Особенности антропогенного преобразования черноморского побережья и его эколого-геоморфологические последствия на примере Краснодарского края

Ярким примером деградации береговой линии, является участок берега Туапсе - Адлер. Сейчас крайне трудно восстановить картину динамики абразионно-аккумулятивных процессов этого района до начала активного вмешательства человека, однако, до строительства берегозащитных сооружений на побережье преобладали слабые абразионные процессы, активность которых несколько увеличивалась к югу в связи с развитием здесь менее устойчивых пород. При этом абразионные процессы сопровождались квазистационарной шириной пляжевой зоны, достигавшей в 1914 году весьма значительных размеров (средняя ширина для участка Уч-Дере - Мзымта - 50,1 м). Средняя ширина пляжей от Туапсе до Сочи сократилась с 46 м в 1914 году до 8-10 м в 2005 году. Резко активизировались абразия коренных берегов и обвально-оползневые процессы. Причина столь активной деградации пляжей связана с изъятием материала в руслах рек и в береговой зоне, неграмотное произведение застройки прибрежной полосы, в том числе строительство железной дороги и Сочинского порта. По данным ЦНИИС ГОССТРОЯ СССР, в отдельные годы до 1956 года изъятие наносов для строительства в характеризуемом районе составляло до 175 тыс. м3. К 1967 году, по сравнению с 1914 г., объем пляжевого материала сократился с 13,9 млн. м3 до 5,9 млн. м3, а средняя ширина пляжевой полосы сократилась в 2,5 раза и составила в 1968 году всего 18-20 метров . С 1967 года началась массовая и систематическая отсыпка материала на Сочи-Адлерском отрезке, охватив и ряд других участков. К началу 70-х годов величина изъятий несколько снизилась и составила примерно 35 тыс. м3. В последующие годы изъятие было запрещено.

В немалой степени повлияла многолетняя техническая политика защиты морских берегов различными типами железобетонных конструкций (подпорные и волноотбойные стенки, буны, волноломы, наброски фигурных бетонных массивов и т.п.). Причем многие из них уже стали наглядной иллюстрацией полной непригодности жестких систем берегоукрепления, не говоря уже об ущербе, который нанесли сплошные нагромождения железобетона берегам Большого Сочи, Туапсе, Геленджика и др. На открытых участках морских берегов, в связи с недостатком пляжей многие санатории и дома отдыха применяют изжившие себя бетонные буны и подпорные стенки. «Жертвами» такого подхода оказались здравницы в Дивноморске, Кабардинке, Геленджике и др. В связи с антропогенным вмешательством в динамику береговой зоны моря, значительно ухудшилась рекреационная ценность побережья, и сейчас, большая часть берегов с клифами, а также ряд участков с низменными берегами представлены в тыловой части пляжа волноотбойными стенками, сопровождающимися системой бун, а устьевые участки ряда рек - забетонированы [4].

Перехват потока наносов портовыми сооружениями, бунами и волноломами стал причиной низового размыва, охватившего десятки километров ранее стабильного берега. Наиболее ярко этот процесс проявился после строительства в 30-х годах прошлого столетия молов Сочинского порта. К настоящему времени от мыса Уч - Дере до устья р. Мзымта построено 2 порта, 515 бун, 42 волнолома , 35 км волноотбойных стен и др. Общая длина берегоукрепительных сооружений почти в 2 раза превышает длину самой береговой линии. Многие участки буквально завалены набросками фигурных бетонных массивов (Рисунок 9).

Рисунок 9 - Участок берега близ р. Мацеста (фото автора)

Большая часть сооружений не обеспечивает эффективную защиту берега от разрушения, а лишь усугубляет этот процесс.

Во многих местах берег совершенно непригоден для использования в рекреационных целях. Уродливые нагромождения железобетонных конструкций значительно ухудшают эстетические достоинства берегового ландшафта. Особенно, вдоль линии железной дороги Туапсе-Адлер, построенной в связи с постоянной многолетней тенденцией роста населения в береговой зоне и увеличением масштабов экономической деятельности в прибрежных районах. Железнодорожное полотно располагается непосредственно вдоль побережья; в результате строительства и эксплуатации происходит процесс постоянного бесконтрольного антропогенного воздействия на прибрежную зону моря, сопровождающийся сокращением площадей естественных пляжей и усилением абразии. В связи со строительством железной дороги в период с 1946 г. до начала 50-х годов широкий размах получило бессистемное строительство берегоукрепительных сооружений. Неправильная последовательность в закреплении бунами береговой полосы привела к катастрофическим размывам пляжей. За период с 1914 по 1941 гг. среднее расстояние от оси железной дороги до уреза моря сократилось с 44,8 м до 42,5 м (на 2,3 м). Возможно, процесс выработки нового профиля равновесия растянулся и на более длительный период - до 1950-51 гг., при этом расстояние уменьшилось до 40,4 и 37,6 м. По данным ЦНИИС , к 1967 г. по сравнению с 1914 г. объем пляжевого материала сократился с 13,9 млн. м3 до 5,9 млн. м3, а средняя ширина пляжевой полосы сократилась в 2,5 раза и составила в 1968 г. всего 18-20 м. Однако, сравнивая величины среднего расстояния от оси железной дороги до уреза моря за этот же период (44,8 м в 1914 г. и 37,9 м в 1968 г.), об изменении ширины пляжа в 2,5 раза говорить не приходится. По изменениям расстояний от оси с уверенностью можно сказать лишь о том, что до середины 80-х годов наблюдается общая тенденция к уменьшению ширины пляжей [5].

В результате, на сегодняшний день по оценке специалистов, от мыса Уч - Дере до устья р. Псоу в неотложных берегозащитных мерах нуждаются следующие участки: р. Кудепста - р. Хоста (2,3 км), мыс Видный - р. Агура (5 км), р. Мацеста - р. Бзугу (4 км), р. Псахе (Мамайка) - р. Дагомыс (3 км), устье р.Мзымта -м.Константиновский ( 3 км). Пляжи встречаются здесь в основном в межбунных отсеках, но их ширина обычно не превышает там 7-10 м. От Хосты до м. Видный пляжей вообще нет. Значительное протяжение берега подвержено оползневым процессам, особенно на участках Ахунского оползня и Бзугу, от Дагомыса до Мамайки и др. Активизация оползневых процессов вызвана здесь главным образом техногенной деятельностью.

В пределах Имеретинской низменности в результате общего сокращения твердых выносов р. Мзымта интенсивный размыв охватил берег до мыса Константиновского. Общий дефицит пляжных наносов оценивается здесь в 2 млн. м3 . В 1974 году к юго-востоку от устья реки было построено 9 бун, что спровоцировало низовой размыв. После этого большую часть бун пришлось демонтировать. Для защиты размываемых участков в начале 90-х годов построили вдольбереговую дамбу, что не привело к стабилизации берега. Особую тревогу вызывают несанкционированные изъятия аллювия в живом сечении р. Мзымта для строительных целей. Поэтому сток речных наносов в береговую зону сократился до минимальных объемов, и его едва хватает на поддержание пляжей на устьевом участке.

К юго-востоку от устья реки разрушение морского берега вообще приобрело катастрофические размеры. На участке до Константиновского мыса линия уреза только за последние 6 лет отступила в среднем на 20 м. При таких темпах берег через 10 лет может потерять не менее 100-110 м. Таким образом, под угрозой дальнейшего разрушения могут оказаться многие береговые строения и коммуникации, возникнет угроза для строящихся олимпийских объектов. Последствия шторма в ноябре 2007 года, который вызвал интенсивный размыв пляжей и практически полностью уничтожил берегозащитную дамбу, подтверждают этот вывод.

В условиях истощения рыхлого осадочного покрова на пляже и подводном склоне Имеретинской низменности активизировались процессы физического разрушения обнаженной поверхности слабоуплотненных толщ. Специальные исследования свидетельствуют, что после выхода на дневную поверхность реликтовые грунты начинают разрушаться с катастрофической скоростью. Процесс этот необратим и означает начало деградации всей аккумулятивной формы. Ранее эти грунты были полностью погребены под слоем песка и гальки и не участвовали в современной динамике береговой зоны. Одним из следствий обнажения древних грунтов стало продвижение линии свала глубин и вершин каньонов в сторону суши. Особенно быстрыми темпами ( до 1 м в год) происходит врезание каньона “Новый”, коренное ложе которого заложено в легкоразмываемых глинистых породах. Поэтому все большая часть потока пляжных наносов теряется на глубине и процесс размыва берега ускоряется.

Имеющиеся материалы свидетельствуют об исключительно быстрых изменениях рельефа морских берегов в условиях перехода количественных изменений в качественные. Важный момент в том, что аккумулятивный берег становится абразионным с присущими ему элементами строения и современной динамики. В естественном режиме этот процесс обычно занимает достаточно длительный период и может быть вызван крупномасштабными изменениями климата и его производных. Согласно палеогеографическим реконструкциям, такого рода изменения характерны для трансгрессивных фаз, когда из-за подпора устьев горных рек резко сокращается объем твердых выносов и наступает период размыва пляжей и аккумулятивных форм.

В июле 2011г автором было проведено исследование береговой зоны на полигоне поселка Магри. В результате составлена схема расположения береговой линии за 2009- июль 2011 гг (Рисунок 10).

Рисунок 10 - Схема расположения береговой линии на полигоне пос. Магри

Схема была составлена по результатам расчетов автора в июле 2011года, за основу принят план строительства бун и отсыпки пляжа ЗАО «КАВГИПРОТРАНС» 2009 года.

5.3 Возможные эколого-геоморфологические проблемы в береговой зоне и рекомендации по их предотвращению

В прошлом, к Черноморскому побережью «экспериментальным» образом применялись берегозащитные сооружения, что привело к деградации пляжей. Кроме того, косвенные воздействия на береговую зону, такие как выемка инертного материала из русел рек, зарегулирование речного стока, интенсивная застройка, возведение некоторых техногенных сооружений - еще больше усугубляют ситуацию. В настоящее время, берега Черного моря очень сильно истощились и деградировали. Сток инертного материала сильно уменьшился, ширина пляжей уменьшилась как минимум в два раза, особенно это хорошо прослеживается в районе Большого Сочи.

Среди возможных эколого-геоморфологических последствий воздействия на береговую зону Черного моря:

- усиление абразионных процессов, истощение и уничтожение пляжей вследствие интенсивной застройки, возведения техногенных сооружений, нерациональных берегозащитных мероприятий;

- потеря эстетической значимости береговой зоны, в результате неравномерной интенсивной застройки, нагромождения уродливых берегозащитных железобетонных конструкций, отсутствия пляжа или его угнетенное состояние;

- все большее усиление склоновых и гравитационных процессов в береговой зоне, в том числе вдоль авто - и железной дорог, вследствие подрезки и перегрузки склонов, уничтожения почвенно - растительного покрова, а так же интенсивное строительство.

Среди берегоохранных мероприятий, в наши дни зачастую проводятся лишь местные берегозащитные воздействия, например на территории здравниц, санаториев, домов отдыха (Рисунок 11).

Рисунок 11 - Пляж на территории СОК «Спутник» (фото автора)

Остальная часть береговой зоны представляет собой разрушенную прибрежную зону, с уродливым нагромождением железобетона и отсутствием пляжа (Рисунок 12).

Рисунок 12 - Береговая зона сразу за территорией СОК «Спутник»

Подобный, локальный подход к берегозащите еще больше усугубляет состояние Черноморских берегов.

В сложившихся условиях, необходимо организовать следующие мероприятия:

- создать ответственную организацию в сфере мониторинга, восстановления и защиты морских берегов;

- провести оценочную экспертизу состояния Черноморского побережья, и организовать постоянный мониторинг за береговой зоной;

- по результатам экспертизы, провести демонтаж старых, бесполезных, и усугубляющих береговые процессы, берегозащитных конструкций, к примеру демонтировать часть старых каменных или бетонных бун, возведенных с нарушением норм и правил, на их месте, к примеру, можно построить новый комплекс бун, в соответствии со сводом правил о проектировании морских берегозащитных сооружений и методами современной берегозащиты;

- организовать крупномасштабные берегозащитные и природоохранные мероприятия, с использованием современных методов берегозащиты (таблица А2).

- необходимо исключить проведение локальной берегозащиты, заменив ее, на глобальные методики, в соответствии с современными методами берегозащитных мероприятий, и учетом природных условий.

Существующий в настоящее время огромный дефицит пляжных наносов не может быть восполнен естественным путем. Поэтому, для восстановления и создания новых пляжей требуется проведение крупномасштабных искусственных отсыпок. По предварительной оценке, их объем для фракций со средневзвешенным диаметром 35 мм составляет 5,5-6 млн. м3. В качестве источника пляжного материала рекомендуется использовать окатанный речной материал из действующих в Краснодарском крае карьеров [13].

На участках, подверженных сильному размыву и невозможности подпитки пляжа естественным путем, возможным вариантом является снижение емкости вдольберегового потока наносов путем строительства системы прерывистых волноломов из природного камня. Такие волноломы успешно применяются для защиты морских берегов благодаря их способности активно влиять на вдольбереговой транспорт наносов. Строительство волноломов прерывистого типа приводит к искусственному расчленению берега на систему полузамкнутых бухт и мысов. При этом, в незащищенных от волн участках происходит формирование равновесных дуг. После выработки динамически устойчивого контура и профиля дна, процесс разрушения берега замедляется или прекращается вообще. Так же, весьма эффективным методом восстановления пляжа на относительно протяженных участках, где сохраняется вдольбереговой транспорт наносов, может быть организация мощных локальных очагов искусственного питания. Особенно там, где к морю нет подъездных путей или береговая полоса застроена благоустроенными набережными, объектами рекреации. В центральном районе Сочи необходимо создать сплошную полосу рекреационного пляжа шириной 35-40 м. При этом целесообразно рассмотреть вопрос о полном или частичном демонтаже существующих железобетонных конструкций, которые не выполняют своих берегозащитных функций, а лишь уродуют морской берег. Особенно - подводных волноломов. В связи с тем, что на Имеретинской низменности ведется крупномасштабное строительство Олимпийских объектов, а эколого-геоморфологическая ситуация там сложилась критическая, в местности следует провести берегозащитные работы. Особое внимание следует уделить прогрессирующему размыву пляжей из-за нарушения прежней структуры прибрежно-морских отложений и активизации подводных каньонов [1].

Подведя итоги, можно сказать, что особое внимание следует уделить участкам побережья в критическом эколого-геоморфологическом состоянии, которых немало на территории Черноморского побережья, а так же районам развития и распространения песчаных пляжей, дабы сохранить их целостность и рекреационную значимость. Главные необходимые задачи по восстановлению рекреационного потенциала побережья - применение современных берегозащитных мероприятий, восстановление существующих и создание новых пляжей, как наиболее эффективного берегозащитного сооружения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исходя из описанной сложившейся ситуации на Черноморском побережье Краснодарского края, можно сделать вывод, что среди причин бедственного состояния прибрежной полосы следует назвать неконтролируемую, нерациональную застройку и эксплуатацию береговой зоны моря, чрезмерное использование природных ресурсов (выемка инертного материала, зарегулирование стока рек, уничтожение растительного покрова на склонах и т. п.). Это привело к деградации пляжей и усиление абразионных процессов, в некоторых местах до критического состояния. Подобный итог освоения побережья повлек необходимость применить берегозащитные и пляжевостановительные мероприятия. Среди методов берегозащиты применялись различные несовершенные конструкции, а их расположение по всей территории побережья носило лишь локальный (местный) характер, в основе которого лежал ведомственный подход. Например, министерство путей сообщения было заинтересовано в укреплении берегов только в местах выхода к морю железной дороги, службы коммунального хозяйства занимались решением этой проблемы в пределах городов. Той же политики придерживались санатории и дома отдыха, отгораживаясь от соседей слишком длинными бунами. И тех, и других не интересовало то, что подобное отношение грозит быстрой гибелью "ничейным" - свободным от застроек берегам. Нередко сами ведомства наносили ущерб друг другу. И что совсем печально, министерство путей сообщения необдуманно превратило берега ради безопасности движения поездов в уродливое нагромождение железобетонных конструкций. После такой "защиты" их уже нельзя использовать в курортных целях. А рекреационные ресурсы Черноморского побережья Кавказа далеко не безграничны.

Среди причин фактического застоя и нерационального подхода в берегоукреплении - можно так же назвать отсутствие в то время компетентного органа, способного на профессиональной основе организовать исследования, проектирование и выполнение работ по единому плану.

В сложившейся ситуации необходимы современные крупномасштабные берегозащитные и природоохранные мероприятия. Одной из их главных задач является восстановление существующих и создание новых искусственных пляжей, как наиболее эффективного берегозащитного сооружения.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.Доклад о современных технологиях защиты абразионных берегов из легкоразмываемых пород. Краснодар, 2009

2. Жданов А.М. Морские берегоукрепительные сооружения. - М.: Трансжелдориздат, 1963. - 87 с.

3. Зенкович В.П. Берега Черного и Азовского морей. - М.: Географгиз, 1958. - 374 с.

4. Лотышев И.П. По берегам двух морей. - Краснодар: Кн. Изд-во, 1971. - 166 с.

5. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология//Инженерная геодинамика. Л.: Недра, 1977. 479 с.

6. Лымарев В.И. Морские берега и человек. М.: Наука, 1986, 151 с.

7. Милановский Е.Е., Хаин В.Е. Геологическое строение Кавказа. М.: Недра, 1963.

8. Маларев З.А. Анапа и окрестности. - Краснодар: Триумф, 2005. - 144с.

9. Меньшиков В.Л. Один из факторов размыва пляжей Черноморского побережья Кавказа // Сообщ. АН ГССР, 1981. - т. 101. - №3. - с. 355.

10. Милановский Е.Е., Хаин В.Е. Геологическое строение Кавказа. - М., 1963. - 357 с.

11. Нагалевский Ю.Я., Чистяков В.И. Физическая география Краснодарского края. - Краснодар: Учебное пособие, 2001. - 168 с.

12. Несмеянов С.А. Неоструктурное районирование Северо-Западного Кавказа. - М.: Недра, 1992. - 256 с.

13. Отчет о современном состоянии и перспективах восстановления пляжей Большого Сочи. Краснодар, 2010

14. Пешков В.М. Морские берега. - Краснодар: Кубанский учебник, 2000. - 143 с.

15. Пешков В.М. Береговая зона моря. Краснодар, изд-во Лаконт, 2003. - 350 с.

16. Пешков В.М. Галечные пляжи неприливных морей. Основные проблемы теории и практики. - Краснодар, 2005. - 444 с.

17. Сафьянов Г. А. Влияние подводных каньонов на морфологию и динамику береговой зоны.- Вестн. МГУ. Сер. Геогр.1977. №2. С. 34-42.

18. Технические указания по укреплению морских берегов способом искусственного восстановления защитной полосы пляжа - М.: Оргтрансстрой, 1975. - 20 с.

19. Шуйский Ю. Д., Симеонова Г. А. О влиянии геологического строения морских берегов на процессы абразии. Докл. Болг. АН, 1976. Т. 29. № 2. С. 57-79.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица А1 - Примерные области применения берегозащитных сооружений (Проектирование морских берегозащитных сооружений СП 32-103-97)

Размещено на Allbest.ru