Влияние антропогенных воздействий на разрушение берегов МоРя
2.4.7. Влияние антропогенных воздействий
В полосе шириной 50 км вдоль берегов Мирового океана сосредоточены 27,3% населения планеты и огромный экономический потенциал; более 90% всех перевозок международного торгового оборота осуществляется по морю; торговый флот насчитывает более 35 тыс. судов грузоподъемностью 500т и выше, среди них имеются мощнейшие супертанкеры грузоподъемностью до 0,5-1 млн. т (Экон. геогр. Мир. океана. -Л., 1979). Каждое из этих судов начинает свое плавание от берега и заканчивает его у берега. Это свидетельствует об огромном воздействии человека на береговую зону морей. Для строительства портов, развития морского транспорта у моря отвоевывают обширные акватории, приходится сооружать молы и волноломы, которые практически всегда оказывают то или иное воздействие (часто - отрицательное) на режим береговой зоны, вызывая заносимость, обмеление акватории порта и прилегающих к нему участков дна или же низовые размывы, т. е. разрушение берегов волнами там, куда из-за строительства мола или волнолома наносы уже не поступают в том объеме, который бы обеспечил полную <загрузку> потока наносов. Возникающий вследствие этого (или иных причин) размыв берега в большинстве случаев нежелателен, с ним надо бороться различными способами и средствами. Воздвигая сооружения по защите берега от размыва, человек продолжает вмешиваться в природные процессы, протекающие в береговой зоне, что нередко приводит к отрицательным последствиям.
В последние десятилетия все шире внедряют передовые способы защиты берегов и создания защищенных от волнения акваторий, использующие для этих целей сами силы природы. Это создание отсыпных пляжей, которые сами же по мере своего формирования становятся средством защиты берега от размыва, искусственное расчленение контуров берегов, искусственное создание кос и перейм. В 1980-е годы в Абхазии широкие применение получило искусственное создание пляжей путем галечногравийной отсыпки в прибойной зоне (П.А.Каплин с соавт., 1991).
С вопросами судоходства и берегоукрепления тесно связано прибрежное рыболовство. Уже десятки лет основной улов рыбы приходится, главным образом на шельфовые воды. В последнее время береговая зона все эффективнее используется для разведения и выращивания морских организмов (устрицы, гребешок, мидии и др.), рыбы, морских животных и растений, что, как правило, не нарушает природные процессы, протекающие у берега. Однако изучение динамики берегов и определяющих ее факторов. как для прибрежного рыболовства, так и для марикультур необходимо, как и для нужд портостроения или защиты берегов от размыва (П.А.Каплин с соавт., 1991).
Начиная с конца 1940-х годов береговая зона вместе с шельфом все больше используется для геологоразведки и добычи в море (в том числе и в Черном) минеральных ресурсов, прежде всего - нефти и газа. При извлечении твердых полезных ископаемых воздействие на береговую зону может быть весьма велико, особенно непосредственно в местах добычи. Разработка на берегах морей многочисленных россыпных месторождений (нередко возникающих в результате сортирующей деятельности волн, иногда ветра) связана с перемещениями больших масс рыхлой породы - пляжевого или иного материала, включающего полезные ископаемые. Добыча непосредственно на пляже полностью нарушает сложившееся в природных условиях равновесие между поступлением материала и удалением его. Добыча полезных ископаемых в россыпях гидромониторным способом оказывает мощные воздействия и в тех случаях, когда она проводится вне береговой зоны, но на берег выбрасывается в огромном количестве пустая порода, что приводит к формированию крупных техногенных береговых аккумулятивных форм, а иногда - и к полному прекращению абразии на берегу.
Пляжи и другие аккумулятивные формы чрезвычайно соблазнительны как готовые скопления стройматериалов - песка, гальки, гравия, ракуши (которая используется не только как строительный материал, но и как карбонатная подкормка на птицефабриках). Однако к решению вопроса, где и сколько можно добывать этих материалов на пляжах и на береговых аккумулятивных формах, надо подходить с большой осторожностью, так как одной из причин возникновения резкого дефицита наносов в береговой зоне Кавказского побережья Черного моря явилось массовое изъятие гальки с пляжей, что способствовало интенсификации размыва берегов. Теперь уже ясно, что пляжи скорее нуждаются в дополнительных источниках поступления материала и лишь в очень редких случаях, требующих досконального научного обоснования, могут быть использованы для добычи строительных материалов. Вместе с тем вполне допустимо (также при достаточном научном обосновании) производить добычу строительных материалов на подводном береговом склоне; примеры удачных разработок, не ставящих под угрозу состояние берега, имеются. Для научной постановки таких разработок необходимо тщательное изучение как баланса наносов на подводном склоне, так и общего геоморфологического строения берега (П.А.Каплин с соавт., 1991).
Важной стороной взаимоотношений берега и человека является использование морских берегов для рекреационных целей. Отпуск на морском берегу - один из самых популярных видов отдыха. Здесь первостепенную роль, наряду с гидрометеорологическими и климатическими условиями, приобретают пляжи. Сам термин <пляж" уже утрачивает свой геоморфологический смысл и приобретает смысл чисто рекреационный. Усиливающийся с каждым годом наплыв отдыхающих на пляжи популярных побережий (таких, как на Кавказе и в Крыму), в целом отрицательно сказывается на состоянии морских берегов, если он не контролируется. Вместе с тем имеется много и таких прибрежных районов, которые не уступают, а иногда и превосходят по своим рекреационным качествам популярные среди населения районы. Выявление таких районов, которые имеют прекрасные рекреационные качества, но в силу своей малой известности не используются или слабо используются, будет способствовать ослаблению давления на районы, перегруженные массами отдыхающих. Это относится и к туризму, который является разновидностью отдыха и для которого морские берега всегда были весьма притягательны.
Современная антропогенная нагрузка на Черноморском побережье сложилась в результате интенсивного освоения территории в течение последних 120 лет. Здесь обозначились три основные зоны: урбанизированная, агропромышленная и антропогенно неосвоенная (фоновая). Урбанизированная зона локализуется в пределах крупных городских агломераций: Анапа, Новороссийск, Геленджик, Туапсе, Сочи. Агропромышленная область протягивается почти непрерывной полосой вдоль побережья от Тамани до р.Псоу. Неосвоенные участки побережья тяготеют к практически не затронутым хозяйственной деятельностью районам, преимущественно занятым лесными массивами на южном склоне Западного Кавказа (Геоєкол., 2001).
Освоение исследуемого района имеет преимущественно аграрный характер, за исключением собственно г.Сочи и Туапсе, являющихся морскими индустриально-рекреационными комплексами. Вдоль берега моря протянулась хорошо развитая рекреационная зона. Туапсинский район характеризуется в целом как рекреационный, однако здесь интенсивно развивается сельскохозяйственное производство, а г.Туапсе является одним из крупных индустриальных центров побережья. Антропогенная нагрузка Сочинского района отвечает в основном рекреационной и отчасти аграрной направленности хозяйственного освоения территории. В последние десятилетия экологическая среда Черноморского побережья испытывает постоянно нарастающий техногенный пресс, в результате которого возникают сложные системы взаимодействия природных и антропогенных факторов. Наиболее масштабное воздействие на прибрежную зону обязано следующим главным факторам (Геоэкол., 2001):
- складирование бытовых и др. отходов;
- многоцелевые порты;
- гидротехнические сооружения (ГТС) в береговой зоне;
- изъятие наносов с пляжей, а также строительство волноотбойных стенок, бун и других ГТС, препятствующих циркуляции вод и протеканию естественных береговых процессов. В результате сократилась ширина берегозащитных пляжей Черного моря, усилилось воздействие волн на берега и, таким образом, увеличилась скорость их отступления. В некоторых районах этот процесс приобрел катастрофический характер. Вместе с этим наметилась и противоположная положительная тенденция, состоящая в отсыпке искусственных берегозащитных и рекреационных пляжей.
В нашем районе антропогенное воздействие на развитие морских берегов проявляется по разным направлениям, среди которых явно проявляются добыча наносов и дноуглубительные работы (усиливающие разрушение берегов) и урбанизация, нередко уменьшающая эрозию и сток наносов и делающая его более сконцентрированным или, наоборот, ограничвает его максимумы).
Сложный разнонаправленный характер имеет динамический режим пляжей. Так, на участке Туапсе-Адлер достоверно установлено сокращение ширины пляжей, которое с 1914г. в среднем составило 8-10м (от 25-27м до 17м), чему способствовала выборка более 40 млн. м3 наносов пляжей для строительных целей (Геоэкол., 2001). Ход процессов здесь имеет импульсный характер и обусловлен главным образом гидродинамическими факторами. Многие аккумулятивные участки стали испытывать интенсивный размыв, в отдельных местах пляжи были полностью уничтожены волнами.
По данным Сочинского университета туризма и курортного дела (К.Н.Макаров с соавт., 2003), берег между городами Туапсе и Сочи практически на всем протяжении "забетонирован", поэтому его береговая линия во времени не изменяется. Хотя волноотбойная стенка разрушается, но ее все время восстанавливают; галечный материал истирает и углубляет дно перед ней. В результате этого воздействие волн на стенку увеличивается и объем берегозащитного пляжа следует все время наращивать. Из 113км протяженноости береговой полосы Большого Сочи по состоянию на 1999г. в благоприятном состоянии были пляжи на общей длине (по разным участкам) 40км, где их ширина была более 25м; на остальных 73км ширина пляжей была меньше и не обеспечивала гашение штормовых волн, что вызывало разрушение берега и деформацию инженерных сооружений, находящихся в зоне ударного воздействия волн. Сложившаяся к 1999г. система гидротехнических сооружений (ГТС) не обеспечивала надежного выполнения берегозащитных функций на значительном протяжении берегов. По данным Сочинского Геоэкологического центра ширина пляжей в регионе сократилась с 1914г. на 8-15м.
После постройки молов в порту г.Сочи (1939г.) природные закономерности движения наносов оказались нарушенными; галечные выносы р.Сочи и других рек, расположенных к северо-западу от порта, задерживаются молами и не могут перемещаться на юго-восток. В результате к югу от сочинского порта сразу после сооружения молов начался низовый размыв берега со скоростью до 4 м/год (был полностью уничтожен пляж шириной 30м), что потребовало периодической искусственной отсыпки обломочного материала для стабилизации берега и после длительной изнурительной борьбы пришлось забетонировать берег.
Губительные последствия для пляжей возникают при вмешательстве человека в естественный ход устьевых и береговых процессов. Известно, что устьевые участки рек подвержены наиболее интенсивному освоению. Строительство курортных объектов, транспортных коммуникаций, развертывание карьеров для обеспечения строительной индустрии инертными материалами, как и регулирование устьевых участков рек, в ряде случаев привели к нежелательным результатам. Например, сплошное закрепление русел бетоном нарушило условия водообмена между руслом и подрусловыми отложениями и привело к резкому ухудшению экологических условий в русле, особенноо в меженные периоды. Боковое сжатие русел набережными на устьевых участках вызвало чрезмерное переуглубление, изменение гидравлического режима, проникновение в меженные периоды морских вод и морской фауны в реки. Из-за такого сжатия усилилась неравномерность стока наносов на устьевое взморье, уменьшилось и количество выносимого материала (Л.А.Морозов, 1978). Д.В.Огородников с соавт. (1988) по степени нарушения естественных условий условно разделили устьевые участки рек рассматриваемого региона на четыре группы. Первая группа - это устья, на которых сохранены все природные условия. Вторая группа объединяет устья, где вмешательство человека ограничено закреплением места впадения потока отверстием моста проходящей вдоль берега железной дороги. В третьей группе на устьевых участках боковое сжатие зоны блуждания русла распространено вдоль берегов на значительное расстояние: например, при занятии части устьевой территории под кемпинг (с соответствующими противопаводковыми мероприятиями). Четвертая группа - это устья с канализованным руслом, т. е. с максимальным изъятием из руслового процесса зоны блуждания русла. Из 48 рек, впадающих на участке побережья между г.Туапсе и пос.Леселидзе, ко второй группе можно отнести 25 рек (52%), к третьей - 3 (7%) и к четвертой - 20 (41%). Из 10 наиболее крупных рек этого участка 4 относятся ко второй группе, 2 - к третьей и 4 - к четвертой. Большое количество рек имеют зарегулированные устьевые участки, в том числе и крупные реки: Херота, Бзугу, Мацеста, Псахе, Сочи, Хоста, Туапсе, частично Мзымта. Для них твердый сток значительно снижен, и его естественное восстановление будет растянуто на многие годы. Наиболее важным в этом случае было бы искусственное пополнение устьевой зоны наносами. Выбор способа такого искусственного пополнения должен стать предметом тщательного анализа.
Большинство рек региона (~49%) имеют устья, место впадения которых закреплено постоянно отверстиями железнодорожных мостов. Можно считать (если нет других искусственных ограничивающих условий), что такие устья находятся в состоянии, близком к естественному. Из 10 наиболее крупных рек района в таком же близком к естественному состоянию находятся устья четырех рек: Псоу, Шахе, Псезуапсе, Аше. Однако таких рек становится все меньше, поэтому особо важным следует считать сохранение, где это еще возможно, всего комплекса природных компонентов. Гораздо меньше рек (около 7%) имеют устьевые участки, где зона блуждания русла получила частичное сжатие сооружениями, защищающими различного рода постройки. Русловой процесс в местах расширения долины на реках региона характеризуется поэтапным, периодически повторяющимся вовлечением в движение наносов, расположенных в зоне блуждания потока. Возведение защитных сооружений, ограничивающих пойменные участки рек, привело к уменьшению объема наносов и тем самым к сокращению твердого стока. Дальнейшее искусственное сужение естественных границ русла приведет к еще большему дефициту наносов на побережье. По мнению Д.В.Огородников с соавт. (1988 нет принципиального различия между изъятием наносов из транспорта путем бокового сжатия и развертыванием карьеров по добыче инертных материалов в русле реки (что запрещено соответствующим постановлением правительства). Из этого следует, что в настоящее время значительно подорвана основа существования галечных пляжей - их пополнение за счет твердого выноса рек. Поэтому следует считать важным не допускать дальнейшего сужения зоны блуждания русла (Д.В.Огородников с соавт., 1988). По нашему мнению (основанному на опыте изучения стока влекомых наносов на горных реках Украинских Карпат, Западного Тянь-Шаня и Кавказа) искусственное сужение зоны блуждания русла малой (а к малым следует относить почти все реки Кавказа, стекающие в Черное море, за исключением Риони, Ингури и Бзыби) реки практически не влияет на величину твердого выноса реки, поскольку в суженных участках даже крупные влекомые наносы являются транзитными (особенно во время паводков).
ДЗАГАНия ЕЛЕНа
Владимир Крыленко 17 МАРТа 2014