Deriva lungă - Longshore drift

Diagrama care demonstrează deriva pe mare
1 = plajă
2 = mare
3 = direcția curentului pe mare
4 = valuri de intrare
5 = swash
6 = backwash

Deriva pe mare de la curentul lung este un proces geologic care constă în transportul sedimentelor (argilă, nămol, pietricele, nisip, șindrilă) de-a lungul unei coaste paralele cu linia țărmului, care este dependentă de direcția unghiului de intrare a unghiului. Vântul care intră oblic stoarce apa de-a lungul coastei și astfel generează un curent de apă care se mișcă paralel cu coasta. Deriva pe mare este pur și simplu sedimentul deplasat de curentul lung. Această mișcare de curent și sediment apare în zona de surf. Procesul este, de asemenea, cunoscut sub numele de deriva litorală .

Nisipul de plajă este, de asemenea, mutat în astfel de zile de vânt oblic, datorită spălării și spălării de apă pe plajă. Suprafețele de rupere trimit apă pe plajă (swash) într-un unghi oblic și gravitația apoi drenează apa direct în jos (backwash) perpendicular pe țărm. Astfel, nisipul de pe plajă se poate deplasa de-a lungul plajei într-un mod din dinte de ferăstrău, de multe zeci de metri (curți) pe zi. Acest proces este denumit „drift pe plajă”, dar unii muncitori îl consideră pur și simplu parte a „driftului pe mare” din cauza mișcării generale a nisipului paralel cu coasta.

Deriva lungă afectează numeroase dimensiuni ale sedimentelor, deoarece funcționează în moduri ușor diferite în funcție de sediment (de exemplu, diferența de derivare a sedimentelor pe malul lung de la o plajă de nisip la cea a sedimentelor de la o plajă cu șindrilă ). Nisipul este afectat în mare măsură de forța oscilatorie a valurilor de rupere , de mișcarea sedimentelor datorită impactului valurilor de rupere și a forfecării patului de la curentul de pe malul lung. Deoarece plajele cu șindrilă sunt mult mai abrupte decât cele nisipoase, sunt mai susceptibile să se formeze spărgători, ceea ce face ca majoritatea transportului pe țărm lung să aibă loc în zona swash , din cauza lipsei unei zone de surf extinse .

Prezentare generală

Formule de deriva pe mare

Există numeroase calcule care iau în considerare factorii care produc deriva pe mare. Aceste formulări sunt:

  1. Formula Bijker (1967, 1971)
  2. Formula Engelund și Hansen (1967)
  3. Formula Ackers and White (1973)
  4. Formula Bailard și Inman (1981)
  5. Formula Van Rijn (1984)
  6. Formula Watanabe (1992)

Toate aceste formule oferă o viziune diferită asupra proceselor care generează derivă pe mare. Cei mai comuni factori luați în considerare în aceste formule sunt:

Caracteristicile schimbării țărmului

Deriva de pe coastă joacă un rol important în evoluția unei linii de țărm , ca și cum ar exista o ușoară modificare a aprovizionării cu sedimente, direcția vântului sau orice altă influență costieră. Aceste modificări nu apar din cauza unui factor din cadrul sistemului de coastă, de fapt, există numeroase modificări care pot apărea în cadrul sistemului de coastă, care pot afecta distribuția și impactul derivării pe mare. Unele dintre acestea sunt:

  1. Modificări geologice, de exemplu, eroziune, schimbări în larg și apariția promontorilor.
  2. Schimbarea forțelor hidrodinamice, de exemplu, schimbarea difracției de undă în mediile de capăt și în malul mării.
  3. Modificarea influențelor hidrodinamice, de exemplu, influența noilor orificii de intrare și a deltelor de maree asupra derivării.
  4. Modificări ale bugetului sedimentelor, de exemplu, trecerea liniei țărmului de la deriva la alinierea swash, epuizarea surselor de sedimente.
  5. Intervenția oamenilor, de exemplu, protecția stâncilor, groynes, diguri detașate.

Bugetul sedimentelor

Bugetul de sedimente ia în considerare sursele de sediment și se scufundă într-un sistem . Acest sediment poate proveni din orice sursă, cu exemple de surse și chiuvete constând din:

  • Râuri
  • Lagune
  • Eroarea surselor funciare
  • Surse artificiale, de exemplu hrană
  • Chiuvete artificiale, de ex. Minerit / extracție
  • Transport în larg
  • Depunerea sedimentului pe mal
  • Zăvoare prin țară

Acest sediment pătrunde apoi în sistemul litoral și este transportat prin derivă pe mare. Un bun exemplu al bugetului sedimentelor și al derivei de pe mare care lucrează împreună în sistemul de coastă îl constituie șoldurile de admisie , care stochează nisipul care a fost transportat prin transportul pe uscat. Pe lângă stocarea nisipului, aceste sisteme pot, de asemenea, să transfere sau să treacă nisipul în alte sisteme de plajă, prin urmare, sistemele de admisie a fluxului (mare) oferă surse bune și chiuvete pentru bugetul sedimentelor.

Depunerea sedimentelor de-a lungul unui profil al țărmului se conformează ipotezei punctului nul ; unde forțele gravitaționale și hidraulice determină viteza de sedimentare a boabelor într-o distribuție a sedimentelor de finisare spre mare. Malul lung apare într-o spălare inversă de 90 până la 80 de grade, deci ar fi prezentat ca un unghi drept cu linia de undă.

Trasaturi naturale

Această secțiune constă din caracteristici ale derivării pe mare care apar pe o coastă în care deriva pe lungul țărm se produce neîntreruptă de structurile create de om.

Scuipă

Provincetown Spit, la capătul nordic al Capului Cod , a fost format prin deriva lungă după sfârșitul ultimei ere glaciare .

Scuipările se formează atunci când deriva de pe malul lung traversează un punct (de ex. Gura râului sau reintrarea) în care direcția dominantă de derivare și țărm nu virează în aceeași direcție. Pe lângă direcția dominantă de deriva, scuipăturile sunt afectate de puterea curentului condus de undă, unghiul de undă și înălțimea undelor de intrare.

Scuipările sunt forme de relief care au două caracteristici importante, prima caracteristică fiind regiunea de la capătul ascendent sau capăt proximal (Hart și colab., 2008). Capătul proximal este în mod constant atașat la uscat (dacă nu este încălcat) și poate forma o ușoară „barieră” între mare și un estuar sau lagună. A doua caracteristică importantă de scuipat este capătul de derivare în jos sau capătul distal, care este detașat de uscat și, în unele cazuri, poate lua o formă sau o curbă complexă, datorită influenței direcțiilor de undă variate.

De exemplu, scuipatul New Brighton din Canterbury, Noua Zeelandă, a fost creat de derivarea pe mare a sedimentelor de la râul Waimakariri spre nord. Acest sistem de scuipat este în prezent în echilibru, dar suferă faze alternative de depunere și eroziune.

Bariere

Sistemele de bariere sunt atașate la sol atât la capătul proximal cât și la cel distal și sunt în general cele mai late la capătul de derivare în jos. Aceste sisteme de barieră pot cuprinde un sistem de estuar sau lagună, precum cel al lacului Ellesmere închis de Kaitorete Spit sau hapua care se formează la interfața râu-coastă, cum ar fi la gura râului Rakaia .

Kaitorete Spit din Canterbury, Noua Zeelandă, este un sistem de barieră / scuipat (care se încadrează , în general , sub bariera definiție, deoarece ambele capete ale relief sunt atașate de teren, dar a fost numit un scuipat) care a existat sub Peninsula Banks pentru cele ultimii 8.000 de ani. Acest sistem are numeroase modificări și fluctuațiile datorate supus din la smulgere a râului Waimakariri (care curge acum la nord sau Peninsula Banks), eroziunea și fazele condiții marine deschise. Sistemul a suferit modificări ulterioare în jurul valorii de 500 de ani BP, când deriva lungă dinspre capătul estic al sistemului „scuipat” a creat bariera, care a fost reținută din cauza transportului pe mare lung.

Intrări de maree

Majoritatea intrărilor de maree de pe țărmurile de plutire îndepărtate acumulează sedimente în valurile de inundații și reflux. Deltele de reflux pot deveni atrofiate pe țărmurile extrem de expuse și în spații mai mici, în timp ce deltele de inundații sunt susceptibile să crească în dimensiune atunci când spațiul este disponibil într-un sistem de golf sau lagună. Intrările de maree pot acționa ca chiuvete și surse pentru cantități mari de material, care, prin urmare, afectează părțile adiacente ale litoralului.

Structurarea intrărilor de maree este, de asemenea, importantă pentru derivarea pe mare, de vreme ce o intrare este nestructurată sedimentul poate trece de intrare și poate forma bare în partea de derivare a coastei. Deși acest lucru poate depinde, de asemenea, de mărimea intrării, morfologia deltei , rata sedimentelor și mecanismul de trecere. Varianța și cantitatea de localizare a canalului pot influența, de asemenea, impactul derivării pe țărm lung pe o intrare de maree.

De exemplu, laguna Arcachon este un sistem de admisie a mareelor ​​din sud-vestul Franței, care furnizează surse mari și chiuvete pentru sedimentele de plutire pe mare. Impactul sedimentelor de drift pe mare pe acest sistem de intrare este puternic influențat de variația numărului de intrări în lagună și de amplasarea acestor intrări. Orice modificare a acestor factori poate provoca eroziune severă în jos sau în derivă în jos a unor bare mari.

Influențele umane

Această secțiune cuprinde caracteristici de drift longshore care apar nenatural și , în unele cazuri ( de exemplu , epiuri , detașate digurile ) au fost construite pentru a spori efectele abaterii longshore pe linia de coastă , dar în alte cazuri , au un impact negativ asupra derivei longshore ( porturi și porturi ).

Groynes

Cherestea groyne din Swanage Bay , Marea Britanie

Groynes sunt structuri de protecție a malului, plasate la intervale egale de-a lungul liniei de coastă pentru a opri eroziunea de coastă și, în general, să traverseze zona intertidală . Datorită acestui fapt, structurile groyne sunt de obicei folosite pe țărmuri cu o scurgere anuală lungă netă și mare, pentru a reține sedimentele pierdute în valuri de furtună și mai departe pe coastă.

Există numeroase variante ale modelelor groyne, cu cele mai comune trei modele constând din:

  1. groenii în zig-zag, care disipă fluxurile distructive care se formează în curenții induși de unde sau în valurile de rupere.
  2. Groynes cu cap T, care reduc înălțimea valurilor prin difracția undelor.
  3. Capul „Y”, un sistem groyne cu coadă de pește.

Capete artificiale

Capetele artificiale sunt, de asemenea, structuri de protecție a malurilor, care sunt create pentru a oferi o anumită protecție plajelor sau golfurilor. Deși crearea de promontorii implică acumularea de sedimente pe partea ascendentă a promontorului și eroziunea moderată a capătului descendent al promontorului, aceasta este întreprinsă pentru a proiecta un sistem stabilizat care să permită materialul să se acumuleze în plaje mai departe tarmul.

Capetele artificiale pot apărea din cauza acumulării naturale sau, de asemenea, prin hrana artificială.

Imagine care arată utilizarea de promontorii artificiali și diguri detașate într-un sistem costier

Diguri detasate

Spărgătoarele detașate sunt structuri de protecție a țărmului, create pentru a construi material nisipos pentru a găzdui tragerea în condiții de furtună. Pentru a face față tragerii în condiții de furtună, digurile detașate nu au nicio legătură cu țărmul, ceea ce lasă curenții și sedimentele să treacă între digul de apă și țărm. Aceasta formează apoi o regiune a energiei valurilor reduse, ceea ce încurajează depunerea nisipului pe partea subțire a structurii.

Spărgătoarele detașate sunt utilizate în general în același mod ca groynes, pentru a crește volumul de material între coastă și structura digului pentru a se potrivi valurilor de furtună.

Porturi și porturi

Crearea de porturi și porturi în întreaga lume poate avea un impact serios asupra cursului natural al derivării pe mare. Nu numai că porturile și porturile reprezintă o amenințare pentru deriva pe mare pe termen scurt, ci și o amenințare la adresa evoluției țărmului. Influența majoră, pe care creația unui port sau port o poate avea asupra derivării pe mare, este modificarea modelelor de sedimentare, care la rândul lor pot duce la acumularea și / sau eroziunea unei plaje sau a unui sistem de coastă.

De exemplu, crearea unui port în Timaru, Noua Zeelandă, la sfârșitul secolului al XIX-lea, a dus la o schimbare semnificativă a derivării în lungul coastelor de-a lungul coastei de sud a Canterbury . În loc de a transporta sedimentul în lungul coastelor spre nord spre coasta spre laguna Waimataitai, crearea portului a blocat deriva acestor sedimente (grosiere) și, în schimb, le-a determinat să se adune la sudul portului pe plaja South din Timaru. Acumularea acestui sediment spre sud, a însemnat, prin urmare, o lipsă de sedimente depozitate pe coastă lângă laguna Waimataitai (la nord de port), ceea ce a dus la pierderea barierei care închidea laguna în anii 1930 și apoi la scurt timp după, pierderea lagunei în sine. Ca și în cazul lagunei Waimataitai, Laguna Washdyke , care se află în prezent la nord de portul Timaru, este supusă eroziunii și, în cele din urmă, poate fi încălcată, provocând pierderea unui alt mediu lagunar.

Vezi si

Referințe

Citații

Cărți

  • Brunn, P. (ed.) (2005). Dezvoltări de inginerie portuară și de coastă în știință și tehnologie . Carolina de Sud: P. Brunon.CS1 maint: text suplimentar: lista autorilor ( link )
  • Hart, DE; Marsden, eu; Francis, M (2008). "Capitolul 20: Sisteme de coastă". În Winterbourne, M; Knox, GA; Marsden, ID; Burrows, C (eds.). Istoria naturală a Canterbury (ed. A 3-a). Canterbury University Press. pp. 653-684.
  • Reeve, D; Chadwick, A; Fleming, C (2004). Inginerie de coastă-procese, teorie și practică de proiectare . New York: Spon Press.

articole de jurnal

linkuri externe