sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-697510.31857/S2587556623010041sergeogr-1732Research ArticleРегиональные географические проблемыRegional Geographical ProblemsГранулометрический состав абразионно-аккумулятивных пересыпей заливов Волгоградского водохранилища как индикатор нанософормирующих скоростей теченияGranulometric Composition of Abrasion-Accumulative Jumpers of Volgograd Reservoir Bays as an Indicator of Sediment-Forming Currents’ SpeedsБарановаМ. С.BaranovaM. S.

Волжский

Volzhskiy

maria_baranova2902@rambler.ruФилипповО. В.FilippovO. V.

Волжский

Volzhskiy

ovfilippov@list.ruБрызгалинаЕ. С.BryzgalinaE. S.

Волжский

Volzhskiy

bryzgalina_elena@mail.ruКочетковаА. И.KochetkovaA. I.

Волжский

Volzhskiy

aikochetkova@mail.ruВолжский филиал Волгоградского государственного университетаРоссияVolzhskiy Branch of Volgograd State UniversityRussian Federation202316042023871164178Copyright © Баранова М.С., Филиппов О.В., Брызгалина Е.С., Кочеткова А.И., 20232023Баранова М.С., Филиппов О.В., Брызгалина Е.С., Кочеткова А.И.Baranova M.S., Filippov O.V., Bryzgalina E.S., Kochetkova A.I.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/1732

Отделение заливов от основной акватории Волгоградского водохранилища абразионно-аккумулятивными пересыпями, возникающее вследствие вдольберегового переноса наносов, является в настоящее время одной из региональных проблем. Гранулометрический состав характеризует перемещение слагающих пересыпи наносов под воздействием вдольбереговых течений. По материалам 2019–2020 гг. были определены гранулометрические параметры пересыпей и сделан оценочный расчет нанософормирующих скоростей течения. Изучено 82 образца 24 заливов право- и левобережья. Применялись полевые (отбор проб наносов, визуальная характеристика литологического состава берега) и аналитические методы исследования (гранулометрический анализ, графический и математические методы). Установлено, что в строительстве абразионно-аккумулятивных пересыпей принимают участие наносы размером от 100–50 мм (крупная галька) до 0.05 мм и менее (мелкие пылеватые частицы). Все изученные фракции оказались окатанными или хорошо окатанными, что дает основание причислять их к наносам. Существуют отличия гранулометрического состава наносов пересыпей на право- и левобережье водоема. В составе наносов пересыпей правобережных заливов в одних случаях господствует крупная (100–50 мм) и средняя галька (50–20 мм), в других – средняя (0.5–0.2 мм) и мелкая фракции песка (0.2–0.1 мм). В составе наносов пересыпей левобережных заливов преобладает средняя фракция песка (0.5–0.2 мм), отмечены частицы размером менее 0.05 мм. Скорости течения, формирующие пересыпи, составляют на правобережье водоема от 0.47 до 3.45 м/с, на левобережье – от 0.47 до 1.63 м/с. Пробы наносов устьевых абразионно-аккумулятивных пересыпей имеют разную степень сортировки (1.13–14.40), что свидетельствует о различиях в скоростях течений, формирующих данные формы рельефа в разные временные периоды. Гранулометрический состав наносов является косвенным признаком динамики уже сформированной пересыпи и индикатором наносообразующих скоростей течения. Седиментация наносов на Волгоградском водохранилище происходит на близком расстоянии от источника их поступления.

Separation of bays from the main water area of Volgograd Reservoir by abrasion-accumulative jumpers is one of the regional problems now. This process arises due to alongshore sediment transport. Granulometric composition describes the movement of sediments of abrasion-accumulative jumpers under the influence of alongshore currents. We determined granulometric parameters of jumpers, and we made evaluative calculation of sediment-forming currents’ speeds based on materials of 2019–2020. We studied 82 samples from 24 right-coast and left-coast bays. Field (sediment sampling, visual characteristic of the coast’s lithological composition) and analytical (granulometric analysis, graphic and mathematical methods) research methods were applied. We have established that size of sediments participating in the construction of abrasion-accumulative jumpers is from 100–50 mm (coarse pebble) to 0.05 mm or less (small dusty particles). All studied particles turned out to be rounded or well rounded. This gives grounds to classify them as sediments. There are differences in the granulometric composition of jumpers’ sediments on the right and left coasts of the Reservoir. Coarse pebble (100–50 mm) and medium pebble (50–20 mm) or medium sand (0.5–0.2 mm) and fine sand (0.2–0.1 mm) dominates in sediments’ composition of right-coast bays jumpers. Medium sand (0.5–0.2 mm) prevails in sediments’ composition of left-coast bays jumpers. Here was registered size of sediment particles less than 0.05 mm. The currents’ speeds forming abrasion-accumulative jumpers are from 0.47 to 3.45 m/s in the right coast and from 0.47 to 1.63 m/s in the left coast. Sediment samples of estuarine jumpers have different degree of sorting (1.13–14.40). This attests about differences in currents’ speeds forming these landforms in different time periods. The granulometric composition of sediments is an indirect sign of the dynamics of already formed jumpers. It is an indicator of sediment-forming currents’ speeds. Sedimentation of sediments in the Volgograd Reservoir occurs at a close distance from the source of their income.

заливыгранулометриялитологияабразионно-аккумулятивные пересыпискорости теченияинтегральные кривыеВолгоградское водохранилищеbaysgranulometrylithologyabrasion-accumulative jumperscurrent speedsintegral graphsVolgograd ReservoirИсследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Администрации Волгоградской области в рамках научного проекта № 19-45-343002 р_мол_а “Закономерности формирования абразионноаккумулятивных пересыпей во входных створах заливов озерного участка Волгоградского водохранилища”The reported study was funded by RFBR and Administration of Volgograd oblast according to the research project no. 19-45-343002 r_mol_a “The patterns of formation of abrasion-accumulative jumpers in the entrance gates of the bays of lake area of the Volgograd Reservoir.”ReferencesБаранова А.И. Геолого-геоморфологическая характеристика побережий Волгоградского водохранилища // Материалы к изучению переформирования берегов Волгоградского водохранилища. М.–Л.: Наука, 1964. С. 6–40.Bagnold R.A. Sand movement by waves: some small-scale experiments with sand of very low density. J. Institution Civil Engineers, 1947, no. 27, pp. 447–469.Баранова А.И., Зубенко Ф.С., Кудрявцева Е.Н., Радченко Э.К., Семенова Н.Н. Изучение физико-геологических процессов на побережьях и берегах водохранилищ по аэроснимкам. Л.: Наука, Ленинград. отд., 1967. 283 с.Baranova A.I. Geological and geomorphological characteristics of the coasts of the Volgograd Reservoir. In Materialy k izucheniyu pereformirovaniya beregov Volgogradskogo vodokhranilishcha [Materials to the Study of the Re-formation of the Volgograd Reservoir Coasts]. Moscow–Leningrad: Nauka Publ., 1964, pp. 6–40.Баранова М.С., Филиппов О.В., Кочеткова А.И., Брызгалина Е.С. Гис-технологии и спутниковые данные как инструменты мониторинга геодинамических процессов Волгоградского водохранилища // Географический вестн. 2016. № 2 (37). С. 148–160. https://doi.org/10.17072/2079-7877-2016-2-148-160Baranova A.I., Zubenko F.S., Kudrjavceva E.T., Radchenko E.K., Semenova N.N. Izuchenie fiziko-geologicheskikh protsessov na poberezh’yakh i beregakh vodokhranilishch po aerosnimkam [Study of Physical and Geological Processes on the Coasts of Reservoirs from Aerial Photographs]. Leningrad: Nauka Publ., 1967. 283 p.Вендров С.Л. Об изменении рельефа прибрежной зоны Цимлянского водохранилища // Морской и речной флот. 1953. № 5. С. 28–34.Baranova M.S. The main formative material of bay’s estuarial abrasion-accumulative jumpers and it’s interconnection with the lithological composition of Volgograd reservoir coasts. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, VII Int. Scientific Practical Conf. “Modern problems of reservoirs and their catchments” 30 May to 2 June 2019, Perm State University, Russian Federation, 2019, vol. 321, p.012001. https://doi.org/10.1088/1755-1315/321/1/012001Гончаров В.Н. Основы динамики русловых процессов. Л.: Гидрометеоиздат, 1954. 452 с.Baranova M.S., Filippov O.V., Kochetkova A.I., Bryzgalina E.S. GIS technology and satellite data as tools for monitoring geodynamic processes in the Volgograd reservoir. Geogr. Vestn., 2016, no. 2 (37), pp. 148–160. (In Russ.). https://doi.org/10.17072/2079-7877-2016-2-148-160Гуров К.И. Результаты мониторинга гранулометрического состава наносов береговой зоны Каламитского залива // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2018. № 3. С. 56–63. https://doi.org/10.22449/2413-5577-2018-3-56-63Chalov S.R., Efimov V.A. Granulometric composition of suspended sediments: characteristics, classifications, spatial variability. Vestn. Mosk. Univ. Ser. 5: Geogr., 2021, no. 4, pp. 91–103. (In Russ.).Гуров К.И., Удовик В.Ф., Фомин В.В. Моделирование штормовых изменений рельефа береговой зоны и гранулометрического состава наносов в районе пересыпи оз. Богайлы (Западный Крым) // Морской геофизич. журн. 2019. Т. 35. № 2. С. 185–196. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2019-2-185-196Filatova T.N. Issledovanie techenii v ozerakh i vodokhranilishchakh [Study of Currents in Lakes and Reservoir]. Leningrad: Gidrometeoizdat Publ., 1972. 319 p.Законнов В.В., Законнова А.В., Цветков А.И., Шерышева Н.Г. Гидродинамическое процессы и их роль в формировании донных осадков водохранилищ Волжско-Камского каскада // Тр. ИБВВ РАН. Борок: ИБВВ им. И.Д. Папанина РАН, 2018. Вып.81(84). С. 35–46. https://doi.org/10.24411/0320-3557-2018-1-0004Filippov O.V. Formation of natural aquatic complexes of the lake part of the Volgograd reservoir under conditions of changes in the hydrological regime. Cand. Sci. (Geogr.) Dissertation. Volgograd: Volgograd State University of Architecture and Civil Engineering, 2004. 217p.Захаров А.В., Алексеев И.А. Социально-экологические проблемы Чебоксарского водохранилища // Изв. РАН. Сер. геогр. 2012. № 5. С. 90–101. https://doi.org/10.15356/0373-2444-2012-5-90-101Goncharov V.N. Osnovy dinamiki ruslovykh protsessov [Basics of the Dynamics of Watercourses Processes]. Leningrad: Gidrometeoizdat Publ., 1954. 452 p.Зубенко Ф.С. Берега Куйбышевского водохранилища // Берега Куйбышевского водохранилища. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1962. С.154–188.Grottoli E., Bertoni D., Ciavola P., Pozzebon A. Short term displacements of marked pebbles in the swash zone: Focus on particle shape and size. Marine Geology, 2019, vol. 367, pp. 143–158. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2015.06.006Караушев А.В. Теория и методы расчета речных наносов. Л.: Гидрометиздат, 1977. 272 с.Gurov K.I. Results of sediment granulometric composition monitoring in coastal zone of the Kalamitskiy bay. Ekologicheskaya Bezopasnost’ Pribrezhnoi i Shel’fovoi Zon Morya, 2018, no. 3, pp. 56–63. (In Russ.). https://doi.org/10.22449/2413-5577-2018-3-56-63Кочеткова А.И. Пространственно-временной анализ зарастания Волгоградского водохранилища: Дис.… канд. биол. наук. Борок: Ин-т биологии внутр. вод им. И.Д. Папанина РАН, 2013. 226 с.Gurov K.I., Udovik V.F., Fomin V.V. Modeling of the coastal zone relief and granulometric composition changes of sediments in the region of the Bogaily Lake bay-bar (the Western Crimea) during storm. Morsk. Geofiz. Zh., 2019, vol. 35, no. 2, pp. 185–196. (In Russ.). https://doi.org/10.22449/0233-7584-2019-2-185-196Кочеткова А.И., Баранова М.С., Филиппов О.В., Брызгалина Е.С., Курашов Е.А. Флористический состав фитоценозов абразионно-аккумулятивных пересыпей озерного участка Волгоградского водохранилища // Проблемы устойчивого развития и экол.-экон. безопасности регионов: Материалы XV Всерос. науч.-практ. конф. (г. Волжский, 9– 10апреля 2020 г.). Волгоград: Сфера, 2020. С. 64–75.Hegde V.S., Krishnaprasad P.A., Shalini G., Rajawat A.S. Granulometric dynamics of the coastal sediments of the Central West coast of India: Insight into morphotectonic influences on the beach processes. CATENA, 2021, vol. 204, p. 105363. https://doi.org/10.1016/j.catena.2021.105363Крыленко В.В., Крыленко М.В. Исследование значимости и взаимосвязей природных факторов формирования гранулометрического состава отложений и рельефа аккумулятивных береговых форм Черного моря // Геополитика и экогеодинамика регионов. 2014. Т. 10. № 1. С. 669–675.Jarmalavičius D., Žilinskas G., Pupienis D. Geologic framework as a factor controlling coastal morphometry and dynamics. Curonian Spit, Lithuania. Int. J. Sediment Res., 2017, vol. 32, Iss. 4, pp. 597–603. https://doi.org/10.1016/j.ijsrc.2017.07.006Леонтьев О.К. Основы геоморфологии морских берегов. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1961. 418 с.Karaushev A.V. Teoriya i metody rascheta rechnykh nanosov [Theory and Methods for Calculating River Sediments]. Leningrad: Gidrometeoizdat Publ., 1977. 272 p.Милановский Е.В. Очерк геологии Среднего и Нижнего Поволжья. М.–Л.: Гос. науч.-тех. изд-во нефтяной и горно-топливной лит-ры, 1940. 303 с.Kochetkova A.I. Spatial-temporal analysis of the overgrowth of the Volgograd reservoir. Cand. Sci. (Biol.) Dissertation. Borok: Institute of biology of inland waters by I.D. Papanin RAS, 2013. 226 p.Мясникова Н.А., Потахин М.С. Гранулометрический состав донных отложений озера Торосъярви (бассейн Белого моря) // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Серия: География. Геоэкология. 2021. № 1. С. 45–56. https://doi.org/10.17308/geo.2021.1/3255Kochetkova A.I., Baranova M.S., Filippov O.V., Bryzgalina E.S., Kurashov E.A. Floristic composition of phytocenoses of abrasion-accumulative jumpers of the Volgograd reservoir lake section. Problems of sustainable development and ecological and economics regional security. XV All-Russian scientific and practical conf., Volzhsky, 9–10 April 2020. Volgograd: Sphere Publ., 2020, pp. 64–75. (In Russ.).Назаров Н.Н., Тюняткин Д.Г., Фролова И.В., Черепанов А.В. Морфолитогенез в зоне вдольберегового переноса наносов на Камском водохранилище (ст.2 Наносы) // Географический вестн. 2013. №2 (25). С. 35–39.Krylenko V.V., Krylenko M.V. Researching of the significance and interrelationships of natural factors in the formation of the granulometric composition of sediments and the relief of the accumulative coastal forms of the Black Sea. Geopolitika i Ekogeodinamika Regionov, 2014, vol. 10, no. 1, pp. 669–675. (In Russ.).Петтиджон Ф.Дж. Осадочные породы / пер. с англ. М.: Изд-во “Недра”, 1981. 751 с.Leont’ev O.K. Osnovy geomorfologii morskikh beregov [Foundations of Geomorphology of Sea Coasts]. Moscow: Moscow University Press., 1961. 418 p.Сидоренко А.В. Геология СССР. Т. XI. Поволжье и Прикамье. Ч. 1. Геологическое описание. М.: Издво “Недра”, 1967. 605 с.Milanovskii E.V. Ocherk geologii Srednego i Nizhnego Povolzh’ya [The Essay of the Geology of the Middle and Lower Volga]. Moscow-Leningrad: State scientific and technical publishing house of oil and mining fuel literature Publ., 1940. 303 p.Филатова Т.Н. Исследование течений в озерах и водохранилищах. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 319 с.Myasnikova N.A., Potahin M.S. Granulometric composition of bottom sediments of Torosyarvi lake (White sea basin). Vestn. Voronezh. Gos. Univ. Ser.: Geogr. Geoekol., 2021, no. 1, pp. 45–56. (In Russ.). https://doi.org/10.17308/geo.2021.1/3255Филиппов О.В. Формирование природных аквальных комплексов озерной части Волгоградского водохранилища в условиях изменения гидрологического режима: Дис. … канд. геогр. наук. Волгоград: Волгоград. гос. архит.-строит. ун-т, 2004. 217 с.Nazarov N.N., Tyunyatkin D.G., Frolova I.V., Cherepanov A.V. Morpholithogenesis in the zone of alongshore sediment transport in the Kama reservoir (Article 2. Sediments). Geogr. Vestn., 2013, no. 2 (25), pp. 35–39. (In Russ.).Чалов С.Р., Ефимов В.А. Гранулометрический состав взвешенных наносов: характеристики, классификации, пространственная изменчивость // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2021. № 4. С. 91– 103.Ouillon S. Why and how do we study sediment transport? Focus on coastal zones and ongoing methods. Water, 2018, vol. 10 (4), № 390. https://www.mdpi.com/20734441/10/4/390/htm (accessed: 10.02.2020). https://doi.org/10.3390/w10040390Шамов Г.И. Речные наносы. Л.: Гидрометеоиздат, 1959. 380 с.Pettidzhon F. Dzh. Osadochnye porody [Sedimentary Rocks]. Moscow: Nedra Publ., 1981. 751 p.Baranova M.S. The main formative material of bay’s estuarial abrasion-accumulative jumpers and it’s interconnection with the lithological composition of Volgograd reservoir coasts // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, VII International Scientific Practical Conference “Modern problems of reservoirs and their catchments” 30 May to 2 June 2019. Perm State Univ., Russia, 2019. Vol. 321. P. 012001. https://doi.org/10.1088/1755-1315/321/1/012001Shamov G.I. Rechnye nanosy [River Sediments]. Leningrad: Gidrometeoizdat Publ., 1959. 380 p.Bagnold R.A. Sand movement by waves: some small-scale experiments with sand of very low density // J. Inst. Civil Engineers. 1947. № 27. P. 447–469.Sidorenko A.V. Geologiya SSSR. Tom XI Povolzh’e i Prikam’e. Chast’ 1 Geologicheskoe opisanie [Geology of the USSR. Tom XI Volga Region and Kama Region. Part 1Grottoli E., Bertoni D., Ciavola P., Pozzebon A. Short term displacements of marked pebbles in the swash zone: Focus on particle shape and size // Marine Geol. 2019. Vol. 367. P. 143–158. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2015.06.006Geological Description]. Moscow: Nedra Publ., 1967. 605 p. Vendrov S.L. About the change in the relief of the Tsimlyansk reservoir coastal zone. Morskoi i Rechnoi Flot, 1953, no. 5, pp. 28–34. (In Russ.).Hegde V.S., Krishnaprasad P.A., Shalini G., Rajawat A.S. Granulometric dynamics of the coastal sediments of the Central West coast of India: Insight into morphotectonic influences on the beach processes // CATENA. 2021. Vol. 204. P. 105363. https://doi.org/10.1016/j.catena.2021.105363Zaharov A.V., Alekseev I.A. Socio-ecological problems of the Cheboksary reservoir. Izv. Akad. Nauk. Ser. Geogr., 2012, no. 5, pp. 90–101. (In Russ.). https://doi.org/10.15356/0373-2444-2012-5-90-101Jarmalavičius D., Žilinskas G., Pupienis D. Geologic framework as a factor controlling coastal morphometry and dynamics. Curonian Spit, Lithuania // Int. J. Sediment Res. 2017. Vol. 32. № 4. P. 597–603. https://doi.org/10.1016/j.ijsrc.2017.07.006Zakonnov V.V., Zakonnova A.V., Tsvetkov A.I., SheryshevaN.G. Hydrodynamic processes and their role in the formation of bottom sediments of the reservoirs of the Volga-Kama cascade. Tr. IBVV Akad. Nauk, 2018, no.81(84), pp.35–46. (In Russ.). https://doi.org/10.24411/0320-3557-2018-1-0004Ouillon S. Why and how do we study sediment transport? Focus on coastal zones and ongoing methods // Water. 2018. Vol. 10 (4). № 390. https://www.mdpi.com/20734441/10/4/390/htm (Accessed 10 February 2020). https://doi.org/10.3390/w10040390Zhuk E., Khaliulin A., Krylenko M., Krylenko V., Zodiatis G., Nikolaidis M., Nikolaidis A. Including granulometric sediment coastal data composition into the Black Sea GIS. Proceedings of SPIE. The International Society for Optical Engineering: 5, 20–23 March 2017. Paphos, 2017. 104440. https://doi.org/10.1117/12.2279083Zhuk E., Khaliulin A., Krylenko M., Krylenko V., Zodiatis G., Nikolaidis M., Nikolaidis A. Including granulometric sediment coastal data composition into the Black Sea GIS // Proceedings of SPIE. The Int. Soc. for Optical Engineering. (5, 20–23 March 2017). Paphos, 2017. P.104440. https://doi.org/10.1117/12.2279083Zubenko F.S. Coasts of the Kuibyshev reservoir. In Berega Kuibyshevskogo vodokhranilishcha [Coasts of the Kuibyshev Reservoir]. Moscow–Leningrad: Akad. Nauk SSR Publ., 1962, pp. 154–188.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.