Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

1.4.6: Ерозія дюн і повені під час сильного штормового сплеску

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    1635

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    2021-10-12 пнг
    Малюнок 1.10: Миттєвий (літо 2011) поперечно-береговий профіль на Egmond aan Zee (RSP 7004125). Приливні висоти розраховані на 2018 рік і передбачаються статичними для всього періоду JARKUS 1965 року по теперішній час (JARKUS, n.d.).

    На малюнку 1.10 показаний миттєвий поперечно-береговий профіль (див. рис. 1.2). У нормальних умовах рівень води змінюється через вертикальні приливні коливання. Крім того, присутні більш короткі варіації через хвилі. Внаслідок зміни рівня води та зміни характеристик хвиль (висота хвиль, період хвиль і напрямок хвилі), швидкість перенесення поперечно-берегових відкладень (і поперечно-берегові градієнти транспорту) безперервно змінюються за величиною та напрямком. Ця нормальна варіація вже обговорювалася в секті. 1.4.2.

    Під час сильного шторму хвилі, що генеруються у відкритому морі, будуть набагато вище норми. Залежно від напрямку і сили вітру під час шторму і від форми моря, що межує з розглянутим узбережжям, вода може накопичуватися на береговій лінії, що піднімає рівень нерухомої води (SWL) (без впливу хвиль). Це накопичення води називається сплеском.

    2021-10-12 пнг
    Малюнок 1.11: Воронка у формі Північного моря з вітром, що дме з північного заходу (NW). Чим темніше відтінок, тим глибше вода. Зверніть увагу на різницю між меншим шельфовим регіоном і більш глибокими океанічними водами. Батиметричні дані від GEBCO (https://www.gebco.net/data_and_produ...thymetry_data/).

    Під час сильного штормового сплеску 31 січня і 1 лютого 1953 року в Нідерландах рівень води вздовж голландського узбережжя був приблизно на 2,5 - 3,0 м вище норми. Вітер, пов'язаний з цим штормом, прийшов з північно-західних напрямків, дув над воронкою у формі Північного моря і змусив воду нагромаджуватися біля берегів південної частини Північного моря (див. Рис. 1.11). Досить невеликий розрив між Великобританією та Францією (The Channel) перешкоджав виходу піднятої води з басейну Північного моря. Під час штормового сплеску 1953 року багато дамб у південно-західній частині Нідерландів зламалися. Близько 1850 життів було втрачено, а також були великі економічні послідовності. Ця катастрофа спровокувала виконання так званого плану Дельта в Нідерландах.

    2021-10-12 пнг
    Малюнок 1.12: Виміряний та прогнозований рівень води у Фліссінгені (Нідерланди). На верхній панелі відображається прогнозований астрономічний приплив (сіра лінія) та фактичний виміряний рівень води (чорна лінія) під час шторму в березні 2020 року (https://waterinfo.rws.nl/). Різниця між цими двома полягає в метеорологічному ефекті (друга панель) і складається як з штормового сплеску, так і взаємодії між припливом та штормовим сплеском (див. Bijlsma et al. (1989)). Третя панель показує астрономічний приплив і зафіксований рівень води під час катастрофічного шторму в 1953 році. Четверта панель показує лише відповідний штормовий сплеск, який не зовсім дорівнює різниці між прогнозованим та виміряним рівнем води через ефект взаємодії між припливом та штормовим сплеском.

    На малюнку 1.12 показані деякі характеристики вимірюваних та прогнозованих рівнів води в Flushing (Фліссінген на голландській мові). Зверніть увагу, що ефект шторму (сплеск) - це різниця між фактичним виміряним та прогнозованим астрономічним (приливним) варіацією рівня води. Відзначимо також, що сплеск тривав фактично досить невеликий проміжок часу; протягом двох днів ефект шторму піднявся з нуля приблизно до 2,8 м і знову впав до нуля.

    2021-10-12 пнг
    Малюнок 1.13: Ілюстрація штормового удару на поперечно-береговий профіль. Профіль перед штормом (пунктирна лінія) - характерний річний профіль (літо 2015 року) для голландського узбережжя, усереднений на ділянці довжиною 3 км поблизу Зандвоорта (дані JARKUS, n.d.). Профіль після шторму (суцільна чорна лінія) як наслідок штормового сплеску з рівнем штормового перенапруги (SSL) та умовами штормової хвилі оцінюється після (Vellinga, 1986), див. Рис. 7.18 для деталей.

    На рис. 1.13 накреслено таке ж перетин, що і на рис. 1.10, але тепер в умовах максимального штормового сплеску. Мало того, що SWL набагато вище, ніж на рис. 1.10, але і присутні набагато більш високі хвилі. SWL навіть перевищує рівень дюни; всі пляжі зникли під водою і хвилі потрапили в дюни. Можна стверджувати, що форма поперечно-берегового профілю не відповідає умовам штормового сплеску (форма профілю для цих умов далека від рівноваги). Великі морські транспорти спрямованих відкладень гарантують, що форма профілю трансформується до рівноважної форми, пов'язаної з умовами шторму. Дюни розмиваються і розмитий матеріал дюн осідає в більш глибокій воді, де поперечно-береговий профіль поступово сплющується (див. Рис. 1.13; див. зимовий профіль рис. 1.3).

    У гл. 7 дано більш докладний опис пов'язаних процесів. На даний момент достатньо зрозуміти, що менеджер прибережної зони любить знати, якою буде втрата дюни при заданому наборі умов штормового сплеску, наприклад, для оцінки безпеки об'єктів, побудованих поблизу межі дюн. У Нідерландах також на карту поставлена безпека значної частини населення, що живе значно нижче MSL за дюнами, якщо відбувається прорив дюн.