See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF8549
ETF8549 (ETF8549) "Rannalähedase lainetuse ja rannasetete liikumise vaheliste seoste uurimine kruusa-veeristikurandlatel (1.01.2011−31.12.2014)", Hannes Tõnisson, Tallinna Ülikool, Ökoloogia Instituut.
ETF8549
Rannalähedase lainetuse ja rannasetete liikumise vaheliste seoste uurimine kruusa-veeristikurandlatel
Analysis of relationships between near-shore wave parameters and sediment movement on gravel-pebble shores
1.01.2011
31.12.2014
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.2. MaateadusedP510 Füüsiline geograafia, geomorfoloogia, mullateadus, kartograafia, klimatoloogia 1.4. Maateadused ja sellega seotud keskkonnateadused (geoloogia, geofüüsika, mineroloogia, füüsiline geograafia ning teised geoteadused, meteoroloogia ja ning teised atmosfääriteadused, klimatoloogia, okeanograafia, vulkanoloogia, paleoökoloogia100,0
AsutusRollPeriood
Tallinna Ülikool, Ökoloogia Instituutkoordinaator01.01.2011−31.12.2014
PerioodSumma
01.01.2011−31.12.20117 200,00 EUR
01.01.2012−31.12.20127 200,00 EUR
01.01.2013−31.12.20137 200,00 EUR
01.01.2014−31.12.20147 200,00 EUR
28 800,00 EUR

Seoses globaalsete muutustega Maa kliimas ja sellega seotud tormisuse kasvuga on kogu maailmas suurenenud huvi randlates toimuvate protsesside vastu. Oluline on ka aina suurenev surve ranniku kasutamisel. Randlas toimuvate protsesside parem tundmine aitab kaasa tõhusamate planeeringute koostamisele ning muudab ohutumaks ja efektiivsemaks rannikualade hõivamise ning aitab kohaneda kliimamuutuste mõjuga. Rannaprotsesside peamiseks mõjutajaks on tormilainetus, sellest tekkiv murdlusvool ja tormituultega kaasnev meretaseme ajutine tõus. Rannavööndis liikuvate setete hulga määramiseks on mitmeid mudeleid, mis käsitlevad peamiselt peeneteraliste setete liikumist ja on kohaldatud homogeensetele ookeanide randadele, kuid eriilmeliste randade puhul ei anna need looduslähedasi tulemusi. Planeeritava grandi raames koostatakse uuringualadest DGPS seadme ja madalvee külgsonari abil 3D randla mudel. Valitud profiilide veealustes osades kaardistatakse pindmiste setete levik ja vertikaalne lasuvus. Georadariga mõõdetakse rannamoodustiste erinevate kihtide paksust ja omavahelisi lasuvussuhteid. Analüüsitakse rannasetete lõimist ja litoloogilist koostist ning määratakse nende parameetrid. Grandi raames läbiviidava eksperimendi käigus paigutatakse valitud profiilidele erinevasse sügavusse eelnevalt koostatud ja värvitud settepesad, mille asukohad fikseeritakse ja asend pildistatakse. Tormiperioodi või ühe tormi vaibudes kontrollitakse ja korduspildistatakse settepesades toimunud muutusi. Eksperimendi vältel mõõdetakse RDCP-ga avamerel ja rannalähedases meres laineparameetreid. Rannaprofiili ja settepesade kordusmõõdistamiste tulemused seostatakse samaaegselt saadud laineparameetritega. Tulemused seotakse varemalt laborikatsetel kindlaks tehtud andmetega, kus analüüsiti kivimiosakeste suuruse ja nende liigutamiseks vajalike jõudude vahelisi seoseid. Töö käigus katsetatakse mudeleid SBEACH ja GENESIS, mille abil on võimalik prognoosida rannaprofiili ja rannajoone muutusi. Võrreldakse mudeli prognoositud muutusi mõõtmiste alusel registreeritutega ning analüüsitakse tulemuste lahknemise põhjuseid. Töö tulemusel kujuneb andmebaas, mille abil on võimalik leida seosed avamerel mõõdetavate ja tegelikult rannalahedasse merre jõudvate lainete parameetrite ning nende mõju ulatuse ja randlal asetleidnud muutuste vahel. Saadud andmete baasil püütakse liivarandade arengut iseloomustavat mudelit eksperimendi korras kohandada kruusa-veeristiku randade arengu iseloomustamiseks – prognoosimiseks.
Climate change associated with sea level rise and increased storminess has drawn the attention of coastal researchers to the processes occurring on seashores. Increasing human encroachment should be also considered a major impact on the development of seashores. Better understanding of shore processes contributes to efficient coastal management facilitating sustainable land use and exploitation of coastal resources. The main factors influencing shore processes are wave activity, swash and storm surges. While models exist to determine the volume of fine-grained sediment transported by currents in coastal waters, they tend to be simplistic and insufficient to advance our understanding of the complexities of shore processes. Among other deficiencies, such models assume linear shorelines and thus tend to give unreliable results where strongly indented shorelines and highly variable shore sediments exist. The project creates a 3D model of shore formations. The uppermost layers of deposits are mapped along the selected profiles. The geological structure of shore formations is examined. The grain size and lithological composition of shore deposits are analysed. During the experiments, selected piles of painted sediment fractions are deployed along the profiles. The exact locations of the piles are determined and photographed. Repetitive survey and photographs are taken after the end of a stormy period with the aim of mapping possible changes. Simultaneous RDCP measurements of hydrodynamic characteristics are taken 1-2 km off the shore. All the results of the experiments with painted sediment fractions are correlated with the results of simultaneous measurements of wave parameters. The collected data of the experiments are compared with the data of laboratory trials, where the relationships between the forces needed to move certain particles and grain size structure of sediments are analysed. CEDAS models, which simulate cross-shore profile and shoreline changes, are going to be used. The changes predicted by the models will be compared with the changes measured in the field, and any possible deviation will be analysed. An original dataset will be compiled as part of the experiment, which will then be used to investigate the relationships between measured or modelled wave parameters in the open sea, near-shore wave parameters and their impact on shore sediments of different grain size and lithological composition leading to geological changes on the shore.
Projekti üheks peamiseks eesmärgiks oli värvitud setete jälgimise meetodi väljatöötamine, mille abil oleks võimalik analüüsida setete liikumise suunda ning määratleda kulutus-, kuhje-, ja transiitalade piire. Kasutati setteid läbimõõduga 1-10 cm. Erineva jämedusega fraktsioonid värviti erineva värviga ja paigutati rannale ja kuni 10 m sügavusele merepõhja. Kogu eksperimendi vältel registreeriti lainetuse parameetrid. Mõne aja möödudes kaardistati setete liikumine võrreldes lähtekohaga. Võime teha järgnevad järeldused. Valdav osa tormilaineid Läänemere avarannikul murdub 2-4 m sügavusel rannanõlval. See murdumise tsoon võib ekstreemsete tormide korral nihkuda mere suunas ja ulatuda 6 m sügavusele rannikumerre (tuul 33 m/s, Hs 3,6 m). See on tsoon, kus toimub kruusa, veeriste, munakate ja isegi suuremate kivide aktiivne transport ranna suunas. Leiti, et kruus ja veerised hakkavad piki randa liikuma alles 1.5-2,5 m sügavusel rannikumeres (sõltuvalt tormide tugevusest ja rannanõlva iseloomust). Suurematel sügavustel oleme registreerinud vaid rannajoonega ristisuunalist liikumist. Aktiivsete kruusa-veeristikurandlate liikuv pealmine kiht (va distaalne osa) on õhem kui oodatud. Uuringualadel läbiviidud mõõtmised näitasid, et liikuva settematerjali kiht jääb üldjuhul vaid 20-40 cm piiresse, mis võimaldab suhteliselt väikest kogust värvitud setteid kasutades uurida seesuguste randade arengusuundi. Laevalained võivad omada olulist rolli setete liikumisel piirkondades, kus looduslik laine on nõrk või perioodidel, kui looduslik laine puudub (vaikne suveperiood). Tuulisema perioodi saabumisel taastub normaalne olukord. Aegna saare puhul võime öelda, et laevalained takistavad sealse sadama ummistumist ja hoiavad rannaprotsesse tasakaalus. Värvitud setteid on võimalik kasutada ka liivade liikumissuuna määramiseks sügavamas meres. Valminud töö tulemusi saab kasutada sadamate, laevateede ja uute rannakaitsemeetmete planeerimisel, kuna võrdlemisi lihtsal viisil on võimalik analüüsida setete liikumise iseärasusi ning määrata kulutus-, transiidi- ja kuhjealade piire.