Współczesna dynamika plaż i wydm w środkowej części Mierzei Wiślanej oraz prognoza ich zmian po wykonaniu falochronów kanału = Contemporary dynamics of the beaches and dunes in the central part of the Vistula Sandbar, as well as forecast changes following the construction of canal breakwaters

Łabuz, Tomasz Arkadiusz

doi:0033-2143 (print)

- ris
- BibTeX
- EndNote
- Csv

Współczesna dynamika plaż i wydm w środkowej części Mierzei Wiślanej oraz prognoza ich zmian po wykonaniu falochronów kanału = Contemporary dynamics of the beaches and dunes in the central part of the Vistula Sandbar, as well as forecast changes following the construction of canal breakwaters Łabuz, Tomasz Arkadiusz

Object structure

Przegląd Geograficzny T. 94 z. 1 (2022)

Łabuz, Tomasz Arkadiusz : Autor

dynamika plaż ; rozwój wydm ; erozja sztormowa ; akumulacja eoliczna ; przekop Mierzei Wiślanej

Od stycznia 2020 r. w środkowej części Mierzei Wiślanej powstaje kanał żeglugowy, dla którego buduje się falochrony wychodzące w Zalew Wiślany i w Zatokę Gdańską. W pracy przedstawiono wyniki badań terenowych nad dynamiką tej części mierzei w latach 2003‑2020 w warunkach naturalnego rozwoju brzegu. Środkowy odcinek brzegu Mierzei Wiślanej to odcinek akumulacyjny. Odbudowę wydm zapewnia przeważający transport osadu po plaży przez wiatr z kierunku SW-W. Dynamika zmian plaż i wydm w skali wielolecia nie jest duża. Plaże nie ulegają trwałej erozji, a położenie podstawy wydm zmienia się od -2 do 1 m/r. W krótkich okresach po największych spiętrzeniach sztormowych erozja wydm jest znacznie większa. Dochodzi do 4‑6 m. W pracy analizowano współczesną dynamikę brzegu i nadbrzeża tego odcinka w okresie 2003‑2020. Na tej podstawie przedstawiono prawdopodobne tempo i kierunek zmian brzegu: plaż i wydm po obu stronach realizowanej inwestycji. Falochrony osłaniające kanał od strony morza spowodują przerwanie transportu eolicznego w kierunku wschodnim. Przy zachodnim falochronie nastąpi przyrost szerokości plaży i rozwój nowej wydmy przedniej. Po stronie wschodniej będzie następowała znacznie szybsza erozja plaż i wydm niż prognozowana w raportach przygotowanych przed budową przekopu. Powodem będzie ujemny bilans osadu w strefie plaży. Brak dostaw osadu spowoduje po każdym sztormie z poziomem morza H>1 m erozję wydm o 2‑5 m. Tempo dalszego cofania będzie uzależnione od liczby pojawiających się w okresie jesienno-zimowym spiętrzeń, w tym przy wyższym od 1 m poziomie morza. Ich prawdopodobieństwo w Gdańsku w XXI w. jest sześciokrotnie wyższe niż w wieku XX. Pogłębiające się uwarunkowania erozyjne brzegu będą sięgać do Krynicy Morskiej, gdzie odbudowa wydm po sztormach była dotychczas związana z transportem osadu z kierunku zachodniego. ; The aim of the work described here has been to analyse contemporary changes along the shore along the central part of the Vistula Sandbar located on the Baltic’s south coast. There, breakwaters are being installed to protect the canal cut that has been under construction since 2020 (fig.1). Shoreline changes involving both dunes and beaches have been predicted to arise following construction of breakwaters, which will obviously influence the dynamics of the previously natural shore of the Sandbar. Factors exerting done in the 2003‑2020 period. The section of the Sandbar under discussion (the middle part, at km 18‑25, fig. 1, 2) has so far shown only limited accumulation trends. Plate 1 presents different relief of the foredunes caused by storm surges and aeolian processes. The wind regime for 2001‑2017 features the more marked presence of wind from the W and SW sector. Aeolian accumulation caused by such westerly winds is rebuilding the beach and dune in the investigated area (fig. 6‑8). The strongest winds are those from the NW that arise during the autumn-winter period. The orientation of the sandbar coast ensures that erosion in the course of storm surges is different. The middle part of the Vistula Sandbar is only eroded during the highest storm surges (fig. 3). Over the research period, it was possible to observe erosion of various types caused by storm surges recorded in Gdańsk. Since 2003, there have been several storm surges featuring a water level higher than 1.2 m AMSL. Each such surge ensures severe erosion of dunes (as in 2004, 20006, 2007, 2012, 2017 and 2019). Storm erosion is a major factor in dune development: the higher the surge, the higher the levels of water run up and coastal erosion (fig. 4). During the highest surges (featuring water of H>1.2 m AMSL, the run-up is of almost 4 m AMSL. The mean rate of retreat at the base of the foredune is 3‑4 m, while the maximum reaches 7‑8 m. In the periods between storms, the areas at the bases of dunes increases by 0.8 to 1.5 m/y. Reconstruction of the dunes took place up to 2‑3 years after a major storm surge. The sand building foredunes is fine and medium (average 0.20‑0.21 mm). There are fines sands along the whole Vistula Sandbar, while beach dune sand is coarser. The coarsest sand is the type that builds the beach ridge (0.3‑0.4 mm). This type of material comes from the cliffs of the Sambian Peninsula located in the NE part of the Gulf of Gdańsk. Plants scattered across the beach ensure aeolian accumulation on the upper beach. Beach height is often higher than the highest water run-up during storm surges, with this serving to safeguard dunes against erosion. Beach width is almost widest on the investigated part of Sandbar (other than at the mouth of the Vistula delta), exceeding 41 m on average (figs. 1C and 5). The foredune dynamics are not great (figs. 6 and 7). However, there are more major increases in years lacking storm erosion, with the height of foredunes exceeding 4‑5 m. Neighbouring sections of coast lack such foredunes, however – meaning that erosion is more marked there than along the Sandbar’s central stretch. The area under study is one of two accumulating sections of the Vistula (the second being in the Vistula Delta). Analyses show that breakwaters constructed will block sediment transport on both the shore and the beach. All aeolian sediment will accumulate on the western side of the Canal that is to be completed (at km 26‑25). There will be new dune growth and beach widening. Sand will not be transported eastwards (at km 23‑18 and further east to Krynica Morska). Dunes will not develop in this section, and that will ensure the development of erosive tendencies. The erosion of dunes will take place on the eastern side of breakwaters and may exceed 0.5 to 1.2 m/y (fig. 8). Annual rates of erosion will depend on the number of strong storm surges with sea level H > 1 m. Such surges occur more frequently than they did in the 20th century.

Badyukova, E.N., Zhindariev, L.A., Lukyanova, SA, & Soleva, G.D. (2011). The geological-geomorphological structure of the Baltic (Vistula) Spit. Oceanology, 51(4), 675‑682. https://doi.org/10.1134/S0001437011040023
Bohdziewicz, L. (1963). Przegląd budowy geologicznej i typów polskich wybrzeży. W: A. Mielczarski, (red.), Geologia i zagadnienia pokrewne (s. 10‑41). Materiały do monografii polskiego brzegu morskiego, 5. Gdańsk-Poznań: Instytut Budownictwa Wodnego PAN.
Dembicki, E. (red.). (2007). Studium wykonalności inwestycji budowa kanału żeglugowego przez Mierzeję Wiślaną. Gdańsk: Polbud Pomorze, Przedsiębiorstwo Geosyntex Spółka z o. o., Fundacja Naukowo-Techniczna.
Dubrawski, R., & Zawadzka-Kahlau, E. (2006). Przyszłość ochrony polskich brzegów morskich. Gdańsk: Instytut Morski.
Dziadziuszko, Z., & Jednorał, T. (1987). Wahania poziomów morza na polskim wybrzeżu Bałtyku. Studia i Materiały Oceanologiczne, 52, Dynamika Morza, 6, 215‑238.
Dziadziuszko, Z., & Jednorał, T. (1996). Zagrożenia powodziowe spowodowane spiętrzeniem sztormowymi u brzegów Bałtyku i Zalewu Wiślanego. Wiadomości Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, 19, 123‑133.
Fedorowicz, S., Gołębiewski, R., & Wysiecka, G. (2009). The age of the dunes of the Vistula Spit in the vicinity of Stegna. Geologija, 51(3‑4), 139‑145. https://doi.org/10.2478/v10056-009-0015-z
Fedorowicz, S., Zieliński, P., Wysiecka, G., & Houb, B. (2012). Phases of aeolian accumulation on the Vistula Spit (Southern Baltic Sea) in the light of TL dating and analysis of a digital elevation model. Geological Quarterly, 56(2), 345‑352. https://doi.org/10.7306/gq.1
Gajewski, J., Gajewski, L., Jednorał, T., & Lewandowski, A. (1995). Symulacja morskich procesów litodynamicznych wzdłuż Mierzei Wiślanej. Inżynieria Morska i Geotechnika, 6, 284‑291.
Gołębiewski, R. (1967). Z badań nad ruchem rumowiska wzdłuż Mierzei Wiślanej. Zeszyty Geomorfologiczne, 9, Gdańsk: WSP, 223‑230.
Górecka, I. (1995). The dynamic of the surface bottom sediments at the sea-floor along the Vistula Spit shoreface. Geological Quarterly, 39(2), 255‑270.
Jednorał, T. (red.). (1996). Dynamika morza i strefy brzegowej w Zatoce Gdańskiej. Wpływ planowanego kanału żeglugowego w polskiej części Mierzei Wiślanej na zmiany morskich procesów hydrodynamicznych po odmorskiej stronie strefy brzegowej Mierzei Wiślanej. Gdańsk: Instytut Morski.
Kaczmarek, L.M., Biegowski, J., Gaca, K., Gąsiorowski, D., Kaźmierski, J., Ostrowski, R., Perfumowicz, T., Pruszak, Z., Schönhofer, J., Skaja, M, Szmytkiewicz, M., & Szmytkiewicz, P. (2008). Analiza procesów hydro- i litodynamicznych w rejonie planowanego przekopu przez Mierzeję Wiślaną i predykcja wpływu przekopu na brzeg morski wraz z oceną intensywności zapiaszczania (zamulania) toru wodnego na odcinku od przekopu do portu w Elblągu. Raport końcowy z realizacji projektu badawczego rozwojowego na zlecenie Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego, Gdańsk: IBW PAN.
Kaczmarek, L.M., Ostrowski, R., Skaja, M., & Szmytkiewicz, M. (2009). Wpływ falochronów osłaniających wejście do planowanego przekopu przez Mierzeję Wiślaną na zmiany położenia linii brzegowej. Inżynieria Morska i Geotechnika, 2, 262‑268.
Kobelyanskaya, J., Bobykina, V.B., Piekarek-Jankowska, H. (2011). Morphological and lithodynamic conditions in the marine coastal zone of the Vistula Spit (Gulf of Gdańsk, Baltic Sea). Oceanologia, 53(4), 1027‑1043. https://doi.org/10.5697/oc.53-4.1027
Kobelyanskaya, J., Piekarek-Jankowska, H., Bobykina, W.P., Boldyriew, W.L., Wolkowa, I.I., & Szaplygina, T.W. (2008). Problemy zagospodarowania i ochrony środowiska w polskiej i rosyjskiej części Mierzei Wiślanej. W: K. Furmańczyk (red.), Morze-ląd wzajemne relacje, 3. Zintegrowane Zarządzanie Obszarami Przybrzeżnymi w Polsce - stan obecny i perspektywy (s. 171‑180). Szczecin: Uniwersytet Szczeciński.
Kobelyanskaya, J., Piekarek-Jankowska, H., Boldyrev, V.L., Bobykina, V.B., & Stępniewski, P. (2009). The morphodynamics of the Vistula Spit seaward coast (Southern Baltic, Poland, Russia). Oceanological and Hydrobiological Studies, 28(1), 41‑56.
Łabuz, T.A. (2006). Wydmy nadmorskie Mierzei Wiślanej i ich zagospodarowanie. W: Materiały konferencji: Perspektywy zrównoważonego rozwoju Mierzei Wiślanej, Mierzeja 2006, 21‑22.09.2006 (s. 34). Gdynia: GTN, KBM PAN, IO Uniwersytet Gdański.
Łabuz, T.A. (2007). Współczesne przekształcenia antropogeniczne środowiska wydm nadmorskich Mierzei Wiślanej. W: E. Smolska, P. Szwarczewski (red.), Zapis działalności człowieka w środowisku przyrodniczym (s.79‑88). Warszawa: Wydawnictwo Szkoły Wyższej Przymierza Rodzin.
Łabuz, T.A. (2012). Zmienność rzeźby i położenia wydm przednich na Mierzei Wiślanej pomiędzy rokiem 2003 a 2010. W: W. Florek (red.), Geologia i geomorfologia pobrzeża i południowego Bałtyku, 9 (s.111‑123). Słupsk: Pomorska Akademia Pedagogiczna.
Łabuz, T.A. (2014). Erosion and its rate on an accumulative Polish dune coast: the effects of the January 2012 storm surge. Oceanologia, 56(2), 307‑326. https://doi.org/10.5697/oc.56-2.307
Łabuz, T.A. (2015). Metody badań terenowych w analizie zmian ukształtowania akumulacyjnych odcinków wydm nadmorskich polskiego wybrzeża. Landform Analysis, 28, 45‑60.
Łabuz, T.A. (2019). Spiętrzenia sztormowe w XXI w. (w latach 2000‑2019) i ich wpływ na erozję wybrzeża wydmowego w Polsce. W: Abstrakty. II Konferencja Naukowa Polskich Badaczy Morza, 24‑25.2019 (s. 77). Gdynia: Uniwersytet Gdański.
Majewski, A. (1998). Katastrofalne sztormy i powodzie u południowych brzegów Morza Bałtyckiego. Inżynieria Morska i Geotechnika, 2, 67‑69.
Mielczarski, A. (1997). Ostatnie pięćset lat rozwoju Mierzei Wiślanej. W: W. Florek (red.), Geologia i Geomorfologia Pobrzeża i Południowego Bałtyku, 3 (s. 211‑229). Słupsk: Wyższa Szkoła Pedagogiczna.
Miętus, M., Filipiak, J., & Owczarek, M. (2004). Klimat wybrzeża południowego Bałtyku. Stan obecny i perspektywy zmian. W: J. Cyberski (red.), Środowisko polskiej strefy południowego Bałtyku - stan obecny i przewidywane zmiany w przededniu integracji europejskiej (s. 11‑44). Gdańsk: Gdańskie Towarzystwo Naukowe.
Mojski, J.E. (1995). Geology and evolution of the Vistula Delta and Vistula Bar. W: K. Rotnicki (red.), Polish coast past, present and future. Journal of Coastal Research, Special Issue, 22, 141‑149.
Musielak, S. (1980). Współczesne procesy brzegowe w rejonie Zatoki Gdańskiej. W: B. Rosa (red.), Peribalticum (s.17‑30). Gdańsk: Gdańskie Towarzystwo Naukowe.
Ostrowski, R., Pruszak, Z., Skaja, M., & Szmytkiewicz, M. (2010). Variability of hydrodynamic and lithodynamic coastal processes in the east part of the Gulf of Gdańsk. Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics, 57(2), 139‑153.
Pawelec, Z. (red.). (2015). Prognoza oddziaływania na środowisko programu wieloletniego: Budowa drogi wodnej łączącej Zalew Wiślany z Zatoką Gdańską, 1. Gdynia: Urząd Morski w Gdyni.
Przewoźniak, M. (red.). (2012). Prognoza oddziaływania na środowisko programu wieloletniego: Budowa drogi wodnej łączącej Zalew Wiślany z Zatoką Gdańską, 1. Gdynia: Urząd Morski w Gdyni.
Raport o oddziaływaniu na środowisko przedsięwzięcia pn. Budowa drogi wodnej łączącej Zalew Wiślany z Zatoką Gdańską. (2018). Gdańsk: Eko Konsult ASE.
Rosa, B. (1963). O rozwoju morfologicznym wybrzeża Polski w świetle dawnych form brzegowych, Studia Societatis Scientarum Torunensis, 5. Toruń: Państwowe Wydawnictwo Naukowe.
Shuisky, Y.D., Vykhovanetz, G.V., & Łabuz, T.A. (2006). Ulsłowia i cislienie wieliciny eolowo procesa perenoska pieska na jużnych bieriegach Baltyjskowo Morja. Odessa National University Herald, 11(3), 148‑165.
Szermer, B. (1998). Czy należy przekopać Mierzeję Wiślaną. Inżynieria Morska i Geotechnika, 4, 204‑210.
Szmytkiewicz, M. (2018). Ocena oddziaływania falochronów osłaniających wejścia do projektowanego kanału żeglugowego w rejonie Nowego Światu na brzegi Mierzei Wiślanej. Inżynieria Morska i Geotechnika, 6, 384‑394.
Szmytkiewicz, M., Sulisz, W., Ostrowski, R., Paprota, M., Piotrowska, D., Pruszak, Z., Skaja, M., & Szmytkiewicz, P. (2017). Badanie falowania i ruchu rumowiska dla inwestycji pod nazwą "Budowa drogi wodnej łączącej Zalew Wiślany z Zatoką Gdańską". Gdańsk: IBW PAN.
Tomczak, A. (1990). O fazach rozwoju Mierzei Wiślanej w najmłodszym holocenie w świetle dat radiowęglowych. W: Przewodnik LXI Zjazdu Polskiego Towarzystwa Geologicznego w Gdańsku (s. 136‑139). Kraków: Wydawnictwo AGH.
Trzeciak, S. (2001). Wiatry sztormowe na polskim wybrzeżu Bałtyku, Wydawnictwa Wyższej Szkoły Morskiej, 36. Szczecin: Wyższa Szkoła Morska.
Ustawa z dnia 25 września 2015 r. o zmianie ustawy o ustanowieniu programu wieloletniego "Program ochrony brzegów morskich z 2003 r." Dz.U. 2015 poz. 1700. Pobrane z: http://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp? id=WDU20150001700 (07.11.2020).
Vykhovanetz, G.V., & Łabuz, T.A. (2005). Eołowyje pieriemieszczenie nanosow wo wre mija diejstwa Silnowo wietra na jużnych bierjegach Bałtyjskowo Morja. Falz-Fein Readings, 1 (s. 111‑115). Chersoń: Chersoński Uniwersytet Państwowy.
Wiśniewski, B., & Wolski, T. (2009). Katalogi wezbrań i obniżeń sztormowych poziomów morza oraz ekstremalne poziomy wód na polskim wybrzeżu. Szczecin: Akademia Morska.
Wróblewski, A. (1992). Analysis and forecast of long-term sea level changes along the Polish Baltic Sea coast. Part I Annual sea level maxima. Oceanologia, 33, 65‑85.
Zawadzka-Kahlau, E. (1999). Tendencje rozwojowe polskich brzegów Bałtyku Południowego. Gdańsk: Instytut Budownictwa Wodnego PAN.
Zawadzka-Kahlau, E. (2012). Morfodynamika brzegów wydmowych południowego Bałtyku. Gdańsk: Uniwersytet Gdański.
Zeidler, R.B., Wróblewski, A., Miętus, M., Dziadziuszko, Z., & Cyberski, J. (1995). Wind, wave and storm surge regime at the Polish Baltic coast. W: K. Rotnicki (red.), Polish coast past, present and future. Journal of Coastal Research, Special Issue, 22, 33‑54.