Закономірності розвитку берегів абразійного та абразійно-зсувного типів північно-західної частини Чорного моря - Автореферат

Наукова новизна одержаних результатів: - вперше на основі аналізу часових рядів спостережень за останні 25 років комплексно оцінено стан і напрямок розвитку берегів абразійного та абразійно-зсувного типів. Статистичними методами встановлено звязки між показниками АЗП, а також причинно-наслідкові звязки між процесами та клімато-гідрологічними факторами, які обумовлюють режим їх розвитку. Побудовані моделі і прогноз переробки берегів дозволяють заощаджувати значні грошові кошти за рахунок вірно вибраної стратегії освоєння берегової зони, оптимізації берегозахисних заходів та вирішувати екологічні задачі регіону. Взаємозвязок між абразійними і абразійно-зсувними процесами та берегоформуючими факторами представлений у вигляді функціональних структурних моделей систем “абразійний берег” та “абразійно-зсувний берег”, які розглядаються в якості постійно діючих моделей розвитку берегової геосистеми і дозволяють періодично уточнювати прогнози розвитку абразійно-зсувних процесів. В якості показників активності АЗП були використані дані режимних спостережень на стаціонарних ділянках, а саме: лінійне відступання бровки (L1, м) та підошви (L2, м) схилу, обєм відмиву абразійного схилу (Q1, куб.м/п.м в рік), ширина (S, м), висота (H, м) пляжу та обєм наносів на пляжі (Q2, куб.м/п.м.), вертикальні та горизонтальні зміщення грунтів на схилі (м/рік), кількість нових зсувів, які виникли за рік.В дисертації наведені теоретичні узагальнення та нові рішення наукової проблеми, яка полягає у визначенні закономірностей розвитку абразійних та абразійно-зсувних берегів північно-західної частини Чорного моря. Північно-західне узбережжя Чорного моря є складною гідродинамічною системою і характеризується широким комплексом геологічних процесів (абразія, зсуви, вивітрювання, ерозія, підтоплення тощо), розвиток яких як у просторі, так і в часі носить закономірно-випадковий характер. Вивчення і пронозування динаміки розвитку повинно відбуватися за комплексною методикою, яка включає різні методи. Використання кореляційно-регресійного методу дозволяє встановити закономірності просторово-часової залежності параметрів берегової зони (лінійне відступання берега, обєм відмитих порід, обєм наносів на пляжі, ширина пляжу і т.і.) і активних клімато-гідрологічних факторів (рівень моря, хвилювання, атмосферні опади). Паспорти включають геологічну, геоморфологічну, гідрогеологічну, гідрологічну характеристики, геоморфологічну схему та інженерно-геологічний розріз, а також багатофакторні регресійні моделі розвитку АЗП, які описують залежність абразійно-зсувних показників від провідних берегоформуючих факторів.

В дисертації наведені теоретичні узагальнення та нові рішення наукової проблеми, яка полягає у визначенні закономірностей розвитку абразійних та абразійно-зсувних берегів північно-західної частини Чорного моря. Проведені дослідження дозволяють сформулювати наступні основні висновки роботи.

1. Північно-західне узбережжя Чорного моря є складною гідродинамічною системою і характеризується широким комплексом геологічних процесів (абразія, зсуви, вивітрювання, ерозія, підтоплення тощо), розвиток яких як у просторі, так і в часі носить закономірно-випадковий характер. Вивчення і пронозування динаміки розвитку повинно відбуватися за комплексною методикою, яка включає різні методи. Це дозволяє представити результати роботи у вигляді постійно діючих моделей (ПДМ), які є математичним або логічним відображенням розвитку берегової геосистеми.

2. Вивчення АЗП повинно проводитися у двох аспектах: визначення механізму, закономірностей розвитку і розповсюдження АЗП; вивчення факторів, які впливають на динаміку процесів. Карта інженерно-геологічних умов повинна містити відомості про особливості будови берегового схилу та розповсюдження АЗП. Використання кореляційно-регресійного методу дозволяє встановити закономірності просторово-часової залежності параметрів берегової зони (лінійне відступання берега, обєм відмитих порід, обєм наносів на пляжі, ширина пляжу і т.і.) і активних клімато-гідрологічних факторів (рівень моря, хвилювання, атмосферні опади). Спектральний аналіз часових рядів як параметрів абразійно-зсувних процесів, так і берегоформуючих факторів показав, що дані містять систематичну (регулярну) і випадкову складову. Регулярна складова відноситься до двох класів: вона є або трендом, або періодичною чи сезонною складовою. Представлені закономірності мінливості абразійно-зсувних показників за багаточасовий період підтверджують циклічний характер загального ходу АЗП і їх звязок з періодичністю клімато-гідрологічних характеристик. Таким чином, режим розвитку і активізації АЗП є результатом впливу на берегову систему комплексу берегоформуючих факторів, найбільш вагомими із яких є режим рівня моря, хвильовий режим, енергія хвилювання, атмосферні опади.

3. Інтегральна оцінка стану берегової зони представлена у вигляді інженерно-геологічних паспортів типових ділянок-стаціонарів (природних аналогів), які мають свій інженерно-геологічний індекс. Паспорти включають геологічну, геоморфологічну, гідрогеологічну, гідрологічну характеристики, геоморфологічну схему та інженерно-геологічний розріз, а також багатофакторні регресійні моделі розвитку АЗП, які описують залежність абразійно-зсувних показників від провідних берегоформуючих факторів. Роль окремих факторів на різних ділянках узбережжя нерівноцінна. На ділянках, розташованих на захід від Одеси, процес абразії описується моделлю залежності обєму відмитих порід від повторюваності хвилювання та атмосферних опадів. Для абразійно-зсувних берегів, розташованих на схід від Одеси, найбільш обгрунтованими моделями є залежність АЗП від рівня моря та атмосферних опадів. Для закритих акваторій, таких як лимани і Джарилгачська затока, провідними факторами є згонно-нагонні коливання рівня води та атмосферні опади. Між показниками АЗП та деякими факторами (атмосферні опади, енергія хвилювання) спостерігається метахронний режим, тобто режим запізнювання, який дорівнює 1-2 рокам. Усі виявлені закономірності представлені у вигляді лінійних залежностей із значущими коефіцієнтами кореляцїї. Виділена періодична компонента рядів режимних спостережень дозволяє прогнозувати етапи активізації в розвитку берегових процесів. Створений каталог природних аналогів можна використовувати при прогнозуванні розвитку недостатньо вивчених ділянок.

4. Запропонований один із логічних методів моделювання АЗП - загальні функціональні структурні моделі систем “абразійний берег” і “абразійно-зсувний берег”, які створені на основі аналізу окремих ділянок узбережжя і є логічним відображенням розвитку берегової зони в північно-західній частині Чорного моря.

5. Довгостроковий прогноз переконує в подальшому прогресуючому розвитку АЗП в звязку з негативними тектонічними рухами, відносним підвищенням рівня моря, дефіцитом наносів, посиленням антропогенної діяльності.

абразійний зсувний берег

Шуйский Ю.Д., Замбриборщ Ф.С., Педан Г.С., Чернявский А.В., Березкина Е.И. Влияние промышленных разработок строительных песков на динамику берегов и состояние зообентоса Черного моря // Водные ресурсы. - 1985. - № 5.- 142-156.

Педан Г.С. Сучасний стан геологічного середовища і морської води Джарилгачської затоки (Чорне море) // Вісник Одеського державного університету.- Одеса, 1999. - Т.4, вип.5. - С.98-105.

Коников Е.Г., Лиходедова О.Г., Педан Г.С. Оценка и прогнозирование динамики береговой зоны северо-западной части Черного моря на основании статистической обработки данных режимных наблюдений // Сб. научн. трудов НГА Украины, № 6.Том 4. - Днепропетровск, 1999.- С.183-188.

Педан Г.С. Вивчення і моделювання динаміки прибережно-морської зони на підставі використання просторових аналогів-стаціонарів // Вісник Одеського державного університету.- Одеса, 2001. - Т.6, вип.9. - С.144-150.

Коников Е..Г., Лиходедова О.Г., Педан Г.С., Тюремина В.Г. Некоторые закономерности процесса разрушения морских берегов абразионно- оползневого типа //Геологічний журнал. - Київ, 2002. - №4. - С.115-119.

Педан Г.С. Исследование распределения концентрации взвешенных наносов в береговой зоне северо-западной части Черного моря // Физическая география и геоморфология.- 1985. - Вып.32 . - С.115-120.

Шуйский Ю.Д., Педан Г.С. Концентрация взвешенных наносов над подводным склоном северной части Черного моря //Тезисы сообщений Всесоюзного семинара “Проблемы транспорта наносов в береговой зоне моря” -Тбилиси.-1983.- С.51-53.

Коников Е..Г., Лиходедова О.Г., Педан Г.С., Тюремина В.Г. Некоторые закономерности процесса разрушения морских берегов абразионно- оползневого типа (на примере участка режимных наблюдений в районе с. Сычавка на Черном море) // Матеріали науково-практичної конференції “Екологічна безпека техногенно перевантажених регіонів та раціональне використання надр” - АР Крим, м. Коктебель. - 2001. - С. 167- 170.

Размещено на .ru