Міністерство охорони навколишнього природного середовища україни український науково-дослідний інститут екологічних проблем (Укрндіеп)

Вид материала

Документы

Содержание 1. Визначення природних та антропогенних чинників руйнування берегів азовського та чорного морів

Подобный материал:

• Міністерство охорони навколишнього природного середовища україни український науково-дослідний, 845.13kb.
• Міністерство охорони навколишнього природного середовища україни державне управління, 2953.07kb.
• Міністерство охорони навколишнього природного середовища України Державне управління, 6929.63kb.
• Міністерство охорони навколищнього природного середовища україни державне управління, 6100.26kb.
• Міністерство екології та природних ресурсів україни державне управління охорони навколишнього, 6497kb.
• Україна міністерство охорони навколишнього природного середовища україни, 156.84kb.
• Міністерство охорони навколишнього природного середовища України, 1698.24kb.
• Форма оголошення про проведення відкритих торгів, 20.04kb.
• Форма оголошення про проведення відкритих торгів, 18.34kb.
• Охорони навколишнього природного середовища україни Державне управління охорони навколишнього, 3996.75kb.

ВСТУП

Узбережжя є кордоном поміж морем та берегом, і тому відчуває вплив різноманітних факторів середовища, що створюють в сумі так званий «пограничний ефект». Для берегового ландшафту характерні абразійні, абразійно-зсувні, абразійно-обвальні процеси розвитку, як правило, на гирлових ділянках річок і береговій смузі, а також акумулятивні процеси (у зоні пляжів) і акумулятивно-ерозійні процеси (у гирлі річок).

Сучасним рішенням проблеми руйнування узбережжя поверхневих вод є укріплення їх шляхом спорудження штучних рифів, які розглядаються як позитивні берегорегулювальні системи по відношенню до екологічного стану акваторії і прибережжя, а також щодо вирішення соціально-економічних завдань.

У загальному вигляді використання таких систем обумовлене наступним:

• необхідністю нових підходів до вирішення проблем збереження і захисту екосистем морського шельфу;
  
• необхідністю більш інтенсивного вивчення екологічної ситуації в українській зоні узбережжя і шельфу Чорного моря, яке є важливим ланцюгом у системі господарства України і грає суттєву роль в житті значної частини її населення.
  
• задачами щодо раціонального освоєння рекреаційних і других ресурсів.
  

Зростаючий антропогенний вплив висуває завдання по раціональному освоєнню рекреаційних та інших ресурсів узбереж морів і, в зв’язку з цим, вимоги нових підходів до рішення зростаючих проблем охорони й захисту їх екосистем.

Однією із актуальних проблем інженерної екології є укріплення узбережжя морів шляхом спорудження так званих «штучних рифів», які розглядаються як берегорегулювальні і в той же час біопозитивні системи.

Штучні рифи - це інженерні спорудження у вигляді поміщених у воду великомасштабних інженерних конструкцій із твердою поверхнею. Головна їх відмінність від природних у тому, що в штучних рифах опорна конструкція створюється людиною з штучного матеріалу.

Штучні рифи являють собою значне технічне, гідрологічне і біологічне утворення, яке впливає на всі екологічні процеси прибережної зони. Штучні рифи можуть змінювати напрямок потоків води, а також виконувати огороджувальну функцію; захищати акваторії від хвиль, укріпляти береги від розмиву. Крім того, гідродинамічний аспект штучних рифів забезпечує інтенсивний водообмін і взаємозв'язок з навколишнім середовищем, що має велике значення для розвитку угруповання перифітону.

У звіті зроблено визначення природних та антропогенних чинників руйнування берегів Азовського та Чорного морів, проведено огляд існуючого досвіду укріплення берегів поверхневих водних об'єктів і узбережжя морів шляхом спорудження штучних рифів як біопозитивних берегорегулювальних систем, розроблено наукове обґрунтування та рекомендації щодо укріплення берегів поверхневих водних об'єктів і узбережжя морів за допомогою штучних рифів.

1. ВИЗНАЧЕННЯ ПРИРОДНИХ ТА АНТРОПОГЕННИХ ЧИННИКІВ РУЙНУВАННЯ БЕРЕГІВ АЗОВСЬКОГО ТА ЧОРНОГО МОРІВ

1.1 Визначення природних чинників руйнування берегів Азовського та Чорного морів

Сучасний розмив берегів морів обумовлено декількома факторами, значимість кожного з яких може мінятися як у часі, так і в залежності від місця. Існують, з одного боку, природні фактори розвитку глобального процесу відступу берегової лінії, зумовленого обвалами і зсувами, а з іншого боку – руйнування берегової зони (розмиви берегів) що відбуваються внаслідок інтенсивного освоєння узбереж морів у результаті господарської діяльності людини [1].

Одним з основних природних факторів, що формують берегову зону, є вплив морських хвиль. Результатом такого впливу є абразія берегів (механічне руйнування берегів морів у результаті дії хвиль і прибою).

Як відомо [2], інтенсивність абразійних процесів визначається двома основними факторами: режимом штормів і ходом рівня моря. Однак, не всі шторми викликають абразію, а лише досить сильні (більш 5 – 7 балів).

Так, для берега Криму виділено 3 райони за цією ознакою.

1. Район південного берега від м. Херсонес до м. Меганом, що відзначається найбільшою повторюваністю сильних штормів.
   
2. Район від м. Херсонес до м. Тарханкут. Більш спокійний район. Штормова інтенсивність зростає з півночі на південь.
   
3. Східний берег Криму (від м. Меганом до м. Токин). У районі найменша повторюваність штормів.
   

Важливе значення для абразійного процесу, має літологический склад порід, що складають ту або іншу територію берегової зони. Кожному літологическому складу берегової зони відповідає визначене середнє значення швидкості абразії.

Так, швидкість абразійного процесу на західному березі Криму в районі кліфу Тарханкутского півострова і прилягаючих до нього з північного сходу і південно-сходу ділянок берега, складеного міцними вапняками карбонатної і карбоністо-терригенной неогенових формацій, складає 5 – 10 см/рік і значно більше швидкість абразії кліфу у межах Каламітської затоки, берега которого складені терригенной неогеновой формації і складає в середньому 2 – 3 м/рік.

Швидкість абразійних процесів на південному березі Криму змінюється на різних ділянках до 3 м/рік у залежності від порід, що складають кліф.

Абразійні процеси східного узбережжя Криму характеризуються високою інтенсивністю. Це обумовлено тим, що берег у цьому районі складається з легкоруйнуючих з низьким опором хвильовому розмиву порід терригенної і карбонатно-терригенної неогенової формації, і складає 3 – 5 м/рік.

У районі Феодосійського уступу, що складається переважно з глин терригенної формації, швидкість абразії складає в середньому 1,4 – 1,8 м/рік. Район Керченського півострова піддається абразії досить слабко, швидкість абразії складає 0,3 – 0,4 м/рік.

Абразійні процеси спостерігаються також у береговій зоні Азовського моря, особливо в районах складених черепашковим матеріалом. В окремих випадках абразійні процеси змінюють форми кос, розмив одних кос сприяє нарощуванню інших. За даними спостережень [3], кліфи Азовського моря в східній частині відступають від берегів 3 – 4 м/рік, у районі північного узбережжя найбільша швидкість розмиву перевищувала 1 – 2 м/рік, а середня швидкість абразії складала 0,7 – 1 м/рік. Таким чином, тільки в північному узбережжі моря обсяг абразії складає 10 – 12 млн. т./рік. А сумарна величина абразії берегів Азовського моря при існуючих режимах рівня, біологічної продуктивності і сучасних тектонічних рухах, морфології берегової зони може досягати до 20 млн. т/рік.

Максимальну шкоду при абразійному руйнуванні берегів завдають обвали і зсуви гірських порід, пов'язаних з рельєфом берегової зони, які залежать від профілю схилу, схилових гравітаційних процесів, геологічної будови надводної і підводної частин, гідрологічних умов і тектонічного режиму регіону.

На рівнинних ділянках морського узбережжя абразійно-обвальні береги переходять, як правило, в абразійно-зсувні при висоті берегового обриву (кліфу) вище 20 м. При такій висоті кліфу виникає велике навантаження на його основу, у результаті чого відбуваються абразійно-зсувні явища.

При наявності на береговому схилі великої кількості уламкового матеріалу знижується хвильовий вплив на кліфи, зменшення ж кількості уламкового матеріалу веде до посилення абразії. Обвали і зсуви, викликані абразією, утворюють природні бар'єри та одночасно зменшують дію хвиль і охороняють берег від хвильового руйнування. Значну роль у формуванні морських берегів відіграє зменшення рівня моря та прибережно-морські наноси. Як відзначається в [4], починаючи з початку 19 сторіччя спостерігається тенденція до підвищення рівня Чорного моря зі швидкістю в середньому 2,5 мм/рік. Існує сезонне підвищення рівня моря, пов'язане зі збільшенням стоку рік.

Протягом року рівень моря періодично змінюється і залежить від ходу повітряних мас. Розмах зміни рівня Чорного моря складає 1,5 м. З підвищенням рівня моря відбувається постійне переміщення берегової лінії убік материка, що супроводжується надходженням до моря додаткових мас продуктів руйнування берегів. Вони включаються в подовжні берегові потоки, формують потоки наносів і створюють акумулятивні форми на межах морських і континентальних екосистем.

Потужність наносів залежить від режиму коливання хвиль і обсягу принесеного до моря матеріалу при згінних і нагінних явищах.

На Чорному морі згінні та нагінні явища спостерігаються найбільш часто в зимовий період у зв'язку з посиленням тектонічних явищ. Так, максимальний нагін у м. Одесі досягає в жовтні 99 см. Рівень згінно-нагінних явищ в Азовському морі складає для м. Керчі 200 см, Маріуполя – 242 см, Бердянська – 199 см, Генічеська – 412 см.