WikiDer > Лагуна Вашдайк

Washdyke Lagoon
Лагуна Вашдайк
Расположение лагуны в Новой Зеландии.
Расположение лагуны в Новой Зеландии.
Лагуна Вашдайк
Место расположенияКентербери, Новая Зеландия
Координаты44 ° 21′49 ″ ю.ш. 171 ° 15′09 ″ в.д. / 44,3637 ° ю.ш. 171,2525 ° в.д. / -44.3637; 171.2525Координаты: 44 ° 21′49 ″ ю.ш. 171 ° 15′09 ″ в.д. / 44,3637 ° ю.ш. 171,2525 ° в.д. / -44.3637; 171.2525
Типлагуна
Родное имяВайтаракао  (Маори)
Площадь поверхности48 га (0,48 км2)

Лагуна Вашдайк это солоноватоводный мелководный прибрежный лагуна примерно в 1 километре (0,62 мили) к северу от Тимару, Юг Кентербери, Новая Зеландия. Лагуна резко уменьшилась в размерах с 1881 года, когда она составляла примерно 253 гектара (630 акров), а сейчас она составляет менее 48 гектаров (0,48 км).2) в области. Он окружен барьерным пляжем длиной 3 километра (1,9 мили) и высотой 3 метра (9,8 фута) над уровнем прилива в его самой большой точке (см. Рисунок 1). Уменьшение размера лагуны связано со строительством волнолома порта Тимару, который не позволяет крупным наносам достигать и пополнять барьер Вашдайк. Это важно, поскольку лагуна и окружающие 250 гектаров (620 акров) классифицируются как заповедник дикой природы и это демонстрирует роль человеческих структур в развитии береговой линии.[1]

Классификация

Лагуна Вашдайк - это прибрежное озеро, лагуна типа «заглушка», поскольку оно отделено от моря застроенной полосой и имеет лишь минимальный приток приливов (<5% от общего приливного воздействия на побережье в пределах лагуны). Лагуны этого типа обычно образуются вдоль высокоэнергетических микропливных береговых линий, имеют высокое соотношение пресной и соленой воды и редко открываются в океан. Этот тип лагуны отличается от более «открытых» лагун, которые открыты океану через один или несколько каналов, имеют меньший процент пресной воды и образуются непосредственно в конце устьев крупных рек.[2] Лагуны образуются, когда береговой транспорт строит осадок через устье источника воды, отрезая его или отвлекая от прямого попадания в океан. Для того, чтобы лагуна образовала барьер, нужен как крупный, так и мелкодисперсный источник наносов, мелкие частицы обычно возникают от берегового транспорта в море, а крупные - обычно от переноса наносов из устьев рек.[1] Создаваемые барьеры полагаются на нарастание наносов, чтобы по крайней мере равняться скорости эрозии, чтобы лагуна оставалась отдельной от океана. На этот баланс также влияют изменения уровня моря: подъем приводит к превышению барьера и опускается, позволяя меньшему барьеру удерживать лагуну отдельно.[3]

Вид на лагуну Вашдык
Рисунок 1: Фотография лагуны Вашдык, сделанная с ее южной стороны.

Есть много примеров таких относительно закрытых систем лагун по всему миру. Большинство из них имеют значительную экологическую ценность, поэтому важно сохранять баланс между пресной и соленой водой.[4] Примеры включают Coorong, Австралия, 260 квадратных километров (100 квадратных миль), Лагуна-де-Араруама (Бразилия, 10360 квадратных километров (4000 квадратных миль)), Озеро Сент-Люсия (Южная Африка, 312 квадратных километров (120 квадратных миль)) и Озеро Сонгкхла (Таиланд, 1040 квадратных километров (400 квадратных миль)). Если бы источники наносов для этих барьеров были удалены, их барьеры были бы размыты, и заливы образовались бы в месте затопления лагун.[5]

Формирование и установка

Лагуна Вашдайк образовалась в результате образования пляжного барьера из смеси песка и гравия (MSG) (рис. 2), позволяющего речной воде из ручья Вашдайк скапливаться за ним с некоторой приливной инфильтрацией через барьер. Тип барьера MSG относительно редок и имеет свой собственный уникальный набор процессов и морфологии. Барьеры MSG образуются в основном на параледниковых побережьях, где имеется большое количество доступных крупнозернистых отложений и в условиях штормовых волн, во время которых на берег выносится больше наносов.[6] Они также образуют крутые склоны в средах с высокой энергией волн.[7] и имеют очень высокий уровень просачивания пресной воды в океан из-за большого диапазона размеров зерен, увеличивающего проницаемость.[8] Еще одна особенность - зональность отложений на преграде. Крупные плоские отложения образуют гребень, в то время как крупные, сферические и стержневидные отложения образуют внешнюю часть, а заполнение барьера состоит из более мелких отложений.[9] Лагуна Вашдайк - полезный пример барьера, который отображает все эти характеристики.[10]

Фотография Washdyke Barrier
Рисунок 2: Фотография барьера из смеси песка и гравия (MSG) лагуны Вашдык.

Лагуна расположена на южной оконечности Canterbury Bight. Эта береговая линия характеризуется смешанными песчаными и галечными пляжами и южными прибрежными течениями. Эти течения переносят крупные грейвакковые отложения, которые достигли побережья по переплетенным рекам, берущим начало в Южных Альпах, и мелкие отложения с более отдаленных берегов.[11] Южные течения толкают их на север, и затем они оседают на барьере Вашдайк, заставляя его оставаться выше отметки прилива и формировать лагуну.[10]

Южное течение, идущее вверх с юга от Южного острова Новой Зеландии, образует множество лагун вдоль восточного и южного побережья. Они образуют цепочку лагун, включая Озеро Элсмир (Кентербери) и Лагуна Вайтуна (Саутленд).[1] Как и Вашдайк, эти закрытые лагуны в ближайшем будущем могут стать гораздо более открытыми системами.

В настоящее время Барьер Кайторетэ (окружающее озеро Элсмир) подвергается эрозии, особенно на его южной оконечности, из-за прибрежного вращения течений. Также возможно, что в ближайшие десятилетия он навсегда прорвется, образуя открытый залив.[12]

Лагуна Вайтуна также находится под угрозой прорыва, но в данном случае это не эрозия, а техника, которая открывает прибрежное озеро в океан. Это сделано для того, чтобы его можно было использовать для охоты и позволять пастись на его берегах.[1] Однако теперь его открывают все чаще, что увеличивает естественную соленость лагуны. Воздействие этого на местные виды рыб и птиц до сих пор полностью не изучено.[13]

Проблемы управления

В настоящее время лагуна сокращается с угрожающей скоростью. Барьер отступил на 400 метров (1300 футов) в период с 1865 по 1987 год (3,2 метра (10 футов) в год).[14] В 1992 году было предсказано, что к 2000 году лагуна полностью исчезнет. Хотя этого еще не произошло, это все еще возможно в ближайшем будущем. Это может вызвать затопление промышленной зоны Вашдайк и потерю среды обитания для диких животных в пределах убежища.[10]

Резкое сокращение площади лагуны, по крайней мере, частично можно объяснить строительством порта Тимару, которое началось в 1878 году.[14] При строительстве порта длиной 700 метров (2300 футов) волнолома (рис. 3) подача наносов с юга блокируется от попадания в район лагуны Вашдайк. С момента строительства побережье Вашдык-Опихи теряет 2 620 000 кубометров (93 000 000 куб. Футов) наносов в год, в то время как на побережье к югу от порта накапливаются наносы, образуя 80 гектаров новой земли.[15] Это большая потеря к северу от порта, которую невозможно заменить существующими механизмами берегового транспорта.[10]

На фотографии показан большой волнорез, построенный в устье порта Тимару.
Рисунок 3: Фотография волнореза порта Тимару, показывающая его большие масштабы.

Волнорез порта лишает возможности преграды крупных наносов от рек на юге.[1] Как показано на Рисунке 4, до строительства волнолома мелкие и крупные отложения переносились с юга и откладывались на барьере Вашдайк. Однако после того, как был построен волнорез, крупный осадок не может достичь барьера, так как он накапливается на южной стороне порта. Некоторое количество наносов доставляется дальше от берега в обход волнолома, но это значительно снижает нагрузку.

Диаграмма, показывающая портовый волнорез, предотвращающий нормальный прибрежный перенос крупных наносов.
Рис. 4: Диаграмма сравнения берегового транспорта наносов до и после строительства порта.

Без подачи осадка эрозия барьера происходит быстро, поскольку продолжаются обычные процессы, такие как смыв. Это происходит, когда волны ударяются о барьер и выталкивают отложения со стороны океана на сторону лагуны, со стороны океана нет поступающих наносов, которые могли бы восстановить барьер.[3] Это означает, что барьер перемещается к суше, поскольку гребни барьера перерабатываются.[16] Соотношение мелких и крупных отложений, составляющих барьер, также увеличивается. Крупные отложения защищают структуру барьера от океана. опухать и ветровые волныбез этого осадка мелкие частицы гораздо более уязвимы для удаления, что делает барьерную структуру более уязвимой.[17] Максимальная высота волны на этом участке побережья в течение одного октября составила 6,3 метра (21 фут).[18] и другие исследования зафиксировали частые взломы на высоте около 5 метров (16 футов).[1] Это означает, что преграде часто приходится иметь дело с событиями, превышающими ее.

Еще одним фактором, препятствующим попаданию крупных наносов в лагунный барьер, является перекрытие водохранилища. Река Вайтаки. Плотина была построена к 1934 году как часть гидроэлектростанции и является единственной плетеной рекой в ​​Новой Зеландии, перекрытой дамбой.[19] По оценкам, плотина останавливает 50% транспортировки грунтовых грузов.[20]

Количество осадка, поступающего на барьер, является наиболее важным аспектом при определении выравнивания и разрушения барьера. Это было показано при изучении прибрежных преград на атлантическом побережье Новой Шотландии. Это особенно важно, поскольку эти препятствия являются одними из немногих других пляжей глутамата натрия на международном уровне.[21]

Еще один, более местный сайт, имеющий отношение к проблемам лагуны Вашдык, - это лагуна Вайматайтай. Эта лагуна была расположена к северу от порта Тимару (к югу от лагуны Вашдайк и лихих скал) до 1933 года. Барьер, окружающий лагуну, начал быстро разрушаться после строительства порта, что привело к полному разрушению лагуны, оставив позади на его месте открытая бухта.[14]

В международном масштабе истощение наносов вызывает эрозию многих важных прибрежных объектов. Волнорезы и другие искусственные сооружения в Таиланде ответственны за ускоренную эрозию пляжей, которая может начать влиять на туризм в ближайшие годы.[22]В Халлсандсе, Девон, Англия, сочетание существующей морской дамбы и новых дноуглубительных работ с целью формирования гавани с 1986 по 1902 год привело к эрозии всей деревни к 1917 году. Это произошло из-за отложения наносов, вызвавшего эрозию смешанного песка и пляжи с гравийным барьером, защищавшие деревню.[16] Они не одиноки, влияние искусственных сооружений на ограничение или отклонение естественного переноса наносов в настоящее время хорошо известно, и в некоторой степени теперь наблюдается отход от них.[3]

Также существует проблема, связанная с загрязнением лагуны. Соседние предприятия по заморозке ранее откачивали сточные воды в лагуну. Рабочие, проверявшие эту сливную трубу, также отметили истончение преграды еще в 1897 году.[23] Совсем недавно возникли опасения по поводу загрязнения стоков из промышленной зоны Вашдайк непосредственно к западу от лагуны.

Еще одним источником загрязняющих веществ была труба для сброса сточных вод, которая заканчивалась на стороне океана в середине барьера и использовалась до 1998 года. Эта труба постоянно подвергалась риску воздействия и повреждения, поскольку барьер разрушался и вносил загрязняющие вещества и вызывал эвтрификацию. в лагуне.[10]

Восстановление и будущее управление

Каждые десять месяцев вход в порт Тимару углубляется, чтобы канал оставался достаточно глубоким для использования в качестве торгового порта. Каждый раз удаляется около 100 000 кубометров (3 500 000 куб. Футов) мелкозернистых отложений.[24] Было доказано, что 20% этих хвостов являются достаточно крупными, чтобы использовать барьер Вашдайк, поэтому хвосты сбрасываются у побережья Вашдайка с начала 1990-х годов.[25] Однако 80% этого материала непригодны из-за мелкой, выветренной природы отложений, что делает их менее устойчивыми к волновой активности, чем их источник до строительства порта.[11]

С 1979 по 1985 год городской совет Тимару поручил провести реконструкцию участка барьера Вашдайк, чтобы защитить сточную трубу и выяснить, сможет ли система надежно защитить барьерную конструкцию. Участок барьера длиной 300 метров (980 футов) был поднят на 2–2,5 метра (6 футов 7 дюймов - 8 футов 2 дюйма) с использованием отложений, которые перевалили через барьер и теперь находятся на стороне лагуны, а затем покрыли их крупными отложениями. привезено из реки Опихи (12 километров (7,5 миль)). Несмотря на общие выводы отчета о том, что проект был «технически и экономически осуществим», никаких дальнейших работ по восстановлению барьера не проводилось.[10] Однако влияние возобновления питания на этот участок барьера все еще очевидно (по состоянию на 2006 г.).[11]

Необходима дальнейшая работа, чтобы показать лучший способ сохранить планку экономически и экологически. Эта работа должна быть привязана к конкретному участку из-за уникальной морфодинамики и проблем, с которыми сталкивается лагуна. Заграждения из смеси песка и гравия - это область, которая постоянно изучается, и некоторые долгосрочные особенности поведения до сих пор не изучены. Задача будущей работы состоит в том, что порт Тимару является основным экономическим двигателем в регионе, и некоторые слои населения могут посчитать лагуну Вашдык необходимой жертвой.

Экологическая ценность

Лагуна Вашдайк является домом для множества различных видов птиц, которые в большом количестве собираются вокруг лагуны.
Рис. 5: Фотография птиц над лагуной Вашдык.

Лагуна Вашдайк - это место нагула для множества птиц, в том числе водоплавающих и нескольких мигрирующих птиц. умники и кулики, цапли и другие виды водоплавающих птиц (рис. 5). Чайки и доттерелы гнездится на гальке с восточной стороны. Однако в последние годы численность чернолобого доттереля снижается.[26] На окраинах лагуны можно найти солончак, камыш и экзотические растения. Риф ограничивает часть побережья недалеко от барьера, привлекая кулики и поворотные камни. Район также популярен среди любителей ловли рыбы. малька с барьера.[27]

Экология лагунных систем теряется, если источники наносов для этих барьеров будут удалены, а их барьеры размыты, а заливы образуются в месте затопления лагун.[5] Это то, что произойдет в лагуне Вашдык и других лагунах по всему миру, если деятельность человека будет продолжать истощать запасы естественных наносов. Это будет иметь экологические последствия, а также позволит затопить земли, ранее защищенные лагуной, такие как промышленная зона Вашдайк.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Кирк Р. М. и Лаудер Г. А. (2000). Значительные системы прибрежных лагун на Южном острове, Новая Зеландия. Наука в интересах сохранения 146.
  2. ^ Кьерфве, Б. (Ред.) (1994). Прибрежные лагунные процессы. Серия Elsevier Oceanography 60. Эльзевир, Амстердам.
  3. ^ Барнс, Р. С. К. (1980). Прибрежные лагуны: естественная история заброшенной среды обитания. Издательство Кембриджского университета, Лондон.
  4. ^ а б Кьерфве, Б. (1986). Сравнительная океанография прибрежных лагун. Эстуарная изменчивость.
  5. ^ Картер, Р. У. Г., Орфорд, Дж. Д., Форбс, Д. Л. и Тейлор, Р. Б. (1987). Гравийные барьеры, мысы и лагуны: эволюционная модель. Прибрежные отложения 87: 1776 - 1792.
  6. ^ Кирк, Р. М. (1980). Смешанные песчано-гравийные пляжи: морфология, процессы и отложения. Успехи в физической географии 4: 198 - 210.
  7. ^ Картер Р. В. и Орфорд Дж. Д. (1984). Крупнообластные пляжи: обсуждение отличительных динамических и морфоседиментарных характеристик. Морская геология 60: 377 - 389.
  8. ^ Маккей, П. Дж. И Терич, Т. А. (1992). Морфология гравийного барьера: Олимпийский национальный парк, штат Вашингтон, США. Журнал прибрежных исследований 8 (4): 813 - 829.
  9. ^ а б c d е ж Кирк, Р. М. (1992). Экспериментальная реконструкция пляжа - питание на смешанных песчано-гравийных пляжах, лагуна Вашдайк, Южный Кентербери, Новая Зеландия. Береговая инженерия 17: 259 - 277.
  10. ^ а б c Эйкаас, Х. С. и Хеммингсен, М. А. (2006). ГИС-подход к моделированию подверженности уменьшению наносов на смешанных песчано-гравийных пляжах. Экологический менеджмент 37: 816 - 825.
  11. ^ Вскоре, Дж. М., Шульмейстер, Дж. И Холт, С. (1997). Голоценовая эволюция хорошо питаемого гравийного барьера и лагунного комплекса, "коса" Кайторете, Кентербери, Новая Зеландия. Морская геология 138: 69 - 90.
  12. ^ Томпсон, Р. М. и Райдер, Г. Р. (2003). Лагуна Вайтуна: краткое изложение существующих знаний и выявление пробелов в знаниях. Наука в интересах сохранения 215.
  13. ^ а б c Сингл, М. (2001). «Влияние человека на физическую среду». В Sturman, A. & Spronken-Smith, R. (Ed.). Физическая среда: перспектива Новой Зеландии. Издательство Оксфордского университета, Виктория.
  14. ^ Тирни, Б. В. (1977). Прибрежные изменения в районе порта Тимару, Новая Зеландия. Географ Новой Зеландии 33: 80 - 83.
  15. ^ а б Вудрофф, К. Д. (2002). Побережье: форма, процесс и эволюция. Издательство Кембриджского университета, Кембридж.
  16. ^ CERC (1984). Руководство по берегоукреплению (4-е изд.). Центр прибрежных инженерных исследований, Инженерный корпус армии США, Вашингтон.
  17. ^ Хасти, У. Дж. (1983). Высота и период волны в Тимару, Новая Зеландия. Журнал морских и пресноводных исследований 19: 507 - 515.
  18. ^ Лигон, Ф. К., Дитрих, В. Э. и Труш, В. Дж. (1995). Экологические последствия плотин ниже по течению. BioScience 45: 183 - 192.
  19. ^ Мюррей Хикс, Д., Шанкар, У., Дункан, М. Дж., Ребафф, М. и Аберле, Дж. (2006). Использование дистанционного зондирования с двухмерными гидродинамическими моделями для оценки воздействия гидроэнергетических операций на большую реку с гравийным дном: река Вайтаки, Новая Зеландия. В Sambrook Smith, G.H., Best, J.L., Bristow, C.S. & Petts, G.E. (2006). Плетеные реки: процесс, месторождения, экология и управление. Ассоциация седиментологов спец. 36.
  20. ^ Орфорд, Дж. Д., Картер, Р. У. Г. и Дженнингс, С. К. (1996). Контрольные области и морфологические фазы в прибрежных барьерах Новой Шотландии с преобладанием гравия. Журнал прибрежных исследований 12 (3): 589 - 604.
  21. ^ Сирипонг, А. (2008). Пляжи исчезают. Материалы международных симпозиумов по геонаучным ресурсам и окружающей среде азиатских террейнов 2008.
  22. ^ Timaru Herald, 7 декабря 1897 г. http://paperspast.natlib.govt.nz/cgi-bin/paperspast?a=d&d=THD18971207.2.7&l=mi&e=-------10--1----0-- По состоянию на 27 апреля 2011 г.
  23. ^ Инглис, Г., Гаст, Н., Фитридж, И., Флорл, О., Вудс, К., Хайден, Б. и Фенвик, Г. (2003). Порт Тимару: базовое исследование неместных морских видов. Технический документ Niwa Biosecurity New Zealand No. 2005/06.
  24. ^ Хасти, У.Дж. (1983). Перенос наносов в прибрежной среде, Тимару, Новая Зеландия. Кентерберийский университет Ph.D. Тезис
  25. ^ Саути, И. (2009). Численность куликов в Новой Зеландии 1994-2003 гг. Отдел природоохранных исследований и разработок серия 308
  26. ^ Заповедник Уошдайк, отчет о состоянии охраны природы. http://www.doc.govt.nz/upload/documents/about-doc/role/policies-and-plans/j39005_washdukelagoonwildref.pdf. По состоянию на 04.01.2011.

внешняя ссылка