Результаты полевого обследования береговой зоны

Результаты полевых исследований на ключевом участке «Южный берег Финского залива от пос.Лебяжье до пос.Большая Ижора»

Результаты полевого обследования береговой зоны

Проведенный на предыдущем этапе работ анализ материалов исследований предшествующих лет показал необходимость расширения выбранного ключевого участка в западном направлении, так как в пределах береговой зоны в районе форта и пос.Красная Горка выделяется аварийный участок берега.

В районе форта Красная Горка (станции наблюдения 13-Л-1 - 13-Л-4) выработанный в ледниковых отложениях, по-видимому, в голоцене, уступ в настоящее время подвергается периодическому воздействию абразии (свидетельством чего является абразионный уступ высотой 1-3 м в основании задерновнных участков обрыва) и характеризуется активным проявлением склоновых (обвально-осыпных) процессов. Интенсивность абразии снижается в результате сформированного здесь широкого валунного бенча, переходящего в абразионную платформу, сложенную валунником (рисунок 2.1А).

Восточнее (станции наблюдения 13-Л-5 – 13-Л-7) береговая линия образует локальную бухту, высокий реликтовый уступ «отступает» в сторону суши и отмирает, в бухте за счет размыва голоценовых аккумулятивных береговых форм (песчаных валов) сформирован узкий песчаный пляж (рисунок 2.1Б). Жилых построек на данном участке берега нет.

Рисунок 2.1 – активный абразионный уступ и валунный бенч в районе форта Красная Горка.

Рисунок 2.2 – песчаный пляж в районе к востоку от форта Красная Горка.

К востоку от станции наблюдения 13-Л-7 (локальный мыс) характер берега резко изменяется – происходит активизация как абразионных, так и склоновых процессов. В районе мыса построены берегозащитные сооружения (металлический шпунт, вертикальные бетонные столбы, горизонтальные бетонные плиты, бетонная опояска на металлическом основании, бетонные тетраподы) (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 – различные виды берегозащитных сооружений в районе пос.Красная Горка.

К востоку начинается протяженный (670 м)(станции наблюдения 13-Л-8 – 13-Л-11) участок берега, являющийся аварийным.

Абразионный уступ с активным проявлением обвально-осыпных и оползневых процессов (рисунок 2.4В) непосредственно угрожает здесь исторически сложившейся и новой жилой застройке поселка (рисунок 2.4А), автодороге, оказавшейся за последние годы на бровке уступа, а также навигационным знакам (сооружениям) (рисунок 2.4Б).

А	Б
В
Рисунок 2.4 - активный абразионно-оползневой склон в районе пос.Красная Горка.

Неустойчивости склонов способствует наличие в разрезе уступов глинистых слоев и зон разгрузки подземных вод. В то же время следует отметить, что резкая активизация процессов наблюдается именно в последние два года. В 2011 г. осыпные склоны были стабилизированы растительностью, летом 2013 г. все склоны активны, произошел отрыв крупных масс грунта, падение древесной растительности и резкое отступание бровки уступа (рисунок 2.5).

	2013 (фото при сгоне воды)
Рисунок 2.5 – результаты активизации абразионных и оползневых процессов в береговой зоне пос.Красная Горка в период с 2011 по 2013 гг.

Отдельные прослои глин в толще супесей, валунных супесей и суглинков прослеживаются на протяжении всего описанного участка берега. Зоны разгрузки подземных вод приурочены, преимущественно, к верхним частям склонов (рисунок 2.6).

Рисунок 2.6 – глинистый оползень (станция 13-Л-8) и зона разгрузки подземных вод (станция 13-Л-10).

Наиболее опасная ситуация сложилась в районе станции наблюдения 13-Л-9 (угрожающее состояние автодороги) и между станциями 13-Л-10 и 13-Л-11, где в непосредственной близости от бровки активного уступа расположены жилые строения (рисунок 2.7).

Рисунок 2.7 – восточная часть аварийного участка береговой зоны в районе пос.Красная Горка

На одном из участков склона, где недавно построенные коттеджи располагаются в опасной близости от отступающей бровки уступа, в 2012 гг. реализованы комплексные работы по укреплению склона. Судя по внешнему виду склона, работы осуществлены с применением современных эффективных методов и включают водоотведение горизонтов подземных вод, отсыпку склона, закрепление его основания габионами и стабилизацию растительностью (рисунок 2.8).

	А
	Б
Рисунок 2.8 – участок локального укрепления склона (А) и его западная граница (Б).

Выполненные работы создают уникальный прецедент попытки решения задачи берегоукрепления на одном из наиболее сложных участков береговой зоны российской части Финского залива. В то же время, закрепление одного из участков склона еще более ухудшает ситуацию на соседних (рисунок 2.8Б). При таком подходе следует ожидать еще более активного разрушения соседних участков склонов и постепенного образования техногенного «мыса» на укрепленном участке, после чего начнется его разрушение не только со стороны моря, но и с краев. В данном случае необходимо осуществление эффективных мероприятий по берегозащите и укреплению склонов для всего аварийного участка длиной 700 м.

На восточной границе аварийного участка расположена разрушенная лестница (рисунок 2.9).

А

Б

Рисунок 2.9 – А – лестница (фото А.М.Колесова, 2012 г.); разрушенная лестница (станция наблюдения 13-Л-11)(фото 2013 г.).

Далее высокий древнебереговой абразионный уступ вновь уходит в сторону суши, в геологическом строении береговой зоны преобладают песчаные аккумулятивные образования, что обуславливает стабилизацию береговой динамики, формирование песчаных пляжей и кос (пос.Лебяжье)(рисунок 2.10) (станции 13-Л-11 – 13-Л-14).

А
Б
Рисунок 2.10 – А - западная граница зоны песчаной аккумуляции; Б – песчаные косы в пос.Лебяжье

В то же время, как было показано в отчете по первому этапу работ (рисунок 2.11), конфигурация песчаной косы в западной части пос.Лебяжье характеризуется значительной изменчивостью вследствие процесса образования и движения в восточном направлении так называемых вдольбереговых песчаных волн (скорость до 3 м/год). Результатом является чередование во времени и пространстве зон размыва и аккумуляции. При этом в период с 1990 по 2012 гг. положение береговой линии в районе зданий НИИ «Электроприбор» наблюдались незначительные скорости размыва берега (0.3 м/год). Однако за прошедший год на данном участке произошла активизация абразионных процессов, в результате чего под угрозой оказалось основание здания и бетонные берегоукрепительные сооружения (рисунок 2.12).

Рисунок 2.11 – изменение песчаных кос в пос.Лебяжье по данным анализа МДЗ.     Рисунок 2.12 – разрушение берегозащитных сооружений в районе НИИ «Электроприбор».

На дистальном крае косы также происходит интенсивная трансформация, в результате чего песок вымывается из-под основания построенного в 2012 г. причала МЧС (рисунок 2.13).

Рисунок 2.13 – подмыв песчаной косы под основанием причала МЧС

При эксплуатации порта МЧС крайне важным является схема использования песка, изъятого при дноуглублении фарватера, расположенного к западу от устья реки, впадающей в залив. В случае изъятия песка из вдольберегового потока наносов значительно усилится угроза размыва на соседних (восточных) участках берега.

В районе пос.Лоцманское Селения (станция 13-Л-15) по состоянию на лето 2012 г. располагался один из аварийных участков, где под угрозой сезонного размыва под воздействием осенне-зимних штормов находились дома малоэтажной застройки. К лету 2013. г. в тыловой части пляжей была сооружена бетонная волноотбойная стенка, опоясывающая основание зданий (рисунок 2.14). Примененный вид берегоукрепления, очевидно, является в данном случае необходимым, однако, возможно, недостаточным. Для решения вопроса необходим дальнейший мониторинг.

Восточнее (до станции наблюдения 13-Л-17; начало аварийного участка в районе размыва шоссе) расположен относительно стабильный участок берега. В геологическом строении субаэральной части береговой зоны преобладают морские и эоловые береговые отложения, абразионный уступ на значительном протяжении задернован, волновое воздействие частично снижается за счет широкого развития на подводном береговом склоне макрофитов (рисунок 2.15).

Рисунок 2.14 – новое берегоукрепление вблизи жилой застройки пос.Лоцманское Селение.

Рисунок 2.15 – береговая зона между станциями наблюдения 13-Л-15 и 13-Л-17.

Наиболее напряженной остается ситуация в районе размыва участка шоссе Санкт-Петербург – Ручьи (станция наблюдения 13-Л-17). К лету 2013 г. несмотря на отсутствие за истекший год сильных штормов длина аварийного участка увеличилась. К востоку от участка размыва шоссе в результате интенсивного разрушения берегового уступа обнажился электрический кабель (рисунок 2.16).

Рисунок 2.16 – аварийный участок береговой зоны в районе размыва шоссе Санкт-Петербург – Ручьи.

Для выяснения деталей строения верхней части геологического разреза и определения причин интенсивной абразии берега на данном участке были выполнены георадарное профилирование и неглубокое бурение (рисунок 2.17).

Рисунок 2.17 – схема профилей георадара в районе аварийного участка шоссе.

Исследования показали, что основной причиной деструктивных экзогенных геологических процессов в данном случае является геологическое строение разреза. На глубине от 4 – 4.5 м (на участках максимальной высоты берегового уступа к востоку и западу от зоны размыва шоссе) до 2.5 – 3 м под слоем песков прослеживаются выходы серых пластичных глин (черная линия на профилях георадара, рисунок 2.17, профиль 1).

По данным бурения верхняя часть песчаной толщи (до глубины 90 см) представлена крупно-грубозернистыми, плохо сортированными песками с прослоями гравия, сухих пластинчатых бурых глин (мощность 10-15 см) и глинистых песков (мощность 30-35 см). Ниже (до глубины 250 см) залегает горизонтально-слоистая толща, сложенная мелкозернистыми алевритовым песком.

Ниже прослеживается верхняя граница прослоя серых пластичных глин (рисунок 2.17), интерпретируемых по данным геологического картирования, как глинистые фации верхненеоплейстоценовых озерно-ледниковых отложений. Под участком аварийного размыва шоссе (рисунок 2.18, профиль 2) граница глин устойчиво прослеживается на глубине 2-2.5 м. Обращает на себя внимание наличие двух зон обводненности разреза (на расстоянии 200 и 280 м от начала профиля). Второй участок совпадает с устьем небольшого ручья, выведенного под дорожным покрытием в дюкер.

Рисунок 2.17 – интерпретация профилей георадара 1 и 3 в районе аварийного участка шоссе.

Рисунок 2.18 – интерпретация профиля 2 георадара в районе аварийного участка шоссе

Первый участок обводненности выражен в виде локальных выходов подземных вод, которые наблюдаются вдоль всего аварийного участка. Глины являются водоупором, в зонах разгрузки залегающие выше пески сильно обводнены, вследствие чего устойчивость разреза к абразии еще более снижается.

К востоку от аварийного участка шоссе (рисунок 2.17, профиль 3), описанный глинистый горизонт обнажается в виде обширных пластов в приурезовой части подводного берегового склона. На верхней границе горизонта наблюдается пластовая разгрузка подземных вод (рисунок 2.19).

Выявленные особенности геологического и гидрогеологического строения являются чрезвычайно важными для анализа причин интенсивной абразии берега на рассматриваемом участке и выбора мер по берегозащите.

Рисунок 2.19 – выходы глин и зоны разгрузки подземных вод в приурезовой зоне пляжа к востоку от аварийного участка шоссе.

Далее расположена запретная зона Министерства обороны РФ, не доступная для полевых обследований. Предварительный анализ наблюдений, проведенный в районе развития песчаных кос (пос.Большая Ижора), не выявил существенных изменений в развитии процессов, описанных для данного района ранее. Результаты георадиолокационного профилирования и заверочного бурения приведены в разделе 2.2.1 настоящего отчета.

Таким образом, по результатам детального обследования береговой зоны была уточнена морфогенетическая классификация берегов в пределах рассматриваемого ключевого участка (приложение А1), а также проведен мониторинг состояния аварийных участков. По результатам наблюдений установлено, что в пределах выявленных ранее аварийных участков береговой зоны, на которых требуются безотлагательные меры по берегозащите, ситуация продолжает ухудшаться:

1) участок активизации абразионных и обвально-осыпных процессов в районе пос.Красная Горка, угрожающих сохранности частной застройки (исторически сложившейся и вновь возведенной) и участку автородороги;

2) участок периодической (сезонной) активизации абразионных процессов в районе пос.Лоцманское Селение; под угрозой частная жилая застройка;

3) участок активизации абразионных процессов, угрожающих полотну автодороги (57 км шоссе Санкт-Петербург – Ручьи). В результатеразмыва на поверхности оказался электрический кабель.