Условия возникновения ветровых наводнений

- Сильные ветры при прохождении циклонов вызывают усиленное волнообразное движение морских вод в сторону наветренного берега. У побережья происходит подъём уровня воды.

- В центре циклона образуется длинная волна, её длина во много раз превышает глубину акватории, где она движется.

- Сейши - свободные колебания воды без её перемещения вдоль поверхности около одного или нескольких центров, происходящие по инерции после ослабления ветра.

- Пологий, низкий морской берег.

Таким образом, морские нагоны чаще всего являются следствием совместного действия всех четырех факторов (Финский залив Ленинграда, Нидерланды). Барическое поднятие уровня моря достигает 1м, редко 2,5 м; длинные волны, обусловленные собственно нагоном, могут достигать 8 - 12 м; короткие ветровые волны - до 2,5 м. Согласно историческим наблюдениям уровень моря может подняться на 4 - 5 м на Охотском побережье, на 6 - 8 на атлантическом берегу США, на 8 - 10 м - Япония, Филиппины, Гавайи, на 11 - 12 м - в дельте Ганга, Бангладеш, на 12 - 13 м - в Австралии. Гребни волн могут подниматься на 4 - 5 м над штилевым морем. Передняя волна нагона идёт стеной высотой в несколько метров, опережая ветер на время до получаса. Максимальный уровень нагона держится 10 - 20 мин, затем до 10 ч сохраняется более низкий уровень. В устьях рек со слабым уклоном нагонные волны уходят далеко вверх и подпруживают реку в нижнем течении, вызывая подъём воды и затопление. На Амазонке нагонная волна от прилива проходит 1400 км, и высота её иногда достигает 3 м. При совпадении прихода циклона с приливом нагон сильнее.

Для прогнозирования величины подъёма уровня воды в конкретном населённом пункте используются различные математические оценки зависимости подъёма уровня воды от высоты сформировавшейся в море длинной нагонной волны и действующего на неё ветра. Так, например, для прогноза величины подъёма уровня воды в Неве (в районе Санкт-Петербурга) используется выражение: h =2,5H(Таллин)+h(ветер), где h(Таллин) - зафиксированный подъём уровня воды в Таллинне; h(ветер) - ветровая надбавка к уровню, определяемая по специальному графику(зависимость ветровой надбавки от скорости ветра в восточной части залива).

Ветровые нагоны могут наблюдаться в любое время года. Для них характерны отсутствие периодичности и значительный подъем уровня воды. Какой-либо общепринятой классификации для нагонных явлений не установлено. Чаще всего они подразделяются по последствиям:

- небольшие,

- большие,

- выдающиеся,

- катастрофические.

Небольшие - наносят незначительный ущерб. Охватывают небольшие прибрежные территории. Затопляется менее 10 % сельскохозяйственных угодий, расположенных в низких местах. Почти не нарушают ритма жизни населения

Большие - наносят ощутимый материальный и моральный ущерб, охватывают большие земельные участки речных долин, затапливают 10–15 % сельскохозяйственных угодий. Существенно нарушают хозяйственный и бытовой уклад населения. Приводят к частичной эвакуации людей

Величины подъема уровня при нагонах с повторяемостью примерно один раз в 15 - 20 лет в дельте р.Северной Двины составляет 0,5 - 0,6 м. Максимальный подъем уровня над обычным при сильных нагонах достигал 1,8 – 2,0 м.

Нагон воды в дельте Северной Двины 6 ноября 2010 г. был вызван прохождением над Баренцевым морем мощного циклона с формированием частного и действием сильных северо-западных ветров, что создало благоприятные условия для нагона баренцевоморских вод в Белое море. Положение частного циклона оказалось самым неблагоприятным, и именно им был обусловлен высокий первый пик нагона на утреннюю полную воду. Штормовая ситуация в Белом море поддерживала в предшествующий период повышенные уровни воды в дельте Северной Двины, что также способствовало резкому росту уровня.

6 ноября в 8 час.51 мин. было новолуние и время нагона совпало с приливом. Сток р.Северная Двина на замыкающем створе (в/п Усть-Пинега) 6 ноября был ниже нормы и составлял около 1700 м³/сек. Уровни воды по посту Усть-Пинега были ниже нормы на 40 см, нагон распространился до вершины устьевой области, подъем составил 10-15 см/сут.

Абразия (лат. abrasio – соскабливание) – в геологии процесс разрушения и сноса суши морским прибоем.

Проблема абразии актуальна для крупных озер и водохранилищ. Волны моря, ударяясь о берег, непрерывно его подтачивают, подмывают и, таким образом, сглаживают все выступы и неровности. Набегающие на берег волны ударяют в него с силой до 70 т/м², смывают рыхлый материал и перемещают его вдоль берега. Таким путем вырабатывается более или менее широкая подводная волноприбойная терраса. По мере того как море проникает далее вглубь разрушаемой им суши, возрастает ширина этой террасы и уменьшается сила волн вследствие трения о ее поверхность.

Если уровень моря повышается относительно прилегающего берега, разрушительная работа волн проникает дальше вглубь материка и ширина абразионной террасы возрастает (иногда до 10–20 км). При длительном повышении уровня моря (или опускания суши) море может далеко проникнуть вглубь материка (трансгрессия) или затопить обширные площади.

Вновь поднявшаяся над уровнем моря часть суши, которая подверглась действию морской абразии, представляет собой слабо покатую в сторону моря абразионную равнину или абразионную платформу.

Интенсивность абразии зависит от степени волнового воздействия, т. е. от бурности водоема.

По мере расширения абразионной террасы абразия постепенно затухает (так как расширяется полоса мелководья, на преодоление которой расходуется энергия волн) и при поступлении наносов может смениться аккумуляцией.

На склонах искусственных водохранилищ, уклоны которых в прошлом формировались иными, не абразионными факторами, темп абразии особенно высок – до десятка метров в год.

Особенностями берегов Северного Ледовитого океана является возможность термической абразии. Характерная скорость абразии здесь 4–6 м/год, наивысшая – до 55 м/год. Эти показатели не очень велики, но, если учесть долю времени, когда прибрежные акватории свободны ото льда, скорость абразии оказывается в 3–4 раза выше, чем в более низких широтах с их существенно более суровым «волновым климатом».

В средних широтах преобладают берега, где нет активной абразии, и изменение берега происходит из-за твердого стока рек, преобладают процессы накопления обломочного материала у берегов, их выдвижение в сторону.

Причины усиления абразии берегов делятся следующим образом:

- повышения уровня океана или локального опускания дна – 30–35 %;

- климатически обусловленного усиления течений в устьях бухт и заливов –20 %;

- антропогенное вмешательства в естественный ход процессов в прибрежной зоне – 45–50 %.

Абразия берегов происходит также на крупных озерах и водохранилищах. Состояние берегов озер обычно близко к равновесному, вдольбереговые потоки наносов слабы вследствие малой энергии волн. Абразия активизируется, в основном, повышением уровня вследствие увлажнения климата или подпора плотиной.

Еще более сильна абразия на водохранилищах, берега которых геоморфологически молоды и практически никогда не станут зрелыми, равновесными, поскольку для этого требуется больше времени, чем будут существовать водохранилища. Например, в первые два–три года существования водохранилищ скорость отступания берега достигала

- 50 м/год на Цимлянском и Красноярском,

- 30 м/год на Каховском водохранилище.