Эколого-геоморфологические аспекты развития портовой логистики в заливе Петра Великого (Южное Приморье) - Морские вести России

Эколого-геоморфологические аспекты развития портовой логистики в заливе Петра Великого (Южное Приморье)

15.01.2018

Морские порты

Эколого-геоморфологические аспекты развития портовой логистики в заливе Петра Великого (Южное Приморье)

В статье приводится предварительный анализ геоморфологического строения, экзогенных геоморфологических процессов и литодинамики береговых участков районов размещения действующих и планируемых портовых логистических комплексов в заливе Петра Великого (Южное Приморье); дана характеристика береговых участков; предложена классификация типов берегов и берегоформирующих процессов в данном районе; выделены зоны литодинамической активности и соответствующей им устойчивости береговых систем. При оценке активности склоновых процессов учтены нелинейные явления в береговых геосистемах.

Статья предназначена для сотрудников МЧС, МПР, экологических отделов морских портов, портовых логистических компаний, а также студентов, обучающихся по специальностям в области безопасности в техносфере, экологии и безопасности жизнедеятельности, портовой логистики, курсантов академий МЧС.

В.В. Коробов, ФГБУН Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, г. Владивосток

В.И. Чупрынин, ФГБУН Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, г. Владивосток

И.И. Лебедев, ФГБУН Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, г. Владивосток

И.В. Уткин, ФГБУН Тихоокеанский океанологический институт ДВО РАН г.Владивосток

В рамках проекта «Свободный порт Владивосток» (территория развития порто-франко) в Приморском крае планируется реконструкция существующих портовых сооружений в портах Посьет и Зарубино и строительство новых специализированных терминалов с пирсами, причалами, площадными и линейными объектами – например, завод «СПГ Владивосток» с морским терминалом в бухте Перевозная на мысе Ломоносова, угольный морской терминал «Порт Вера» в бухте Беззащитная на мысе Открытый.

При проектировании, строительстве и эксплуатации площадных объектов (площадки временного хранения угля, контейнеров, зерна, автотехники), линейных объектов (подъездные железнодорожные пути, автомобильные дороги, технологические трубопроводы) в названных портах Приморья важен учет экзогенных геоморфологических процессов (ЭГП) – прибрежно-морских, цунамиопасных, склоновых, эрозионно-аккумулятивных.

Прибрежно-морские процессы

Используя классификацию, приведенную в монографии «Экзогенные геоморфологические системы побережий» А.М. Короткого и Г.И. Худякова, вышедшую в издательстве «Наука» в 1990 году, на изучаемой территории мы смогли выделить семь типов берегов, которые свели в таблицу 1 (Типы берегов в зависимости от берегоформирующих процессов. – Ред.), а в таблице 2 показали влияние различных типов береговых процессов на возможные трансформации морских берегов.

Табл. 1. Типы берегов в зависимости от берегоформирующих процессов

Табл. 2. Влияние различных типов береговых процессов на возможные трансформации морских берегов

Цунамиопасные процессы

Мы считаем важным дополнительно отметить цунамиопасные участки побережья Южного Приморья, информация о которых будет полезна сотрудникам подразделений МЧС Приморского края, занимающихся природными опасными процессами. Это Хасанское взморье (урочище Молочный вал), морской берег в устье протоки оз.Птичье (Тальми), бухта Новгородская, бухта Теляковского (п-ов Гамова), устье Рязановской протоки (п-ов Клерка), бухта Северная (Славянский залив), устье р.Нарва, бухта Перевозная1.

Склоновые процессы

На склонах поверхности Земли могут возникать геолого-геоморфологические автоколебания2. Вследствие неравномерных по пространству эндогенных процессов или накопления в определенных местах твердых осадков создаются горизонтальные градиенты рельефа поверхности Земли (рис. 1). Фактически рельеф переходит в неравновесное состояние.

Рис. 1. Схема накопления и сброса вещества на склоне; x и z – горизонтальная и вертикальная пространственные координаты

За счет выветривания и сноса материала по склонам идет противоположный процесс выравнивания рельефа. При небольших уклонах происходит слабый снос вещества вниз по склону, и система выходит на уровень насыщения, при котором в любой момент времени нарастание горизонтальных градиентов рельефа компенсируется экзогенными процессами.

Но при интенсивных эндогенных процессах (скорость поступления вещества превышает некоторое бифуркационное значение) уклон быстро растет, динамика системы принципиально меняется, становится нелинейной. Прирост уклона не компенсируется экзогенными процессами, градиент рельефа растет до некоторого критического значения, после которого происходит быстрый сброс вещества вниз (обвал, оползень и др.). За счет эндогенных процессов градиент опять продолжает расти, и ситуация с накоплением и сбросом вещества повторяется.

В качестве параметра, определяющего этот процесс, можно рассматривать неравномерно распределенную по горизонтали скорость поступления вещества к земной поверхности, изменения которой зависят от процессов, происходящих внутри Земли. Ю.В. Лялин и А.В. Поздняков обнаружили, что нелинейность (степенная) такой системы обеспечивается фрактальной расчлененностью рельефа.

Помимо фрактального, существуют и другие механизмы, порождающие нелинейность в подобных системах3. В зависимости от скорости эндогенных процессов здесь в принципе возможны три типа режимов: отсутствие автоколебаний, периодические автоколебания, хаотические автоколебания. При постепенном изменении управляющего параметра возможна эволюционная смена режимов и, соответственно, сложный пространственно-временной колебательно-эволюционный процесс.

Автоколебания при действии склоновых процессов – широко распространенный процесс. Похожие процессы со своей спецификой характерны для снежных лавин, горных ледников, оползней на подводных склонах и др4. Источники гравитационной неустойчивости здесь не связаны с процессами внутри Земли, накапливается уже другое вещество, например, постепенно уплотняющиеся снежные или выносимые реками твердые осадки.

Любое малейшее нарушение равновесного состояния профиля склона (работа бульдозеров, экскаваторов, грейдеров и т.п.) повлечет за собой активизацию склоновых процессов с нелинейной динамикой.

Эрозионно-аккумулятивные процессы

При строительстве линейных сооружений (железнодорожные пути, подъездные автодороги, технологические трубопроводы) важен учет эрозионно-аккумулятивных процессов при переходе трасс через гидрологические объекты (реки, ручьи, временные водотоки) – создаются мостовые переходы через реки и коллекторы через ручьи, временные водотоки под железными и автомобильными дорогами5.

Геоэкологическое районирование

Геоэкологическое районирование береговых территорий развития портовой логистики в заливе Петра Великого в рамках проекта «Свободный порт Владивосток» имеет следующий вид. Побережье района размещения портовых сооружений, исследованное нами, разделяется на три группы с различными зонами литодинамической активности и соответствующей им устойчивости береговых систем.

1. Абразионно-бухтовый тип побережья – тут преобладают процессы абразии над аккумуляцией. При этом можно выделить (в зависимости от литодинамической активности) три зоны, соответствующие этому типу:

а) наиболее динамически активная зона с наиболее неустойчивыми береговыми системами. Это зона современного пляжа с процессами интенсивного постоянного волнового воздействия, временами достигающего уровня наиболее низкой морской террасы;

б) динамически активная зона с неустойчивыми береговыми системами. Зона располагается вплоть до границы воздействия штормовых заплесков. Процессы размыва участков данной зоны существенны во время сильных штормов;

в) динамически устойчивая к внешним воздействиям зона. Зона включает все высокие морские террасы и не попадает под воздействие даже максимальных штормовых заплесков.

2. Абразионно-ингрессионный тип побережья – тот, где преобладают процессы аккумуляции над абразией (аналогичен абразионно-бухтовому типу побережья с такими же зонами литодинамической активности и соответствующей им устойчивости береговых систем).

3. Антропогенный тип побережья – представляет собой насыпную террасовидную территорию, состоящую из железобетонных конструкций и крупного скалистого материала, где процессы абразии берега незначительны вследствие проведенных мероприятий по берегоукреплению. Выделяются две зоны литодинамической активности, соответствующие этому типу:

а) динамически активная зона с неустойчивыми к внешним воздействиям береговыми системами. Это зона современного пляжа с процессами активной постоянной абразии, включающая в себя поверхность денудационной морской террасы. Последняя хотя и защищена искусственной структурой из железобетонных блоков, но на ее переднем крае наблюдаются процессы интенсивного постоянного волнового воздействия;

б) динамически неактивная зона с устойчивыми к внешним воздействиям береговыми системами. Эта зона включает участки террасовидной территории, расположенной выше насыпи из железобетонных блоков. На данных участках, естественно, наблюдается устойчивое состояние береговых систем по отношению к воздействию морских волн.

Характеристика побережья в местах развития портов

Далее мы приводим характеристику побережья в местах развития действующей и предполагаемой портовой инфраструктуры в заливе Петра Великого, которая может быть полезна специалистам портовых, логистических, проектных, строительных и других компаний. Характеристика береговых участков составлена по фондовым материалам А.М. Короткого6.

1. Порт Посьет

Бухта Постовая. Характеристика. Абразионно-бухтовый тип берега. Имеется абразионная дуга с прислоненными к ней низкой морской террасой и пляжем (галька, песок), а также с валунным бенчем у входных мысов.

Литодинамические процессы. В настоящее время наблюдается активный размыв входных мысов с подачей материала в центр бухты.

Бухта Посьета. Характеристика. Абразионно-ингрессионный берег (абразионные уступы с аккумулятивной террасой). В вершине бухты имеется прислоненный пляж (щебни, валуны, гравий с песком, глинистый песок) с низкой морской террасой. На абразионной платформе выражен глыбовый бенч с глинисто-щебнистым материалом с участием выветрелых коренных пород (палеозойские гранодиориты).

Литодинамические процессы. Наблюдается устойчивость береговых систем к воздействию морских волн.

2. Портовый пункт в бухте Троицы

Бухта Троицы от мыса Михельсона до мыса Слычева (район пос. Зарубино). Характеристика. В целом абразионно-ингрессионный берег (на флангах – абразионные уступы с прислоненными пляжами, в центре – аккумулятивно-выровненный берег с переймой). Пляжевые отложения – валуны, галечники, пески (аркозовые) и глинистые пески.

Литодинамические процессы. Наблюдается размыв абразионных уступов на флангах аккумулятивных форм с мористой стороны.

Бухта Троицы от Нового Поселка до мыса Варгина. Характеристика. Абразионно-ингрессионный и абразионно-бухтовые берега, выработанные в палеозойских гранитах. На флангах – небольшие абразионные дуги, в середине – аккумулятивно-выровненные берега с низкой морской и луговой террасами. Также имеются как прислоненные, так и небольшие свободные пляжи, в середине – свободный пляж, контактирующий с низкой морской и луговой террасами. Пляжевые отложения – аркозовые пески с гравием, валуны с галькой, есть участки глыбового бенча.

Литодинамические процессы. Наблюдается незначительный размыв на флангах, слабая аккумуляция в середине бухты.

3. Портовый пункт Славянка

Участок от мыса Славянка до мыса Мальцева. Характеристика. Абразионно-ингрессионный берег, выработанный в вулканогенно-осадочных породах неогена (абразионные уступы на флангах и аллювиально-лагунная равнина в середине бухты). Клифы с бенчами на мысах, прислоненные пляжи в средней части, свободные пляжи в кутовой части бухты. Пляжевые отложения – валуны с галькой, гравийные пески, разнозернистые пески, глинистые пески.

Литодинамические процессы. Активная абразия на флангах и наползание пляжей на луговую террасу.

4. Предполагаемый угольный морской терминал «Порт Вера»

Бухта Беззащитная, мыс Открытый. Характеристика. Открытый абразионно-ингрессионный берег, выработанный в мезозойских осадочных породах. Наблюдаются активный клиф, поднятые бенчи и прислоненные пляжи. Пляж сложен валунами, галькой, гравием с песком.

Литодинамические процессы. Активная абразия по всему абрису бухты.

5. Предполагаемый морской терминал завода «СПГ Владивосток»

Бухта Перевозная, мыс Ломоносова. Характеристика. Аккумулятивно-выровненный берег, опирающийся на абразионные мысы. Аккумулятивная дуга, контактирующая с низкой морской террасой, луговой террасой и древними аллювиальными террасами. Пляж свободный с серией штормовых валов, наползающий на луговую террасу, сложенный песком с галькой и гравием, галечником с валунами.

Литодинамические процессы. Активный размыв аккумулятивных форм по всему абрису бухты.

1. Короткий А.М., Куликова В.В. Воздействие цунами на прибрежную зону Приморья // Вестник ДВО РАН. 2008. №6. С.34-47.

2. Чупрынин В.И. Разрывные автоколебания в геофизических системах. М.: Наука, 1985. 96 с.;

Суханов В.В. Об автоколебаниях и волнах в структуре древостоев темнохвойных лесов // Математическая физика и математическое моделирование в экологии. Ч. II. Владивосток, 1990. С. 47-64.

3. Шумский П.А. Механизм скольжения и релаксационные автоколебания ледников // Материалы гляциологических исследований. Хроника. Обсуждения. М.: Морские гидрофизические исследования. 1974. Григорян С.С. Новый закон трения и механизм крупномасштабных горных оползней и обвалов // Доклады АН СССР. 1979. Т. 244, №4. С. 846-849.

4. Чупрынин В.И. Разрывные автоколебания в геофизических системах. М.: Наука, 1985. 96 с.

5. Крылов И.И., Коробов В.В. Эрозионные процессы в пределах Приморского края и их современная антропогенная активизация // Материалы XIV Совещания географов Сибири и Дальнего Востока. ТИГ ДВО РАН, Владивосток: Дальнаука, 2011. C.182-186.

6. Короткий А.М., Коробов В.В. Районирование прибрежной зоны залива Петра Великого (Японское море) // Исследование и конструирование ландшафтов Дальнего Востока и Сибири. Вып. 6. Владивосток: Дальнаука, 2005. С.128-158.

Морские порты №5 (2017)

Баннер
6MX
Справочник Речные порты России 2019
Журнал Транспортное дело России