9.4.2: Схеми транспортування осаду

Малюнок 9.15: Транспортування довгих берегів, керованих хвилями, вздовж бар'єрних островів по обидва боки приливного входу. Транспортні градієнти призводять до утворення коси (зліва) та бар'єрного острівця у формі барабанної палички (праворуч).

Малюнок 9.16: Принципова схема транспортування залишкового осаду зовнішньої дельти (гіпотезований De Vriend et al., 1994): 1) спричинений хвилею транспортування довгих відкладень, який обходить вхід; 2) основний канал, що переважає ebb, який експортує осад і 3) канали повені, що імпортують осад. При цьому приливна хвиля передбачається поширюватися вздовж узбережжя із заходу (зліва) на схід (праворуч).

Малюнок 9.17: Залишкова транспортна картина навколо Ейерландс-Гат до будівництва греблі Тексель Залишковий транспорт осаду в Ейерланд-Гаті до побудови Ейерландседаму, складений із спостережень та різних досліджень чисельного моделювання відповідно до Ribberink et al. (1992).

На малюнку 9.15 показано вплив градієнтів транспортування осаду вздовж берега на форму бар'єрних островів. Поєднання механізмів транспортування хвиль, струму та осаду на зовнішній дельті породжує типову схему циркуляції залишкового осаду. На малюнку 9.16 показана високо схематизована картина. Реальність зазвичай більш іррег-улярна і дифузна (рис.9.17).

В основному потокові канали на зовнішній дельті несуть осад від сусідніх берегів до вхідного отвору, в основному під час епізодичних подій. Залежно від потреби ⁴ басейну цей осад транспортується або в басейн, або іноді в основний відливний канал, а потім до краю зовнішньої дельти. Там частина його підхоплюється хвилеподібними та/або приливними припливними прибережними течіями і транспортується вздовж краю дельти, в кінцевому рахунку до низхідного острова або до висхідного, залежно від місцевого приливного стану та напрямку хвилі.

Малюнок 9.18: Відкладення в обхід мілководної міграції на зовнішню дельту. Зигзагоподібна картина хвилевих струмів призводить до чистого дрейфу осаду від підйому до острова вниз. (концепція Де Вріенда та ін., 1994; Елерс, 1988).

Інша частина осаду з відливного каналу, а також частина того, що заноситься в область прибережним дрейфом вздовж висхідного острова, потрапляє в мілководну систему на зовнішній дельті. Завдяки різним гідродинамічним і осадовим транспортним процесам навколо цих мілин відбувається тривале залишкове транспортування і повільна міграція мілин у напрямку прибережного дрейфу (рис.9.18).

Час, необхідний для того, щоб мілководдя перетнути вхід, може становити десятки років (для Borndiep, наприклад, вхід між Тершеллінгом і Амеландом, це, як правило, 40 років).

Можна зробити висновок, що частина літорального дрейфу продовжує свій шлях над припливною дельтою припливів до низхідного узбережжя, тоді як інша частина відводиться в приливне отвір потопом. Під час відливів частина або весь осад, що переноситься в приливний отвір, повертається в приливно-приливну дельту, звідки його можна знову транспортувати до нисходячого узбережжя. Співвідношення між обсягами літорального дрейфу, які обходять безпосередньо і які обходять через приливно-приливну дельту, залежить від приливної призми та величини приливного дрейфу.

Бруун і Геррітсен (1959) пропонують параметр\(r\) для позначення типу обходу. Пізніше Бруун і Геррітсен (1960) і Бруун (1978) перетворили оригінальний вираз\(r\) для:

\[r = \dfrac{P}{M_{\text{to}}}\label{eq9.4.2.1}\]

в якому:

\(P\)	приливна призма	\(m^3\)
\(M_{\text{to}}\)	загальний прибережний дрейф	\(m^3/yr\)

Приливна призма - це обсяг води, що надходить або виходить з басейну за половину приливного циклу. Зверніть увагу, що параметр\(r\) є мірою відносного впливу хвилі/припливу на вході. Для великих значень\(r\) (приливна призма набагато більша, ніж хвильовий приплив літорального дрейфу) вхідний отвір є домінуючим. Для величин\(r > 300\) обхід піску здійснюється переважно через вхідний отвір. З іншого боку, для малих значень\(r\) (хвилевого домінування) обхід переважно через мілини на приливно-приливній дельті.

У таблиці 9.3\(r\) наведені деякі значення для. Приливні заводи вздовж Західно-фризьких бар'єрних островів демонструють велике значення для\(r\), що вказує на те, що обхід припливного потоку є домінуючим. Загалом, підвищені значення\(r\) виробляють більший зміщення впускних прутків у бік моря (Oertel, 1988). Перші вісім вхідних отворів у таблиці 9.3 - це входи Ваттового моря. Наведені значення для\(r\) показують, що\(r\) зменшується в східному напрямку. Це, здається, відповідає виникненню приливних піщаних хребтів на більш східно розташованих входах.

Таблиця 9.3: Значення для\(r\) (ур. \(\ref{eq9.4.2.1}\)) деяких приливних отворів (від: Bruun, 1978).

Малюнок 9.19: Аерофотознімки морфології приливного входу Віхтер Е, між островами Нордерней (зліва) та Бальтрум (праворуч). Авторське право Елерс (1988). Конвенція про дату, яку використовує Ehlers (1988), нам невідома, але ми очікуємо, що фотографії з 2 серпня та 10 вересня 1982 року - отже, хороший місяць один від одного - і можуть розглядатися як перед штормом та після шторму відповідно.

На малюнку 9.19 показано одне з цих входів, а саме. Віхтер Ее (\(r\)60), один з мезо-приливних входів Східно-фризького Ваттового моря. Транспортування довгих відкладень, спричинений хвилею, вздовж більшої частини узбережжя Північного моря, здійснюється із заходу на схід (зліва направо на фото), як видно з достатку піску на східній частині Нордернея та відсутності піску на західній частині Бальтрума. Судячи з усього, пісок обходить вхід через ряд мілин, які мігрують по зовнішній дельті від підйому до низхідного острова. Це, ймовірно, утворює основний механізм обходу осаду на вході. Косяки приварюються з узбережжям Бальтрума десь на схід від верхівки, де знову зустрічається велика кількість піску.

Косяки розділені окремими каналами, які всі відгалужуються від основного каналу. В даному конкретному випадку останній сильно відхиляється на схід, але інші вхідні отвори показують, що основний канал так само може мати інший напрямок. Крім того, основний канал має тенденцію мігрувати і змінювати напрямок через час. Основний канал і його гілки, ймовірно, всі переважають відливи (в цьому випадку мається на увазі, що усереднений над припливом є залишковий потік у напрямку відливу). Якщо це правда, то принцип збереження водної маси вимагає, щоб інші ділянки ділянки переважали під паводком. Часто є більш-менш чіткі потокові канали, наприклад, навколо кінчика острова, що піднімається вгору. У випадку з Віхтер Е, принаймні в той час, коли були зроблені фотографії рис. 9.19, ці потокові канали були не настільки добре розвинені.

З проекту на річці Неранг, Австралія, стає зрозуміло, що може піти не так, ігноруючи характер циркуляції цього осаду. Тут вхід до приливної лагуни був перетворений в судноплавний канал шляхом побудови groynes по обидва боки від входу і в обхід дрейфу на березі через насосну систему. Ця схема добре працює з точки зору ерозії низу, але вона робить набагато гіршу роботу для зовнішньої дельти і там, де стосуються гідродинамічних умов на вході. Штучно обходячи весь осад, який прибув на висхідну сторону вхідного отвору, система обходу мілини була відрізана від її подачі піску, мілини швидко деградували, а зовнішня дельта зникла. Як наслідок, приливний рух в лагуну і з неї більше не заважав дельта і значно збільшився. Це призвело до різкого збільшення швидкостей потоку на вході, через що його навігаційна функція (першопричина проведення схеми) знаходиться під сильною загрозою.

---

4. Для попиту на пісок (на відміну від надлишку піску) басейну термін «пісочний голод» зазвичай використовується в Нідерландах. На міжнародному рівні більш встановленим є геологічний термін «простір розміщення», який може бути як позитивним, так і негативним і може застосовуватися до зони заднього бар'єру, а також до берегової поверхні (див. 7.4).