On the Mechanisms Generating the Nearshore Bars on a Sandy Coastal Slope

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The study is aimed at investigation of the problem in what conditions the morphodynamic self-organizational mechanism controlling the growth of small perturbations arisen on bed could be responsible for the nearshore bars development. A simplified sediment transport model is used in which the sediment discharge is turned out directly proportional to the local bed slope. This model allows reducing the problem to an analytical solving of the diffusion equation which gives the base to predict the evolution of perturbation arisen on bed. The conclusion is argued that the favorable preconditions for the nearshore bar formation can exist in the case of onshore sediment transport associated with the dominating contribution of wave asymmetry in transport process. However under conditions of steep stormy waves the undertow is developed providing offshore sediment flux from the beach. In this case, the breaker bar is formed by two mechanisms–self-organization and convergence of opposite sediment fluxes. The results obtained are in agreement with available data and also assist to explain some properties of multiple-bar systems found out from observations.

About the authors

I. O. Leont’yev

Shirshov Institute of Oceanology RAS

Author for correspondence.
Email: igor.leontiev@gmail.com
Russia, Moscow

References

  1. Леонтьев И.О. Профиль равновесия и система подводных береговых валов // Океанология. 2004. Т. 44. № 4. С. 625–631.
  2. Леонтьев И.О. Динамика берегового профиля с подводными валами в масштабе штормового цикла // Океанология. 2020. Т. 60. № 5. С. 805–813. https://doi.org/10.31857/S0030157420050123
  3. Леонтьев И.О., Афанасьев В.В., Уба А.В. Ритмические структуры контура берега в заливе Терпения острова Сахалин // Океанология. 2019. Т. 59. № 3. С. 497–505. https://doi.org/10.31857/S0030-1574593497-505
  4. Aagaard T., Davidson-Arnott R., Greenwood B., Nielsen J. Sediment supply from shoreface to dune: linking sediment transport measurements and long-term morphological evolution // Geomorphology. 2004. V. 60. P. 205–224.
  5. Arcilla A.S., Roelvink J.A., O’Connor B.A. et al. The Delta Flume 1993 Experiment // Proc. Int. Conf. “Coastal Dynamics’94”. 1994. Barcelona. P. 488–502.
  6. Ashton A.D., Murray A.B. High-angle wave instability and emergent shoreline shapes: 1. Modeling of sand waves, flying spits and capes // J. of Geophys. Res. 2006. V. 111. F04012. https://doi.org/10.1029/2005JF000422
  7. Bowen A.J., Huntley D.A. Waves, long waves and nearshore topography // Marine Geol. 1984. V. 60. P. 1–13.
  8. Brinkkemper J.A., Aagaard T., de Bakker A.T.M., Ruessink B.G. Shortwave sand transport in the shallow surf zone // J. Geophys. Res. Earth Surface. 2018. V. 123. P. 1145–1159. https://doi.org/10.1029/2017JF004425
  9. Cowell P.J., Thom B.G. Morphodynamics of coastal evolution. // Coastal evolution: late quarternary shoreline morphodynamics / R.W.G. Carter, C.D. Woodroffe (Eds.). Cambridge Univ. Press, 1995. P. 33–86.
  10. Dronkers J. Dynamics of coastal systems. Advanced series on ocean engineering. V. 25. World Scientific, 2005.
  11. Eichentopf S., Caceres I., Alsina J.M. Breaker bar morphodynamics under erosive and accretive wave conditions in large-scale experiments // Coastal Eng. 2018. V. 138. P. 36–48.
  12. Falqués A., Coco G., Huntley D.A. A mechanism for the generation of wave-driven rhythmic patterns in the surf zone // J. of Geophys. Res. 2000. V. 105. № C10. P. 24 071–24 087.
  13. Falqués A., Dodd N., Garnier R. et al. Rhythmic surf-zone bars and morphodynamic self-organization // Coastal Eng. 2008. V. 55. P. 622–641.
  14. Grossmann F., Hurther D., van der Zanden J. et al. Near-bed sediment transport during offshore bar migration in large-scale experiments // J. of Geophys. Res. Oceans. 2021. V. 127. e2021JC017756. https://doi.org/10.1029/2021JC017756
  15. Holman R.A., Bowen A.J. Bars, bumps and holes: models for the generation of complex beach topography // J. of Geophys. Res. 1982. V. 87. № C1. P. 457–468.
  16. Larson M., Kraus N.C. SBEACH: numerical model for simulating storm-induced beach change. Tech. Rep. CERC-89-9. 1989. US Army Eng. Waterw. Exp. Station. Coastal Eng. Res. Center.
  17. Leont’yev I.O. Randomly breaking waves and surf-zone dynamics // Coastal Engineering. 1988. V. 12. P. 83–103.
  18. Miller C.D., Barcilon A. Hydrodynamic instability in the surf zone as a mechanism for the formation of horizontal gyres // J. Geophys. Res. 1978. V. 83. № C8. P. 4107–4116.
  19. Ribas F., Falqués A., Plant N., Hulscher S. Self-organization in surf zone morphodynamics: alongshore uniform instabilities // Proc. Int. Conf. “Coastal Dynamics’01”. 2001. Sydney. P. 1068–1077.
  20. Ruessink B.G., Terwindt J.H.J. The behavior of nearshore bars on the time scale of years: a conceptual model // Marine Geol. 2000. V. 163. P. 289–302.
  21. Van Rijn L.C., Ruessink B.G., Mulder J.P.M. Summary of project results // Coast3D–Egmond. The behavior of a straight sandy coast on the time scale of storms and seasons. Amsterdam: Aqua Publ., 2002.
  22. Wijnberg K.M., Kroon A. Barred beaches // Geomorphology. 2002. V. 48. P. 103–120.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (94KB)
3.

Download (56KB)
4.

Download (42KB)
5.

Download (47KB)

Copyright (c) 2023 И.О. Леонтьев

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».