 |
Течения в таганрогском заливе.
|
|
|
|
Циркуляция вод при штиле, т.е. циркуляции, обусловленной только речным стоком, не уделяло должного внимания по следующей причине; Сгонно-нагонные ветры, приводя в движение водные массы Таганрогского залива, вызывают образования уклона его водной поверхности, величина которого зависит от скорости и продолжительности действия ветра. После прекращения ветра водная поверхность, стремясь вернуться в свое исходное состояние, совершает затухающие во времени колебания около положения равновесия. За период наступившего безветрия, продолжительность которого в рассматриваемом районе обычно весьма мала, водная поверхность не успевает вернуться в состояние своего равновесия. Это приводит к тому, что даже в условиях штиля стоковые течения искажаются течениями компенсационными[2].
Таким образом, возможность исследования циркуляции вод взморья, обусловленной только речным стоком, крайне ограничена и можно с уверенностью утверждать, что при отсутствии ледового покрова в заливе и море, чисто стоковые течения наблюдаются на всем пространстве Донского взморья крайне редко и весьма непродолжительное время.
Здесь и в дальнейшем будут рассматриваться величины проекций вектора скорости на ось залива.
Случай действия сгонного ветра. При действии сгонного ветра по мере удаления от устья, в связи с уменьшением одной из составляющих (стокового течения), скорость стоково-ветрового течения уменьшается, со средней интенсивностью 5-10см/сек на 1км. В некоторых случаях интенсивность затухания скорости достигает 20см/сек, на 1км, причем, чем больше величина начальной скорости, тем быстрее происходит затухания скорости стокового течения при его выходе на взморье.
|
|
|
Наибольшее ослабление скорости потока стоково-ветрового течения происходит на расстоянии, примерно, 8-9км от морского края дельты и независимо от скорости сгонного ветра и величины Vо на седьмом километре своего пути скорость потока составляет лишь 13-15% ее начальной величины. Можно предположить, что на расстоянии 8-9км и далее стоковая составляющая скорости стоково-ветрового течения становится близкой к нулю и стоково-ветровое течение превращается в стационарно ветровое течение. Это предположение можно подтвердить следующим [2]:
· В дальнейшем, по мере удаление от устья скорость стока стоково-ветрового течения при стабильной скорости не изменяется.
· При данной скорости ветра стационарное ветровое течение в других районах предустьевого взморья имеет скорости того же порядка.
При ослаблении сгонного ветра или при значительном изменении его направления установившееся равновесие между его напором и статистическим давлением водных масс нарушается, и на смешанные течения накладывается сейшевые течения, которые приводят к уменьшению до нуля расхода стоково-ветрового и градиентного течений.
После возникновения сейшевых течений скорость их увеличивалась от 0 до 25 см/сек, причем величина скорости для поверхностных и придонных горизонтов почти одинакова.
Возникновение сейшевых течений приводит к подпору речных вод, выносимых на взморье, и, следовательно, к увеличению уровня. Величины образующихся в этом случае обратных уклонов зависят от скорости и продолжительности действия сейшевых течений. Значительны обратные уклоны приводят к тому, что при прекращении действия сейшевого течения волна подпора быстро начинает продвигаться в направлении открытой части залива. Скорости течения резко возрастают, значительно превышая наблюдаемые до начала сейшевого течении, скорости течения стоково-ветрового. И в первом и во втором случае скорость течения возрастает с интенсивностью, составляющей приблизительно - 25 см/сек.
|
|
|
Стационарные ветровые течения. Характер циркуляции вод Донского взморья в основном определяется ветром, т. к. стоковые течения на взморье невелики и действия их ограничено семикилометровой полосой, протянувшейся вдоль морского края дельты.
Течения, возбуждаемые сгонным ветром являются одним из наиболее слабых течений рассматриваемого района. Скорость стационарных ветровых течений в среднем равна 7-8см/сек, достигая по наблюдениям 20см/сек.
Однако скорость течения зависит не от только от скорости ветра и его разгона, но и от ряда других не менее важных факторов, таких как продолжительность действия ветра, глубина и рельеф дна в данном конкретном районе и т. д.
Стационарные ветровые течения на Донском взморье, в основном, следуют согласно с направлением ветра. При изменении последнего через тот или иной промежуток времени изменяется и направление течений [2].
Следует отметить, что этот процесс в рассматриваемом районе носит специфический характер, обусловленный мелководностью предустьевого пространства и особенностями деформаций водной поверхности залива при сгонно-нагонных ветрах.
Действительно, вполне естественным является то, что чем сильнее был ветер, до того, как он изменил свое направление («первоначальный» ветер), тем дольше, в силу инерции водных масс, будет происходить последующая перестройка в направлении течений.
Кроме малой инерции водных масс взморья, причины подобного явления заключены в следующем.
Сгонный либо нагонный ветер создает уклон водной поверхности залива, соответствующий величине ветрового напора. При уменьшении скорости ветра, обычно сопутствующем изменению его направления на обратное, либо просто при изменении направлении ветра, ветровой напор уже не соответствует первоначально созданному уклону и начинается противоположное ветру движение водных масс.
Схема 1. Поверхностные и глубинные течения на взморье при сгонных ветрах со скоростью 2-5м/сек [2].
Течения на:
- на поверхности
- на дне
Схема 2. Поверхностные течения на предустьевом взморье Дона при сгонах[2].
|
|
|
Схема 3. Глубинные течения на предустьевом взморье Дона при сгонах [2].
Случай действия нагонного ветра. В этом случае при умеренном по силе ветре (3-5 м/сек) скорости стокового течения уже в устье рукава невелики, порядка 15 см/сек и по мере удаления от устья уменьшается, переходя на некотором расстоянии через нуль. При дальнейшем удалении от устья наблюдаются стационарные ветровые течения. Таким образом, при нагонных ветрах на предустьевом взморье на некотором расстоянии от морского края дельты, зависящем от скорости и продолжительности действия ветра, а также от величины стока в рассматриваемый период, происходит встреча двух прямо противоположных потоков: стокового и стационарного ветрового течений. Зона, где встречаются эти потоки (назовем ее «зоной смешения»), характеризуется пониженными скоростями течений, увеличивающимися как в сторону открытой части залива, так и в сторону открытой части залива, так и в сторону устья Дона.
В зависимости от конкретных гидрометеорологических условий зона смешения может либо приближаться к устью (в некоторых случаях даже входить в него), либо удаляться от устья. Наблюдения над течениями при нагоне, проведенные в отчетном году, в силу их малочисленности, не позволяют сделать вывода о величине и характере этих перемещений.
Вертикальное распределение скоростей характеризуется незначительным увеличением скорости от поверхности к горизонту 0,5м, максимумом скорости на этом горизонте и дальнейшим уменьшением ее ко дну [2].
Схема 4. Течения при Юго-Западных ветрах [2].
При сильных и продолжительных нагонных ветрах расход стокового течения становится равным нулю, и часть воды, несомой стационарным ветровым течением, проникает в Дон. При этом в реке наблюдаются обратные скорости течения. Часть же воды, видимо, растекается вдоль морского края дельты.
|
|
|
