Нагонная волна что это
Катастрофические сгонно-нагонные явления в Азовском море
Катастрофические сгонно-нагонные явления в Азовском море
В семидесятых годах на Тамани между Темрюком и Приморско-Ахтарском, в нескольких километрах от берега можно было увидеть лежащие на боку проржавевшие рыбацкие сейнеры. Это был результат страшного удара волн, проникших далеко в глубь низменного берега. Азовские рыбаки после путины зачастую оставляют сейнеры на якорях близ берега, а сами на лодках переправляются на берег. Вот эти СЧС — средние черноморские сейнеры — и были сорваны с якорей огромной волной, вызванной сгонно-нагонными явлениями в мелководном Азовском море.
Очень часто причинами катастроф и человеческих жертв на Азовском море служат необычные природные явления — сгонно-нагонные волны.
В литературе удалось найти очень интересные факты об этих страшных катастрофах. В русской литературе катастрофические удары волн впервые зафиксированы в 1739 г. <25>, когда турецкие форпосты Ачуево, Темрюк и Тамань были 1 октября осаждены русскими войсками во главе с генералом Дебриллем. Войска переправились через рукав Кубани — Протоку, перевезли артиллерию, но ночью в море разразился страшный шторм. Волны залили местность, разбили паром, затопили артиллерию и боеприпасы. Назавтра море затихло. Русские войска оправились от наводнения. Удары русской артиллерии вызвали пожары в крепости Ачуево. Турецкие части ушли в сторону Темрюка. И тут Азовское море вновь покатило свои волны на русские позиции вокруг Ачуево. Войска генерала Дебрилля вынуждены были отступить от Темрюка и Тамани, оставив безлюдную крепость Ачуево.
В 1770 г. морская стихия обрушилась на вновь создаваемую базу российского флота на Азовском море — Таганрог. Об этом узнаём из записок российского морского офицера Ильи Ханыкова:
Как свидетельствуют документы, через сто лет наводнение в юго-восточной части Азова повторилось. Сведения о том, были ли нагоны воды в период между этими событиями, в литературе не сохранились. Во время наводнения 1840 г. были занесены Сладкое и Рубцовское гирла Кубани.
Наводнение было и в 1877 г.
В декабре 1913 г. на севере Азовского моря наблюдалась иная картина: из-за сгонного ветра уровень моря понизился. В Таганрогском порту море отступило на 2,5 м. Суда на рейде сели на грунт и повалились на бок.
Одним из самых ужасных наводнений сопровождался шторм в феврале 1914 г. В этом месяце несколько дней дули сильные южные ветры, ночью 28 февраля сменившиеся не менее сильным северным ветром. В итоге в юго-восточном углу Азова вода поднялась на 4,3 м. Сплошная масса воды залила весь берег моря от Ейска до Керченского пролива. Города Темрюк и даже Ейск были частично разрушены волнами. Жертвы были огромны. Погибло около 3 тысяч человек! Только на Ачуевской косе всесокрушающий вал смыл почти 1500 человек. Из 200 железнодорожных рабочих, унесенных в море вблизи Приморско-Ахтарска, спаслось около 50 человек.
Вот сведения о некоторых наиболее сильных сгонно-нагонных явлениях послевоенного времени <27>.
23 декабря 1947 г. в результате сильных западных ветров (20—28 м/сек) поднялась вода в районах Приморско-Ахтарска и Темрюка. Были затоплены порт в Приморско-Ахтарске и два поселка в Темрюке.
25—26 июня 1948 г. сильный юго-западный ветер (20 м/сек) вызвал подъем воды, затопление поселков и разрушение домов в районе г. Бердянск. 25 октября 1948 г. западный шторм (ветер 30 м/сек) свирепствовал в районе ст. Должанской. С домов срывало крыши, материальные потери были велики.
28 февраля 1949 г. под воздействием юго-западного шторма (скорость ветра 20 м/сек) повысился уровень моря, в Мариуполе были разрушены льдом береговые постройки.
29—30 марта 1949 г. восточный и северо-восточный шторм, вызванный ветром со скоростью 20—25 м/сек, нанес большой материальный ущерб в Бердянске и в районе Мысовой на юге Азовского моря, где было сорвано с якорей рыболовное судно.
12—20 ноября 1952 г. восточный ветер скоростью 24—28 м/сек причинил разрушения в Бердянске (сорвал крыши, повалил столбы связи и др.), вызвал сильный шторм на море.
3—4 февраля 1954 г. сильный восточный ветер (24—28 м/сек) сопровождался метелями, что привело к остановке железнодорожного движения в районе Темрюка, сгону воды и штормам в западной части моря.
21—30 ноября 1954 г. восточный шторм (ветер 20—24 м/сек) вызвал подъем воды в Геническе, где был затоплен рыбзавод, размыта железная дорога.
12 декабря 1955 г. в результате шторма, вызванного западным ветром (20—24 м/сек), уровень моря в районе ст. Должанской поднялся на 2 м. В Приморско-Ахтарске затопило часть порта.
По данным А.П. Черняковой, 30 января — 4 февраля 1962 г. сильный восточный ветер (28 м/сек) привел к подъему воды в Геническе на 236 см. Вода поднялась до уровня жилых домов, повредила железнодорожную насыпь.
Трагедия юго-востока Азовского моря повторилась еще в больших масштабах в 1969 г. 28 октября наибольший за всю историю края пятиметровый водный вал ударил опять в тот же юго-восточный угол моря. Вот описание очевидца — смотрителя Темрюкского маяка:
«В сумерках с Темрюкского маяка я увидел на северо-западе приближающуюся со стороны моря гору воды. У меня была плохо привязана лодка и, чтобы ее закрепить, я спустился с возвышенного берега, где стоит маяк, к морю. Но было уже поздно. Набежавший вал вырвал из рук цепь и закрутил лодку как пропеллер. Через несколько дней обломки лодки нашли на берегу. Я бросился к береговому обрыву и, цепляясь за кусты, успел влезть на обрыв раньше, чем его накрыл водяной вал. Море кипело до вечера, затем начало медленно затихать. Назавтра воцарился штиль, который держался два месяца».
Рис. 4. Схема движения водных масс и Азовском море 28—29 октября 1969 г. (По Н.Д. Михеенкову: «Человек и стихия», — 1971. С. 51).
Н.Д. Михеенков (1971) связывает это стихийное бедствие с действием глубокого циклона, пришедшего с берегов Балтики (рис. 4). Юго-западный ветер скоростью 16—20 м/сек нагнал через Керченский пролив черноморскую воду. После прохождения холодного фронта ветер неожиданно резко сменился на западный, а скорость его выросла до 30 м/сек, с порывами до 40 м/сек. Черноморская вода, поступившая через Керченский пролив, была согнана в Темрюкский залив. Уровень устья Кубани поднялся на 1,5 м выше среднего, а соленость достигла 13‰. Следующий нагон создали западные ветры, возникшие после прохождения второго холодного фронта. В северо-западной части Азовского моря, например близ Геническа, уровень моря резко упал. В 22 ч 25 мин, в оценке Н.Д. Михеенкова, перекос уровня моря по линии Геническ-Темрюк составлял 5 м. Наиболее высокий подъем уровня моря зафиксирован у поселка Перекопка — 850 см; севернее Приморско-Ахтарска — 650 см. Ночью с 28 на 29 октября вспучившееся Азовское морс проникло в глубь суши на 8—10, а восточнее Темрюка даже на 17 км при фронте трансгрессии 150 км. В станицах Пересыпской, Кучугурах, в городе Темрюке через несколько месяцев после наводнения. Везде были видны следы нарушений, уровень моря был как бы зафиксирован на стенах белых домиков станиц и поселков. Материальные жертвы были огромны. Каботажные суда, стоявшие у причала Темрюкского порта, были выброшены далеко от акватории порта. Та же судьба постигла уже упомянутые рыболовные сейнеры. Был разрушен Темрюкский рыбзавод, многие здания повреждены. Людей с крыш снимали вертолетами, лодками, всеми доступными средствами. О жертвах не писали, но они были. И весьма значительные, ибо страшный подъем воды произошел ночью, когда люди спали.
В 1970 г. сильные ветры, дующие в северо-западном направлении, нагнали воду, наоборот, в крайний северо-западный угол Азовского моря — в Утлюкский лиман. Вода затопила часть города Геническа и железнодорожный мост <28>. Известны случаи катастрофического подъема воды и на севере моря. Так, 6 июля 1985 г. большой, в 196 см, нагон воды наблюдался в районе Таганрога, а также у Кривой косы. Коса исчезла в морских волнах. Вместо нее образовалось три острова. Высота подъема воды на Кривой косе достигала 2—3 м. Многочисленные отдыхающие были оперативно вывезены с вновь возникших островов. На этот раз обошлось без жертв, хотя материальные потери были значительными. Известен факт из практики работы авторов в Азовском море, когда в 80-х годах научно-исследовательское буровое судно АН Украины «Геохимик» десять дней просидело на мели в Утлюкском лимане близ Бирючьего острова во время зимнего сгона воды и благополучно вышло из лимана своим ходом после того как восстановился нормальный уровень моря, и ветер прекратился.
К сожалению, Азовское море не обещает нам спокойной жизни. Катастрофы и беды из-за капризов природы возможны и в будущем. Очень важна роль гидрометеослужбы, которая должна предупреждать людей о возможном наступлении стихии.
Читайте также
В море
В море Жизнь и взаимоотношения моряков на корабле во время плавания сочетали в себе жесткую дисциплину и демократические начала.Задача капитана состояла в том, чтобы разработать план разбойничьей операции и успешно осуществить его. Проект выносился на собрание
Погодные явления
Погодные явления Дождь или снег обещал новобрачным и прибавление в семействе, и богатую жизнь. Так как дождь приносит влагу и обеспечивает рост растениям, он считался предсказанием благополучия супружеской паре.На зимних свадьбах поезд дополнительно забрасывали
Природные и техногенные явления, ошибочно принимаемые за НЛО
Природные и техногенные явления, ошибочно принимаемые за НЛО Вадим Андреев, автор сайта «НЛО: инопланетные корабли или ошибки наблюдателей» [96]разрешил опубликовать его каталог наиболее характерных ошибок наблюдения аномальных явлений. С Вадимом я знаком уже лет 10,
2. В море без времени
2. В море без времени Отправляющиеся на кораблях в море, производящие дела на больших водах видят дела Господа и чудеса Его в пучине. Псалом 107 — Мерзкая погода! — пробормотал адмирал сэр Клоудисли Шовелл. Его эскадра шла в густом тумане уже двенадцатый день. Он
Глава 14 Американские победы на море. Коралловое море и остров Мидуэй
Глава 14 Американские победы на море. Коралловое море и остров Мидуэй Теперь на Тихом океане происходили волнующие события, отражавшиеся на всем ходе войны. К концу марта первый этап японского военного плана увенчался настолько полным успехом, что это удивило даже его
Для тех, кто в море
Для тех, кто в море Наша жизнь резко делится на две крайне различные формы бытия: в море и в базе.В море — значит на фронте. Только фронт наш своеобразный. Он начинается с выходом из Кольского залива и простирается на сотни миль вокруг — к западу, северу, востоку. Как охотник
1. ПОРТРЕТ ЯВЛЕНИЯ
1. ПОРТРЕТ ЯВЛЕНИЯ Закон различает два понятия: г р а б ё ж (т. е. открытое похищение чужого имущества) и р а з б о й (это — грабёж, соединённый с угрозой для жизни пострадавшего; условно и упрощённо можно сказать так: разбой — это вооружённый грабёж). Отсюда и две категории
Явления абстиненции
Явления абстиненции Психостимулирующие препараты вызывают сильную психическую зависимость, но физическая зависимость выражена гораздо слабее, хотя на этот счет нет единого мнения.В результате внезапного прекращения приема психостимуляторов быстро развивается
Глава XXI. Удивительные образцы искусства и архитектуры. — Как народ встречает паломников. — Дом Марии Магдалины. — Тивериада и ее обитатели. — Священное море Галилейское. — Море Галилейское ночью.
Глава XXI. Удивительные образцы искусства и архитектуры. — Как народ встречает паломников. — Дом Марии Магдалины. — Тивериада и ее обитатели. — Священное море Галилейское. — Море Галилейское ночью. Магдала не блещет красотой, — это истинно сирийское селение, иными
Атмосферные явления
Атмосферные явления Для того чтобы избежать неприятностей, обращать внимание на все вышеперечисленные приметы было недостаточно. Не меньшую роль играли наблюдения за атмосферными явлениями. Непогоду суеверные умы связывали с проделками Сатаны. Если шел дождь, а на небе
Ток или электродинамические явления
Ток или электродинамические явления До сих пор мои выступления были посвящены эффектам, вызванным меняющейся электростатической силой в изолирующей среде, такой, как воздух. Когда такая сила действует в крупном проводнике, она вызывает в нем или на его поверхности
Явления сопротивления
Явления сопротивления Среди явлений, вызванных электрическим током, возможно, наиболее интересными являются те, что порождены сопротивлением проводника токами, меняющимися с высокой скоростью. В моей первой лекции, прочитанной в Американском институте
Pepperland Sea Of Time & Sea Of Holes Sea Of Monsters March Of The Meanies Pepperland Laid Waste
Pepperland Sea Of Time & Sea Of Holes Sea Of Monsters March Of The Meanies Pepperland Laid Waste
Глава 1. ПРИРОДНЫЕ КАТАСТРОФЫ В ЧЕРНОМ И АЗОВСКОМ МОРЯХ
Глава 1. ПРИРОДНЫЕ КАТАСТРОФЫ В ЧЕРНОМ И АЗОВСКОМ МОРЯХ Могущество природы… Оно проявляется в разных стихиях — движениях огромных масс воздуха и воды, землетрясениях, многих других явлениях природы. Все эти стихии в определенных условиях могут приводить к гибели судов и
Экстремальные погодные явления
Экстремальные погодные явления Как и сама погода, общественное мнение о климате переменчиво. Но летом 2010 г. в умах политиков и общественности традиционная грань между краткосрочными колебаниями погоды и долгосрочными климатическими тенденциями, которые формируются в
5. Надо называть явления их сущностными именами
5. Надо называть явления их сущностными именами Явления и вещи в своём общении люди могут именовать либо их сущностными именами, либо «словами-знаками», прямое значение которых не имеет ничего общего с сущностью тех явлений и вещей, которые они обозначают в том или ином
1969 год: цунами на Кубанском побережье.
В том далеком уже октябре 1969 года на всем протяжении Кубанского побережья Азовского моря несколько дней дул сильный, тягучий юго-восточный ветер, именуемый у рыбаков «низовкой»
Море на участке от Ясенской косы в Приморско-Ахтарском районе до Керченского пролива отступило, уровень воды в прибрежной зоне упал почти на метр. В ночь на 28 октября ветер резко сменил свое направление. Задул сильный северо-западный ветер, называемый местным населением «майстра». Скорость ветра достигала 35-40 метров в секунду.
Под давлением воздушных масс северо-западного ветра, скопившиеся в результате длительного нагона в северной части Азовского моря миллионы кубов морской воды устремились с северо-западной части моря в сторону берегов Кубани. Сформировавшийся фронт ударной нагонной волны шириной несколько сотен километров и высотой до четырех метров, пересек Азовское море и в ночь с 28 на 29 октября обрушился на восточное побережье. Эпицентр стихии пришелся на прибрежные территории Темрюкского, Славянского и Приморско-Ахтарского районов Краснодарского края.
Вся страна участвовала в восстановлении разрушенного стихией народного хозяйства. По горячим следам были определены зоны затопления, в которых запрещалось любое строительство жилья и производственных объектов. Людей, проживающих в опасных зонах, переселили. Были востановлены морской порт в Темрюке, цеха переработки рыбной продукции консервного завода, станы рыболовецких бригад и другие производственные и транспортные объекты. Всесоюзный институт ГИПРОГОР спроектировал дамбу, которая должна была в дальнейшем защитить побережье и прибрежные территории от разрушения и затопления. По горячим следам кинематографист Наталья Величко сняла художественный фильм «Ураган», в котором было показано, как советские люди героически борются со стихией.
Исторические материалы и гидрологические наблюдения говорят о том, что подобные катастрофические наводнения, связанные с нагонной волной, бывают на этом участке побережье не реже двух раз за сто лет. Катастрофе 1969 года предшествовали не менее значимые трагические события на Восточном побережье Азовского моря в марте 1914 года. Тогда стихия только на Ачуевской косе унесла жизни около тысячи человек, разрушив до основания рыбацкий поселок, насчитывающий 380 домовладений. Исторические хроники сохранили описание ужасных по своим последствиям наводнений в 1892 году, в марте 1843 года, в январе 1801 года. В военные хроники попало наводнение, случившееся в сентябре 1739 году и застигшее в походе 30-тысячное русское войско, двигающееся по побережью от Азова к Ачуеву.
Прошли годы, те трагические события кажутся нам далекими и нереальными. Снят с проката художественный фильм «Ураган». Пылятся где-то в хранилищах института ГИПРОГОР чертежи и проектная документация так и не построенной защитной дамбы, которая должна была спасти и порт, и город Темрюк, и выросший за прошедшие годы курорт в станице Голубицкая от наводнения. Время неумолимо приближает нас к тем возможным трагическим событиям, которые, как показывает история, неизбежны.
Что изменилось за прошедшие годы и готовы ли мы встретиться со стихией сегодня. К сожалению нужно константировать, что теперь ситуация еще сложнее, чем осенью 1969 года.
Последние 15 лет при попустительстве местной власти идет интенсивная застройка зон возможного затопления. В настоящее время участки побережья, находящиеся в эпицентре трагедии 1969 года от Глухого канала в порту Темрюк до Высокого берега в станице Голубицкая и Ахтанизовская пересыпь, представляют собой сплошную курортную застройку с круглогодичными пансионатами, дельфинариями, аквапарками и другими прелестями курортной жизни. Не обойден вниманием этот участок побережья и у сильных мира сего.
Целью данной статьи является не попытка испугать население и, тем более, остановить промышленное и курортное развитие прибрежных районов Азовского моря. Смоделировав вероятное повторение трагедии на реалиях сегоднешнего дня, убедить власть в необходимости направлять средства на инженерную защиту прибрежных территорий.
Автор статьи Георгий Ивашков, генеральный директор ОАО «Азово-Черноморская региональная контрольно-эксплуатационная служба»
Нагонная волна что это
Сильный западный ветер, приносящий в Ростов средиземноморские и атлантические влажные воздушные массы, спровоцировал повышение уровня воды в Дону. И для ростовчан это не новость – нагонные волны из Азовского моря появляются ежегодно, чаще всего весной, но иногда и осенью.
Так, по информации пресс-службы ГУ МЧС по Ростовской области и гидрометцентра, 15-17 апреля из-за штормовых ветров произошел ветровой нагон воды из Азовского моря в Дон. В Азове зафиксировали превышение уровня воды на полметра за сутки, а в Ростове – до 40 см. Однако уже к вечеру пятницы ветер стал стихать и начался медленный спад воды обратно в Таганрогский залив.
Нагонные волны Азовского моря
Азовское море – самое мелкое море на планете, его максимальная глубина не превышает 14 метров. Но это совсем не значит, что в нем не бывает штормов. Более того, малые размеры морской акватории и сильные ветра формируют свойственные для этого водоема нагонные волны, иногда превращающиеся в настоящее разрушительное цунами.
Люди старшего поколения хорошо помнят потоп, произошедший осенью 1969 года на Азовском море. Тогда четырехметровые нагонные волны затопили множество прибрежных населенных пунктов вдоль восточного берега Азовского моря. Море в буквальном смысле вышло из своих берегов, продвинувшись на 20 километров вглубь материка по пологому берегу. Сотни людей погибли, десятки населенных пунктов попросту перестали существовать. Наиболее пострадали низинные берега от Темрюка до Ейска. Высокая волна вошла и в Таганрогский залив, достигнув устья Дона, но имела уже не столь разрушительную силу.
Высокие нагонные волны появляются на Азове регулярно, а особо разрушительные – раз в 50 лет. Местные жители давно знают об особенностях моря, а потому не желают строить дома в низинной прибрежной зоне.
Природа нагонной волны
Нагонная волна – в какой-то степени явление мистическое. При сильном ветре, дующем в одном направлении, огромные массы воды разгоняются до высокой скорости. Вот почему «маленькое цунами» можно внезапно увидеть даже в штиль – это «привет» из районов с сильным штормом. Когда нагонная волна подходит к берегу, то сталкиваясь с ним, ее высота резко возрастает. Такие волны могут заходить в долины больших рек, останавливая на время их течение и создавая дополнительную силу наводнения, только уже за счет пресной воды.
В нашем регионе нагонные волны появляются чаще всего в весеннее и осеннее время из-за сильных ветров. Однако шторма случаются и зимой, а иногда даже летом. Но нагонные волны в Азовском море достигают далеко не самых больших величин. 4 метра – это далеко не предел. К примеру, на восточном побережье США штормовые волны могут достигать восьмиметровых величин, а в Австралии, за счет влияния «спокойных» тихоокеанских вод, аж 13 метров!
В России есть еще несколько регионов, подверженных такому явлению природы. Помимо Приазовья, это еще Азовское побережье Крыма, Краснодарский край (омываемый Черным и Азовским морями), Дальний Восток, Охотоморский регион, Мурманская область и город Санкт-Петербург. Последний расположен на низменных берегах Балтийского моря и до некоторого времени регулярно страдал от разрушительных воздействий нагонных волн. Теперь же, после строительства комплекса защитных сооружений (их общая длина – более 25 километров), город надежно защищен от негативных последствий морских природных явлений.
Способы борьбы с наводнением на Дону и в Азовском море
Несмотря на частые шторма в Азовском море, Таганрогский залив и дельта Дона не имеют каких-либо систем сдерживания нагонных волн. Ситуацию усугубляет обрушение склонов в прибрежных районах. Мягкий песчаник, глины, лесс и известняк неустойчивы, из-за чего Таганрогский залив Азовского моря с каждым годом захватывает новые территории. Счет идет на сантиметры в год, а иногда даже на целые метры. Под воздействием нагонных волн и наводнений склоны разрушаются, падают старые деревья, уничтожаются постройки. Изничтожаются также памятники культуры и богатой приазовской истории. К примеру, азовский поселок Золотая Коса, в котором расположен замок Лакиера (построенный, между прочим, в 1861 году), уже совсем скоро окажется на краю обрыва. Море уже уничтожило ряд ближайших к нему построек.
Местные жители активно борются с расширением моря. Люди занимаются естественным берегоукреплением – сажают деревья, кустарники, лианы. А кто-то устанавливает бетонные плиты и покрышки на склоны. Такие меры плохо помогают, но хоть немного сдерживают стихию. Ну а серьезные берегоукрепительные работы людям не по карману, да и к тому же они должны быть четырежды согласованы с властями.
Однако местные жители не унывают и продолжают добиваться решения проблем нагонных волн, наводнений и эрозии почв в Таганрогском заливе. Благодаря их активности, вопрос берегоукрепления Таганрогского залива и дельты Дона на особом контроле у губернатора Ростовской области и федеральньных органов власти. Но пока преимущественно в теории. Слишком дорогое это удовольствие – берега укреплять.
Вместе с нагонной волной могут заплыть и дельфины
Весна на Нижнем Дону – уникальное время. Деревья цветут, устанавливается комфортная погода. А в это же время через Дон идут косяки черноморско-азовской проходной сельди, увлекая за собой не только рыб, но и морских млекопитающих. Так что видеть дельфинов в водах Дона – это норма, а не исключение из правил. Иногда заплыв дельфинов и других морских млекопитающих совпадает с нагонными волнами соленой воды из Азовского моря.
Нижний Дон плотно связан с морем. Помимо черноморско-азовской сельди в Дону можно выловить и другие виды морских рыб: кефаль, пиленгас, камбала, судак… Список можно продолжать долго. Такое рыбное богатство привлекает многих морских и речных хищников. В том числе и браконьеров, но это уже тема для следующей статьи.
Проблема нагонных наводнений в С. Петербурге
на страницах сайта
www.electrosad.ru
С самого начала строительства в устье Невы 1703 г. крепости и города Санкт-Петербург его преследуют многочисленные наводнения. В советское время решили закрыть проблему кардинально. Для этого спроектировали (идеологом проекта был ОАО «Ленгидропроект») и начали строительство грандиозного сооружения «Комплекса защитных сооружений». Но продолжает поступать информация о новых подтоплениях.
Жители прибрежных территорий жалуются на цветение воды в Невской губе, что объясняется снижением солености воды за комплексом защитных сооружений. Может быть это определяется участием голландских специалистов в проектировании КЗС, цель которых у себя дома совсем другая?
Все это подтверждает что принятые при проектировании исходные данные были неточны или в техническом решении возаблодали иные требования.
Попробуем разобраться в этом вопросе.
1. Краткая характеристика, справка
Финский залив с прилегающей частью Балтийского моря образуют практически открытое (за исключением нескольких небольших островов в Финском заливе) водное пространство протяженностью около 600 км. В узости (остров Нейссаар) его ширина водной глади около 35 км.
При наличии устойчивого движения воздушных потоков (голубая стрелка) или нескольких циклонических явлений вдоль этого направления создаются условия для образования временных течений (на время действия устойчивых ветров) в верхних слоях вод финского залива, направление движения которых на Кронштадт и прилегающую к Невскому устью часть финского залива.
акватория открытая для западных ветров,
несколько мелких островов находятся в Восточной части Финского залива,
Финский залив
Финский залив вытянут с запада на восток на 420 километров; его площадь — около 29,5 тысячи квадратных километров. В восточной части, в так называемой Невской губе, он имеет ширину всего 15 километров, но у западных границ области расстояние между северными и южными берегами достигает 130 километров.
Южный берег залива большей частью песчаный, низменный и лишь в немногих местах, где глинт подступает непосредственно к морю, обрывистый. Берег слабо изрезан, но образует три небольших залива: Нарвский залив, Лужскую губу и Копорский залив. Среди островов южного побережья самые крупные Мощный и Котлин, на последнем расположен Кронштадт.
Северный берег залива сложен кристаллическими породами; он сильно изрезан и имеет многочисленные заливы и разделенные узкими проливами гранитные скалистые острова. Самый большой из заливов на севере — Выборгский. Среди островов северного побережья выделяются своими размерами Большой, Западный и Северный Березовые.
Финский залив неглубокий, а восточная его часть особенно мелководна. Глубина Невской губы — 2,5—6 метров, а в береговой полосе — до 1 метра. Для прохода судов по дну Невской губы проложен морской канал.
Соленость Балтийского моря невысокая, а Финского залива еще ниже — всего 3—6‰, а в вершине залива даже менее 2‰. Это объясняется большим притоком воды из рек, особенно из Невы. С глубиной соленость несколько возрастает.
В заливе часты штормы, особенно осенью, в период сильных циклонов.
акватория открытая для западных ветров,
несколько мелких островов находятся в Восточной части Финского залива,
глубина Финского залива уменьшается от Балтийского моря к Невской губе,
Приведенные характеристики говорят о специфике Финского залива и прилегающего участка акватории Балтийского моря. Она позволяет западным ветрам без препятствий проходить в западном направлении достигая Невской губы. Эти ветра и имеют место в реальности и сопутствуют подъему уровня воды в реке Неве.
Комплекс Защитных Сооружений (КЗС) и его краткие характеристики
В состав КЗС входят:
6 водопропускных сооружений,
в северной части 4,
11 каменно-земляных глухих дамб с высотой волноотбойной стенки над уровнем воды – 8,5 м,
тоннель под морским каналом для пропуска транспортного потока,
и другие транспортные сооружения, здания и помещения эксплуатационного и обслуживающего назначения.
Наводнения в Санкт-Петербурге
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Наводнения в Санкт-Петербу́рге — подъём воды в дельте Невы и восточной части Невской губы, вызывающий затопление части территории Санкт-Петербурга.
Наводнения вызываются рядом факторов: возникающие на Балтике циклоны с преобладанием западных ветров вызывают подъем «медленной» нагонной волны Кельвина и движение её в направлении устья Невы, где она встречается с двигающимся во встречном направлении естественным течением реки. Подъем воды усиливается из-за мелководья и пологости дна в Невской губе, а также сужающимся к дельте Финским заливом. Также вклад в наводнения делают сейши, ветровые нагоны и другие факторы.
В начале XVIII века центральная часть города затапливалась при подъеме всего на 130—150 см. Наибольшему ущербу подвержены территории, прилегающие к Неве и Невской губе. Наращивание культурного слоя, мощение дорог способствовало борьбе с затоплением. В настоящее время наводнениями считаются подъёмы уровня воды более, чем на 160 см над ординаром (уровень водомерного поста, установленного у Горного института ). Наводнения с подъёмом воды до 210 см считаются опасными, до 299 см — особо опасными, свыше 300 см — катастрофическими.
В 1979 началось создание т. н. дамбы (комплекса защитных сооружений Ленинграда от наводнений), в конце 90-х строительство заморожено. В настоящее время Президентом РФ поставлена задача завершить строительство в 2008.
Строительство завершено в 2011 году.
Наиболее крупными были наводнения в 1824 (7 (19) ноября, 421 см выше ординара),1924 (23 сентября, 380 см),1777 (10 (21) сентября) 321 см),1955 (15 октября, 293 см),1975 (29 сентября, 281 см) годах. С1703 по 2003 зафиксировано 324 наводнения (подъем воды более 160 см), из них 210 с подъемом более 210 см. В некоторые годы случались по несколько наводнений (в 1752 — пять), были периоды затишья (1729—1732 и1744—1752).
Описано в поэме А. С. Пушкина «Медный всадник»
На рис. 2 приведены данные Управления по строительству сооружений защиты Санкт-Петербурга от наводнений (http://www.morzashita.spb.ru/flood1.html адрес из 2000 года, когда готовился материал), по зарегистрированным наводнениям.
На рис.3 показаны возможные течения образуемые в Финском заливе ветрами западного направления до строительства защитных сооружений.
Сообщени о подъеме уровня воды в Невском русле продолжаются.
Наблюдая за водной гладью пруда Вы видите, как легкий ветерок гонит мелкие предметы по поверхности воды. Но это не движение предметов в неподвижной воде, а движение предметов которое демонстрирует движение верхних слоев водной поверхности.
Аналогично проходит взаимодействие между воздушной и водной средой в больших пространствах морей, океанов.
Движущиеся воздушные потоки передают свою энергию водной поверхности, создавая в водной среде соответствующие водные течений, время существования потоков может определяться как часами, так и более продолжительным временем. Скорости воздушных потоков связаны со скоростью возникших водных течений упрощенным соотношением.
Здесь коэффициент K всегда меньше 1. Он зависит от множества факторов и в том числе от:
Причем необходимо помнить:
Нам интересны временные течения.
Энергетика временного течения
Полная механическая энергия, запасенная течением масс воды равна сумме потенциальной и кинетической энергии.
Кинетическая энергия временного течения имеющего скорость V и массу движущихся объемов воды m :
Потенциальная энергия массы воды m поднятой на высоту h в поле тяготения Земли:
Отсюда получаем, для случая обмена энергии без потерь и при условии постоянства суммарной энергии запасенной движущейся массы воды (закон сохранения энергии):
или при наличии потерь при передаче энергии
Процесс энергообмена между атмосферными потоками и водной поверхностью носит циклический характер.
Этим объясняется волнообразование на водной поверхности.
Поскольку в объеме движущегося водного потока всегда существуют области с различными скоростями движения (как напримерповерхностные слои и более глубокие слои, или локальные объемы) эти области взаимодействуют друг с другом.
( Для просмотра включите воспроизведение gif анимации в броузере)
Нам в дальнейшем именно средняя скорость и будет важна.
Глубина временного течения H понятие условное. Если сделать вертикальный разрез ВТ, то его скорость от максимальной в верхних слоях снижается до нуля на некоторой глубине. Можно взять для определения глубины течения, глубину на которой сосредоточена основная энергия переносимая потоком. При 90% это глубина на которой скорость течения в нижнем слое в 3,16 раза меньше скорости на поверхности.
Описанные процессы работают везде где имеет место передача энергии (кинетической) от накопившей ее воздушной среды к водной поверхности.
Но аналогичным образом могут иметь место и обратные процессы. Но их эффективность многократно ниже из-за более высокой вязкости воды.
3. Движение водных потоков в сужающихся сечениях
Данное явление не только не противоречит законам физики, но и (правда в другой интерпретации) присутствует в других источниках.
Данная ситуация не является устойчивой. При подъеме m2 на высоту h возникают зоны пониженного давления как по поверхности, так и вдоль дна. Это создает возможность оттока воды когда запасенная кинетическая энергия ВТ иссекает.
Аналогичная ситуация и в сужающемся пространстве (Рис. 9) даже при постоянных глубинах:
При скорости растекания воды V раст много меньше скорости распространения масс воды V на глубинах меньше глубины истечения образуется волна. Скорость растекания определяется градиентом давления в направлении растекания и прямо пропорциональна ей. В направлении поперечном распространению волны такой градиент, про большой протяженности волны стремится к минимальной величине, отсюда и скорость растекания стремится к нулю. В продольном направлении наоборот.
4. Влияние КЗС
Состояние до строительства КЗС
При возникновении препятствия отток возможен как в в вертикальном (глубинный отток) так и в горизонтальной плоскости, (см. рис.10, севернее о. Котлин) в направлении наименьшего давления (больших глубин), аналогично обтеканию преграды водным потоком. А в вертикальной плоскости в придонных слоях при глубине вблизи препятствия больше глубины течения см.рис. 11.
После строительства КЗС
Примененное для защиты С.Петербурга от наводнений решение это строительство КЗС. Его характеристики описаны в части 1.
Поскольку временное течение (ВТ) образованное устойчивыми западными ветрами и приходящее из Финского залива после строительства дамбы все так же существует, то теперь его энергия должна расходоваться в районе дамбы КЗС.
Возможный ход течений после строительства дамбы показан на Рис.13.
Вы наверно обратили внимание на глубины в северной части Финского залива? Естественный отток в этой части существовал и до строительства КЗС. Этот отток и поддерживал существующие глубины, смывая придонными течениями избыточные отложения.
Известно, свойство струй и потоков обтекания преград, Потоки могут огибать препятствие и изменять направление, подобно течениям, проходящим севернее острова Котлин и уходить по участкам Финского залива, где течения отсутствуют.
Как уже отмечалось выше, при падении на препятствие расположенное на глубинах больше 2 H перед препятствием происходит небольшой подъем уровня воды, чем создается избыточное давление, и эта масса воды стремится переместиться в направлении меньшего давления. И огибает препятствие в горизонтальной плоскости или создается глубинное обратное течение, тем самым, обеспечивая отток.
Подтверждение данной теории можно получит не ходя далеко. Севернее о.Котлин существует залив, в котором как и в Выборгском заливе отсутствуют явления присущие описанные ниже и характерные для Невской губы.
Влияние КЗС на природную среду Невской губы
Можно прогнозировать дальнейшую судьбу Невской губы:
Налицо отрицательное влияние Бывшей Невской губы на экологию региона.
Напрашивается выход, который наверное имели за скобками (в виду) голландские проектировщики. У себя они такие территории осушают, засыпают и осваивают.
5. Пути решения проблемы
подтопления Невской губы и г. С. Петербурга?
Физика процессов в Невской губе подразумевает и физическое решение проблемы.
Сейчас оно уже чисто гипотетическое, поскольку никто не будет разбирать построенные за огромные миллиарды объекты КЗС.
Физика подсказывает, что необходимо обеспечить отток поступающих с водосбросного бассейна вод. Для этого необходимо довести глубины Невской губы до более 2 H по крайней мере в 30-50% ее сечения. Тогда придонные течения оттока будут уносить отложения и даже выполнять чистку от донных отложений накопленных между подтоплениями.
Думаю может существовать еще множество решений этой проблемы.
Интересно? Думайте, ищите!
Может быть если вовремя и грамотно обдумали это решение, можно было избежать не только избыточных затрат, но и нежелательных последствий.
Другие варианты решения
Подобные временные течения существуют повсеместно и проявляются как в виде супер волн на которых катаются любители серфинга, так и штормов размывающих берега морей и морских наводнений в Санкт Петербурге и Венеции.
Венеция, как и Санкт Петербург подвержен подтоплениям. Один из проектов учитывает ошибки КЗС и предполагает не строительство дамбы отсекающей часть Венецианской лагуны от моря, последствия чего наглядно видны на примере КЗС и лишали бы Неаполь его истории.
На Рис. 14 показан предполагаемый вариант проекта защиты Венеции от наводнений. Защита осуществляется всплывающими понтонами, которые в нормальной ситуации притоплены, не мешают движению судов и не портят вид на Венецию. При наличии прогноза наводнения вода вытесняется из понтона воздухом, понтон получает положительную плавучесть и будучи закреплен в основании у дна шарниром, всплывая перекрывает доступ течению к Венеции. Данное решение может эффективно работать при глубине размещения понтонов больше двух глубин течения.
Как уже говорилось выше, эффект гашения энергии временного течения возможен и просто при углублении дна на глубину более 2 h (2 глубин временного течения) и устройства заградительных береговых сооружений.
Возможно другое решение (Рис.15), подобное КЗС, но не требующее энергозатрат и обслуживания, потому что не имеет механических устройств.
Такая конструкция обеспечивает естественный сток с верхнего уровня (при условии необходимого пропускного сечения), а при наличии временного течения обеспечивает усиление оттока и усиленную циркуляцию например в Невской губе..
Аналогично работает конструкция показанная на рисунке 16
Мнение изложенное на этих страницах отличается от предыдущих строк.
Обратите внимание, область низкого давления поднимает уровень воды на 30-50 см. Это значит, что необходимый объем воды должен поступить в область низкого давления с периферии циклона и сопровождаться течениями с периферии к центру. Т.е. противоположном направлении от длинной волны. А при снятии разрежения, нет механизма обеспечивающего истекание волны в заданном направлении к Невской губе.
Заключение
Как показало время, проект строительства «Комплекса защитных сооружений» не является оптимальным решением.
Его строительство вызвало ряд негативных явлений:
Что остается делать?
Чтобы улучшить ситуацию необходимо увеличивать водообмен в области отсеченной КЗС участке Финского залива. Для этого можно только по возможности приблизить общий объем пропуска вод через водопропускные сооружения КЗС к водостоку Невы и бассейна Невской губы.
А пока остается продолжить дело голландских строителей дамб, а для этого отсыпать мелководия для поднятия уровня грунта выше уровня вод. Этим расширить территории под городскую застройку.
Тогда Питер превратится из «Окна в Европу» просто в город на Неве.
Знаменский В.А. Экологическая безопасность водной системы Санкт-Петербурга. СПб 2000. 120с.