Влияние трансформации волн на динамику рельефа береговой зоны, сложенной подвижными песчаными наносами (на примере Камчийско-Шкорпиловского пляжа, Болгария) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.28, кандидат наук Кузнецова Ольга Андреевна

• Кузнецова Ольга Андреевна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Кузнецова Ольга Андреевна

Введение

1. Изученность и современное состояние проблемы

1.1. Способы наблюдений за динамикой прибрежной зоны

1.1.1. Натурные наблюдения

1.1.2. Дистанционные наблюдения

1.1.3. Лабораторное моделирование

1.2. Математическое моделирование литодинамики прибрежной зоны

1.2.1. Модели, основанные на концепции профиля равновесия

1.2.2. Интегральные инженерные модели

1.2.3. Комплексные модели, учитывающие физические процессы динамики береговой зоны

2. Материалы и методы

2.1. Натурные эксперименты

2.1.1. Краткое физико-географическое описание района исследований

2.1.2. Эксперимент «Шкорпиловцы-2007»

2.1.3. Эксперимент «Шкорпиловцы-2016»

2.2. Модель хВеасЬ

2.2.1. Описание гидродинамического блока

2.2.2. Описание литодинамического блока

2.2.3. Расчетнаясетка

2.2.4. Граничные условия

2.2.5. Верификация модели

2.3. Методы анализа данных натурных и численных экспериментов

2.3.1. Количественная оценка деформаций рельефа

2.3.2. Расчет параметров волнения

3. Влияние процессов трансформации и параметров волнения на изменение профиля подводного склона и отступания берега по данным натурных экспериментов

3.1. Анализ влияния основных параметров волн на входе в береговую зону моря на изменение профиля подводного склона и их связь с процессами нелинейной трансформации волн

3.2. Влияние обрушения волн на движение донных наносов

3.2.1. Механизм движения наносов в виде «мобильных валов»

4. Анализ влияния спектральных параметров волн на входе в береговую зону моря и их связь с процессами трансформации волн на изменение профиля и отступания берега по данным численных экспериментов

4.1. Особенности деформаций рельефа

4.2. Оценка объемов деформации профиля

4.3. Изменение спектра волнения

4.4. Анализ параметров волнения и их изменения на профилях

5. Внутригодовые вариации штормовых деформаций рельефа дна песчаного побережья на примере участка Шкорпиловцы

6. Влияние подводного рельефа дна на перемещение береговой линии

Заключение

Список литературы

Список рисунков

Список таблиц

ВВЕДЕНИЕ

Береговые зоны морей и океанов - это области с исключительной динамикой рельефа, связанной в первую очередь с активным воздействием волнения. Исследование береговых зон началось еще на заре человеческой истории и было естественным образом связано с развитием рыболовства, торговли, а также обеспечением безопасности населения, проживающего в прибрежной полосе.

Однозначное научное определение береговой зоны проблематично с точки зрения установления точных границ. Однако береговая зона может быть выделена как часть берега, испытывающая деформации рельефа под воздействием морского волнения, приливов, течений и ветра, а также сама оказывающая влияние на гидродинамику -например, на процесс трансформации волнения. В данной работе под термином «береговая зона» подразумевается участок дна и берега, в котором происходит взаимодействие волн с рельефом (с дном).

В отечественной и советской науке термин «пляж» обозначает специфическую подвижную форму рельефа, сложенную рыхлыми наносами и расположенную в зоне наката волн [Морская геоморфология, 1980]. В зарубежной научной и инженерной литературе нижняя граница пляжа определяется как самое низкое положение уровня моря (уреза), а верхняя граница маркируется по границе постоянной растительности, резкому изменению рельефа или состава отложений [Coastal Engineering Manual, 2002]. Фактически оба определения предполагают, что пляж находится выше уровня моря. В то же время во многих научных статьях, посвященных литодинамике прибрежных областей, применяется понятие «подводный профиль пляжа» («underwater beach profile») [Кремедчиев, Трифонова, 2003], который простирается до глубины замыкания. Глубина замыкания - это глубина, где вертикальные деформации рельефа, вызванные волнением, сходят на нет [Coastal Engineering Manual, 2002]. В отечественной литодинамике мелководная часть морского дна, рельеф которой сформирован волнением, называется «подводный береговой склон». Его нижняя граница в Черном море проходит в среднем на глубине 30 м и маркируется по границе между алевритовыми и илистыми отложениями на дне [Зенкович, 1962]. Именно подводный береговой склон или подводный профиль пляжа является основным объектом изучения в настоящей работе.

Литодинамические процессы береговой зоны развиваются по-разному в зависимости от внешних условий: количества и состава донных отложений, особенностей колебания уровня моря (общий тренд, приливно-отливные и сгонно-нагонные явления). Морфологические черты приливных явлений выражаются в наличии на пляже зоны осушки и приливного берегового вала [Coastal Engineering Manual, 2002]. Количество наносов на пляже определяется наличием источника (например, устья реки, поставляющей терригенный материал в береговую зону) и активностью вдольберегового транспорта наносов. В условиях дефицита наносов при наличии вдольберегового потока наносов происходит общее уменьшение количества материала, слагающего пляж, вплоть до обнажения коренных пород и, соответственно, уменьшение его ширины. Ослабление вдольберегового потока, обусловленное в первую очередь конфигурацией берега, приводит к его разгрузке, в результате чего формируются широкие пляжи с развитой системой подводных валов [Болдырев, 1966]. Область интересов настоящей работы -песчаные пляжи бесприливных морей не испытывающие дефицита наносов в условиях стабильного положения уровня моря и при отсутствии значительных градиентов вдольберегового транспорта наносов.

Переформирование пляжа и его подводного профиля происходит в результате перемещения донных отложений. В чистом виде при отсутствии постоянных течений вдольбереговое перемещение наносов требует косого подхода волн - непараллельности фронтов волн и изобат. Однако даже при нормальном подходе продольный и поперечный транспорт наносов существуют одновременно. При этом в штормовых условиях, когда волнение достигает значительной силы, в прибрежной зоне наблюдается преимущественно вертикальная циркуляция и перемещение наносов в направлении берег-море. В условиях умеренного волнения в береговой зоне преобладает горизонтальная циркуляция, но только над вершинами подводных валов движение осадочного материала имеет одно - вдольбереговое направление, что отмечалось по результатам натурных наблюдений. В данной работе исследование, прежде всего, имеет своей целью изучение деформаций рельефа, связанных с поперекбереговым транспортом наносов.

Существует множество методов и теорий, предложенных для прогнозирования деформаций поперечного профиля пляжа. Основанные на результатах натурных и

лабораторных измерений эмпирические соотношения и численные модели в то же время все еще не являются универсальными.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние трансформации волн на динамику рельефа береговой зоны, сложенной подвижными песчаными наносами (на примере Камчийско-Шкорпиловского пляжа, Болгария)»

Актуальность темы исследования

Проблема воздействия на берет волнения заключается в том, что нельзя рассматривать отдельно изменение рельефа и трансформацию волн, поскольку, подчиняясь фундаментальному принципу Ле-Шателье, природные системы изменяются, чтобы достичь равновесия и компенсировать воздействие извне. Естественным следствием этого является взаимная подстройка волнения и рельефа. Дополнительную сложность в этот процесс привносит нерегулярность волнения: существенная изменчивость его спектра, которая во многом определяет ход трансформации волн при подходе к берегу, а соответственно и отклик рельефа.

На настоящий момент создание аналитической модели транспорта наносов, полностью описывающей все процессы, происходящие в береговой зоне, невозможно, поскольку нет полной общепринятой физической модели, описывающей динамику береговой зоны. Поэтому необходимо переосмыслить уже имеющиеся теории, методы и подходы и сформулировать теорию или базовую, теоретически и экспериментально обоснованную физическую концепцию, определяющую роль физических процессов формирования поперечного профиля, чтобы а) сформировать базу для разработки численно простых, но максимально приближенных к природе моделей береговых зон; б) создать основу для правильного задания начальных условий при математическом моделировании.

Степень разработанности

На сегодняшний день существует несколько способов прогнозировать деформации рельефа в прибрежной зоне, различающиеся детальностью описания физических процессов. Самые простые модели основаны на концепции профиля равновесия и учитывают только свойства отложений, слагающих берег, но оставляют за скобками гидродинамические особенности района. Это, например, приводит к тому, что уравнение профиля равновесия не предусматривает формирование подводных валов, наличие которых является одним из часто встречающихся вариантов морфодинамики прибрежной зоны. Инженерные модели дают интегральную оценку процессов морфодинамики и в

большинстве своем основаны на эмпирических соотношениях, в которых используются осредненные на различных масштабах времени параметры волн. Современные численные модели, способные детально воспроизводить физические процессы в береговой зоне, достаточно сложны и требовательны к начальным и граничным условиям. Между тем до сих пор нет однозначного ответа на вопрос, какие из параметров волн и как именно влияют на процессы транспорта наносов на разных масштабах времени. Отсутствие четкого представления о влиянии трансформации волнения в береговой зоне моря на подводный рельеф дна связано, прежде всего, с недостаточностью данных натурных экспериментов, позволяющих провести подробный анализ происходящих процессов.

Цель и задачи

Цель работы - описание динамики прибрежной зоны, выявление зависимостей деформаций подводного рельефа дна от параметров волн и физических процессов их трансформации.

В задачи исследования входят:

- анализ имеющихся в литературе эмпирических зависимостей профиля пляжа от параметров волн и свойств наносов;

- анализ натурных данных и установление закономерностей деформации поперечного профиля пляжа от параметров волнения;

- проверка установленных закономерностей путем моделирования;

- выявление иерархической значимости каждого из параметров волнения на разных масштабах времени.

Научная новизна

Анализ уникального массива натурных данных по синхронному наблюдению за трансформацией нерегулярных волн и деформациями дна, полученных в 2007 и 2016 гг., позволил конкретизировать некоторые особенности системы береговой зоны.

По данным натурных экспериментов удалось подтвердить и детализировать процесс движения песчаных наносов в форме «мобильных» валов, наблюдавшихся при размыве и восстановлении берега во время развития и затухания шторма.

Установлено влияние особенностей нелинейной трансформации волн на изменение подводного профиля песчаного пляжа. В результате выявлено влияние типа обрушения на процесс переформирования рельефа дна.

Теоретическая и практическая значимость работы

Теоретическая значимость исследования - это вклад в развитие теории эволюции песчаных побережий. При подготовке диссертации выяснены некоторые детали эволюции берега на временном масштабе отдельного шторма; определены основные волновые параметры и значимые физические процессы.

Практическая значимость исследования связана с обеспечением безопасности хозяйственной деятельности береговых зон и заключается в том, что результаты позволят создать методическую основу для упрощенных прогнозов деформаций рельефа дна в береговой зоне, выбора оптимальных способов берегозащиты и разработки рекомендаций по установке берегозащитных подводных конструкций.

Эксперименты и методы исследования

Исследование основано на совместном использовании данных уникальных натурных экспериментов по синхронному наблюдению за волнением и деформациями рельефа в прибрежной зоне, а также средств одной из самых современных литодинамических моделей - xBeach. Натурные наблюдения проводились на Камчийско-Шкорпиловском пляже (побережье Черного моря, Болгария) в сентябре-октябре 2007 г. и октябре-ноябре 2016 гг.

Положения, выносимые на защиту:

1) Показано, что волновой транспорт наносов зависит от процессов нелинейной трансформации нерегулярного волнения в береговой зоне. Эволюция поперечного подводного профиля песчаного пляжа может быть качественно оценена с помощью эмпирических чисел (Урселла, Ирибаррена, Дина), характеризующих нелинейность волн.

2) Доказано, то тип обрушения и положение зоны обрушения определяют штормовые деформации поперечного профиля береговой зоны. Обрушение ныряющим буруном приводит к размыву, отступанию уреза и образованию подводных валов, а обрушение скользящим буруном сопровождается восстановлением и сглаживанием подводного рельефа дна.

3) Установлен механизм перемещения песчаных наносов в приурезовой зоне в форме «мобильных» валов, которые образуются в мористой части профиля за счёт выноса материала с берега и движутся к берегу в период затухания шторма, в результате чего наносы аккумулируются вблизи уреза.

4) Выявлено, что положение подводного вала на подводном склоне влияет на отступание берега во время штормового воздействия Наибольшее отступание уреза будет наблюдаться при положении вала на расстоянии от берега, близком к половине длины подходящих волн.

Степень достоверности и апробация результатов

Апробация результатов проводилась в форме докладов на российских и международных конференциях и публикаций в рецензируемых изданиях (базы РИНЦ, Web of Science, Scopus).

Всего автором было сделано 5 докладов на международных конференциях, из них

3-Í \J Ü и 1 • •

устных, и 1 стендовый доклад на всероссийской конференции молодых ученых:

1) IMAM'17 - Maritime Transportation and Harvesting of Sea Resources, Португалия, Лиссабон, 09-11 октября 2017 г. Dynamics of sandy beach in dependence on Wave parameters (устный доклад).

2) EGU2017 - European Geosciences Union General Assembly 2017, Австрия, Вена, 23-28 апреля 2017 г. Self-organising of wave and beach relief in storm: field experiments (стендовый доклад).

3) КИМО'17 - II Всероссийская научная конференция молодых ученых «Комплексные исследования Мирового океана», Россия, Москва, 10-15 апреля 2017 г. Взаимоподстройка волн и рельефа по данным натурных экспериментов "Шкорпиловцы" 2007 и 2016 гг. (стендовый доклад).

4) EMECS'11 - SeaCoasts XXVI. Международная конференция «Управление рисками в прибрежной зоне в условиях меняющегося мира», Россия, Санкт-Петербург, 22-27 августа 2016 г. Underwater barred beach profile transformation under different waves conditions (устный доклад).

5) WISE Meeting 2016 - Waves In Shallow water Environment, Венеция, Италия, 22-26 мая 2016 г. Influence of spectral parameters of waves on changes of underwater sandy bottom profile on the base of xBeach modelling (стендовый доклад).

6) MEDCOAST'15 - The twelfth international conference on the Mediterranean coastal environment, Болгария, Варна, 06-10 октября 2015 г. Wave impact on changes of underwater profile of barred beach. (устный доклад)

Публикации

По результатам исследований было сделано 16 публикаций. Автором диссертации были подготовлены 6 статей в рецензируемых научных журналах (в соавторстве). Из них 2 статьи вошли в Scopus, 1 в журнал из списка ВАК и 3 статьи проиндексированы в РИНЦ. Результаты исследований по теме диссертации были опубликованы в форме тезисов международных (8 публикаций) и российских (1 публикация) конференций, из которых 2 публикации проиндексированы в базе данных Web of Science, 4 - в Scopus, 2 - в РИНЦ. Автор данной работы также принял участие в подготовке коллективной монографии, вошедшей в базу публикаций РИНЦ.

Статьи, опубликованные в изданиях из перечня Web of Science:

1. Saprykina Ya.V., Kuznetsov S.Yu., Kuznetsova O.A., Shugan I.V., Chen Yang-Yih. Wave breaking type as a typical sign of nonlinear wave transformation stage in coastal zone // Wave Phenomena journal. - 2020. - Vol. 28. - №1. - P. 75-82. (Импакт-фактор 0.745, WoS Q4, Scopus Q3 )

2. Kuznetsova O., Saprykina Ya. Influence of Underwater Bar Location on Cross-Shore Sediment Transport in the Coastal Zone // Journal of Marine Science and Engineering. -2019. - Vol. 7. - №3. - P. 55. (Импакт-фактор 1.732, WoS Q2, Scopus Q2)

Статьи, опубликованные в изданиях из перечня Scopus:

3. Кузнецова О.А., СапрыкинаЯ.В. Моделирование изменчивости песчаного пляжа при взаимодействии волн с подводным валом // Геоморфология. - 2019. - №3. C. 57-67. (Импакт-фактор 0.206, Scopus Q4, ВАК, РИНЦ)

Статьи, опубликованные в изданиях из перечня РИНЦ:

4. Кузнецова О.А., Сапрыкина Я.В. Внутригодовые вариации штормовых деформаций рельефа дна песчаного побережья на примере Камчийско-Шкорпиловского пляжа (Черное море, Болгария) // Процессы в геосредах. - 2017. - №1. - С. 435-444.

5. Сапрыкина Я.В., Кузнецова О.А. Влияние трансформации волн над особенностями подводного рельефа дна на отступание береговой линии во время шторма // Процессы в геосредах. - 2017. - № 4. - С. 710-716.

6. Кузнецова О., Сапрыкина Я., Трифонова Е. Экспериментальные исследования влияния волнения на деформации рельефа дна береговой зоны моря // Процессы в геосредах: сборник научных статей. - Москва: ИПМех РАН, 2015. - C. 75-81.

Участие в коллективной монографии:

7. Сапрыкина Я.В., Корзинин Д.В., Штремель М.Н., Дивинский Б.В., Кузнецова О.А., Коваленко А.Н. Трансформация волн над особенностями подводного рельефа дна в применении к методам защиты берегов. - Москва: Onebook, 2018, 164 с. (РИНЦ)

Опубликованные тезисы докладов:

8. Saprykina Yana, Olga Kuznetsova. Influence of wave transformation processes on evolution of underwater beach profile // Proceedings of the 36th International Conference on Coastal Engineering (30.07-03.09.2018, Baltimore, USA). - 2018. - Vol. 1. - P. 65. (WoS, Scopus)

9. Kuznetsov Sergey, Yana Saprykina, Margarita Shtremel, Olga Kuznetsova. Spectral structure of breaking waves and its influence on the transport of sediments in coastal zone // Proceedings of Conference OCEANS'15 MTS/IEEE (18-21.05.2015, Genova, Italy) -2015. - Vol. 1. - P. 1-6. (WoS, Scopus, РИНЦ)

10. Saprykina, Y., Divinskii, B., Kuznetsova, O., Korzinin, D. Transformation of waves over the system of artificial submerged reefs // Proceedings of 13 th International MEDCOAST Congress on Coastal and Marine Sciences, Engineering, Management and Conservation (31.10-04.11.2017, Mellieha, Malta). - 2017. - Vol. 2 - P. 955-966. (Scopus)

11. Kuznetsova O., Saprykina Ya., Shtremel M., Kuznetsov S., Korzinin D. [et al.] Dynamics of sandy beach in dependence on wave parameters // Proceedings of IMAM2017 Conference: Maritime Transportation and Harvesting of Sea Resources. 2017 (0911.10.2017, Lisbon, Portugal). - 2017. - Vol. 2. - P. 1075-1079. (Scopus)

12. Сапрыкина Я.В., Кузнецова O.A. Влияние особенностей подводного рельефа дна на транспорт наносов в береговой зоне моря // Физическое и математическое моделирование процессов в геосредах: Третья международная школа молодых ученых. - 2017. - С. 185-187. (РИНЦ)

13. Кузнецова О.А., Андреева Н., Корзинин Д.В., Кузнецов С.Ю., Трифонова Е., Сапрыкина Я.В., Штремель М.Н. Взаимоподстройка волн и рельефа по данным натурных экспериментов "Шкорпиловцы" 2007 И 2016 гг. // Комплексные исследования Мирового океана. Материалы II Всероссийской научной конференции молодых ученых (10-15.04.2017, Москва, Россия). - 2017. - С. 137-138. (РИНЦ)

14. Kuznetsova O., Andreeeva N., Korzinin D., Kuznetsov S., Saprykina Ya., Trifonova E., Shtremel M. Self-organising of wave and beach relief in storm: field experiments // Geophysical Research Abstracts. EGU General Assembly (23-28.04.2017, Vienna, Austria). - 2017a. - Vol. 19. - P. EGU2017-2568.

15. Kuznetsova O., Saprykina Ya., Divinsky B. Underwater barred beach profile transformation under different waves conditions // Proceedings of International Conference

"Managing risks to coastal regions and communities in a changing world" (22-27.08.2016, St.-Petersburg, Russia). - 2016. - P. 28. (Scopus, РИНЦ) 16. Kuznetsova O., Saprykina Ya., Trifonova E. Wave impact on changes of underwater profile of barred beach // Proceedings of the Twelfth International Conference on the Mediterranean Coastal Environment MEDCOAST 2015 (06-10.10.2015, Varna, Bulgaria). - 2015. - P. 891-899. (Scopus, РИНЦ)

Личный вклад автора

В 2016 г. автор диссертации участвовал в полевых работах по наблюдению за литодинамикой рельефа и волнением в береговой зоне в рамках международного эксперимента «Шкорпиловцы-2016». Автор диссертации проводил обработку натурных данных за волнением и деформациями рельефа, полученным в ходе наблюдений 2007 и 2016 гг., а также ставил и выполнял численные эксперименты при помощи модели xBeach.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из Введения, 6 Глав, Заключения, Списка литературы, Списка рисунков и Списка таблиц. Диссертация включает 67 иллюстраций и12 таблиц. В работе процитированы 129 источников, из них 97 на иностранном языке. Общий объем диссертациисоставляет 141 страницу.

Во Введении кратко даны цели, задачи, разработанность темы, актуальность и научно-практическая значимость исследования, вклад автора, описана структура диссертационной работы и сформулированы защищаемые положения.

Глава 1 посвящена современному состоянию проблемы и ее изученности. Дан обзор существующих подходов к исследованию трансформации волнения в береговой зоне и результирующего воздействия на рельеф, описаны способы наблюдений и основные типы математических литодинамических моделей.

Глава 2 содержит информацию о методах исследования и фактических данных, используемых в настоящей работе. Описаны натурные и численные эксперименты, структура модели xBeach, а также применяемые для исследования методы обработки данных.

Глава 3 посвящена анализу натурных данных, полученных в ходе полевых экспериментов 2007 и 2016т., для выявления влияния параметров волн на поперекбереговой транспорт наносов. Отдельное внимание уделено роли разных типов обрушения волн в процессе переформирования рельефа и образования подводных валов.

В Главе 4 путём численного моделирования исследуется влияние спектральных параметров нерегулярного волнения на пространственное изменение рельефа дна, приведено описание трансформации волнения над разным рельефом.

Глава 5 посвящена изучению сезонных штормовых деформаций рельефа дна песчаного пляжа путем проведения численных экспериментов, основанных на результатах реанализа волновых режимов.

В Главе 6 рассмотрено влияние рельефа дна на трансформацию волнения в береговой зоне и связанное с этим движение уреза, получены рекомендации для оптимального расположения искусственных подводных валов в целях берегозащиты.

В Заключении суммированы основные результаты и выводы проведенных исследований, намечено направление возможных дальнейших исследований.

1. ИЗУЧЕННОСТЬ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Существует множество эмпирических соотношений для расчета процессов транспорта наносов в береговой зоне, использующих различные параметры волн, полученные путем осреднения на разных масштабах времени. Обзор таких методов даётся, например в инженерных пособиях [Coastal Engineering Manual, 2002] и нормативных документах [СП 32-103-97]. Современные методы численного моделирования также активно применяются для оценки динамики наносов в береговой зоне моря. Параметры волнения в данном случае нужны для аккуратного задания начальных и граничных условий в численных моделях. Однако на сегодняшний день нет определенного однозначного ответа на вопрос о том, какие из параметров волн и как именно влияют на процессы транспорта наносов на разных масштабах времени.

При движении в береговой зоне волны трансформируются под воздействием нелинейно-дисперсионных процессов, что приводит к изменчивости их параметров [Сапрыкина и др., 2009]. На формирование подводного профиля дна может влиять периодический обмен энергией между нелинейными гармониками волнового движения, возникающий в процессе их распространения к берегу [Boczar, Davidson, 1987]. В работе Сапрыкиной Я.В. [Сапрыкина и др., 2013] было выделено четыре характерных сценария нелинейной трансформации волн в береговой зоне и показано, что реализация того или иного сценария зависит от числа Ирибаррена на входе в береговую зону.

Проведенные исследования показали, что транспорт осадков под воздействием волн может зависеть не только от доли энергии обрушающихся волн [Battjes, Janssen, 1978], но и от типа их обрушения. Волны, обрушающиеся по типу «ныряющего буруна» (plunging), имеют симметрию, отличную от волн, обрушающихся типом «скользящего буруна» (spilling) [Кузнецов, Сапрыкина, 2004]. Поскольку деформации подводного рельефа дна зависят от асимметрии волнового профиля [Bailard, 1981], то различия формы профиля обрушающихся волн также могут иметь существенное значение для транспорта наносов.

Около 10% берегов Мирового океана осложнены подвижными аккумулятивными донными формами - подводными валами [Леонтьев, 1982]. Они могут быть единичными, но часто наблюдаются системы валов (>5). Для областей, где сходятся прибрежные потоки вещества и энергии, характерны аккумуляция наносов и как следствие широкий

пляж с развитой системой валов и межваловых ложбин. В областях зарождения потока или дефицита наносов наблюдается узкий пляж и1-2 подводных вала [Болдырев, 1966].

Существует несколько теорий, объясняющих существование и эволюцию подводных валов [Masselink et al., 2014; Леонтьев, 2014]. Первая группа теорий предполагает, что подводные валы образуются в зоне обрушения волн в результате градиента расхода наносов, формируемого волновым переносом, направленным к берегу, и противотечением, направленным в сторону моря [Зенкович, 1962; Долотов, 1989; Ингл, 1971; Кутырев, 1968]. Вторая группа объясняет возникновение подводных валов действием инфрагравитационных волн, которые при отражении от берега могут образовывать стоячие волны и способствовать накоплению наносов в местах максимума их амплитуды. Валы, согласно гипотезе Винджберга и Круна [Wijnberg, Kroon, 2002], возникают в результате взаимоподстройки волн и рельефа в процессе «самоорганизации» морфологии береговой зоны. Однако детали такого механизма пока не раскрыты.

Время формирования и эволюции подводных валов может меняться от нескольких дней до месяцев [Ruessink et al., 2003]. В условиях постоянного объема наносов на подводном склоне валы являются устойчивым образованием, изменяя свое положение и размеры в зависимости от чередования бурных и спокойных периодов [Зенкович, 1958]. Лабораторные исследования и натурные наблюдения показывают: при затухании волн и уменьшении нагона подводный вал смещается в сторону берега. При усилении волнения вал смещается в море. В то же время при частой периодической смене интенсивности волнения подводный вал может оставаться практически на одном месте и рассматриваться как стабильный [Grasso et al., 2009].

Валы влияют на трансформацию волн, что сказывается на поперечном перераспределении наносов и изменении рельефа береговой зоны. Особенности трансформации волн у песчаных берегов и связанные с этим особенности морфодинамики достаточно подробно исследованы [Grasso et al., 2009; Cheng et al., 2016, Saleh Salem et al., 2011, Леонтьев, 2001]. Однако влияние положения подводного вала на интенсивность отступания уреза остается невыясненным.

Используемые в современной практике берегозащиты подводные волноломы, имитирующие по форме подводные валы или рифы, устанавливаются для снижения волновой нагрузки на берег и защиты от эрозии [СП 32-103-97]. Уменьшение энергии волн при распространении их над подводным волноломом происходит как за счет их

обрушения над конструкцией, так и сокращения среднего их периода при нелинейно дисперсионной трансформации волн над неровностью дна [Saprykina et al., 2015]. При установке конструкций, имитирующих подводные валы, для достижения максимальной эффективности необходимо правильно подобрать конфигурацию и расположение искусственных структур.

В последние годы также широко обсуждается и исследуется влияние общих изменений климата на изменение энергии ветровых волн (подробнее см., например, отчеты Межправительственной группы экспертов по изменению климата [IPCC]). Для более детальной оценки тенденций изменения регионального волнового климата используются современные волновые модели и данные различного реанализа полей ветра. Для Черного моря анализ изменений значительных высот волн и волновой энергии выполнен, в частности, Б. Дивинским и Р. Косьяном [Дивинский, Косьян, 2016]. Данные о волновой энергии часто используются для качественной оценки уязвимости морских берегов, которая делается на основе эмпирических формул в различных инженерных моделях. Однако для детального анализа, выявления тенденций и прогноза развития берега, например путем математического моделирования физических процессов, происходящих в береговой зоне, необходимо знать режимные характеристики волнения [Woolf, Wolf, 2013], в частности, совместные распределения периодов и высот волн, спектральные характеристики направлений волн и т.д. В настоящее время при анализе изменений волнового климата такая оценка изменения соответствующих режимных характеристик не проводится. Климатические тренды энергии волнения, как и тренды общей продолжительности штормов, которые приводятся в ретроспективных обзорах [Valchev et al., 2012], не позволяют оценить изменение режимных характеристик.

Для литодинамического моделирования, особенно для расчета возможных прогнозных изменений, важно знать, не только изменения значительных высот волн и общей энергетики, но и как именно будет изменяться штормовая активность: только за счет увеличения штормов или же за счет роста интенсивности отдельных штормов с существенным увеличением (уменьшением) периода волн. К сожалению, такая информация в большинстве исследований также отсутствует. Поэтому остается неясным, возможен ли прогноз изменения рельефа дна береговой зоны, только по данным изменения волновой энергии. А если возможен, то для каких временных масштабов это применимо. Отсутствие стройной физической модели, описывающей влияние

трансформации волнения в береговой зоне моря на подводный рельеф дна, связано, главным образом, с малым количеством полевых данных, которые позволили бы провести детальный анализ происходящих процессов.

1.1. Способы наблюдений за динамикой прибрежной зоны

1.1.1. Натурные наблюдения

Одним из базовых методов изучения динамики прибрежной зоны являются натурные наблюдения, которые заключаются в повторных батиметрических и топографических съемках, как по отдельным профилям, так и по площади, проводимые параллельно с наблюдениями за гидродинамическими параметрами: уровнем моря, течениями и волнением. Длительные регулярные ряды натурных наблюдений за профилем пляжа достаточно редки [Turner et al., 2016]. Подобного рода исследования проводились на пляжах Северной Калифорнии [Lippmann and Holman, 1990; Larson and Kraus, 1994; Birkemeier et al., 1999; Lacey, Peck, 1998], в Нидерландах [Wijnberg, Terwindt, 1995; Pape et al., 2010; Rattan et al., 2005, Kroon et al., 2008; Quartel et al. 2008], Польше [Rozynski, 2005, Rozynski et al., 2001], Австралии [Turner et al., 2016; Thom, Hall, 1991; McLean, Shen, 2006], Японии [Kuriyama, 2002; Kuriyama et al., 2008] и Болгарии [Взаимодействие..., 1980; Dynamical processes..., 1990; Кузнецова и др., 2015].

В Таблице 1 приведены примеры наиболее продолжительных рядов наблюдений за профилем пляжей и волнением в прибрежной зоне.

Таблица 1 - Общая информация о существующих долговременных рядах наблюдений за профилем пляжа по данным публикаций

Район наблюдений Период и частота наблюдений Источники

Duck (США) Раз в 2 недели с 1981 г. [Lippmann and Holman, 1990; Larson and Kraus, 1994; Birkemeier et al., 1999]

Rhode Island (США) Ежемесячно с 1962 г. [Lacey, and Peck, 1998]

Egmond aan Zee (Нидерланды) Ежегодно с 1964, раз в сезон 2001-2004 [Wijnberg and Terwindt, 1995; Pape et al., 2010; Rattan et al., 2005].

Noordwijk (Нидерланды) Ежегодно с 1964, ежемесячно 2001-2004 [Wijnberg and Terwindt, 1995, Kroon et al., 2008, Quartel et al. 2008]

Lubiatowo (Польша) Ежемесячно с 1983 [Rozynski, 2005, Rozynski et al., 2001]

Narrabeen-Collaroy (Австралия) 27/04/1976 -16/02/2016 [Turner et al., 2016]

Moruya (Австралия) Ежемесячно с 1972 [Thom and Hall, 1991, McLean and Shen, 2006]

Hasaki (Япония) Ежедневно с 1987 [Kuriyama, 2002; Kuriyama et al., 2008]

Шкорпиловцы (Болгария) Эксперименты 1979, 1980, 1981,2007,2016 [Взаимодействие..., 1980; Dynamical processes..., 1990; Кузнецова идр., 2015]

Натурные измерения позволяют получить разнообразные данные для оценки масштабов морфодинамических процессов прибрежной зоны, но являются достаточно дорогими и трудоемкими, в связи с чем их нельзя производить достаточно часто и долго. В результате натурные данные позволяют изучать процессы преимущественно на сравнительно небольших масштабах времени (дни-недели) или за продолжительный период, но фрагментарно или генерализированно.

Так возможно изучение формирования временных подводных валов, существующих дни и отдельные случаи штормовых деформаций, но при этом сложно детально изучить процесс эволюции крупных подводных песчаных валов, квазипостоянных и сезонных, а также сезонные и межгодовые вариации рельефа прибрежной зоны.

Кроме регулярных промеров дна натурные измерения включают анализ гранулометрического состава донных и пляжевых отложений, а также измерения концентрации взвешенных наносов в воде. По степени сортированное™ наносов сделать вывод о характере волнового режима.

Изучение динамики наносов прибрежной зоны также возможно методом меченых песков. Для песчаных пляжей еще в 1950-х годах были предложены два способа: люминофорный [Ингл, 1971] и радиоизотопный. Суть метода заключается в том, что песчаные наносы, меченые при помощи люминесцентных красителей или радиоактивных изотопов, выбрасываются в разных участках береговой зоны, а затем путем отбора и анализа проб донных отложения исследуется перераспределение концентрации индикатора и таким образом движение наносов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кузнецова Ольга Андреевна, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Берега морей и внутренних водоемов: Актуальные проблемы геологии, геоморфологии и динамики / А.Ш. Хабидов, B.C. Кусковский, Л.А. Жиндарев, Д.М. Хейнс [и др.] - Новосибирск: Издательство СО РАН, 1999. - 272 с.

2. Болдырев В.Л. Комплекс признаков, характеризующих изменение емкости вдольберегового потока песчаных наносов // Развитие морских берегов в условиях колебательных движений земной коры. - Талин: Валгус, 1966. - 242 с.

3. Взаимодействие атмосферы, гидросферы и литосферы в прибрежной зоне моря. Результаты международного эксперимента «Камчия'77». - София: Издательство БАН, 1980. - 287 с.

4. ГОСТ 18451-73 Океанология. Термины и определения. - Москва: Издательство стандартов, 1973. - 13 с.

5. Дианский H.A., Кабатченко И.М., Фомин В.В., Архипов В.В., Цвецинский A.C. Моделирование гидрометеорологических характеристик в Карском и Печорском морях и расчет наносов у западного побережья полуострова Ямал // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». - 2015. - №2. - С. 98-105.

6. Дивинский Б.В., Косьян Р.Д. Тенденции в динамике волнового климата открытой части Черного моря за период с 1990 по 2014 гг. // Океанология. - 2016. - Т. 55.

- №6,- С. 928-934.

7. Добровольский А.Д., Залогин Б.С. Моря СССР. - Москва: Издательство МГУ, 1982. - 192 с.

8. Долотов Ю.С. Динамические обстановки прибрежно-морского рельефообразования и осадконакопления. - Москва: Наука, 1989. - 269 с.

9. Зенкович В.П. Морфология и динамика советских берегов Черного моря. Том 1.

- Москва: Издательство АН СССР, 1958. - 187 с.

10. Зенкович В.П. Основы учения о развитии морских берегов. - Москва: Издательство АН СССР, 1962. - 710 с.

11. Ингл Дж. Движение пляжевых песков (исследования с помощью люминисцентных индикаторов). - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1971. - 226 с.

12. Керемедчиев С.Д., Трифонова Е.В. Классификация профилей пляжа болгарского побережья Черного моря // Трудове на института по океанология. - Варна: Бълг. акад. на науките. Ин-т по океанология, 2003. - Т.4.- С. 83-97.

13. Кузнецов С.Ю., Сапрыкина Я.В. Частотная зависимость диссипации энергии при обрушении нерегулярных волн // Водные ресурсы. - 2004. - Т. 31. - № 4. - С. 422430.

14. Кузнецова О., Сапрыкина Я., Трифонова Е. Экспериментальные исследования влияния волнения на деформации рельефа дна береговой зоны моря // Процессы в геосредах: сборник научных статей. - М.: ИПМех РАН, 2015. - С. 75-81.

15. Кузнецова О.А., Андреева Н., Корзинин Д.В., Кузнецов С.Ю., Трифонова Е., Сапрыкина Я.В., Штремель М.Н. Взаимоподстройка волн и рельефа по данным натурных экспериментов "Шкорпиловцы" 2007 И 2016 гг. // Комплексные исследования Мирового океана. Материалы II Всероссийской научной конференции молодых ученых (10-15.04.2017, Москва, Россия) - 2017. - С. 137138.

16. Кузнецова О.А., Сапрыкина Я.В. Внутригодовые вариации штормовых деформаций рельефа дна песчаного побережья на примере Камчийско-Шкорпиловского пляжа (Черное море, Болгария) // Процессы в геосредах. - 2017. - №1. - Стр. 435-444.

17. Кузнецова О.А., Сапрыкина Я.В. Моделирование изменчивости песчаного пляжа при взаимодействии волн с подводным валом // Геоморфология. - 2019. - №3. -С. 57-67.

18. Кузнецова О. А., Сапрыкина Я.В., Трифонова Е.В. Экспериментальные исследования влияния волнения на деформации рельефа дна береговой зоны // Процессы в геосредах. - 2015. - №2. - C.66-74.

19. Кутырев Э.Н. Условия образования и интерпретации косой слоистости. -Ленинград: Недра, 1968. - 128 с.

20. Леонтьев И.О. Морфодинамические процессы в береговой зоне моря. Saarbruecken: LAP Lamber Academic Publishing, 2014. - 251 с.

21. Леонтьев И.О. Прибрежная динамика: волны, течения, потоки наносов. - Москва: ГЕОС, 2001,- 272 с.

22. Леонтьев O.K. Морская геология (Основы геологии и геоморфологии Мирового океана). - Москва: Высшее образование, 1982. - 344 с.

23. Мезингер Ф., Аракава А. Численные методы, используемые в атмосферных моделях. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1979. - 136 с.

24. Михова Е.С. Происхождение и развитие аккумулятивного рельефа Болгарского шельфа (Народная Республика Болгария): дис. ... канд. геогр. наук: 11.00.04 / Михова Елена Савова - Москва, 1988. - 242 с.

25. Морская геоморфология. Терминологический справочник. Береговая зона: процессы, понятия, определения / Науч. ред. В.П. Зенкович, Б.А. Попов. -Москва: Мысль, 1980. - 280 с.

26. Наумова В.А., Евстигнеев М.П., Евстигнеев В.П., Любарец Е.П. Ветро-волновые условия Азово-Черноморского побережья Украины // Науковий зб1рник Украшського науково-дослвдного гвдрометеоролопчного шституту: сб. науч. ст.

— Киев, 2010. — Вып. 259. — С. 263-283.

27. Сапрыкина Я.В., Корзинин Д.В., Штремель М.Н., Дивинский Б.В., Кузнецова O.A., Коваленко А.Н. Трансформация волн над особенностями подводного рельефа дна в применении к методам защиты берегов - Москва: Onebook, 2018. - 164 с.

28. Сапрыкина Я.В., Кузнецов С.Ю., Андреева Н.К., Штремель М.Н. Сценарии нелинейной трансформации волн в береговой зоне моря // Океанология. - 2013.

- Т. 53. - №4,-С. 476-485.

29. Сапрыкина Я.В., Кузнецов С.Ю., Чернева Ж., Андреева Н. Пространственно-временная изменчивость амплитудно-фазовой структуры штормовых волн в береговой зоне моря // Океанология. - 2009. - Т. 49. - № 2. - С. 198-208.

30. СП 32-103-97 Проектирование морских берегозащитных сооружений, (взамен ВСН 183-74) - Москва: Корпорация «ТРАНССТРОЙ», 1998. - 223 с.

31. Справочные данные по режиму ветра и волнения Балтийского, Северного, Черного, Азовского и Средиземного морей / Ред. Лопатухин Л.П., Бухановский A.B., Иванов C.B., Чернышева Е.С. - Санкт-Петербург: Российский Морской Регистр Судоходства, 2006. - 452 с.

32. Фокина H.A. Проблемы морфодинамического моделирования подводного склона и береговой линии // Культура народов Причерноморья. - 2007. - № 121. - С. 146-149.

33. Ang L.S., Sum C.H.Y., Baldock T.E., Li L., Nielsen P. Measurement and Modelling of Controlled Beach Ground-water Levels Under Wave Action // Proceedings of 15th Australasian Fluid Mechanics Conference (13-17.12.2004, Sydney, Australia). - 2004.

- P. AFMC00034.

34. Badlock T.E., Holmes P., Bunker S., Van Weert P. Cross-shore hydrodynamics within an unsaturated surf zone // Coastal Engineering. - 1998. - Vol. 34. - № 3. - P. 173— 196.

35. Bagnold R.A. Beach and near-shore processes, I: Mechanics of marine sedimentation // The Sea: Ideas and Observations. (Edited by Hill. M.N.) - New-York: Interscience, 1963. - P. 507-549.

36. Bailard J.A. An energetic total load sediment transport model for a plane sloping beach. // Journal of Geophysical Research. - 1981. - Vol. 86. - № C11. - P. 10938-10954.

37. Bascom W. N. The relationship between sand size and beach-face slope // Eos, Transactions American Geophysical Union. - 1951. - Vol. 32. - №6. - P. 866-874.

38. Battjes J.A. Surf zone dynamics // Annual Review of Fluid Mechanics. - 1988. -Vol. 20. - №1,- P. 257-291.

39. Battjes J.A., Janssen J.P.F.M. Energy loss and set-up due to breaking of random waves // Coastal Engineering. - 1979. - Proceedings of 16th International Conference on Coastal Engineering (27.08-03.09.1978, Hamburg, Germany) - P. 569 - 587.

40. Belberov Z., Davidan I., Kostichkova D., Lavrenov I., Lopatukhin L., Cherneva Zh. Main principles for creation of a new wind-wave atlas of the Bulgarian sector of the Black Sea // Proceedings of IO-BAS. - 1992. - №1. - P. 5-12.

41. Bell P.S. Shallow water bathymetry derived from an analysis of X-band marine radar images of waves // Coastal Engineering. - 1999. - Vol. 37. - №4. - P. 513-527.

42. Bell P.S., Williams J.J., Clark S., Morris B.D., Vila-Concejo A. Nested Radar Systems for Remote Coastal Observations // Journal of Coastal Research. - 2006. - SI 39. Proceedings of the 8th International Coastal Symposium (14-19.05.2004, Santa Catarina, Brazil). - Vol. 1. - P. 483-487.

43. Birkemeier W.A., Nicholls R.J., Lee G. Storms, storm groups and nearshore morphologic change // Coastal Sediments. - 1999. - Proceedings of the 4th International Symposium on Coastal Engineering and Science of Coastal Sediment Processes (21-23.06.1999, NY, USA) - Vol. 2. - P. 1109-1122.

44. Boczar-Karakiewicz B., Davidson-Arnott R. Nearshore bar formation by non-linear process - a comparison of model results and field data // Marine Geology. - 1987. -Vol. 77. - №4,- P. 287-304.

45. Bodge K.R. Representing equilibrium beach profiles with an exponential expression // Journal of Coastal Research. - 1992. - Vol. 8. - №1,- P. 47-55.

46. Bowen A.J. Simple models of nearshore sedimentarion: Beach profiles and longshore bars // Coastline of Canada. - Geological survey of Canada: Haifax, 1981. - P. 1-11.

47. Bruun P. Coast erosion and the development of beach profiles. // Beach Erosion Board, US Army Corps of Eng, Technical Memo. - 1954. - № 44. - P. 1-79.

48. Cheng J., Wang P., Smith E.R. Hydrodynamic conditions associated with an onshore migrating and stable sandbar // Journal of Coastal Research. - 2016. - Vol. 32. - № 1.

- P.153-163.

49. Coastal Engineering Manual. Engineer Manual 1110-2-1100, U.S. - Washington, D.C: Army Corps of Engineers, 2002. - Volumes 2-3. Coastal Hydrodynamics. Coastal Sediment Process.

50. Daly C., Roelvink J.A., Van Dongeren A.R., Van Thiel de Vries J.S.M., McCall R.T. Validation of an advective-deterministic approach to short wave breaking in a surf-beat model // Coastal Engineering. - 2012. - Vol. 60. - P. 69-83.

51. Dean R.G. Equilibrium beach profiles: characteristics and pplications. // Journal of Coastal Research. - 1991. - Vol. 7. - № 1,- P. 53-84.

52. Dean R.G. Heuristic models of sand transport in the surf zone. // Technica1 report UF/COEL-73/26. - Gainesville: University of Florida, 1973.

53. DELTARES - Независимый исследовательский институт прикладных исследований в области воды и недр, Делфт, Нидерланды [Электронный ресурс] URL: http://www.deltares.nl/ (дата обращения 05.04.2021)

54. DHI - Международная независимая исследовательско-изыскательская компания, разработчик модели MIKE [Электронный ресурс] URL: https://www.dhigroup.com/(дата обращения 05.04.2021)

55. Dynamical processes in coastal regions. Results of the Kamchiya international project.

- София: Издательство БАН, 1990. - 189 p.

56. Eliezer, K., Pelinovsky, E., Dynamical models for cross-shore transport and equilibrium bottom profiles // Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering. - 1998. - Vol. 124. - №3. - P. 138-146.

57. Gonzalez M. Morfolog'ia de playas en equilibrio: planta у perfil. - PhD Thesis. -Cantabria: Universidad de Cantabria, 1995. - 270 p.

58. Gonzalez M., Medina R., Losada M.S. Equilibrium beach profile model for perched beaches // Coastal Engineering. - 1999. - Vol. 36. - №4. - P. 343-357.

59. Google, Image @2021 Maxar Technologies - Открытый архив спутниковых снимков Google Eartch [Электронный ресурс]. URL: https://www.google.com/intl/ru/earth/ (дата обращения: 05.04.2021).

60. Grasso F., Michallet H., Certain R., Barthelemy E. Experimental Flume Simulation of Sandbar Dynamics // Journal of Coastal Research. - 2009. - SI 56. - Vol. I. - P. 5458.

61. Grasso F.H., Michallet E. Barthelemy R., Certain R. Physical modeling of intermediate cross-shore beach morphology: Transients and equilibrium states // Journal of Coastal Research. - 2009. - Vol. 114. - P. C09001.

62. Guannel G., Özkan-Haller H.T., Haller M.C., Kirby J.T. Influence of velocity moments on sand bar movement during CROSSTEX // Coastal Sediments'07: Proceedings of the Sixth International Symposium on Coastal Engineering and Science of Coastal Sediment Process. - New Orleans, ASCE, 13-17.05.2007. - 2007. - P. 6-19.

63. Hasselmann K., T.P. Barnett, E. Bouws, H. Carlson, D.E. Cartwright, K. Enke, J.A. Ewing, H. Gienapp, D.E. Hasselmann, P. Kruseman, A. Meerburg, P. Mller, D.J. Olbers, K. Richter, W. Sell, and H. Walden. Measurements of wind-wave growth and swell decay during the Joint North Sea Wave Project (JONSWAP)' // Ergnzungsheft zur Deutschen Hydrographischen Zeitschrift Reihe. - 1973 - Vol. 8. - № 12. - P. 95.

64. Hessner K., Reichert K., Borge J.C.N., Stevens C.L., Smith M.J. High-resolution X-Band radar measurements of currents, bathymetry and sea state in highly inhomogeneous coastal areas // Ocean Dynamics. - 2014. - Vol. 64. - № 7. - P. 989998.

65. Holthujsen L.H., Booij N., Herbers T.H.C. A prediction model for stationary, short-crested waves in shallow water with ambient currents // Coastal Engineeing. - 1989. -Vol. 13. - № 1. - P. 23-54.

66. Horn D.P., Baldock T.E., Li L. The influence of groundwater on profile evolution of fine and coarse sand beaches // Coastal Sediments'07: Proceedings of the Sixth International Symposium on Coastal Engineering and Science of Coastal Sediment Process. - New Orleans, ASCE, 13-17.05.2007. - 2007. - P 6-19.

67. Hoyng C. Erosive and accretive coastal response. M.Sc. Thesis. - Deltft, Netherlands,

WL Delft Hydraul, 2008. - 204 p.

68. IPCC - Межправительственная труппа экспертов по изменению климата (МГЭИК) [Электронный ресурс]. URL: www.ipcc.ch (дата обращения: 05.04.2021).

69. Irish J.L., White T.E. Coastal engineering applications of high-resolution lidar bathymetry // Coastal Engineering. - 1998. - Vol. 35. - P. 47-71.

70. Kraus N.C., Smith J.M. Supertank Laboratory Data Collection Project. Volume I. // Technical report CERC-94-3. Vol. 1. Coastal Engineering Research Center, U.S. Army Corps of Engineers. - 1994. - 274 p.

71. Kraus N.C., Smith J.M., Sollitt C.K. Supertank laboratory data collection project // Coastal Engineering 1992. - 1993. - P. 2191-2204.

72. Kroon A., Larson M., Moller I., Yokoki H., Rozunski Grz., Cox J., Laroude Ph. Statistical analysis of coastal morphological data sets over seasonal to decadal time scales // Coastal Engineering. - 2008. - Vol. 55. - № 7-8. - P. 581-600.

73. Kuriyama Y. Medium-term bar behavior and associated sediment transport at Hasaki, Japan // Journal of Geophysical Research: Oceans. - 2002. - Vol. 107. - № C9. - P. 151-15-12.

74. Kuriyama, Y., Ito Y., Yanagishima, S. Medium-term variations of bar properties and their linkages with environmental factors at Hasaki, Japan // Marine Geology. - 2008.

- Vol. 248. -№ 1-2. - P. 1-10.

75. Kuznetsov S., Saprykina Y., Shtremel M., Kuznetsova O. Spectral structure of breaking waves and its influence on the transport of sediments in coastal zone // Proceedings of Conference OCEANS'15 MTS/IEEE (18-21.05.2015, Genova, Italy). - 2015. - P. 1-6.

76. Kuznetsova O., Saprykina Ya. Influence of Underwater Bar Location on Cross-Shore Sediment Transport in the Coastal Zone // Journal of Marine Science and Engineering.

- 2019. - Vol. 7. - №3. - P. 55.

77. Kuznetsova O., Andreeeva N., Korzinin D., Kuznetsov S., Saprykina Ya., Trifonova E., Shtremel M. Self-organising of wave and beach relief in storm: field experiments // Geophysical Research Abstracts. EGU General Assembly (23-28.04.2017, Vienna, Austria). - 2017a. - Vol. 19. - P. EGU2017-2568.

78. Kuznetsova O., Saprykina Ya., Divinsky B. Underwater barred beach profile transformation under different waves conditions // Proceedings of International

Conference "Managing risks to coastal regions and communities in a changing world" (22-27.08.2016, St.-Peterburg, Russis). - 2016. - P. 28.

79. Kuznetsova O., Saprykina Ya., Shtremel M., Kuznetsov S., Korzinin D. [et al.] Dynamics of sandy beach in dependence on wave parameters // Proceedings of IMAM2017 Conference: Maritime Transportation and Harvesting of Sea Resources (09-11.10.2017, Lisbon, Portugal). - 2017b. - Vol. 2. - P. 1075-1079.

80. Kuznetsova O., Saprykina Ya., Trifonova E. Wave impact on changes of underwater profile of barred beach // Proceedings of the Twelfth International Conference on the Mediterranean Coastal Environment MEDCOAST 2015 (06-10.10.2015, Varna, Bulgaria). - 2015. - P. 891-899.

81. Lacey E., Peck J. Long-term beach profile variations along the south shore of Rhode Island, USA // Journal of Coastal Research. - 1998. - Vol. 14. - № 4. - P. 1255-1264.

82. Lafon V., De Melo Apoluceno D., Dupuis H., Michel D., Howa H., Froidefond J.M. Morphodynamics of nearshore rhythmic sandbars in a mixed-energy environment (SW France): I. Mapping beach changes using visible satellite imagery Estuarine // Coastal and Shelf Science. - 2004. - Vol. 61. -№ 2. - P. 289-299.

83. Larson M., Kraus N.C. Temporal and spatial scales of beach profile change, Duck, North Carolina // Marine Geology. - 1994. - Vol. 117. - №1. - P. 75-94.

84. Larson M., Kraus N.C., Wise R.A. Equilibrium beach profiles under breaking and nonbreaking waves // Coastal Engineering. - 1999. - Vol. 36. - № 1,- P. 59-85.

85. Lee P.Z.F. The submarine equilibrium profile: a physical model // Journal of Coastal Research. - 1994. - Vol. 10. - № 1. - P. 1-17.

86. Lippmann T.C., Holman, R.A. The spatial and temporal variability of sandbar morphology // Journal of Geophysical Research:Oceans. - 1990. - Vol. 95. - № C7. -P.11575-11590.

87. Loghin V., Muratoreanu G. Observing and mapping the coastline relief in the Romanian sector of the Black Sea using satellite images. // Proceedings of 25th EARSeL Symposium on Global Developments in Environmental Earth Observation from Space (06-11.06.2005, Porto, Portugal). - 2005. - P. 863-867.

88. Lozano I., Devoy R.J.N., May W., Andersen, U. Storminess and vulnerability along the Atlantic coastlines of Europe: analysis of storm records and of a greenhouse gases induced climate scenario // Marine Geology. - 2004. - Vol. 210. - № 1-4. - P. 205-

89. Masselink G., Austin M., Scott T., Poate T., Russell P. Role of wave forcing, storms and NAO in outer bar dynamics on a high-energy, micro-tidal beach // Geomorphology.

- 2014. - Vol. 226. - P. 76-93.

90. McLean R., Shen J.S. From foreshore to foredune: Foredune development over the last 30 years at Moruya Beach, New South Wales, Australia // Journal of Coastal Research.

- 2006. - №221. - P. 28-36.

91. MIKE - Сайт численной модели гидро и литодинамики MIKE [Электронный ресурс] URL: www.mikepoweredbydhi.com/ (дата обращения 05.04.2021)

92. Nairn R.B., Roelvink J.A., Southgate H.N. Transition zone width and implication for modelling surfzone hydrodynamics // Coastal Engineering 1990. - 1991. - Proceedings 22th International Conference on Coastal Engineering (02-06.07.1990, Delft, The Netherlands). - № 1,- P. 68-81.

93. Pape L., Plant N.G., Ruessink B.G. On cross-shore migration and equilibrium states of nearshore sandbars // Journal of Geophysical Research: Earth Surface. - 2010. -Vol. 115. - № F3.

94. Peron C., Senechal N. Dynamic of and meso to macro-tidal double barred beach: inner bar response // Journal of Coastal Research. - 2011. - SI 64. Proceedings of 11th International Coastal Symposium (09-14.05.2011, Szczecin, Poland). - P. 120-124.

95. Quartel S., Kroon A., Ruessink B.G. Seasonal accretion and erosion patterns of a microtidal sandy beach // Marine Geology. - 2008. - Vol. 250. - № 1-2. - P . 19-33.

96. Rattan S.S., Ruessink B.G., Hsieh W.W. Non-linear complex principal component analysis of nearshore bathymetry // Nonlinear Processes in Geophysics. - 2005. -Vol. 12. - №5. - P. 661-670.

97. Roelvink J.A. Dissipation in random wave group incident on a beach // Coastal Engineering. - 1993. - Vol. 19. - №1,- P. 127-150.

98. Roelvink J.A., Reniers A.J.H.M. A guide to modelling coastal morphology. - NY: World scientific publishing company, 2011. - 292 p.

99. Rozynski G. Long-term shoreline response of a nontidal, barred coast // Coastal Engineering. - 2005. - Vol. 52. - №1,- P. 79-91.

100. Rozynski G., Larson M., Pruszak, Z. Forced and self-organized shoreline response for a beach in the southern Baltic Sea determined through singular spectrum analysis //

Coastal Engineering. - 2001. - Vol. 43. - № 1. - P. 41-58.

101. RP5 Расписание погоды - архив метеорологических данных [Электронный ресурс]. URL: https://rp5.ru/ (дата обращения: 05.04.2021).

102. Ruessink B.G., Wijnberg K.M., Holman R.A., Kuriyama Y., Van Enckevort I.M.J. Intersite comparison of interannual nearshore bar behaviour // Journal of geophysical research. - 2003. - Vol. 108. - № C8. - P. 3249.

103. Saleh Salem A., Jarno-Druaux A., Marin F. Physical modelling of cross-shore beach morphodynamics under waves and tides // Journal of Coastal Research. - 2011.

- SI 57. - P. 139-143.

104. Saprykina Y., Kuznetsov S., Korzinin D. Nonlinear transformation of waves above submerged structures // Procedia Engineering. - 2015. - Vol. 116. - № 1. - P. 187194.

105. Saprykina Ya.V., Kuznetsov S.Yu., Kuznetsova O.A., Shugan I.V., Chen Yang-Yih. Wave breaking type as a typical sign of nonlinear wave transformation stage in coastal zone // Physics of Wave Phenomena. - 2020. - Vol. 28. - №1,- P. 75-82.

106. Senet C.M., Seemann J., Flampouris S., Zieme F. Determination of Bathymetric and Current Maps by the Method DiSC Based on the Analysis of Nautical X-Band Radar Image Sequences of the Sea Surface (November 2007) // IEEE Transactions on Geoscience and remote sensing. - 2008. - V. 46. - №. 8. - P. 2267-2279.

107. Silvester R., Hsu J.R.C. Coastal Stabilization. Innovative Concepts. - Englewood Cliffs, N.J.: PTR Prentice-Hall Inc., 1993. - 539 p.

108. Soulsby R.L. Dynamic of marine sands. - London: Thomas Teleford Publications, 1997. - 249 p.

109. Stieve M.J.F., De Vriend H.J. Shear stress and mean flow in shoaling and breaking waves // Coastal Engineering Proceedings (Kobe, Japan, Dates, 23-28 October 1994).

- 1994. - № 1. - P. 594-608.

110. Svendsen I.A. Introduction to nearshore hydrodynamics. - Singapore: World scientific publishing Co. Pte. Ltd., 2006. - 772 p.

111. Svendsen I.A. Mass flux and undertow in a surf zone // Coastal Engineering. -1984. - Vol. 8. - №4. - P. 347-365.

112. Thom B.G., Hall W. Behaviour of beach profiles during accretion and erosion dominated periods // Earth Surface Processes and Landforms. - 1991. - Vol. 16. - № 2.

P.113-127.

113. Turner I.L., Aarninkhof S.G.J., Holman R.A. Coastal Imaging Applications and Research in Australia // Journal of Coastal Research. - 2006. - Vol. 22. - № 1. - P.37-48.

114. Turner I.L., Harley D.M., Short D.A., Simmons J.A., Bracs M.A., Phillips M.S., Splinter K.D. A multi-decade dataset of monthly beach profile surveys and inshore wave forcing at Narrabeen, Australia // Scientific Data. - 2016. - Vol. 3. - № 1. P. 160024.

115. Valchev N., Andreeva N., Prodanov B. Study on wave exposure of Bulgarian Black Sea coast // Proceedings of 12th International Conference on Marine Science and Technology «Black Sea'2014» (25-27.09.2014, Varna, Bulgaria). - 2014. - P. 175-182.

116. Valchev N.N., Trifonova E.V., Andreeva N.K. Past and recent trends in the western Black Sea storminess // Natural Hazards and Earth System Sciences. - 2012. -V. 12. - № 4. - P. 961-977.

117. Van Rijn L.C. Sediment transport, part III: bed forms and alluvial roughness // Journal of Hydraulic Engineering. - 1984. - Vol. 110. - №12. - P. 1733-1754.

118. Van Rijn L.C. Unified view of sediments transport by currents and waves: part I and II // Journal of Hydraulic Engineering. - 2007. - Vol. 133. - №6. - P. 649-689.

119. Van Rijn L.C., Tonnon P.K., Walstra D.J.R. Numerical modelling of erosion and accretion of plane sloping beaches at different scales // Coastal Engineering. - 2011. -Vol. 58. - №7,- P. 637-655.

120. Van Thiel de Vries J.S.M. Dune erosion during storm surges. - PhD thesis. - Delft, 2009. - 220 p.

121. Wang P., Davis R.A. 1998. A beach profile model for a barred coast— case study from Sand Key, west-central Florida // Journal of Coastal Research. - 1998. - Vol. 14. - № 3. - P. 981-991.

122. Welch, P.D. The use of Fast Fourier Transform for the estimation of power spectra: A method based on time averaging over short, modified periodograms" (PDF) // IEEE Transactions on Audio and Electroacoustics. - 1967. - Vol. 15. - № 2,- P. 70-73.

123. Wijnberg K.M., Kroon A. Barred beaches // Geomorphology. - 2002. - Vol. 48. -№ 1. - P. 103-120.

124. Wijnberg K.M., Terwindt J.H.J. Extracting decadal morphological behaviour from

high-resolution, long-term bathymetric surveys along the Holland coast using eigenfunction analysis // Marine Geology. - 1995. - Vol. 126. -№ 1. - P. 301-330.

125. WMO-No. 702. Guide to wave analysis and forecasting. - Geneva, WMO, 1992. - 159 p.

126. Woolf D., Wolf J. Impacts of climate change on storm and waves // Marine climate change impact partnership: science review. - 2013. - P. 20-26.

127. Zhang K.Q., Douglas B., Leatherman S. Do storms cause long-term beach erosion along the U.S. East Barrier Coast? // Journal of Geology. - 2002. - Vol. 110. - № 4. -P. 493-502.

128. Zhi-Jun D., Jin-zhou D., Chun-Chu L., Zi-Shen C. The configuration of equilibrium beach profile in South China // Geomorphology. - 2007. - Vol. 86. -P. 441-454.

129. Zijlema M., Stelling G.S., Smit P.B. SWASH: An operational public domain code for simulation wave fields and rapidly varied flows in coastal waters // Coastal Engineering. - 2011. - Vol. 58. - № 10. - P.992-1012.

СПИСОК РИСУНКОВ

Рисунок 1 - Расположение района экспериментальных полевых исследований.............31

Рисунок 2 - Спутниковые изображения подводных серповидных валов вдоль Шкорпиловского пляжа в разные годы [Google, Image @2021 Maxar

Technologies].....................................................................................................................33

Рисунок 3 - Средний за период наблюдений профиль дна под исследовательской эстакадой Шкорпиловцы и расположение волнографов (А - емкостные

датчики, S - датчики сопротивления). Эксперимент «Шкорпиловцы 2007»...........35

Рисунок 4 - Фотографии ветровых волн (справа) и волн зыби (слева).............................36

Рисунок 5 - Фотограции обрушения волн разного типа: справа - ныряющий бурун

(plunging), слева - скользящий бурун (spilling)............................................................36

Рисунок 6 - Метеорологические условия в период проведения эксперимента

«Шкорпиловцы-2007» (по данным ГМС Варна [RP5])................................................38

Рисунок 7 - Рельеф полигона Шкорпиловцы по данным съемки 27.09.2007 г.................39

Рисунок 8 - Метеорологические условия в период проведения натурного

эксперимента «Шкорпиловцы-2016» (данные ГМС Варна [RP5]).............................40

Рисунок 9 - Обновление разметки научно-исследовательской эстакады (слева, фото Д. Корзинина) и измерение глубины металлическим лотом (справа,

фото О. Кузнецовой)........................................................................................................41

Рисунок 10- Средний за период наблюдений профиль дна под исследовательской эстакадой и расположение волнографов (S - датчики сопротивления).

Эксперимент «Шкорпиловцы 2016»..............................................................................41

Рисунок 11- Рельеф полигона Шкорпиловцы по данным съемки 30.10.2016 г...............42

Рисунок 12 - Блок-схема алгориттма расчета модели xBeach............................................44

Рисунок 13 - Схема гидростатического волнового режима в xBeach................................45

Рисунок 14 - Схема ячеек регулярной прямолинейной сетки типа С................................50

Рисунок 15- Результаты верификации xBeach по данным натурного эксперимента

Шкорпиловцы-2007.........................................................................................................52

Рисунок 16- Деформации рельефа прибрежной зоны во время экспериментов

Шкорпиловцы в 2007 (сверху) и 2016 г. (снизу)..........................................................57

Рисунок 17- Временной ход параметров волнения и удельного объема

наносов [м3/м] в период проведения эксперимента «Шкорпиловцы-2007»..............58

Рисунок 18- Временнё ход параметров волнения и удельного объема

наносов [м3/м] в период проведения эксперимента «Шкорпиловцы-2016»..............59

Рисунок 19- Эволюция характерных спектров волнения по данным наблюдений эксперимента «Шкорпиловцы-2007» на расстоянии 40-120 м от берега: а)

волны зыби, б) ветровые волны......................................................................................60

Рисунок 20 - Частотно-угловые спектры [м3с/град.] измеренные во время

эксперимента «Шкорпиловцы-2016» для разных режимов волнения: а - зыбь,

б - ветровое волнение, -..................................................................................................61

Рисунок 21- Изменение удельного объема наносов (м3) в области приурезового

вала (координаты на профиле 30-80 м). 27.09-02.10.2007 г........................................62

Рисунок 22 - Зависимость скорости деформации профиля м2/ч) от параметров волнения: а - значительной высотой волны (№, м), б - периодом

спектрального пика (Тр, с), - по данным натурных наблюдений...............................62

Рисунок 23 - Зависимость удельного объема наносов (м3 в области приурезового

вала (расстояние на профиле 30-80 м) от периода спектрального пика (Т, с)...........63

Рисунок 24 - Зависимость скорости деформации профиля м2/ч.) от а) крутизны волны (Ш/Ь) и б)от параметра Дина по данным натурных наблюдений и в) зависимость безразмерной скорости деформации ^Тр/Ш2) от параметра Дина .... 64 Рисунок 25 - Зависимость скорости отступания уреза (м/ч) от значительной высоты

(Ш, м) волны по данным натурных наблюдений.........................................................65

Рисунок 26 - Зависимость скорости деформации профиля м2/ч) от чисел

Ирибаррена (а) и Урселла (б)..........................................................................................66

Рисунок 27 - Зависимость скорость деформации от чисел Урселла и Ирибаррена по

данным натурных измерений..........................................................................................67

Рисунок 28 - Положение обрушения и подводного вала на профиле вдоль

исследовательской эстакады Шкорпиловцы в период натурных экспериментов

2007 (сверху) и2016 гг. (снизу)......................................................................................69

Рисунок 29 - Образование большого вала в ходе шторма 17-19.10.2016 г.......................71

Рисунок 30 - Образование и динамика малых валов в период 24-27.10.2016 г................72

Рисунок 31- Образование и движение подводного вала в приурезовой зоне и

соответствующие изменения высоты и периода волн 26-30.09.2007 г......................73

Рисунок 32 - Расчетная сетка с изменяющимся шагом по осям X и У..............................76

Рисунок 33- Исходный рельеф в модельных координатах................................................76

Рисунок 34- Схема углового распространения волнения..................................................78

Рисунок 35- Деформации рельефа относительно исходной батиметрии после 10-ч. волнового воздействия с параметрами Н=1,0 м, Тр=7,5 с. при разном угловом

рассеянии волновой энергии...........................................................................................79

Рисунок 36 - Деформации рельефа относительно исходной батиметрии после 10-ч. волнового воздействия с параметрами Н=1,5 м, Тр=7,5 с. при разном угловом

рассеянии волновой энергии...........................................................................................80

Рисунок 37 - Деформации рельефа относительно исходной батиметрии после 10-ч. волнового воздействия с параметрами Н=1,0 м, Тр=10,5 с. при разном угловом

рассеянии волновой энергии...........................................................................................81

Рисунок 38 - Деформации рельефа относительно исходной батиметрии после 10-ч. волнового воздействия с параметрами Н=1,5 м, Тр=10,5 с. при разном угловом

рассеянии волновой энергии...........................................................................................82

Рисунок 39 - Изменение положения береговой линии относительно исходного положения после 10-ч. волнового воздействия в зависимости от ширины угла рассеяния волновой энергии, высоты значительной и периода спектрального

пика по результатам моделирования xBeach................................................................83

Рисунок 40 - Расположение профилей А, В, Pier на расчетной сетке xBeach (а),

батиметрическая карта района расположения профилей (б).......................................85

Рисунок 41 - Исходные профили пляжа А, В, Pier..............................................................85

Рисунок 42 - Деформации профилей А, Ви Pier через 2, 4, 6, 8, 10 ч. волнового воздействия с параметрами Н=1,0 м, Тр=7,5 с. приугловом рассеянии

волновой энергии 5°, 15°и25°.......................................................................................87

Рисунок 43 - Деформации профилей А, Ви Pier через 2, 4, 6, 8,10 ч. волнового воздействия с параметрами Н=1,5 м, Тр=7,5 с при угловом рассеянии

волновой энергии 5°, 15° и 25°.......................................................................................88

Рисунок 44 - Деформации профилей А, Ви Pier через 2, 4, 6, 8, 10 ч. волнового воздействия с параметрами Н=1,0 м, Тр=10,5 с приугловом рассеянии волновой энергии 5°, 15°и25°.......................................................................................89

Рисунок 45 - Деформации профилей А,Ви Pier через 2, 4, 6, 8, 10 ч. волнового воздействия с параметрами Н=1.5 м, Тр=10,5 с. при угловом рассеянии

волновой энергии 5°, 15°и25°.......................................................................................90

Рисунок 46 - Зависимость морфометрических характеристик вырабатываемой иод действием волнения формы подводного рельефа - «полки» - от высоты

значительной волны и периода спектрального пика....................................................91

Рисунок 47 - Ширина зоны, вовлеченной в деформацию на профилях А, В, Pier для

волнения с разным углом рассеяния энергии: а) 5°, б) 10°, в) 10°..............................92

Рисунок 48 - Характерная эволюция спектра вдоль профилей А,В, Pier для

Тр=10,5и Н=1,0 м при угле рассеяния волновой энергии 5°.......................................95

Рисунок 49 - Характерная эволюция спектра вдоль профилей А,В, Pier для Тр=10,5

и Н=1,0 мпри угле рассеяния волновой энергии 15°....................................................96

Рисунок 50 - Характерная эволюция спектра вдоль профилей А,В, Pier для Тр=10,5

и Н=1,0 мпри угле рассеяния волновой энергии 25°....................................................97

Рисунок 51 - Высота значительной волны вдоль профилей А,В, Pier для Тр=10.5 и

Н=1.0 м при угле рассеяния волновой энергии 5-25°..................................................98

Рисунок 52 - Значительна высота гравитационных волн вдоль профилей А,В, Pier

для Тр=10.5 с и Н=1.0 м при угле рассеяния волновой энергии 5-25°.......................99

Рисунок 53 - Значительна высота инфрагравитационных волн вдоль профилей А, В,

Pier для Тр=10.5 с и Н=1.0 мири угле рассеяния волновой энергии 5-25°................99

Рисунок 54 - Энергия роллеров вдоль профиля при волнении с параметрами Н=1,0

м, Тр=10,5 с, S=5°...........................................................................................................100

Рисунок 55 - Отношение значительной высоты инфрагравитационных и

гравитационных волн при волнении с параметрами Н=1.0 м, Тр=10.5 с на

профилях.........................................................................................................................100

Рисунок 56 - Изменение периода спектрального пика всего спектра и частотной области инфрагравитационных волн вдоль профилей А, В, Pier для Тр=10.5 с и

Н=1.0 м при угле рассеяния волновой энергии 5, 15, 25°..........................................101

Рисунок 57 - Годовой ход осредненных высот значительных волн (м) в открытом море у Болгарского побережья по данным реанализа 1949-2010 г.г. [Valchev et al., 2012]..........................................................................................................................103

Рисунок 58 - Рельеф изучаемого района Шкорпиловского полигона и положение

исследовательской эстакады ИО БАН.........................................................................104

Рисунок 59 - Совмещение исходного (светло-серая сетка) и преобразованного волнением (темно-серая сетка) рельефа. Январь (высота волн 1.7 м, период

6 с). Продолжительность волнового воздействия 18 ч..............................................105

Рисунок 60 - Отступание уреза в феврале (черная линия) и июне (серая линия) при

волнении с периодом 6 (пунктир) и10 с (сплошная).................................................106

Рисунок 61 - Профили пляжа в точках с максимальным (черные точка-тире

у=600 м, черные точки у= 760 м) и минимальным отступанием уреза (серый

пунктир у= 885 м, серая сплошная линия у= 440 м)..................................................107

Рисунок 62 - Скорость отступания уреза в результате волнового воздействия с

периодом 6 (справа) и 10 с. (слева) в феврале (сверху) и июне (снизу): средняя

(черный), максимальная (серый) и минимальная (белый).........................................108

Рисунок 63 - Средняя, максимальная и минимальная величина отступания уреза по месяцам после волнового воздействия длительностью 1, 11и21 ч. (серые

точки - волнение с периодом 6 с, черные точки - с периодом 10 с)........................110

Рисунок 64 - Исходные (пунктирная линия) и результирующие (сплошная черная линия) профили после волнового воздействия длительностью 20 ч. со

значительной высотой волн 1.5 м и периодов спектрального пика 10.5 с...............113

Рисунок 65 - Величина отступания уреза (м, справа) и относительное расстояние выноса наносов, х/Ь (слева) в зависимости от относительного начального

положения вала..............................................................................................................115

Рисунок 66 - Скорость отступания береговой линии (м/ч) на профилях с разным

положением подводного вала и без него.....................................................................116

Рисунок 67 - Зависимость отступания уреза (черные точки) и относительного расстояния выноса наносов, х/Ь (серые треугольники) от относительного изменения параметров волнения при трансформации волн в береговой зоне: а) значительной высоты волн (Ш, м), б) значительной высоты инфрагравитационных волн (Higw, м), в) среднего периода волнения (Тшеап, с) и г) асимметрии волн относительно вертикальной оси (Аз).................................118

СПИСОК ТАБЛИЦ

Таблица 1 - Общая информация о существующих долговременных рядах

наблюдений за профилем пляжа по данным публикаций...........................................19

Таблица 2 - Наиболее известные лабораторные установки, в которых проводились международные эксперименты по воздействию волнения на дно, сложенное

подвижными наносами....................................................................................................22

Таблица 3 - Уравнения профиля равновесия по данным различных публикаций...........25

Таблица 4 - Прикладные модели деформаций профиля пляжа и прибрежной

динамики...........................................................................................................................28

Таблица 5 - Повторяемость ветра по градациям скорости и направлениям в юго-

западной части Черного моря.........................................................................................34

Таблица 6 - Сравнение двух методов расчёта транспорта наносов в модели xBeach......49

Таблица 7 - Описание серий расчетов xBeach......................................................................77

Таблица 8 - Морфометрические характеристики подводного вала на профилях А,

В, Pier.................................................................................................................................86

Таблица 9 - Координаты точек расчета волнения................................................................93

Таблица 10- Средние месячные значения высоты значительной волны [м] в

открытом море у Болгарского побережья по данным реанализа 1949-2010 гг.

[Valchev et al., 2012].......................................................................................................103

Таблица 11- Начальные параметры модельных профилей..............................................112

Таблица 12- Основные изменения модельных профилей после 20 часов волнового

воздействия.....................................................................................................................114