Wpływ spiętrzeń sztormowych na przebudowę profilu wybrzeża wydmowego Mierzei Bramy Świny

Spiętrzenia sztormowe to główny czynnik erozji wydm nadmorskich. Na przykładzie jednego profilu przedstawiono w pracy zmiany nadbrzeża wydmowego (wydmy przedniej) i plaży wywołane przez zarejestrowane spiętrzenia sztormowe w latach 2001– 2010. Wybrano profil wybrzeża kształtowanego przez procesy naturalnie, typowy dla odcinka akumulacyjnego z tendencjami do okresowej erozji. Profil ten, na 416 km wybrzeża, położony jest w zachodniej części Mierzei Bramy Świny. Celem podjętych analiz było określenie zależności zmian rzeźby od parametrów spiętrzenia sztormowego. Metody pracy polegały na pomiarach niwelacyjnych wzdłuż profilu przed i po spiętrzeniu sztormowym. W programach kalkulacyjnych obliczono parametry charakteryzujące rzeźbę. Pomierzone parametry rzeźby i jej zmian w profilu poprzecznym zestawiono z określonymi parametrami spiętrzeń sztormowych. Zarejestrowane wielkości zmiany rzeźby są inne po każdym analizowanym sztormie. Wpływa na to początkowa wysokość i nachylenie profilu plaży oraz długość trwania spiętrzeń i wysokość poziomu morza. Uzyskano, między innymi, korelację pomiędzy zmianami rzeźby wydmy i plaży z długością spiętrzenia i wysokością poziomu morza. Badania potwierdziły, że głównym parametrem spiętrzenia odpowiedzialnym za wielkość erozji (cofania lądu i zmiany objętości) jest poziom morza i wyjściowa wysokość plaż.

Storm surge is a major factor of coastal dune erosion. The paper presents foredune and beach profile changes caused by several storms since 2001 till 2010 on Swina Gate Sandbar localized on west Polish coast (fig. 1). During that time some heavy storm surges were recorded (Table 1) with water level 1 to 1,5 m higher than asl. The study concerns the site at the 416 km profile of the Polish coast. The selected section of the sandbar shows variable condition of development with big dynamics of foredune and beach height changes (fig. 2). The aim of the study is to compare the measured relief and volume changes of the foredune and beach with the parameters of detailed storm surges. The method of the study depended on repeatable profiles measurement across the coast line before and after each noticed storm surge (fig. 4). During the study samples of surface sediments were also collected. Due to observed relief changes along the profile some variables of relief changes and storm parameters were used (described in table 2 an on fig. 3). The measured relief variables were compared to storm surges’ parameters. The sand volume changes were calculated on the basis of the summed height changes for each form (runnel, foredune and beach). Each studied storm caused different relief deformation (fig. 4, fig. 5). After each heavier storm surge recession of the foredune is reaching 5 to 7 m, with sand volume loses (ΔQw) ranging from 5 to 7 m3 per 1 m of the profile width (fig. 6). Furthermore, the composition of surface sediments was coarser after each storm surge (fig. 7). The results of the study show a relationship between foredune erosion and sea level height and duration of storm surge (table 2). The foredune may be totally washed off after several successive storms (fig. 4), as in years 2002 or 2007. Recorded relief changes were different after each storm. It was caused by variable upper beach height before the storm. Beach (upper) height is a very important factor influencing the rate of foredune retreat. Each storm is reaching beaches lover than 2 m and waves runup can exceed height of 3,5 m asl. The higher beach is the smaller foredune erosion was observed. The strongest correlation was between sand volume changes in the foredune (ΔQw) or in beach (ΔQp) with water level height (Hm), storm duration (Tf) and its number (Lf) (fig. 8).