Морские бассейны

Моря – это одна из главных геологических сил, преобразующих верхнюю часть земной коры. Площадь морских бассейнов в 2,4 раза больше площади суши, в них сосредоточено огромное количество воды ~ около 1,4 млрд. км³. Эта огромная масса воды находится в непрерывном движении, совершая определённую геологическую работу. На моря существенное влияние оказывает тектоническая деятельность земной коры. В течение миллионов лет моря как бы перемещаются с одного места на другое. Это приводит к тому, что в одних местах берега поднимаются, как бы выходят из моря, а море при этом отступает от берега. Такое движение моря называется регрессией. В других местах прибрежная часть опускается, погружается в море. Этот процесс называется трансгрессия. Это имеет принципиальное значение для строительства на берегах морей. При регрессии моря сооружения сохраняют устойчивость, и море им не угрожает.

При трансгрессиях, вследствие погружения берегов под уровень моря, берега подвергаются более активному размыву.

Тектонические движения земной коры и абразия берегов формируют их геологическое строение. На рис. 61 видно, что берег и прибрежная подводная часть моря содержат террасы. У самой воды располагается пляжная зона. Эта часть перекрывается максимальной волной (или приливом в океане). Выше пляжа имеют место уступы – это морские надводные террасы, каждая из которых в своё время была пляжем, и поднялись они вверх в период регрессии моря. При трансгрессии террасы располагаются на дне моря. Прибрежную мелководную часть моря до глубины 200 м называют шельфом.

Рис. 61. Террасы на берегу и прибрежной подводной части моря:

1 – пляж; 2, 3 – надводные террасы; 4, 5, 6 – подводные террасы; 7 – направление волны

При трансгрессии моря пляжи всегда узкие или даже совсем отсутствуют. Это хорошо наблюдается на берегах Чёрного моря в районе Туапсе – Сочи. Такие берега подвергаются воздействию активной абразии (рис. 62).

Рис. 62. Абразионный морской берег

Абразия – это разрушение берегов (рис. 62 и 63) морей, озёр и крупных водохранилищ, совершаемое волнами, прибоем, а также сильными вдольбереговыми течениями.

Рис. 63. Результат размыва берега водохранилища

Прибойные волны бьют в берег непрерывно и с большой разрушительной силой. Волны, особенно при штормах, перекатываются через весь пляж. При трансгрессиях берега всегда обрывистые или с очень крутыми откосами и постепенно за счёт размыва отступающие в глубину суши, т.е. волны как бы съедают сушу. Скорость такого процесса составляет от сантиметров до нескольких метров в год. Так, например, на Черноморском побережье, где берега сложены скальными породами скорость размыва до 4 м/год, на Азовском море суглинистые берега разрушаются со скоростью до 10-12 м/год. На скорость размыва влияет два фактора: 1) тип горных пород и 2) сила удара волн. Наиболее медленно разрушаются скальные породы. Удары волн достигают силы 5-6 т/м², а на берегах океанов даже до 10 т/м² и более.

При ширине пляжей более 20 м волны свою энергию гасят в их пределах. Следует отметить, что кроме механической силы морская вода оказывает на горные породы и строительные материалы химическое воздействие (растворение). Процесс разрушения усиливают многие морские растения и организмы, например планктон, создавая слои обрастания, может разрушать не только горные породы, но и бетон. Разрушительная сила волн усиливается также ударами обломков горных пород (галечник, гравий, песок).

Морские отливы – приливы не обладают такой разрушительной силой, как волны, но их воздействие на горные породы вполне ощутимо, хотя этот процесс проявляется в основном в виде трения обломков (частиц) друг о друга. Приливы и отливы в России проявляются в морях Тихоокеанского бассейна.

Вдольбереговые течения имеют незначительные скорости – от сантиметров до десятков сантиметров в секунду, разрушительная работа этих течений невелика. Наибольшее значение течения имеют в переносе обломков. Во взвешенном состоянии они транспортируют растворённые вещества и песчано-глинистые частицы. Более крупные обломки течения передвигают волочением по дну. Скорость при этом зависит от скорости течений и характера дна моря. На Черноморском побережье отмечены случаи перемещения отдельных обломков на 700 м/сут. Перенос обломков течениями отражается на размере пляжей в сторону их увеличения или уменьшения. Уменьшение размера пляжа приводит к усилению абразии берега. В связи с этим на пляжах не разрешается устраивать карьеры по разработке строительных материалов (гравия, песка).

Защита морских берегов от разрушения. Для укрепления берегов от абразии используют ряд способов. По принципу работы берегоукрепительные сооружения разделяются на пассивные и активные.

Пассивные сооружения – это волноотбойные вертикальные стены, расположенные вдоль берега, в конце пляжей и принимающие на себя удары морских волн.

Для отбрасывания волн в сторону моря наружной части этих стен придается криволинейная форма. Стены делают из монолитного железобетона, а во избежание истирания бетона песчано-гравийным материалом иногда наружную их часть облицовывают камнем из скальных пород.

Активные сооружения предназначены для сохранения пляжей. К сооружениям активного типа относят буны, тетраподы и волноломные стены.

Буны – это сооружения, которые имеют длину несколько десятков метров, ширину до нескольких метров и высоту над водой после возведения в 0,5-0,7 м.

Один конец буны погружается в пляж. Конструкция буны представляет собой железобетонные или металлические сваи, установленные в виде короба, который заполняется каменной наброской с покрытием бетонной плитой. На Черноморском побережье буны делают в виде железобетонных ящиков-понтонов с заполнением бетоном или бутобетоном. Буны устанавливаются нормально или под углом к линии берега. Волны, ударяясь о буны, теряют скорость, в берег бьют с ослабленной силой и переносимый ими обломочный материал откладывается между бунами, что в конечном итоге увеличивает зону пляжа

Тетраподы – железобетонные фигуры с четырьмя ответвлениями в форме усечённых конусов, симметрично размещённых в пространстве.

Благодаря такой форме они заклиниваются при наброске друг с другом, создают преграду воде, хотя частично её пропускают. Промежутки между ними можно заполнять обломочным материалом. Тетраподы хорошо держатся на крутых откосах

Волноломы– это железобетонные стены, которые ставят в воду в 30-40 м от берега. Верх стены размещается под водой на глубине 0,3-0,5 м.

Эти стены подсекают проходящую волну, завихряют её, и в силу этого она теряет ударную силу.

Следует отметить, что все защитные сооружения в конечном итоге могут быть разрушены абразией. Поэтому за ними требуется постоянное наблюдение, ремонт и даже капитальное восстановление.