ГЛАВА 2
ХАРАКТЕРИСТИКА ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ
РАЗВИТИЕ БЕРЕГОВ
В основе решения проблемы развития берегов лежит анализ природных факторов, которые определяют распространение и скорость развития ЭГП, в том числе и абразионно-оползневых. Под факторами в данном случае понимаются среда и условия, в которых протекают оползневые процессы [102]. Е.П.Емельянова факторами оползневых процессов называет обстоятельства, влияющие на коэффициент устойчивости склонов, каковыми являются высота и конфигурация склона, геологическое строение, гидрогеологические условия, механические силы, воздействующие на склон, антропогенное воздействие [39].
Факторы, определяющие развитие экзогенных геологических процессов, в соответствии с классификацией А.И.Шеко [64, 88], представлены в таблице 2.1. Следует отметить отсутствие в классификации техногенного фактора, который в последнее время оказывает все большее влияние на береговые процессы. Изучение первых двух групп факторов является основой пространственного, а факторы третьей группы - временного прогноза. Причем, действие факторов третьей группы на породы, слагающие береговой уступ, происходит через изменяющиеся производные: прочностные и деформационные свойства пород, определяемые размокаемостью, растворимостью и их размываемостью.
Все факторы этой многокомпонентной природной системы, определяющие развитие ЭГП берегов, взаимосвязаны и взаимообусловлены, их взаимоотношения являются довольно сложными, что видно из структурной схемы взаимодействия факторов абразии (рис.2.1).
Энергетической основой данной системы является солнце. В настоящее время воздействие солнечной радиации, т.е. электромагнитного и корпускулярного излучения, на Землю достоверно установлено [14]. Согласно закону Швабе-Вольфа изменения солнечной активности происходят
Таблица 2.1
Факторы, определяющие развитие ЭГП [64,88]
Группы Изменения
во времени Факторы Значение
факторов IПостоянные
(не изменяющиеся
во времени)1. Геологические условия (тектоника, литология, стратиграфия)
2. Геоморфологические условияОпределяют генетические особенности ЭГП и интенсивность их проявления IIМедленно
изменяющиеся
а) независимые
(основные)
б) производные
1.Современные тектонические движения
2.Климат
1.Геокриологические
2.Растительность, почвы
3.Гидрогеологические условияОбуславливают общую тенденцию развития ЭГП IIIБыстро
изменяющиеся
а) независимые (основные)
б) производные
1.Гидрометеорологические (атмосферные осадки, ветер, уровни моря, штормы)
2.Морфометрические (ширина, высота пляжа)
3.Сейсмические
4.Гидрологические
5. Хозяйственная деятельность человека
1.Прочностные и деформационные свойства горных пород
2.Влажность горных пород Определяют режим активизации ЭГП
периодически, причем выделяются 11-летние, 22-летние, вековые циклы (80-90 лет) относительных чисел солнечных пятен (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Оценка значений периодограммы в зависимости от периодов временного ряда относительного числа солнечных пятен (числа Вольфа)
При исследовании солнечно-земных связей следует также сказать о наличии цикла продолжительностью 1850 лет, который обусловлен взаимным расположением Солнца, Земли и Луны. В моменты констелляции, т.е., когда эти три космических тела солнечной системы находятся в одной плоскости и на одной прямой, происходит наибольшее нарушение силы тяжести на Земле под влиянием Солнца и Луны. Последнее положение констелляции было в XV веке, следующее ожидается в XXXIV в. В этом случае приливообразующие силы на Земле суммируются, что вызывает изменение в атмосферной циркуляции - начинают преобладать меридиональные макроформы, что приводит к общему похолоданию и увлажнению в северном полушарии [135].
Таким образом, солнечная цикличность приводит к цикличности в изменении общей циркуляции атмосферы, перераспределению ее энергии, что является главной причиной изменения погоды и климата на Земле.
Погода является важнейшим быстроизменяющимся фактором, который определяет режим штормов, уровней моря, увлажнения территории, изменчивость температуры воздуха и воды, а следовательно, и активность процессов, приводящим к активизации ЭГП. В частности, по данным ряда авторов установлен характер зависимости перечисленных параметров от солнечной активности, например, глобальной температуры воздуха (рис.2.3, а).
Распределение волнений моря в многолетнем разрезе и внутригодовое распределение также определяется ходом солнечной активности [97]. Выявлена следующая особенность: наиболее глубоким минимумам солнечной активности (числа Вольфа близки нулю) соответствует большое число в году сильных штормов (более 4 баллов). С увеличением солнечной активности количество штормовых дней уменьшается. Анализ сглаженных рядов уровня Мирового океана и числа штормов свидетельствует о том, что во второй четверти XX века произошли резкие изменения во многих природных факторах, что не могло не сказаться на интенсивности ЭГП (рис. 2.3, б).
Анализ пространственной изменчивости постоянно действующих и медленно изменяющихся во времени факторов абразионно-оползневых процессов представлены в следующих разделах данной главы. Вопросы влияния быстроизменяющихся факторов на динамику берегов рассмотрены в главе 3.
Обобщенная характеристика изучаемой территории побережья выполнена в результате типизации этих факторов и представлена в виде карты инженерно-геологических условий развития абразионно-оползневых процессов (рис. 1.2.).
2.1. Геологические условия развития берегов
Одним из основных факторов, определяющих генетические особенности экзогенных геологических процессов и пораженность территории тем или иным процессом