Куда исчезают песчаные пляжи Курортного района

Петербург теряет свои пляжи. Их захватывает море, вернее – залив. Больше всего страдает Курортный район – особенно территории в непосредственной близости от дамбы. Как с этим бороться? И надо ли?

Об этом нам рассказала Дарья Рябчук, завотделом региональной геоэкологии и морской геологии ВСЕГЕИ имени Карпинского.

– Говорят, Петербург потерял один из немногих городских пляжей – в парке 300-летия. Кто виноват?

– Пляж имени 300-летия Санкт-Петербурга, как известно, искусственный. Он действительно сильно пострадал два года назад во время декабрьских штормов. Место, где сейчас находится пляж, раньше называлось Собакина отмель. С 1754-го по 1911 год она неоднократно изменяла свою конфигурацию, появлялись новые острова. В 60-е годы прошлого века тут намывался песок, и в результате этих работ рельеф дна непосредственно перед парком был полностью трансформирован. Образовались подводные карьеры глубиной до 12 метров, между которыми располагаются останцы ненарушенного рельефа, и глубина над ними не превышает 1–2 метров.

Вообще, искусственный пляж – один из самых эффективных методов берегозащиты, он заложен самой природой. Штормовые волны разбивают береговой откос, но в результате формируется такой профиль берегового склона, что он обеспечивает полное гашение волновой энергии. Посмотрите на пляж в Комарове – его искусственно отсыпали в 1988 году, и он на двадцать лет, до штормов осени 2011 года, решил острые проблемы с разрушением берега. Но пляжу 300-летия не повезло: за десять лет он отступил в воду где-то на 30 метров, а где-то на 60.

Размыв дюны Комарово 2007-2017

– Почему?

– О причинах говорить сложно: возможно, были ошибки при проектировании и строительстве, у проектировщиков не было необходимых данных о гидродинамике и подводном рельефе. Так что искать виноватых тут не совсем корректно. За размыв берегов или, напротив, нарастание песчаных пляжей, кос и дюн отвечают и геология берегов и прилегающего дна, и рельеф, тектоника (поднимается наш берег или опускается) и бюджет наносов, то есть соотношение между количеством осадочного материала, поступающего в береговую зону и уходящего из нее. А также интенсивность волнового воздействия и климат. И только в последнюю очередь человек. Думаю, основную роль в усилении процесса абразии, то есть размыва, сыграли климатические факторы. Пляж создавался уже на искусственных территориях. Он погибает, но по крайней мере защищает расположенные за ним территории. Сейчас, чтобы его спасти, нужно проводить много дополнительных исследований с применением математического моделирования.

– Почему у нас вообще мало песчаных пляжей?

– Берега Невской губы до Комплекса защитных сооружений сложены  преимущественно из ледниковых отложений. Это смесь крупных валунов, глины и песка. Песчаные пляжи есть в Курортном районе: Ушково, Серово, Комарово, Репино, Солнечное, Сестрорецк. Но они небольшие и довольно узкие.

– И что этим пляжам больше всего угрожает?

– Мы наблюдаем за процессом абразии с 2004 года и поняли, что больше всего вредит сочетание трех факторов: сильный шторм, значительный подъем уровня воды и отсутствие на заливе льда. В последние годы зимы были теплыми, соответственно, чаще возникали условия для разрушения. Ученые из ЛГУ – Николай Логвиненко, Леонид Барков и Геннадий Суслов – изучали берега залива с 70-х по 90-е годы, и они установили, что экстремальные размывы берегов наблюдались один раз в 25 лет.

А с 2004-го мы наблюдали размывы уже четыре раза: зимой 2006–2007 годов, потом в 2011-м, 2013-м и в 2015 году. Каждый раз уступ в песчаной дюне отступал на расстояние от 2 до 5 метров, а в результате серии штормов – даже на 10. Как правило, воздействие сильных штормов на берега компенсируется при «спокойных» гидродинамических условиях. Песок постепенно возвращается на пляж с подводного берегового склона, а с пляжа под воздействием ветра переносится к подножию дюны. Но если экстремальные шторма происходят слишком часто, берег не успевает «восстановиться».

К сожалению, мы не можем предсказать, какой будет повторяемость штормов и наводнений в будущем, но вероятность того, что берега Финского залива будут страдать от абразии, весьма высока. От последствий шторма 5–7 декабря 2015 года наши берега до сих пор не оправились.

– Тогда дамбу закрыли, но уровень воды в городе все равно поднимался.

– А что творилось снаружи! Ветер достигал скорости 25 км/ч. Высота волн – трех метров. Больше всего пострадали как раз Солнечное, Репино и Комарово. Чтобы оценить потери песка, мы провели лазерное сканирование и получили детальное трехмерное геодезическое изображение берегового участка. Вместе с коллегами из ГГУП СФ «Минерал» мы проводили сканирование летом 2015 года и в декабре, сразу после шторма. Чтобы оценить потери песка. Результаты оказались очень интересными. Прежде всего, подтвердилась гипотеза, которую ранее выдвинул на основе математического моделирования Игорь Леонтьев. Он говорил, что при сильных штормах основной удар принимает на себя подножие дюны. Именно там наблюдался наиболее активный размыв. На участках, где производились изменения, уступ отступил на расстояние от 0,8 до 4 м. Часть размытого материала отложилась на пляже, но часть песка была безвозвратно потеряна.

Пересчет объемов потерянного песка на погонные метры берега показал, что в поселке Репино было потеряно 0,9 кубометров, в Серове – 1,4 с каждого погонного метра берега. Меньше всего пострадало Комарово, но за долгосрочный период – с лета 2012 года по декабрь 2015-го – кромка берегового уступа там сместилась в сторону суши на 2,5 метра, а подножье склона отступило почти на 10 метров. В среднем безвозвратные потери песка составили 0,47 куб. м с одного погонного метра берега в год.

– Так почему к шторму не подготовиться заранее?

– Мы не можем предотвратить шторм или наводнение, размыв берегов – естественный и в нашем случае неотвратимый процесс. То есть у нас, у города, есть два выхода: либо отступать, переносить всю инфраструктуру вглубь суши, либо бороться, то есть разрабатывать систему берегозащиты. Принимать решение должны городские власти с учетом экономической целесообразности и социальных последствий. Если для нас неприемлема потеря ценных приморских территорий и мы решаем защищаться, встает главный вопрос – как? Нужно, чтобы сама защита не привела к негативным последствиям.

29 октбяря 2013 Репино

– А что в мире с этим делают?

– Мировой и отечественный опыт убедительно доказывает, что нет лучшего спасения для берега, чем создание пляжей (строго определенного, рассчитанного объема и ширины). Как мы видим на примере того же  пляжа имени 300-летия, море сразу начнет размывать вновь созданный пляж, и предотвратить это невозможно. В любом случае необходимо будет периодически подпитывать пляж песком. Кроме того, чтобы уменьшить потери, разработаны специальные пляжеудерживающие сооружения – буны, подводные волноломы. Городские власти решили вопрос в пользу разработки программы берегозащиты. Но, конечно, прежде чем приступать к защите, надо тщательно изучить каждый участок берега и подводный рельеф тоже.

– Концепция защиты пляжей есть уже?

– Концепция разработана, ученые свое слово сказали, а вот реализация еще не началась. Существуют также законодательные сложности. Городу здесь не справиться, нужна помощь федерального центра. Пока же городская программа не реализуется, каждый из владельцев береговой инфраструктуры пытается решать проблемы сам. Результаты, как правило, плачевны. Берега Курортного района превратились в учебник для студентов – как не надо защищать пляжи от размыва.

Возьмем для примера участок между восточной окраиной Репина и западной окраиной Солнечного. Берег здесь характеризовался как стабильный – в отличие от более западных территорий. Его мониторили с 2004-го по 2013 год и регулярно наблюдали устойчивый песчаный пляж шириной от 30 до 60 метров, в зависимости от уровня воды в Финском заливе в момент наблюдений. Размывов не наблюдалось даже после сильных штормов осенью-зимой 2006–2007 и 2011–2012 годов, когда другим участкам берега Курортного района был нанесен серьезный ущерб. Никаких искусственных берегозащитных укреплений там не было, кроме самого пляжа.

Первой грубой ошибкой было строительство в непосредственной близости от берегового уступа. А летом 2013 года провели стихийные меры по укреплению берегового откоса: в западной части – в виде откосных укреплений, а в восточной части – в виде каменных набросок. Это так называемая жесткая берегозащита (мягкая – песчаный пляж свободный либо в свою очередь защищенный специальными сооружениями), которая, как доказывают мировой опыт и теоретические исследования, оказывает на берег негативное влияние. Возведение вертикальных сооружений из бетона или природного камня приводит к быстрым прикорневым размывам пляжей, разрушению самих сооружений и деградации участков «защищаемого» таким образом берега.

И вот, после первой же серии сильных штормов каменные наброски и откосные укрепления были разрушены. В тыловой части пляжа впервые за все время наблюдений сформировался активный абразионный уступ высотой до двух метров. В результате декабрьских штормов 2015 года ситуация резко ухудшилась: восстановленные после предыдущей серии штормов укрепления вновь разрушены, берег отступил, образовался новый уступ. Пляж перед каменной наброской в западной части участка практически полностью размыт. Мы уже считаем этот участок аварийным.

– Но его можно восстановить?

– Согласно схеме берегозащиты, тут планируется песчаный пляж длиной около 2 км и шириной 50 метров. После штормов 2015 года рассматривался также вариант с возведением искусственной авандюны. Но пока, к большому сожалению, здесь только что начали работы по благоустройству – опять вертикальная волноотбойная стенка из габионов в тыловой части пляжа. Хотелось бы ошибиться, но такие меры, скорее всего, приведут к дальнейшему уничтожению пляжа, но не спасут владельцев недвижимости при новых сильных штормах.

– Как же получилось, что берег стали укреплять по технологии, которая считается неэффективной?

– Это надо спрашивать тех, кто выбирает решение.

– А что такое искусственная авандюна?

– Допустим, пляж размыт до нуля. Надо помогать природе, создать пляж искусственно, а дальше запустятся естественные процессы. Создается искусственный песчаный вал, который закрепляется специальной растительностью. Если все сделано грамотно – через несколько лет наблюдатель даже не заподозрит, что прекрасный берег, который он видит, создан не природой, а человеком. Правда, песок придется регулярно подсыпать. Прямо напротив пляжей можно строить волноломы (параллельные берегу) или буны (перпендикулярные). Или даже искусственные острова.

Самое «зеленое» решение – искусственные рифы. Это те же волноломы, но из ажурных конструкций, на которые искусственно «имплантируются» моллюски, водоросли или кораллы. Конечно, Балтика – не Карибское море, но у биологов есть идеи, какие виды могли бы охотно жить на таком искусственном рифе в наших широтах, принося разнообразную пользу экосистеме и человеку. Дайверы будут довольны.

Дюны

Зеленое, это то, что, по прогнозам ВСЕГЕИ, может стать морем

Прогноз ВСЕГЕИ по Комарово

– А если вода подойдет близко к домам, стоящим на берегу, что делать?

– Как я уже говорила, спасение от стихии методом переноса зданий и коммуникаций внутрь суши может оказаться менее затратным, чем берегозащитные мероприятия. Но что делать, если застройка сложилась исторически, если объекты обладают особой ценностью или просто некуда отступать? Никому же в голову не приходит, подобно средневековому крестьянину, уйти оттуда, куда пришло море, и построить новый домик. К сожалению, часть береговой инфраструктуры была построена именно в последние годы, в том числе непосредственно на пляжах с разрушением бесценного источника песка – авандюны.

– Что происходит с пляжем в  Зеленогорске?

– Судя по сравнению довоенных аэрофотоснимков и современных данных, в Зеленогорске, помимо Золотого пляжа, был большой песчаный берег, который достаточно быстро отступил, после того как в 1911 году построили перпендикулярный воде каменный мол для причала. Потом были неграмотные берегоукрепительные мероприятия, и в течение столетия берег к востоку от мола отступил на 100 метров. Сейчас берег там практически непроходим и для отдыха совершенно непригоден.

– Правильно ли обустроен берег на намыве Васильевского острова?

– Берега Морского фасада нами не обследовались. Очевидно, что искусственно созданные береговые откосы необходимо закреплять. Строительство «Фасада» почти не повлияло на состояние берегов, чего нельзя сказать о воздействии на геологическую среду и, как следствие, на экосистему восточной Невской губы. Специалисты Зоологического института РАН проводили исследования и регулярный мониторинг состояния биоты. По нашим данным, после намыва новых территорий, дноуглубительных работ и дампинга (подводные свалки грунта) на некоторое время принципиально изменился характер распределения поверхностных отложений в Невской губе. Значительно расширились поля развития илов, на поверхности песчаных отложений сформировался слой глин, а глинистые отложения имеют свойства накапливать различные загрязнители. По данным эколого-геологического мониторинга, выполнявшегося «Севморгео» и ВСЕГЕИ, в донных отложениях резко возросли концентрации тяжелых металлов и нефтепродуктов.

– Что эффективнее: параллельный воде волнолом и перпендикулярная буна?

– Их задача – удерживать в береговой зоне песок, препятствуя волнам выносить его в открытое море. Буна удерживает вдольбереговой поток наносов, волнолом – поперечный. Проблема берегов Финского залива в том, что, за исключением отдельных небольших участков (например, Нарвский залив или Солнечное – Сестрорецк), на подводном береговом склоне песка недостаточно. И им нечего удерживать. Правильный выбор конфигурации бун или волноломов – очень сложная задача, которая при разработке схемы берегозащиты еще не решена. Работы по физическому моделированию достаточно сложные, их выполняют специализированные лаборатории: надо построить уменьшенную модель будущего пляжа и экспериментально найти лучший вариант расположения сооружений. И все время держать в голове дополнительные факторы, прежде всего экологические. Я думаю, всем горожанам знакома картина, когда в жаркий летний день не хочется входить в воду из-за скоплений гниющих водорослей. Представьте: нам удастся решить задачу – отсыпан пляж, построен волнолом, пляж устойчив и не размывается. Но ухудшилась циркуляция воды: пляж есть, а купаться все равно нельзя…

Волнолом

– Называлась стоимость спасения пляжей: два с половиной миллиарда рублей. Может, начать с чего подешевле – маленьких пляжиков метров по сто?

– Защитить берег можно только в пределах больших ячеек – так называемых литодинамических систем, причем работы необходимо вести как выше, так и ниже береговой линии, то есть на площадях, за которые ответственны как региональные, так и федеральные органы власти. Нужен стратегический подход, кроме того – исправление недоработок в законодательстве.

– В других балтийских городах похожие проблемы?

– С точки зрения абразии самые уязвимые – берега южной и юго-восточной Балтики: Германия, Польша, Калининградская область, Литва и Латвия. На Балтийском побережье Польши чередуются абразионные участки с высокими клифами (обрывами) и песчаные косы со знаменитыми береговыми дюнами. Но начиная с 50-х годов размывы усилились, причем и на клифовых, и на дюнных берегах. Уровень моря стал подниматься быстрее, а штормы участились. В Калининградской области берег нарастает только на южной части Вислинской косы. На большинстве Самбийского полуострова и в прикорневой части Куршской косы доминируют процессы размыва. Северные берега Литвы отступают, а в южной Литве отступает вода. В Латвии страдают восточные берега Рижского залива, и с каждым десятилетием все интенсивней. Там тоже не обошлось без разрушительных штормов: в январе 2012-го на Куршской косе абразионный уступ отступил на шесть метров, волнами было выбито покрытие променада в Светлогорске, а пляжи разрушены…

– И как там спасают берега?

– В США и в приморских странах Европы используют активную берегозащиту с намывом песчаных пляжей. Многие страны прошли этап увлечения жесткими берегозащитными сооружениями, практика показала, что такие сооружения дороги, неэффективны и в конце концов их использование резко снижает рекреационную ценность побережья. Человек так рьяно защищает берег от размыва, что в итоге вместо песчаного берега с дюнами вдоль берега протягивается развал камней или асфальтовый откос.

– Но положительные примеры есть?

– На Новосибирском водохранилище в 1959–1962 годах создали искусственный пляж методом гидронамыва мелко- и среднезернистых песков. Его протяженность составила 3 километра, ширина надводной части – 30–40 метров, ширина подводного берегового склона достигала 120–150 м, а уклон равнялся 2–3 градусам. Четверть века пляж эксплуатировался без пополнения запасов песка, и лишь в 80-е годы его досыпали. Вот что значит грамотная берегозащита: Т-образные буны. Там, где их не было, берег зиял активными абразионными уступами. А вот Олимпийскому парку в Сочи не повезло: там была жесткая берегозащита.

Нина Астафьева