Хапуа - Hapua

Прибрежная лагуна в устье Река Ракая, Canterbury Plains

Хапуа это Маори термин для устья реки лагуны на смешанных песчано-гравийных пляжах (MSG), которые образуются на границе река-побережье, где обычно плетеный хотя иногда извилистый река взаимодействует с прибрежной средой, на которую существенно влияет прибрежный дрейф.[1] Лагуны, образующиеся на MSG береговые линии распространены на восточном побережье Южный остров из Новая Зеландия и долгое время именовались хапуа посредством Маори. Эта классификация отличает хапуа от подобных лагун, расположенных на побережье Новой Зеландии, называемых вайтуна. Хапуа часто расположены на параледниковый прибрежная зона[2] где низкий уровень прибрежной застройки и минимальная плотность населения. Хапуа формируется, когда река образует вытянутую параллельную побережью область, заблокированную от моря барьером глутамата натрия, который постоянно меняет свою форму и объем из-за прибрежный дрейф.[1][3] Прибрежный дрейф постоянно расширяет барьер, за которым образуется хапуа. транспортировка осадка Вдоль побережья. Хапуа определяется как узкий берег, параллельный берегу русла реки.[3] Они сбрасывают большую часть накопленной воды в океан через эфемерный и высокомобильный дренажный канал или выпускное отверстие.[4] Остальная часть проникает через барьер глутамата натрия из-за его высокой проницаемости. Системы Хапуа управляются широким спектром динамических процессов, которые обычно классифицируются как речной или же морской; изменения баланса между этими процессами, а также предшествующие барьерные условия могут вызывать сдвиги в морфологии гапуа, в частности барьера. Примеры Новой Зеландии включают Ракая, Ashburton и Hurunui устья рек.

Окружающая среда Хапуа

Хапуа были определены как основание в Canterbury Bight прибрежный район на восточном побережье Южного острова. Часто встречаются на участках крупнозернистой осадок где реки имеют умеренно крутые уклоны русла.[1] Пляжи MSG в Canterbury Bight области содержат широкий диапазон размеров отложений от песка до валунов[5] и подвергаются воздействию волн высокой энергии, которые образуют среду с волнами на восточном побережье.[6] Пляжи MSG являются зонами отражающей, а не рассеивающей энергии из-за своих морфологических характеристик. У них крутая береговая линия, известная как «машинное отделение» пляжного профиля. В этой зоне взмах и обратная промывка являются доминирующими процессами наряду с прибрежным транспортом.[7] На пляжах MSG нет зоны для серфинга; вместо этого при любых морских условиях видна одна линия волн.[1] Хапуа ассоциируется с пляжами глутамата натрия, поскольку изменение размера отложений позволяет сделать барьер проницаемым.

Было установлено, что восточное побережье Южного острова находится в периоде хронической эрозии примерно 0,5 метра в год.[8] Эта тенденция к эрозии является результатом ряда факторов. Согласно классификационной схеме Зенковича,[2] реки на восточном побережье можно охарактеризовать как «маленькие»; эта классификация связана не с их расходом, а с недостаточным количеством наносов, которые они переносят на берег для его питания. Предоставленные отложения не подходят для защиты побережья от типичных волн высокой энергии и сильного берегового дрейфа. Эти два процесса постоянно удаляют отложения, откладывая их либо в море, либо дальше вверх.[9] По мере того, как береговая линия размывается, хапуа «откатываются», размывая задний берег, чтобы двигаться к суше.[3]

Хапуа или лагуны в устье реки образуются в условиях микропотока. Микро-приливная среда - это среда, при которой диапазон приливов (расстояние между отливом и приливом) составляет менее двух метров.[1] Приливные течения в микроприливной зоне меньше, чем на мезоприливных (два - четыре метра) и макропоточных (более четырех метров) береговой линии.[10] Хапуа образуются в этом типе приливной среды, поскольку приливные течения не могут конкурировать с мощными пресноводными потоками рек, поэтому нет незначительного проникновения приливов в лагуну.[1] Четвертый элемент среды, в которой формируются хапуа, - это сильный компонент берегового дрейфа.[1] Береговый или прибрежный дрейф - это перенос наносов вдоль побережья под углом к ​​береговой линии. В прибрежной зоне Кентерберийского залива; преобладающее направление вала - к северу от Южного океана.[1] Следовательно, основное движение наносов в результате берегового дрейфа происходит на север в сторону полуострова Бэнкс. Хапуа расположены в районах, где преобладает прибрежный дрейф; потому что он помогает формированию барьера, за которым располагается хапуа.

Хапуа также требует осадка, чтобы сформировать барьер лагуны. Осадки, питающие восточное побережье Новой Зеландии, могут быть получены из трех разных регионов. Материал из очень эрозионного Южные Альпы удаляется при выветривании; затем перенесены через равнины Кентербери по разным переплетенным рекам к пляжам восточного побережья.[3][9] Второй источник наносов - высокие скалы, расположенные в глубине лагун.[9] Они могут подвергнуться эрозии во время сильного речного стока или морских штормов. Пляжи, расположенные дальше на юг, обеспечивают питание северного побережья морским транспортом.

Характеристики Хапуа

Хапуа имеют ряд характеристик, которые включают сдвиги между различными морфодинамическими состояниями из-за изменений баланса между морскими и речными процессами, а также предшествующих барьерных условий.[3] Барьер MSG постоянно меняет размер и форму в результате берегового дрейфа. Вода, хранящаяся в хапуа, стекает на берег преимущественно через водосток; хотя он также может просачиваться через барьер в зависимости от проницаемости материала.[3][11]

Изменения уровня воды в лагуне не происходят в результате вторжения соленой воды или приливов. Вода в хапуа преимущественно пресная, берущая свое начало из связанной реки. Хапуа не имеет устья, там нет приливов и отливов, однако они влияют на уровень воды в лагуне. Когда прилив достигает своего пика, вода в лагуне имеет гораздо меньший барьер для проникновения, поэтому уровень лагуны повышается.[12] Это связано с физической теорией, известной как гидравлический напор. Уровень лагуны имеет синусоидальную форму волны, аналогичную форме прилива, но достигает пика несколько позже.[11] В общем, любое проникновение соленой воды в хапуа будет происходить только во время шторма через переполнение волны или морские брызги.[3][9]

Хапуа может выступать как источником, так и стоком наносов.[8][9] Большая часть наносов в хапуа происходит из реки.[1] Во время среднего и низкого речного стока более крупные наносы обычно собираются в хапуа; в то время как часть более мелких отложений может быть перенесена через выпускное отверстие на берег.[9] Во время паводков хапуа «вымывается» с большим количеством наносов, переносимых через выпускное отверстие. Этот осадок может откладываться в море или вниз по течению хапуа, пополняя недоедающий пляж.[9] Если большое количество материала выбрасывается на берег за один раз, его можно определить как «пробку». Их часто можно увидеть на аэрофотоснимках.

Предыдущие барьерные условия в сочетании с изменениями баланса между морскими и речными процессами приводят к сдвигам между различными морфологическими состояниями в хапуа или лагуне в устье реки на пляже MSG. Морские процессы включают направление приближения волн, высоту волн и совпадение штормовых волн с приливами.[13] Морские процессы имеют тенденцию преобладать над большинством морфодинамических условий до тех пор, пока в соответствующей реке не произойдет достаточно большое наводнение, чтобы прорвать барьер.[1] Уровень и частота базовых или паводковых потоков приписываются речным процессам. Предыдущие барьерные условия - это проницаемость, объем и высота барьера, а также ширина и наличие предыдущих выпускных каналов.[13] При слабом и среднем течении реки выход из лагуны в море смещается в направлении берегового дрейфа.[9] Эффективность водоотвода имеет тенденцию к снижению по мере удаления от основного устья реки.[3] Снижение эффективности может привести к закупорке выпускного отверстия отложениями и временному закрытию хапуа. Потенциал закрытия варьируется в зависимости от хапуа, в зависимости от того, являются ли морские или речные процессы более серьезной движущей силой события. Событие высокого потока; например, пресная вода или наводнение может пробить преграду прямо напротив основного русла реки.[3][9] Это вызывает немедленное снижение уровня воды в хапуа; а также транспортировка ранее отложенных отложений в океан. Наводнения важны для размывания обратных берегов лагуны; это поведение, которое позволяет хапуа отступать к суше и, таким образом, оставаться прибрежными формами рельефа даже при нарушении прибрежной зоны и повышении уровня моря.[3] Во время событий с высоким расходом также существует вероятность вторичного нарушения барьера или усечения лагуны.

У штормов также есть возможность закрыть выходы хапуа, поскольку волны поднимаются над барьером, осаждая отложения и заглушая размытый канал.[8] Результирующее быстрое повышение уровня воды в лагуне приводит к быстрому прорыву нового водосброса из-за большого гидравлического напора, который образуется между уровнями воды в лагуне и морской водой. Считается, что прорыв урагана является важным, но непредсказуемым средством контроля над продолжительностью закрытия при низком и умеренном уровнях речного стока в небольших гапуа.[8]

Хапуа чрезвычайно важны по ряду причин. Они обеспечивают связь между рекой и морем для мигрирующих рыб, а также коридор для перелетных птиц.[1][14] Потеря этой связи из-за закрытия выхода хапуа может привести к потере целых поколений конкретных видов, поскольку им может потребоваться миграция в океан или реку в качестве важной части их жизненного цикла. Лагуны в устье рек, такие как хапуа, также использовались в качестве источника Махинга Кай (сбор еды) маори.[1][14] Однако это уже не так из-за деградации водосбора, которая привела к ухудшению состояния лагуны. Лагуны в устье рек на пляжах глутамата натрия недостаточно хорошо описаны в международной литературе.

Пример из практики Хапуа

Аэрофотоснимок Река Ракая -уст и связанный с ним хапуа

Хапуа, расположенная в устье реки Ракая, тянется примерно на три километра к северу от того места, где устье реки достигает побережья. Средняя ширина хапуа с 1952 по 2004 год составляла примерно 50 метров; в то время как площадь поверхности стабилизировалась на уровне примерно 600 000 квадратных метров с 1966 года.[15] Прибрежные внутренние районы состоят из разрушаемых скал и низменности, известной как хижины Ракайя. Этот район заметно изменился со времен европейского поселения; с осушением экологически значимых водно-болотных угодий и развитием небольшого холостого сообщества.

Река Ракайя начинается в Южных Альпах, принося примерно 4,2 млн т наносов в год на восточное побережье. Это заплетенная река с площадью водосбора 3105 квадратных километров и средним потоком 221 кубических метров в секунду.[16] Устье реки Ракайя достигает побережья к юго-западу от полуострова Банкс. Когда река достигает берега, она разделяется на два канала; с основным руслом, текущим на юг острова.[8] Поскольку хапуа находится в Кентерберийской бухте, она находится в состоянии постоянных морфологических изменений из-за преобладающих волн с южной стороны моря и, как следствие, берегового дрейфа к северу.

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л Кирк, Р. и Лаудер, Г.А. (2000). Значительные прибрежные лагунные системы в Южный остров, Новая Зеландия: прибрежные процессы и закрытие устья лагуны. Департамент сохранения.
  2. ^ а б Зенкович, В. (1967). Процессы прибрежного освоения. Издатели Interscience.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j Харт, Д. Э. (2009). «Наука и управление устьевой лагуной». Управление пляжем, принципы и практика. Earthscan Publications Ltd: 267, 280.
  4. ^ «Патерсон А., Хьюм Т. и Хили Т. (2001). Морфодинамика устья реки на смешанном песчано-гравийном берегу. Journal of Coastal Research, 288–294 ».
  5. ^ «Маклин Р.Ф. (1970). Вариации по размеру зерна и сортировке на двух пляжах Кайкоура. Новозеландский журнал морских и пресноводных исследований, 4 (2), 141–164 ».
  6. ^ «Дэвис, Дж. Л. (1964). Морфогенный подход к береговой линии мира. Zeitschrift für Geomorphologie, 8, 127–142 ».
  7. ^ «Кирк, Р. М. (1980). Морфология, процессы и отложения смешанных песчано-гравийных пляжей. Успехи физической географии, 4 (2), 189–210. DOI: 10.1177 / 030913338000400203 ”
  8. ^ а б c d е Сингл, М. (2011). Проект озера Кольридж - Прибрежные процессы в устье реки Ракая (Отчет). Trust Power Ltd.
  9. ^ а б c d е ж грамм час я Кирк, Р. (1991). «Взаимодействие реки и пляжа на смешанных песчано-гравийных побережьях: геоморфическая модель для планирования водных ресурсов». Прикладная география: 267–287.
  10. ^ Шорт, A.D. (1991). Макро-мезо морфодинамика приливных пляжей: обзор. Journal of Coastal Research, 417-436 ».
  11. ^ а б Геринг, Д.Г .; Валентин, Р. (1995). Приливная гидравлика большого устья реки с гравийным дном: Ракайя хапуа. 12-я Австралазийская конференция по прибрежной и океанской инженерии, совмещенная с 5-й Австралазийской конференцией портов и гаваней, 1995 г.
  12. ^ «Хьюм, Т. М., и Хердендорф, К. Э. (1988). Геоморфическая классификация эстуариев и ее применение к управлению прибрежными ресурсами - пример Новой Зеландии. Управление океаном и береговой линией, 11 (3), 249–274 ».
  13. ^ а б Харт, Д. и Брайан, К.Р. (2008). «Границы прибрежной системы Новой Зеландии, связи и управление». Географ Новой Зеландии: 129–143.
  14. ^ а б Сингл, М. и Хеммингсон, М.А. (2001). «Смешанные песчано-гравийные барьерные пляжи Южного Кентербери, Новая Зеландия». Экология и геоморфология прибрежной гальки: 261–276.
  15. ^ "McHaffie, N. (n.d.). Анализ изменений в Ракайя Хапуа, Кентербери, на основе ГИС".
  16. ^ «Харт, Д. Э. (2009). Морфодинамика лагун, не входящих в устье устья рек на высокоэнергетических побережьях. Журнал прибрежных исследований, SI 56 Труды 10-го Международного прибрежного симпозиума».