WikiDer > Подача прибрежных наносов

Coastal sediment supply

Подача прибрежных наносов перевозка осадок к пляж окружающей среды обоими речной и эолийский транспорт. В то время как эоловый транспорт играет роль в общем осадочный бюджет для прибрежной среды он бледнеет по сравнению с речным источником, который составляет 95% наносов, поступающих в океан.[1] Когда осадок достигает берега, он уносится прибрежный дрейф и прибрежные клетки до тех пор, пока он не образуется на пляже или дюнах.

Хотя признано, что штормовые системы являются движущей силой береговая эрозия. Существует общее мнение о том, что деятельность человека, в основном плотины и водохранилища на реках, являются причиной косвенной антропогенной эрозии берегов, наряду с другими эффектами местного масштаба, такими как: изменение землепользования, орошение, добыча гравия и санация рек.

Скорость предложения

Во всем мире реки расходуют примерно 35x103 км3 пресной воды в океан ежегодно. В этой пресной воде транспортируется от 15 до 20 x 109 тонны осадка.[2] Эта нагрузка наносов непропорционально распределяется по рекам мира, причем азиатские и океанические регионы являются одними из регионов, наиболее сильно затронутых изменением режима наносов, поскольку на них приходится 75% этого глобального бюджета наносов.

Эти меняющиеся скорости подачи / пополнения из речной среды являются доминирующим фактором в контроле скорости береговой эрозии. В то время как запас наносов фактически увеличивается, из-за увеличения скорости эрозии поступление этих наносов в прибрежную среду уменьшается.

Факторы, влияющие на поступление осадка

Флювиальные системы являются ключевыми элементами для управления изменением поверхности Земли, поскольку они переносят большую часть глобальных потоков воды и отложений с суши в океаны. Деятельность человека может повлиять на сброс воды и наносов из реки в прибрежную среду во многих отношениях. Вырубка леса и сельское хозяйство, а также урбанизация может увеличить эрозию бассейн реки на целых порядков. У свежей почвы гораздо меньше шансов противостоять эрозии, вызванной дождем или движущейся водой, особенно в районах, где земля часто используется для сельского хозяйства и где выпадает много осадков.

С 1950-х годов количество плотин в мире увеличилось более чем в семь раз.[2] Создание резервуары значительно снизил вынос наносов во многих реках, поскольку отложения, которые были унесены потоком, останавливаются искусственным барьером, и энергия, необходимая для транспортировки материала, теряется, отложения больше не уносятся, поскольку нет потока или поток слишком медленный.

Удаление воды для орошения снижает сток реки, а также играет свою роль в снижении способности реки переносить наносы. Сельскохозяйственные и фермерские практики часто требуют интенсивных ирригационных систем для достижения надлежащего уровня производства. Это создает большой спрос на водные пути, поскольку вода отводится и используется для орошения сельскохозяйственных культур и пастбищ. Это снижает скорость потока в речной системе, что, в свою очередь, снижает способность реки переносить наносы, поскольку внутри нее меньше энергии.[3] Осадки откладываются вдоль берега реки, и требуется гораздо больше времени, чтобы достичь прибрежной зоны.

Воздействие на побережье

Этот изменяющийся режим поступления наносов в прибрежные районы приводит в основном к эрозионным результатам, но в каждом конкретном случае, от реки к реке. Есть районы, где поток прибрежных наносов увеличился, и наблюдается рост береговой линии. Эффекты изменения потока наносов могут быть очень локализованными, но выраженными, ниже приведены примеры в пределах Бохайское море. В Желтая река Дельта переживает фазу аккреции, в то время как в 200 км от моря в районе реки Лаун наблюдается повышенная скорость эрозии вдоль береговой линии в результате изменения поступления наносов.

Аккреция

Желтая река переносит на порядок больше наносов, чем до повсеместного культивирования лёссовые плато на севере Китай, около 2400 лет назад. Одним из следствий этого большого увеличения стока наносов азиатских рек стало усиление прибрежной аккреции некоторых дельтовых районов за последние несколько тысячелетий.[2] Дельта Желтой реки увеличилась на сотни квадратных километров за последние несколько десятилетий. Строительство береговой линии со скоростью, превышающей подъем уровня моря, и осаждение наносов быстрее, чем их могут удалить эрозионные процессы. Человечество в Азии занимает земельные участки, которых, возможно, не существовало бы, если бы не усиление эрозии вверх по течению и доставка наносов в прибрежную среду.[4]

Эрозия

Прибрежная эрозия / отступление имеет широкие последствия для среды обитания человека. 45% населения мира проживает в пределах 100 км от береговой линии. Уменьшение поступления наносов к побережью обычно приводит к увеличению скорости эрозии, поскольку профиль пляжа не питается. Со временем, когда штормовые системы «атакуют» береговую линию, удаляя отложения в прибрежные бары или из системы в целом, возникает реальная проблема, как замедлить наступление океана и защитить прибрежные застройки.

Побережье Циньхуандао

С момента завершения строительства двух крупных плотин на Река Луан в 1979 году ежегодный приток наносов в Бохайское море был сокращен с 20,2 млн тонн до всего 1,9 млн тонн в год. Столь резкое сокращение сброса наносов сопровождалось фазовым сдвигом дельты реки Луань в пара-заброшенность. Это падение выноса наносов неизбежно изменило равновесие прибрежного транспорта в местной прибрежной зоне. При преобладании северных ветров скорость отступления береговой линии к северу от реки Луан увеличилась с 1 м / год до 3,7 м / год за двадцатилетний период после строительства плотины, что быстро изменило морфологию и[5] профиль пляжа через положительную обратную связь до тех пор, пока не будет достигнуто новое равновесие, при котором текущее отступление вернется к исходному значению 1 м / год. При береговом дрейфе равновесие было достигнуто в новом состоянии.

Дельта Миссисипи

Эффекты изменения потока наносов явились определенным усугубляющим фактором разрушения, нанесенного Жители Нового Орлеана в 2005 г. ураган Катрина. В Дельта реки Миссисипи медленно опускается из-за естественного уплотнения, и поступление наносов из верховьев реки значительно сократилось до 50% из-за строительства плотины в бассейне Миссисипи.[6] Утрата наносов привела к проседанию дельты и сокращению заболоченных земель. Свежий осадок не оседает настолько быстро, чтобы на нем могла расти растительность при повышении уровня моря.[7] Солоноватоводных условий, необходимых для роста растительности в дельте, больше нет. Эти прибрежные водно-болотные угодья имеют жизненно важное значение для разнообразной среды обитания диких животных, обитающих среди них, и для защиты развитых территорий от штормовых нагонов, подобных тому, который случился во время Катрины.

Решения

Питание на пляже

Это краткосрочное решение долгосрочной проблемы. Он лечит непосредственные симптомы береговой эрозии путем сброса песка либо недалеко от берега, либо на самой берме. Это может быть дорогостоящим и трудоемким процессом, так как требует регулярного ухода. Хотя это может выглядеть эстетично, но это не решает проблемы: пляж потерял источник естественного питания. Искусственное питание - подходящее краткосрочное решение для небольших реставрационных проектов.

Управление

Люди одновременно увеличивают доступность наносов для речного транспорта посредством деятельности и методов, которые увеличивают эрозию почвы, и уменьшают этот поток в прибрежную среду за счет удержания наносов за стенками водохранилищ и снижения скорости стока рек. Конечный результат - глобальное снижение общего потока наносов.[8] Это воздействие на прибрежную эрозию будет еще больше усиливаться по мере повышения уровня моря, что ожидается из-за изменения климата. Принимая во внимание современные уровни наносов речных наносов, более 100 миллиардов тонн наносов было захвачено за созданными человеком резервуарами. Это дает основание для включения эффектов изменений в речной среде в верхнем течении реки. Комплексное управление прибрежной зоной рамки. Планировщики и лица, принимающие решения, должны учитывать, какое воздействие окажет разработка на прибрежную территорию. При управлении прибрежной зоной необходимо учитывать как влияние деятельности человека, так и воздействия, возникающие в результате соответствующих изменений в прибрежной зоне.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Уоллинг, Д. Э. (2006). Влияние человека на перенос наносов с суши в океан реками мира. Геоморфология, 79 (3-4), 192-216.
  2. ^ а б c Миллиман, Дж. Д. и Рен, М. (1995). Речной сток в море: влияние вмешательства человека на речные системы и прилегающие прибрежные районы. Изменение климата: влияние на прибрежную среду обитания, 57–83.
  3. ^ Картер, Р. У. Г., Джонстон, Т. В., МакКенна, Дж., И Орфорд, Дж. Д. (1987). Изменение уровня моря, наносов и прибрежных районов: примеры на побережье Ирландии. Прогресс в океанографии, 18 (1-4), 79-101.
  4. ^ Чу, З., Чжай, С., Лу, Х, Лю, Дж., Сюй, Дж., И Сюй, К. (2009). Количественная оценка антропогенного воздействия на уменьшение потока наносов из крупных китайских рек, впадающих в западную часть Тихого океана. Письма о геофизических исследованиях, 36 (19), L19603.
  5. ^ Цзо, X., Айпин, Ф., Пинг, Y., & Dongxing, X. (2009). Прибрежная эрозия, вызванная деятельностью человека: тематическое исследование северо-западной части Бохайского моря. [Статья]. Журнал прибрежных исследований, 25 (3), 723-733.
  6. ^ Блюм, М. Д., и Робертс, Х. Х. (2009). Затопление дельты Миссисипи из-за недостаточного поступления наносов и глобального повышения уровня моря. Nature Geoscience, 2 (7), 488-491.
  7. ^ Хубен, П., Вундерлих, Дж., И Шротт, Л. (2009). Климат и долгосрочное антропогенное воздействие на потоки наносов в водосборных системах. Геоморфология, 108 (1-2), 1-7.
  8. ^ Сивицкий, Дж. П. М., Вёрёсмарти, К. Дж., Кеттнер, А. Дж., И Грин, П. (2005). Влияние человека на поток наземных отложений в прибрежный океан. Наука, 308 (5720), 376-380.