งบประมาณตะกอน

งบประมาณตะกอนเป็น เครื่องมือ การจัดการชายฝั่งที่ใช้ในการวิเคราะห์และอธิบายปริมาณตะกอนขาเข้า (แหล่งที่มา) และขาออก (แหล่งสะสม) ที่แตกต่างกันบนชายฝั่ง ซึ่งใช้ในการทำนายการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของชายฝั่งใดชายฝั่งหนึ่งเมื่อเวลาผ่านไป ภายในสภาพแวดล้อมชายฝั่ง อัตราการเปลี่ยนแปลงของตะกอนขึ้นอยู่กับปริมาณตะกอนที่นำเข้ามาในระบบเทียบกับปริมาณตะกอนที่ออกจากระบบ ปริมาณตะกอนขาเข้าและขาออกเหล่านี้จะเท่ากับสมดุลโดยรวมของระบบ และมักสะท้อนถึงปริมาณการกัดเซาะหรือการสะสมที่ส่งผลต่อสัณฐานวิทยาของชายฝั่ง[ 1 ] [ 2 ]
เพื่อประเมินงบประมาณตะกอน ชายฝั่งจะต้องถูกแบ่งออกเป็นสองรูปแบบที่แยกจากกัน ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าเซลล์ชายฝั่งและช่องตะกอน ช่องตะกอนมักจะถูกกำหนดให้เป็นแนวหินสองแนวที่ทำเครื่องหมายปลายสุดของชายหาดและมีงบประมาณตะกอนคงที่ แม้ว่าโดยปกติแล้วจะมีการรั่วไหลอยู่บ้าง เซลล์ชายฝั่งอาจเป็นแบบอิสระหรือแบบคงที่ และสามารถครอบครองลำดับชั้นของขนาด ตั้งแต่เซลล์ริปแต่ละเซลล์ไปจนถึงชายหาดทั้งหมด[ 2 ] [ 3 ]
ระบบชายฝั่งมีแหล่งกำเนิดและแหล่งสะสมตะกอนตามธรรมชาติหลายประเภท แหล่งกำเนิดตะกอนอาจรวมถึงการขนส่งโดยแม่น้ำ การกัดเซาะหน้าผาชายทะเล และ การเคลื่อนตัวของตะกอนตาม แนวชายฝั่งเข้ามาในพื้นที่ ส่วนแหล่งสะสมตะกอนอาจรวมถึงการเคลื่อนตัวของตะกอนตามแนวชายฝั่งออกจากพื้นที่ และการสะสมตะกอนในปากแม่น้ำ
กิจกรรมของมนุษย์สามารถส่งผลกระทบต่อปริมาณตะกอนได้เช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสร้างเขื่อนกั้นแม่น้ำและการขุดกรวดในลำน้ำสามารถลดปริมาณตะกอนที่ไหลลงสู่ชายฝั่งได้ ในทางตรงกันข้ามการเติมทรายชายหาดสามารถเพิ่มปริมาณตะกอนได้
ในปี พ.ศ. 2509 โบเวนและอินแมนได้กำหนดเซลล์ชายฝั่งและแยกตะกอนขาเข้า การสะสมตัวจากการเคลื่อนตัวตามแนวชายฝั่ง และการไหลออก[ 4 ]
งบประมาณตะกอนใช้เพื่อช่วยในการจัดการการกัดเซาะชายหาดโดยพยายามแสดงการเคลื่อนที่ของตะกอนในปัจจุบันและคาดการณ์การเคลื่อนที่ของตะกอนในอนาคต[ 5 ]
กลไกการป้อนกลับ
เพื่อให้เข้าใจงบประมาณการสะสมตะกอนของสภาพแวดล้อมชายฝั่ง จำเป็นต้องทราบถึงกลไกป้อนกลับประเภทต่างๆ ที่สามารถกำหนดความเสถียรของระบบได้ เมื่อสภาพแวดล้อมชายหาดได้รับผลกระทบจากลม คลื่น และพลังงานจากน้ำขึ้นน้ำลง ระบบจะตอบสนองด้วยกลไกป้อนกลับเชิงบวกหรือเชิงลบ ซึ่งจะกำหนดว่าระบบมีความสมดุลและอยู่ในภาวะสมดุล หรือ ไม่
กลไกป้อนกลับเชิงลบเป็นกลไกการรักษาเสถียรภาพที่ทำหน้าที่ต่อต้านการเปลี่ยนแปลงของสัณฐานวิทยาชายฝั่งและสร้างสมดุล สภาพแวดล้อมชายฝั่งที่อยู่ในสมดุลสามารถกระจายหรือสะท้อนพลังงานที่เข้ามาได้โดยไม่มีการนำเข้าหรือส่งออกตะกอนและไม่มีการเปลี่ยนแปลงสัณฐานวิทยา ตัวอย่างเช่น เมื่อชายหาดที่อยู่ในสมดุลถูกกัดเซาะในช่วงพายุ มันจะก่อตัวเป็นสันดอนนอกชายฝั่งซึ่งจะบังคับให้คลื่นแตกตัวเหนือสันดอนนั้น การทำเช่นนี้ทำให้คลื่นสูญเสียพลังงานไปมากและสลายตัวก่อนที่จะถึงชายฝั่ง ซึ่งช่วยลดการกัดเซาะเพิ่มเติมได้อย่างมาก เมื่อพายุสงบลง สันดอนก็จะถูกพัดกลับไปที่ชายหาดอีกครั้ง[ 2 ]
ในทางตรงกันข้ามปฏิกิริยาตอบสนองเชิงบวกจะผลักดันระบบชายฝั่งให้ออกจากสมดุลโดยการปรับเปลี่ยนสัณฐานวิทยาจนกว่าจะถึงเกณฑ์ ซึ่งจะทำให้เกิดการตอบสนองประเภทอื่นขึ้น ตัวอย่างเช่น หากเกิดพายุพัดถล่มเนินทรายด้านหน้าของชายหาดที่ไม่อยู่ในสมดุล จะทำให้เกิดพื้นที่เปราะบาง ซึ่งจะเสี่ยงต่อการเกิดการพังทลายเนื่องจากลมพัดผ่านพื้นที่ที่ไม่มีพืชพรรณ[ 2 ] [ 3 ]
ช่องตะกอนและเซลล์ชายฝั่ง
การแบ่งส่วนของชายฝั่งเกิดขึ้นในบริเวณที่มีสิ่งกีดขวางหรือวัตถุขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแหลมบนชายฝั่งที่มีอ่าวลึก ชายหาดที่ถูกปิดล้อมมากที่สุดมักเรียกว่าชายหาดกระเป๋า (pocket beach) บนชายหาดประเภทนี้ ปริมาณทรายจะคงที่และเป็นช่องปิด เซลล์ชายฝั่ง (Littoral cells) สามารถนิยามได้ว่าเป็นตะกอนภายในชายฝั่งที่มีการหมุนเวียน เช่น กระแสน้ำวน เซลล์ชายฝั่งมักพัฒนาขึ้นบนชายฝั่งที่ไม่ถูกกีดขวางโดยแหลมและในบริเวณที่กระแสน้ำเลียบชายฝั่งสามารถเกิดขึ้นได้
การระบุเซลล์ชายฝั่งมีความสำคัญต่อการกำหนดงบประมาณตะกอนของชายฝั่งทราย ในทางตะวันตกเฉียงใต้ของรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย เชื่อกันว่า พื้นที่ชายฝั่งรูปโค้ง ขนาดใหญ่ และแหลมหินเป็นขอบเขตของเซลล์ชายฝั่ง ขอบเขตของเซลล์ชายฝั่งได้รับการกำหนดโดยใช้การศึกษาติดตามการเคลื่อนที่ของตะกอน การสังเกตทางธรณีสัณฐานวิทยาและคำอธิบายทางตะกอนวิทยา แหล่งที่มาของแร่หนัก และการวิเคราะห์การกระจายตัวเชิงพื้นที่ของการไหลของคลื่นตามแนวชายฝั่ง[ 4 ]
โดยทั่วไปแล้ว บริเวณชายฝั่ง (Littoral cells) คือพื้นที่ที่การเปลี่ยนแปลงปริมาณตะกอนส่งผลโดยตรงต่อการเปลี่ยนแปลงของแนวชายฝั่ง และในอุดมคติแล้ว ควรมีการกำหนดขอบเขตเพื่อลดการแลกเปลี่ยนตะกอนตามแนวชายฝั่งกับบริเวณชายฝั่งอื่นๆ ให้เหลือน้อยที่สุด เช่นชายหาดรูปทรงกระเป๋าที่ล้อมรอบด้วยแหลมหิน (ซึ่งสันนิษฐานว่ากีดขวางการไหลของตะกอน) โดยปกติแล้วจะมีการกำหนดขอบเขตย่อย (Sub-cells) เพื่อวัดงบประมาณตะกอนของชายฝั่งที่มีอัตราการสะสมและการกัดเซาะที่แตกต่างกันได้ดียิ่งขึ้น ขอบเขตด้านในแผ่นดินของบริเวณชายฝั่งมักจะเป็นเชิงเนินทรายหรือหน้าผา อย่างไรก็ตาม ขอบเขตด้านนอกทะเลนั้นยากที่จะกำหนด เนื่องจากกลไกการขนส่งตะกอนในบริเวณนี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ มีขอบเขตสามประเภทระหว่างบริเวณชายฝั่ง ได้แก่ ขอบเขตตามแนวชายฝั่ง ขอบเขตด้านในแผ่นดิน และขอบเขตด้านนอกทะเล ซึ่งตะกอนอาจไหลเข้าหรือออกจากบริเวณชายฝั่งได้ด้วยกระบวนการต่างๆ การระบุกระบวนการที่เกิดขึ้นในเซลล์ชายฝั่งที่เฉพาะเจาะจงนั้นมีความสำคัญ และการระบุแหล่งที่มาและแหล่งสะสมของตะกอนก็มีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากการวัดปริมาณตะกอนที่ได้รับหรือสูญเสียจากแหล่งที่มาและแหล่งสะสมเหล่านี้ จะทำให้สามารถกำหนดงบประมาณตะกอนได้[ 5 ]
แหล่งที่มา
แม่น้ำ

แม่น้ำเป็นแหล่งสำคัญของตะกอนที่ส่งผลต่อปริมาณตะกอนชายฝั่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งชายฝั่งที่มีความลาดชันสูง ซึ่งแม่น้ำจะพัดพาตะกอนลงสู่ชายฝั่งโดยตรง ชายฝั่งที่มีความลาดชันต่ำอาจสูญเสียตะกอนจากแม่น้ำไปยังปากแม่น้ำ[ 5 ]การส่งตะกอนไปยังชายฝั่งอาจเกิดขึ้นเป็นช่วงๆ ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในช่วงน้ำท่วม โดยปริมาณน้ำที่เพิ่มขึ้นมักจะทำให้ปริมาณตะกอนที่ส่งไปยังชายฝั่งเพิ่มขึ้น แม่น้ำบางสายถูกเรียกว่า 'แม่น้ำขนาดใหญ่' เพราะผลิตตะกอนในปริมาณมากเพื่อหล่อเลี้ยงสภาพแวดล้อมชายฝั่ง ตัวอย่างเช่นแม่น้ำ Waimakaririบนชายฝั่งของแคนเทอร์เบอรีประเทศนิวซีแลนด์ ผลิตตะกอนถึง 77% ของตะกอนที่ส่งไปยังชายฝั่งอ่าวเพกาซัส[ 6 ]แต่ก็ไม่ใช่เช่นนั้นเสมอไป แม่น้ำบางสายถูกเรียกว่า 'แม่น้ำขนาดเล็ก' เพราะไม่สามารถส่งตะกอนได้เพียงพอที่จะป้องกันการกัดเซาะชายฝั่ง ตัวอย่างเช่นแม่น้ำ Rakaiaทางใต้ของคาบสมุทร Banksในแคนเทอร์เบอรี ประเทศนิวซีแลนด์[ 7 ]
การสร้างเขื่อนกั้นแม่น้ำเพื่อควบคุมน้ำท่วมและผลิตไฟฟ้าพลังน้ำช่วยลดปริมาณตะกอนที่ส่งไปยังชายฝั่งหลายแห่ง เนื่องจากการกักเก็บตะกอนและการลดลงของระดับน้ำสูงสุดและความรุนแรงของน้ำท่วม ในบางพื้นที่ เช่นทางตอนใต้ของรัฐแคลิฟอร์เนียของสหรัฐอเมริกา โดยเฉพาะแม่น้ำซานลุยส์เรย์มีการสร้างเขื่อนเพื่อควบคุมน้ำท่วมทรัพย์สินตามแนวแม่น้ำ แต่ในทางกลับกัน การกระทำดังกล่าวกลับส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อทรัพย์สินชายฝั่งเนื่องจากขาดตะกอนที่จะช่วยปกป้องชายหาด[ 8 ]อีกตัวอย่างหนึ่งคือเขื่อนอัสวานที่สร้างขึ้นบนแม่น้ำไนล์ประเทศอียิปต์ในปี 1964 ก่อนการสร้างเขื่อนอัสวาน แม่น้ำไนล์ส่งตะกอนและน้ำ 60-180 ล้านตันไปยังทะเลเมดิเตอร์เรเนียนทุกปี ปัจจุบันปริมาณตะกอนเกือบเป็นศูนย์ ซึ่งทำให้เกิดความไม่สมดุลอย่างมากต่อปริมาณตะกอนใกล้ชายฝั่ง ส่งผลให้เกิดการกัดเซาะและการเคลื่อนตัวของตะกอนตามแนวชายฝั่งอย่างมาก[ 9 ] [ 10 ]
ผลกระทบของการดักจับตะกอนเนื่องจากเขื่อนอาจรุนแรงขึ้นเมื่อรวมกับกิจกรรมอื่นๆ เช่น การขุดกรวดในลำน้ำ การขุดกรวดจากก้นแม่น้ำทำให้เกิดหลุมภายในร่องน้ำ ซึ่งสามารถดักจับตะกอนที่ไหลเข้ามาได้มาก ป้องกันหรือชะลอการ ไหลของตะกอนไปยังชายฝั่ง การขุดยังสามารถลดปริมาณตะกอนโดยรวมที่มีอยู่สำหรับการขนส่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเกิดขึ้นทางตอนล่างของเขื่อน ตัวอย่างเช่น มีการขุดกรวดประมาณ 300,000 ลูกบาศก์เมตรจากแม่น้ำซานลุยส์เรย์ในแคลิฟอร์เนียตอนใต้ทุกปี ซึ่งมากกว่าปริมาณตะกอนที่ไหลลงสู่แม่น้ำหลังจากสร้างเขื่อนเกือบ 50 เท่า[ 8 ]ดังนั้น การกำจัดตะกอนที่ไหลลงสู่แม่น้ำมากขึ้นจะยิ่งลดปริมาณตะกอนที่มีอยู่สำหรับชายฝั่งลง
การกำจัดพืชพรรณธรรมชาติเพื่อการเพาะปลูกและการใช้ที่ดินอาจเพิ่มการกัดเซาะดิน ส่งผลให้ปริมาณตะกอนที่แม่น้ำขนส่งไปยังชายฝั่งเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น ในเวสต์แลนด์ ประเทศนิวซีแลนด์ ผลกระทบนี้สะสมมาจากการตัดต้นไม้ทั้งหมดทำให้ปริมาณตะกอนในแม่น้ำเพิ่มขึ้นถึงแปดเท่า[ 10 ]
การกัดเซาะหน้าผาชายทะเล
การกัดเซาะหน้าผาชายทะเลเป็นแหล่งตะกอนขนาดใหญ่สำหรับงบประมาณตะกอนชายฝั่งหลายแห่ง ซึ่งเริ่มต้นจากกระบวนการต่างๆ มากมาย รวมถึงการกัดเซาะของคลื่น ฝนตก และการซึมของน้ำใต้ดิน การกัดเซาะหน้าผาอาจได้รับอิทธิพลจากระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นและทวีความรุนแรงขึ้นเมื่อเกิดพายุซัด ฝั่ง [ 11 ]ตัวอย่างของการกัดเซาะหน้าผาคือการกัดเซาะพัดตะกอน ขนาดใหญ่ ในยุคไพลสโตซีน ที่ทอดยาวตลอดแนว อ่าว แคนเทอร์เบอ รี ซึ่งตั้งอยู่ทางเหนือของแม่น้ำไวทากิในนิวซีแลนด์ การกัดเซาะหน้าผาเหล่านี้เนื่องจากสภาพแวดล้อมของคลื่นที่มีพลังงานสูงมีส่วนทำให้เกิดวัสดุทั้งหมด 70% ที่ส่งไปยังชายหาดเหล่านี้[ 12 ]
พายุ
แม้ว่าจะพบเห็นได้ไม่บ่อยนักเมื่อเทียบกับการขนส่งทางน้ำและการกัดเซาะหน้าผาชายทะเล แต่พายุอาจคิดเป็นสัดส่วนมากของงบประมาณตะกอนชายฝั่ง หลังจากพายุเฮอริเคนแคทรีนาและพายุเฮอริเคนริตาในปี 2548 มีตะกอนมากกว่า 131 × 10⁶ เมตริกตันถูกทับถมตามแนวชายฝั่งอ่าวลุยเซียนาและเท็กซัสตะวันออก การศึกษาพื้นที่ชุ่มน้ำชายฝั่งทางตะวันตกของลุยเซียนาพบว่าพายุเฮอริเคนดูเหมือนจะเป็น "เส้นทางหลัก" ที่ทำให้ตะกอนทับถมในบริเวณนั้น โดยมีปริมาณตะกอนมากกว่าปริมาณที่ทับถมโดยระบบแม่น้ำในท้องถิ่นมาก[ 13 ]จากการประมาณการปริมาณการทับถมของตะกอนรายปี พบว่าพายุเฮอริเคนทับถมตะกอนใน พื้นที่ ชุ่มน้ำ ชายฝั่งเหล่านี้ มากกว่าการผันน้ำที่มนุษย์สร้างขึ้นเพื่อเปลี่ยนเส้นทางตะกอนที่ขนส่งโดยแม่น้ำไปยังระบบพื้นที่ชุ่มน้ำที่ขาดแคลน หลายร้อยเท่า สำหรับ พื้นที่ ชุ่มน้ำชายฝั่งทะเลโดยเฉพาะพื้นที่ชายฝั่งของรัฐหลุยเซียนา การสะสมของตะกอนจากพายุเฮอริเคนนั้น "เพียงพอ" ที่จะอธิบายงบประมาณตะกอนอนินทรีย์ทั้งหมดได้[ 13 ]
อ่างล้างจาน
ปากแม่น้ำ
ปากแม่น้ำเป็นตัวอย่างของแหล่งสะสมตะกอนชายฝั่ง เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะดักจับตะกอน ซึ่งอาจเกิดจากการไหลเวียนของน้ำขึ้นน้ำลงและการผสมของน้ำจืดและน้ำเค็ม การไหลของตะกอนจากแม่น้ำ และการมีอยู่ของป่าชายเลนเมื่อน้ำขึ้นและน้ำลง น้ำและตะกอนจะถูกสูบเข้าไปในปากแม่น้ำ เนื่องจากน้ำเค็มและอนุภาคตะกอนหนักกว่าน้ำจืดจึงมีแนวโน้มที่จะถูกพัดพาไปตามพื้นจนกระทั่งตะกอนจมลงสู่พื้นและถูกดักจับไว้ภายในปากแม่น้ำ การเคลื่อนที่ของทรายและวัสดุนอกชายฝั่งเข้าไปในปากแม่น้ำโดยทั่วไปขึ้นอยู่กับทิศทางของการเคลื่อนตัวตามแนวชายฝั่งและการเคลื่อนที่ของน้ำด้านล่างข้ามไหล่ทวีปปากแม่น้ำมักจะดักจับตะกอนหยาบจำนวนมากที่ไหลลงมาจากแม่น้ำ โดยดักจับไว้ก่อนที่ตะกอนเหล่านั้นจะถึงชายฝั่ง[ 14 ]เกาะเหนือของนิวซีแลนด์ประสบกับการสะสมตะกอนในปากแม่น้ำบ่อยครั้ง ซึ่งเพิ่มมากขึ้นจากการมีอยู่ของป่าชายเลน ป่าชายเลนต้องการตะกอนและดักจับตะกอนแขวนลอยจำนวนมากด้วย โครงสร้าง ราก อากาศที่ซับซ้อน จึงทำหน้าที่เป็นผู้สร้างแผ่นดิน[ 15 ]
การขนส่งโดยลม
ทรายที่ถูกลมพัดเข้ามาในแผ่นดินจนก่อตัวเป็นเนินทราย มักจะเกิดขึ้นตามแนวชายฝั่งที่มีลมแรงพอสมควร ซึ่งอาจเป็นแหล่งสะสมตะกอนที่สำคัญของแนวชายฝั่งได้
การเคลื่อนตัวตามแนวชายฝั่ง

การเคลื่อนตัวของตะกอนตามแนวชายฝั่งมีความสำคัญต่อการกระจายตะกอนไปตามชายฝั่ง และถือเป็นหนึ่งในกลไกที่สำคัญที่สุด[ 5 ]การเคลื่อนตัวของตะกอนตามแนวชายฝั่งสามารถพิจารณาได้ทั้งในฐานะแหล่งกำเนิดและแหล่งสะสม เนื่องจากในบางกรณีอาจเพิ่มตะกอนให้กับชายฝั่ง แต่ในบางกรณีอาจขนส่งตะกอนออกไปจากชายฝั่ง ตัวอย่างของปรากฏการณ์สุดขั้วทั้งสองของการเคลื่อนตัวของตะกอนตามแนวชายฝั่งสามารถพบได้บนชายฝั่งแคนเทอร์เบอรีในนิวซีแลนด์ ทั้งสองฝั่งของคาบสมุทรแบงค์ส แม่น้ำไวมะคาริริทางเหนือและอ่าวแคนเทอร์เบอรีทางใต้ของคาบสมุทรแบงค์สต่างก็มีตะกอนจำนวนมาก ความแตกต่างคือตะกอนที่มาจากแม่น้ำไวมะคาริริเป็นแหล่งกำเนิดของสันดอนนิวไบร ตันของชายฝั่ง เนื่องจากกระแสน้ำทางใต้ที่ขนส่งตะกอนไปทางใต้กลับทิศทาง[ 12 ]ในทางตรงกันข้าม อ่าวแคนเทอร์เบอรีมีสภาพแวดล้อมที่มีพลังงานสูงและกระแสน้ำเลียบชายฝั่งทางใต้ที่แรงซึ่งขนส่งตะกอนจำนวนมากไปทางเหนือ ซึ่งสามารถจัดเป็นแหล่งสะสมตะกอน ทำให้เกิดการขาดแคลนงบประมาณตะกอนของชายฝั่ง[ 7 ]ผลที่ตามมาคือ เกิดการกัดเซาะอ่าวแคนเทอร์เบอรีและแหลมไบรตันใหม่ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในภาวะสมดุล
มีการพัฒนารูปแบบสำหรับการวัดการเคลื่อนตัวตามแนวชายฝั่งซึ่งสามารถช่วยในการกำหนดงบประมาณตะกอนได้ หากมีการรวมเข้าด้วยกันในช่วงเวลาที่ถูกต้อง[ 5 ]
งบประมาณตะกอนจะพิจารณาแหล่งที่มาและแหล่งสะสมของตะกอนภายในระบบ[ 16 ] ตะกอนนี้สามารถมาจากแหล่งใดก็ได้ โดยตัวอย่างของแหล่งที่มาและแหล่งสะสมประกอบด้วย:
- แม่น้ำ
- ทะเลสาบ
- แหล่งดินที่ถูกกัดเซาะ
- แหล่งที่มาเทียม เช่น สารอาหาร
- แหล่งรองรับเทียม เช่น การทำเหมือง/การสกัด
- การขนส่งนอกชายฝั่ง
- การสะสมของตะกอนบนชายฝั่ง
จากนั้นตะกอนนี้จะเข้าสู่ระบบชายฝั่งและถูกขนส่งโดยการเคลื่อนตัวตามแนวชายฝั่ง ตัวอย่างที่ดีของการทำงานร่วมกันระหว่างงบประมาณตะกอนและการเคลื่อนตัวตามแนวชายฝั่งในระบบชายฝั่งคือ สันดอนน้ำลง บริเวณปากอ่าวซึ่งกักเก็บทรายที่ถูกขนส่งโดยการเคลื่อนตัวตามแนวชายฝั่ง[ 16 ] [ 17 ]นอกจากการกักเก็บทรายแล้ว ระบบเหล่านี้ยังอาจถ่ายโอนหรือส่งผ่านทรายไปยังระบบชายหาดอื่นๆ ดังนั้น ระบบ สันดอน น้ำลงบริเวณปากอ่าว จึงเป็นแหล่งและอ่างเก็บที่ดีสำหรับงบประมาณตะกอน[ 16 ] [ 17 ]
การเคลื่อนย้ายข้ามชายฝั่ง
คลื่นซัดและกระแสน้ำสามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อปริมาณตะกอน แม้ว่าจะวัดได้ยากก็ตาม คลื่นซัดอาจเป็นกระบวนการกัดเซาะหรือการสะสม ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น เนื้อทรายและคลื่นแต่ละลูก แม้ว่าในช่วงอากาศดี ผลกระทบของคลื่นซัดจะน้อยมาก แต่ในช่วงพายุระดับน้ำทะเลอาจสูงขึ้นจนกัดเซาะเนินทรายและหน้าผา ทำให้ตะกอนจำนวนมากถูกทิ้งลงในพื้นที่ชายฝั่ง ซึ่งจะสามารถกลับคืนสู่เนินทรายได้ก็ต่อเมื่อถูกพัดพาโดยลมเท่านั้นในกรณีที่คลื่นพายุซัดทำให้ตะกอนถูกพัดพาไปสะสมบนบกจากพื้นที่ชายฝั่ง ตะกอนเหล่านั้นอาจก่อตัวเป็นพัดตะกอนหรือเปิดทางเข้าน้ำขึ้นน้ำลงใหม่ ซึ่งจะพัดพาตะกอนออกจากพื้นที่ชายฝั่ง[ 5 ]
การจัดการ
การบำรุงชายฝั่ง
เมื่อสภาพแวดล้อมชายฝั่งขาดแคลนตะกอน การเติมตะกอนโดยกิจกรรม ของมนุษย์เป็นวิธีหนึ่งในการรักษาสมดุลของปริมาณตะกอน การจัดการการ กัดเซาะชายฝั่ง ประเภทนี้ ได้รับการนำมาใช้ทั่วโลกเพื่อการอนุรักษ์และปกป้อง ตัวอย่างเช่น ที่ ชายหาด เมาท์มาอังกานุยในเกาะเหนือของนิวซีแลนด์ ซึ่งประสบปัญหาการกัดเซาะ ส่งผลให้เนินทรายชายฝั่งถอยร่นไปเกือบ 20 เมตร เมื่อ เริ่ม การขุดลอกบริเวณทางเข้าท่าเรือทอรองกาจึงมีการตัดสินใจว่าจะนำตะกอนที่ขุดออกไปใช้ในการเติมตะกอนให้กับชายหาดเมาท์มาอังกานุย ตะกอนถูกนำไปสะสมในบริเวณใกล้ชายฝั่งเพื่อส่งเสริมการสะสมตัวของชายหาดโดยการสร้างคันดินนอกชายฝั่ง ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าตะกอนส่วนใหญ่จากทั้งหมด 80,000 ลูกบาศก์ เมตรที่เติมลงในบริเวณใกล้ชายฝั่งได้ขึ้นฝั่งเพื่อเติมตะกอนให้กับชายหาดและชดเชยการขาดแคลนตะกอนในอดีต[ 18 ]การเติมตะกอนชายฝั่งถือเป็นวิธีแก้ไขอย่างรวดเร็วเพื่อพลิกกลับสถานการณ์การขาดแคลนตะกอน อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องดำเนินการเติมตะกอนอย่างต่อเนื่องเพื่อให้แน่ใจว่างบประมาณตะกอนยังคงสมดุล
การป้องกันชายฝั่ง
เมื่อทำการปกป้องชายฝั่ง สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่างบประมาณตะกอนสามารถได้รับผลกระทบอย่างไรเมื่อใช้เทคนิคการป้องกันชายฝั่งที่เหมาะสม บ่อยครั้งที่แผนการจัดการการกัดเซาะชายฝั่งได้ใช้โครงสร้างทางวิศวกรรมแบบ 'แข็ง' เป็นวิธีการปกป้องชายฝั่งจากการถอยร่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเขื่อนกันคลื่นซึ่งใช้ดักจับตะกอนที่เคลื่อนตัวตามแนวชายฝั่งซึ่งมักจะทำให้ชายหาดหายไป เขื่อนกันคลื่นสามารถเปลี่ยนแปลงงบประมาณตะกอนของชายฝั่งได้ โดยทำให้ชายหาดที่เคลื่อนตัวเพิ่มขึ้น แต่ในขณะเดียวกันก็ทำให้ชายหาดที่เคลื่อนตัวลดลง[ 19 ]แนวทางการจัดการนี้ไม่ค่อยได้ใช้ในปัจจุบัน เนื่องจากความรู้สมัยใหม่เกี่ยวกับพลวัตของชายฝั่งส่งเสริมการใช้แนวทางแบบ 'อ่อน' และเป็นธรรมชาติ เช่น การเติมและการอนุรักษ์ระบบธรรมชาติ เช่น เนินทราย
การวางแผนชายฝั่ง
การสามารถบูรณาการงบประมาณตะกอนเข้ากับแผนการจัดการชายฝั่งกำลังมีความสำคัญมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโลกปัจจุบันที่ประชากรส่วนใหญ่อาศัยและเป็นเจ้าของทรัพย์สินใกล้กับชายฝั่งมาก องค์ประกอบสำคัญอย่างหนึ่งที่ได้จากงบประมาณตะกอนคือความสามารถในการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาที่อาจเกิดขึ้นกับชายฝั่งเมื่อเวลาผ่านไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสร้างแผนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมครั้งใหญ่ เช่น การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล การบูรณาการงบประมาณตะกอนเข้ากับแผนชายฝั่งได้รับการยอมรับว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งในHawke's Bayของนิวซีแลนด์สำหรับการค้นหาข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับ เขต อันตรายการคุ้มครองทรัพย์สินชายหาด และการกัดเซาะชายฝั่ง ตลอดจนการประเมินความสำเร็จของกลยุทธ์การจัดการในปัจจุบัน[ 20 ]อุปสรรคสำคัญในการใช้งบประมาณตะกอนสำหรับการจัดการ และสิ่งที่น่าจะเป็นปัญหาพื้นฐานเกี่ยวกับงบประมาณตะกอนคือความซับซ้อนของมัน
อ่านเพิ่มเติม
- Bishop, P. และ Cowell, P., 1997. ปัจจัยทางธรณีวิทยาและเครือข่ายการระบายน้ำที่เป็นตัวกำหนดลักษณะของชายฝั่งที่จมอยู่ใต้น้ำและเว้าแหว่ง วารสารธรณีวิทยา, 105, 685-699.
- Cowell, PJ, Stive, MJ F., Niedoroda, AW, de Vriend, HJ, Swift, DJP, Kaminsky, GM และ Capobianco, M., 2003a. พื้นที่ชายฝั่ง (ตอนที่ 1): แนวทางเชิงแนวคิดสำหรับการสร้างแบบจำลองรวมของการเปลี่ยนแปลงชายฝั่งลำดับต่ำ วารสารการวิจัยชายฝั่ง, 19, 812-827.
- Cowell, PJ, Stive, MJF, Niedoroda, AW, Swift, DJP, de Vriend, HJ, Buijsman, MC, Nicholls, RJ, Roy, PS, Kaminsky, GM, Cleveringa, J., Reed, CW และ de Boer, PL, 2003b. พื้นที่ชายฝั่ง (ตอนที่ 2): การประยุกต์ใช้แบบจำลองรวมของการเปลี่ยนแปลงชายฝั่งระดับล่าง วารสารการวิจัยชายฝั่ง, 19, 828-848.
- Davies, JL, 1974. ส่วนประกอบของตะกอนชายฝั่ง. Australian Geographical Studies, 12, 139-151.
- Riedhammer, C.; Schwarz-Schulz, B. (2001). "แนวคิดการประเมินความเสี่ยงของสหภาพยุโรปที่เสนอใหม่สำหรับส่วนประกอบของตะกอน" วารสารดินและตะกอน 1 ( 2): 105. Bibcode : 2001JSoSe...1..105R . doi : 10.1007/BF02987715 . S2CID 83594496 .
- Sanderson, P. G และ Eliot, I. 1999. การแบ่งส่วนของตะกอนชายหาดตามแนวชายฝั่งตะวันตกเฉียงใต้ของออสเตรเลีย Marine Geology 162, 145-164.
- Short, ค.ศ. 2010. การขนส่งตะกอนรอบออสเตรเลีย – แหล่งที่มา กลไก อัตรา และรูปแบบสิ่งกีดขวาง วารสารการวิจัยชายฝั่ง 26(3) 395-402