2. Обсуждение результатов исследований
2.1. Трансформация схемы течений и поля мутности воды
Наиболее известные схемы течений в Керченском проливе, основанные на обобщении массива инструментальных наблюдений за период с 1926 по 1980 годы, были предложены Э. Альтманом. Они отражают циркуляцию при генеральных переносах вод из Черного моря в Азовское и из Азовского в Черное до сооружения дамбы. Аналогичные схемы, предложенные Ломакиным, основаны на материалах короткой эмпирической выборки (с 2003 по 2006 гг.), включающей как спутниковые, так и инструментальные наблюдения за течениями. Они дают представления о циркуляции вод после сооружения дамбы. Схемы, рассчитанные путем численного моделирования , отражают циркуляцию вод в проливе после сооружения дамбы в зависимости от направления преобладающих ветров.
Не вдаваясь в детальный анализ существующих представлений о циркуляции вод в Керченском проливе, отметим основные участки акватории, для которых сложились очевидные изменения закономерностей движения вод. Таких участков, на наш взгляд, по крайней мере, два. Это Таманский залив и район острова Тузла.
Согласно Альтману, в Таманском заливе до сооружения дамбы преобладало (независимо от направления генерального потока вод через пролив) циклоническое движение вод. После сооружения дамбы, согласно, при генеральном переносе вод через пролив из Черного моря в Азовское траектория движения вод в Таманском заливе сменилась на антициклоническую.
Подтверждается это и моделированием течений в Таманском заливе при условиях южных ветров.
Нам представляется, что схема течений в Таманском заливе (рис. 3), полученная в результате моделирования, которая не нашла отражения в схемах циркуляции вод Керченского пролива, основанных на данных контактных наблюдений, представляется адекватной реальным течениям в проливе.
В районе о. Тузла произошли более значительные изменения, как количественных, так и качественных показателе циркуляции вод. Дамба привела к интенсификации течений у западной и восточной оконечностей косы, в том числе и в основном судоходном канале. Об этом свидетельствуют результаты численного моделирования, косвенные признаки и данные инструментальных измерений характеристик течений. В октябре 2003 г. на участке канала в Павловской узкости (у северной оконечности о. Тузла), у дна инструментально зафиксированы течения со скоростью 2-3 узла. К моменту завершения строительства тузлинской дамбы (согласно устного сообщения профессора Щипцова) скорость течения в восточной узкости достигала 5-7,5 узлов.
В марте 2004 года у восточной оконечности о. Тузла инструментально в экспедиции МГИ, а также по спутниковым данным обнаружены аномальные, не встречавшиеся ранее ситуации, когда при генеральном черноморском переносе, поток вод в этой узкости был направлен в черноморскую часть пролива, что может быть следствием появления в Таманском заливе антициклонического круговорота вод.
При южных ветрах поток вод, выходя из Павловской узкости проникает в Таманский залив и делится на две части. Первый поток участвует в антициклоническом движении вод Таманского залива, второй – разворачивается по циклонической траектории и выходит из Таманского залива. При этом, между к. Чушка и о.Тузла формируется устойчивое циклоническое вихревое образование.
Можно утверждать, что для черноморского тип течений после сооружения тузлинской дамбы изменилась кинематическая структура вод в районе, расположенном к северу от Павловской узкости. До строительства дамбы в этом месте к основному потоку черноморских вод присоединялась струя из Таманского залива, в современных условиях – от потока черноморских вод отделяется ветвь течения, проникающая в Таманский залив .
После сооружения дамбы появились признаки усиления течений и вдоль южного побережья о. Тузла. Пока нам не известны данные инструментальных наблюдений, но косвенные признаки, в частности полосы взмученных вод, наблюдаемые на спутниковых снимках, свидетельствуют об усилении мутьевых потоков и размыве южного и особенно юго-восточного берегов острова и соответствующих подводных склонов.
В ходе экспедиций, проведенных МГИ и Институтом геологических наук НАН Украины в 2007-2008 гг., вдоль северного побережья острова выявлена зона низкой гидродинамической активности и интенсивного осадконакопления.
Как следствие изменений и интенсификации локальной системы течений вокруг о. Тузла и в Таманском заливе, а также в результате периодически ведущихся дноуглубительных работ между о. Тузла и дамбой, в проливе возникли новые мощные источники взвешенного в воде вещества.
Анализ поля взвеси показал, что в современных условиях активно размываются западная и восточная оконечности острова, юго-восточная часть, а также северный склон острова.
Постоянно присутствующие у западной и восточной оконечностей острова потоки взмученных вод, ориентированные вдоль струй течений омывающих остров, отчётливо фиксируются на спутниковых снимках. До строительства дамбы берега острова на снимках имели четкие очертания, а мутьевые потоки не наблюдаются.
Анализ структуры поля взвеси (мутности), по данным зонда-мутномера подтвердил существование максимумов данной характеристики в районах обеих оконечностей острова и у его северного склона. Дополнительно эти данные позволили обнаружить интенсивно размываемые южной и юго-восточной части островного склона. Мутность на этих участках в подповерхностном слое и у дна достигает 10-12 ЕМФ, что на порядок выше фоновых значений, характеризующих воды прилегающих акваторий.
На рисунке также видно, что с юга и севера от о. Тузла находятся воды с качественно различными свойствами. Их мутность различается в 15 раз.
Это указывает на существенную изолированность Таманского залива от южной части Керченского пролива. В этом очевидна негативная роль дамбы, как механического препятствия для вентилирования акватории Таманского залива.