Поперечное перемещение наносов

Представим себе пологий подводный склон, сложенный части­цами наносов одинаковой крупности и имеющий на всем протя­жении одинаковый уклон. Волны подходят к берегу под прямым углом. На глубине, равной половине длины волны, начинается деформация волн и их воздействие на частицы наносов, лежащих на дне (рис. 158). При слабой деформации волн перевес "прямых скоростей" над "обратными скоростями" еще невелик, но, по­скольку частица находится на наклонном дне, к усилию обратного волнового движения прибавляется действие силы тяжести. В ре­зультате частица несколько сместится вниз по склону. Чем ближе к берегу, тем сильнее асимметрия скоростей волновых движений, и в некоторой точке прямые скорости будут уже настолько зна­чительными, что они полностью уравновесят суммарное воздей­ствие обратных скоростей и силы тяжести. В результате в этой точке частица будет совершать только колебательные движения то вверх, то вниз по склону, не перемещаясь ни к берегу, ни от него. Это — нейтральная точка. Совокупность нейтральных точек

Уровень моря Нейтральная точка Рис. 158. Профиль динамического равновесия подводного берегового склона, сложенного наносами одинаковой крупности (по В.П. Зенковичу)

на подводном склоне называется нейтральной линией для наносов данной крупности.

Выше нейтральной точки перевес прямых скоростей над об­ратными не только компенсирует совместное действие обратных скоростей и силы тяжести, но и превосходит его. В результате здесь образуется зона перемещения материала вверх по склону. В це­лом, таким образом, ниже нейтральной линии устанавливается зона выноса материала, который отлагается в нижней части под­водного берегового склона, а выше нейтральной линии — зона выноса материала вверх по склону, который накапливается у бе­рега. Положение нейтральной линии, в свою очередь, не остается постоянным, так как углубление обеих зон по отношению к пер­воначальному наклону подводного берегового склона (см. рис. 158, пунктир) обусловливает изменение углов наклона дна и глубин над склоном и, следовательно, смещение нейтральной линии. В результате обе зоны выноса сомкнутся, а профиль берега в це­лом, включая подводный береговой склон и собственно берег, приобретет вид закономерно вогнутой кривой. Это называется профилем динамического равновесия, поскольку в каждой его точке достигается такое соотношение уклонов дна, при котором они компенсируют преобладание прямых скоростей над обратными. Частицы наносов будут тогда находиться в движении, подобном тому, которое наблюдается в зоне нейтральной линии, но смеще­ние их вниз или вверх по склону прекратится. Однако в природ­ных условиях динамическое равновесие не может быть достигнуто вследствие непостоянства и разнообразия действующих факторов. Приведенная схема только позволяет уяснить общие тенденции перемещения частиц наносов по профилю при подходе волн под прямым углом к береговой линии.

Скопление наносов в зоне действия прибойного потока называ­ется пляжем. В соответствии с вышеописанными закономерностя­ми, пляж обычно сложен более крупными наносами, чем подвод­ный береговой склон. Вследствие того, что максимальные скорости прямого потока достигаются им в начале движения, близ зоны разбивания волн, именно здесь накапливается самый крупный обломочный материал. Далее вверх по пляжу крупность наносов закономерно убывает.

По морфологическим признакам выделяют пляжи полного и неполного профиля. Пляж полного профиля образуется в случае, если впереди формирующегося накопления наносов имеется доста­точно свободного пространства. Тогда пляж приобретает вид бе­регового вала чаще всего с отлогим и широким морским склоном и коротким и более крутым склоном, обращенным к берегу. Если пляж формируется у подножия уступа, то образуется прислоненный

Рис. 159. Пляж неполного профиля (А) и береговой вал (Б) — пляж полного