные исследования в области морской берегозащиты. М.: 1984, 102 с.

77. Пешков В.М. Скорость и объем вдольберегового перемещения гальки на Пицунде. Сообщ. АН ГССР, т.82, № I, 1976.

78. Пешков В.М. 0 механизме влияния морских бун на низовой размыв галечных берегов. Сообщения АН ГССР, 1981.

79. Пешков В.М. Некоторые проблемы защиты и оптимизации береговой зоны восточной части Черного моря. Изд-во ВГО, 1983,т.115, вып.4. '

80. Процессы механической дифференциации обломочного материала в морских условиях. Наука. М.: 1981, 182 с.

81. Пышкин Б.А., Максимчук B.JI., Цайтц Е.С.' Исследование вдольбереговых движений наносов на морях и водохранилищах. Киев.: Наукова думка, 1967, 142 с.

82. Пышкин Б.А. Динамика берегов водохранилищ. Изд-во 3-е, переработанное и дополненное. Киев.: Наукова думка, 1973, 133 с.

83. Романовский В.В. Исследование скорости перемещения влекомых наносов. Труды Гос.Гидрологич. ин-та, 1977, вып.242, 71 с.

84. Ромашин В.В. Формирование бара в устье реки в условиях значительной роли морских факторов (на примере р.Лиелупе). Труды ГОШ, 1967, вып.89, 161 с.

85. Ромашин В.В., Шугар А.К., Щукин В.Г. Оценка подвижности руслового аллювия горных рек. Метеорология и гидрология, 1982, № 8, 90 с.

86. Руководство по методам исследований и расчетов перемещения наносов и динамики берегов при инженерных изысканиях. М.: Гидрометиздат, 1975, 239 с.

87. Руководство по расчету параметров ветровых волн. Л.:

88. Гидрометеоиздат, 1969, 138 с.

89. Рухина Е.В. Литология ледниковых отложений. Изд-во Недра, 1973, Л.: 176 с.

90. Сакварелидзе В.В. Определение профиля динамического равновесия галечных пляжей. Гидротехническое строительство, 1975, ft 7, 22 с.

91. Сакварелидзе В.В. Исследование устойчивости колебаний прибойного потока и определение среднего уклона профиля динамического равновесия в прибойной зоне. Сообщения АН ГССР, 1977, 87, № 2, 421 с.

92. Сакварелидзе В.В. Вывод уравнений для прибойного потока и результаты их решений в некоторых частных случаях. Гидроэнергетическое строительство в горных условиях. (Сб. научно-технических статей ГрузНИИЭГС), М.: Энергия,.1977, вып.5(60), 3 с.

93. Сакс С.Е,, Смолдырев А.Е. 0 механизме накопления продуктивных наносов в прибрежной зоне моря и путях его аппаратурных исследований. В кн.: Проблемы геологии россыпей. Магадан, 1970.

94. Сафьянов Г.А. Динамика береговой зоны. Издательство МГУ, 1973, 175 с.

95. Сафьянов Г.А. Береговая зона океана в XX веке. М.: Мысль, 1978, 263 с.

96. Свищевский Д. Разрушение морского берега у г. Батуми, как явление общее для восточного побережья Черного моря. Известия Гос. Географического общества, 1939, т.XXI, вып.5, 658 с.

97. Смирнов Г.Н. Океанология. М.: Высшая школа, 1974,342с.

98. Сокольников Ю.Н. Инженерная морфодинамика берегов и ее приложения. Киев.: Наукова думка, 1976.

99. Сперанский Н.С. Некоторые черты кинематики прибойного потока. Океанология, 1972, 12, № 5, 855 с.

100. Сперанский Н.С. О механизме движения и дифференциации наносов на морском пляже. --Водные ресурсы, 1976, № 3, 124 с.

101. Сперанский Н.С., Леонтьев И.О. Методика определения переносных скоростей в волновом потоке. Океанология, 1979, т.19, вып.З, 514 с.

102. Сперанский Н.С. Физические модели процессов гидрогенной дифференциации обломочного материала в верхней части шельфа.-В кн.:: Процессы механической дифференциации обломочного материала в морских условиях. М.: Наука, 1981, 82 с.

103. Справочник по гидравлике. Киев.: Вища школа, 1977, 279 е.

104. J.04. Стаускайте Р. А. Некоторые лито динамические особенности склона пляжа отмелого песчаного морского берега. Тр. ИН Лит.ССР, Сер. Б., 1968, т.1(52).

105. Технические указания по проектированию морских берегозащитных сооружений. ВСН 183-74, М.: 1975, 118 с.

106. Халатян О.И., Блуашвили Т.И., Самсонов А.Ф. Передвижение галечника вдоль побережья Черного моря в районе устья р.Бзыби. В сб. Развитие морских берегов в условиях колебательных движений земной коры. Таллин.: Валгус, 1966, 92 с.

107. Халатян О.И. Результаты наблюдений за передвижением наносов по побережью Черного моря в районе впадения рек Бзыби,

108. Кодори и Ингури. Динамика и термика рек. М.: Стройиздат, 1973, 169 с

109. Хачапуридзе Я.Ф. К вопросу о динамике наносов береговой зоны Черного моря в пределах Абхазии. Труды Груз.Политехнич. ин-та„ 1972, 14, 20 с.

110. Шадрин И.Ф. Особенности гидродинамических процессов в прибрежной зоне моря. Исследования по динамике вод и гидрохимии Черного моря. М.: 1978, чЛ, 85 с.

111. НО. Шамов Г.И. Речные наносы. Л.: Гидрометеоиздат, 1954, 346 с,.

112. Шуляк Б.А. Физика волн на поверхности сыпучей среды и жидкости. М.: Наука, 1971.

113. Шуляк^Б.В. К оценке параметров полностью разрушенного волнового потока. Метеорология и гидрология, 1980, № 1,60 с.

114. Центерадзе Г.М. К расчету ширины зоны волнового заплеска. Проблемы изучения берегов Грузии (к ХХШ Международному географическому конгрессу), 1976, Тбилиси: Мецниереба, 1976, 250 с,

115. Цыпин В.Ш. Оценка однородности несвязных грунтов при прогнозе русловых деформаций. Труды ЦНИИС Минтрансстроя. Вопросы мостовой гидравлики и гидрологии. 1974, вып.76, 27 с.

116. Юркевич М.Г. и Юркевич Л.И. Определение количества наносов, перемещающихся вдоль берега. Океанология, 1967, т.7, вып.6, 1125 с.

117. Якимов А.А., Янушаускас А.И. Результаты изучения наката волн и их воздействия на берег. Гидродинамические процессыв бассейне Байкала и Ангары и методы их исследования. М.: Наука, 1971, 94 с.

118. Ярославцев Н.А. Исследования динамики галечного пляжа. Водные ресурсы, 1981, № 5, 77 с.jjg^ Angremond К., van Oorschot I.H. The effect of energy wave spectra on wave run-tap .-"Coast. Eng. Conf.'} 1968, Londony Paper 85f I7-2o.

119. Bagnold R.A. Motions of waves in shallow water: interaction between waves and sand bottoms. "Proc. Royal.

120. Soc.», 1946, V. 187, Series A, London, I-I5

121. Bascom W.H. The relation between sand size and beach face slope.-Trans. Amer. Geophys. Union, 1951» Vol. 32.

122. Batties J.A. Run-up distributions of waves breaking on slopes .-"J. of the Waterways, Harbors and Cost. Eng. Div.", 1971, Vol. 97, N Y/WI, 91-114.

123. Bayazit M., Dencer H. Stochastic analysis of bad-load motion in very rough channels. "Proc. 3-rd Int. Symp. Stochastic Hydraul.", 1980, Tokyor 347-357.

124. Bayazit M. Simulation of armor coal formation and destruction»-"Fundam. Tools Used Environ. Probl. I6th Congr., Sao Paulo, 1975, Proc., Vol.2.", S80 Paulo, 1975, 73-80.

125. Butler P.R. Movement of cobblet in a gravel-bad streams during a flood season.-"Bull. Geol. Soc. Amer.", 1977» 88, N 8, 1072-1074.

126. Carr A.P. Size grading along a pebble beach.-J. Sediment. Petrol., 1969, Vol. 39, И I.

127. Carstens M.R., Neilson P.M., Altinbilek H.D. Bed forms generated in the laboratory under an oscillatory flow.-"Analiti-cal and experimental study U.S. Corps of Eng.Coast. Eng. Res Center Tech. Memn.", 1969, N 28, 39p.

128. Dette H.H., Fuhraboter A. Naturuntersuchungen an Brandung-sstromungen.-NKuste", I975,N 27» 1-7*

129. Francis J«R.D. Experiments on the motion of solitary grains along the bed of a water-stream* "Proc. Roy* Soc* London", 1973, A 332, N 1591» 443-471.

130. Furhraboter A. Uber die Bedeutung des Zufteinschlages fur die EjJiergieumwandlung in Brandungszonen.-"Mitt.Franzius Inst* Grund-und Wasserbau Techn*Univ.Hannover ", 19 71 ,N 36.

131. Gerritsen F* Energy Dissipation in breaking waves.-"Port* and Ocean Eng* F0AC,79»5th Int. Conf* Arctic Conditions,Norw. Inst*

132. Technol. Aug.I3-I9, 1979, Proc* Vol.1,"Frendheim,607*137* Grantham K*N. Wave run-up on sloping structures.-"Iransac-tions, Amer* Geophys. Union," Vol. 34, N 5, 1953,720-724.

133. B. Hall J*V*, Watts G*M* Laboratory investigation of the vertical rise of solitary waves on impermeable slopes.-"Techn* Mem.", IT 33, Beach Erosion Board, Corps of Eng* U*S*Dep. of the Axmy, Washington, B.C., 1953*

134. Hattori M., Suzuki T. Field experiment on beach gravel transport. Proc. of the I6th Coast. Eng. Conf.,Hamburg, 1978, Vol.2, 1688-1704.

135. Tnman D.L. Sorting of sediments in light of fluid mechanics .-"J .Sediment. Petrol.," 1949. Vol. 19*

136. C47. Kamphuis J.W. Mathematical simulation of bottom sediment motion by waves.- Proc. 10th Conf. Coast. Eng., Tokyo, 1966.

137. C48. Kaplan K. Generalised laboratory study of permeable slopes. "«Transactions,ASCE"-Vol. 124, Paper N 3003,I$59, 852-870.

138. C49* Kemp P.H., Plinston P.T. Beaches produced by waves of low phase difference.-": Journal of the Hydraulics Division Proceedings of the American Society of Civil Engineers, 1968, Vol. 94,N H45,September ,II89-II95•