Проект направлен на расширение возможностей исследования методами натурного эксперимента и моделирование гидро- и литодинамических процессов, происходящих вблизи берегов, формирующихся преимущественно волнением и прибрежными течениями. Актуальность поставленной задачи обусловлена отсутствием регулярных наблюдений в Калининградском регионе, побережье которого подвержено разрушительному воздействию моря. Проблему можно было бы решить путем создания стационарного полигона, способного выдерживать сильные шторма. Однако опыт использования таких полигонов свидетельствует об их недостаточной надежности: спустя несколько лет они разрушаются. Цель проекта – найти более приемлемое решение. В качестве такового предложена концепция мобильного полигона, в оснащении которого используются стационарные комплексы, основанные на использовании инклинометров и волнографов, располагаемые на дне и выдерживающие штормовое воздействие, и мобильные комплексы, основанные на использовании дрифтеров со спутниковыми трекерами, которые выставляются в море в условиях благоприятной погоды также в виде донных станций, но активируются в момент наступления шторма. В проекте будут решены научные задачи, напрямую связаны с практическими задачами берегозащиты и строительства портов на открытых песчаных берегах. В настоящее время портовые сооружения выводятся на глубины, где движение морской воды обусловливается не столько волновой, сколько дрейфовой и циркуляционной составляющими течения. Перестройка структуры течений в прибрежной зоне от циркуляционных ячеек в однонаправленный вдольбереговой поток обусловливает перенос материала между отдельными литодинамическими ячейками. Ширина потока наносов существенно больше, чем традиционно предполагается, особенно в условиях дефицита песка на подводном склоне и отсутствия ярко выраженной системы подводных баров. Выяснение условий, при которых взмученный набегающим ветровым волнением материал уносится течениями из прибрежной зоны переработки и, тем самым безвозвратно теряется для процесса естественного восстановления пляжей, позволит оценить необходимую периодичность искусственной подпитки пляжей, подвергающихся абразии.

Анотация результата:

Выполнены разработки новых инструментальных методов и средств, необходимых для развития регулярных круглогодичных исследования гидро- и литодинамических процессов в прибрежной зоне моря. Одновременно выполнено численное моделирование исследуемых процессов с использованием современных океанологических моделей, применимых к Балтийскому морю. Сочетание инструментальных измерений и моделирования позволило проводить верификацию модельных расчетов и использовать их для более точного планирования натурных наблюдений. Важным требованием к разработке систем мониторинга является обеспечение работоспособности приборов и устройств в условиях сильных штормов. Эту задачу удалось решить благодаря использованию достаточно большого числа технически несложных измерителей течений и волнения, функционирующих в режиме донных станций с минимальной вероятностью повреждения в период работы во время штормов. Необходимую оперативную информацию дают дистанционные измерения течений и ветра, выполняемые с использованием простых и надежных стандартных спутниковых и/или сетевых трекеров, эффективность которых проверена многолетней практикой использования лагранжевых дрифтеров для трассирования течений в морях и океанах. Принципы дублирования, резервирования и замены измерительных устройств, необходимых для выполнения отбора проб взмучиваемых донных отложений, выполняемых для количественного определения литодинамических потоков, обеспечивает достаточность и исключает возможность полной потери информации, в том числе уникальной, соответствующей экстремальным штормам. Для обеспечения функционирования полигона достаточно маломерных плавсредств с минимальным составом грузоподъемного оборудования. Операции по постановке и выборке донных станций выполняются в условиях тихой погоды с использованием маломерных плавсредств. Цель проекта – обосновать перспективность мобильного полигона, не имеющего в своем составе дорогостоящих капитальных гидротехнических объектов и оснащенного более доступными измерители прибрежных течений и волнения и наносоуловителями, выдерживающими штормовое воздействие – достигнута.