Введение
Тип почвы, образованный осаждением в устьях рек Глубина залива состоит из толстых отложений мягкой, неконсолидированной глинистой глины, насыщенной водой; эти слои почвы расположены на дне некоторых устьев рек, которые обычно находятся в умеренных регионах, которые пережили циклические ледниковые циклы. Примерами являются залив Кейп-Код, заповедник Чонгмин Донгтан в Шанхае, Китай, заповедник Банк-д'Аргуин в Мавритании, Бристольский канал в Великобритании, остров Мандо в Вадденском море в Дании, залив Флориды, залив Сан-Франциско, залив Фанди, залив Каско, залив Пенобскот и залив Морро. Грязь залива проявляет низкую сдвиговую прочность, высокую сжимаемость и низкую проницаемость, что делает ее опасной для строительства в сейсмически активных регионах, таких как район залива Сан-Франциско. Типичная объемная плотность заливных грязей составляет примерно 1,3 грамма на кубический сантиметр. Грязь залива часто имеет высокое содержание органических веществ, состоящих из разлагающихся организмов на более низких глубинах, но может также содержать живых существ, когда они встречаются в верхнем слое почвы и становятся открытыми при низком приливе; затем они называются грязевыми равнинами, важной экологической зоной для береговых птиц и многих видов морских организмов. Большое внимание не уделялось возникновению глубоких заливных грязей до 1960-х и 1970-х годов, когда внедрение разработок в некоторые североамериканские заливы усилилось, что потребовало геотехнического проектирования фундаментов. У залива есть собственная официальная геологическая аббревиатура: обозначение для квартерного более старого залива - Qobm, а аббревиатура для квартерного молодого залива - Qybm. Аллювиальный слой часто встречается над более старым заливом. В отношении судоходных каналов часто необходимо дно бухты драгировать и переправлять раскопанный материал в другое место. В этом случае обычно на заливных грязи проводятся химические анализы для определения наличия повышенного уровня тяжелых металлов, ПХБ или других токсичных веществ, которые, как известно, накапливаются в бентовой среде. Нередко одно и то же канало дноуглубляют неоднократно (в течение десяти-тридцати лет), поскольку дальнейшие осадочные отложения склонны к повторному отложению на открытом дне устьевой долины.
Bay mud consists of thick deposits of soft, unconsolidated silty clay, which is saturated with water; these soil layers are situated at the bottom of certain estuaries, which are normally in temperate regions that have experienced cyclical glacial cycles. Example locations are Cape Cod Bay, Chongming Dongtan Reserve in Shanghai, China, Banc d'Arguinpreserve in Mauritania, The Bristol Channel in the United Kingdom, Mandø Island in the Wadden Sea in Denmark, Florida Bay, San Francisco Bay, Bay of Fundy, Casco Bay, Penobscot Bay, and Morro Bay. Bay mud manifests low shear strength, high compressibility and low permeability, making it hazardous to build upon in seismically active regions like the San Francisco Bay Area. Typical bulk density of bay mud is approximately 1.3 grams per cubic centimetre. Bay muds often have a high organic content, consisting of decayed organisms at lower depths, but may also contain living creatures when they occur at the upper soil layer and become exposed by low tides; then, they are called mudflats, an important ecological zone for shorebirds and many types of marine organisms. Great attention was not given to the incidence of deeper bay muds until the 1960s and 1970s when development encroachment on certain North American bays intensified, requiring geotechnical design of foundations. Bay mud has its own official geological abbreviation: the designation for Quaternary older bay mud is Qobm and the acronym for Quaternary younger bay mud is Qybm. An alluvial layer is often found overlying the older bay mud. In relation to shipping channels, it is often necessary to dredge bay bottoms and barge the excavated material to an alternate location. In this case chemical analyses are usually performed on the bay mud to determine whether there are elevated levels of heavy metals, PCBs or other toxic substances known to accumulate in a benthic environment. It is not uncommon to dredge the same channel repeatedly (over a span of ten to thirty years) since further settling sediments are prone to redeposit on an open estuarine valley floor.
Сценарии депозита
Грязь залива происходит из двух общих источников. Первые аллювиальные отложения глины, ила и песка возникают из притоков ручьев, притока к данному заливу. Расстояние этих неконсолидированных межледниковых отложений обычно колеблется по всему заливу до исторических периметров болот. Во-вторых, в периоды высокого оледенения отложения ила, песка и органических и неорганических отходов (например, разложение диатомовых водорослей) могут образовывать отдельный слой. Таким образом, заливные грязи являются важными временными записями ледниковой активности и потока в течение всего квартерного периода. Некоторые осадочные образования довольно новые, например, в случае залива Флорида, где большая часть грязи залива накопилась с 2000 года до н.э. и состоит в основном из разлагающегося органического материала. В случае залива Флорида эти грязи залива могут нарастать до 0,5 - 2,0 сантиметров в год, хотя динамическое равновесие эрозии, перераспределение волнового действия и осаждение усложняют чистую скорость роста слоя. В случае с Бристольским каналом в заливе Соединенного Королевства образование грязи происходит по крайней мере с эмеанской стадии (известной как сангамоновская стадия в Северной Америке) или около 130 000 лет назад. В других случаях, таких как в заливе Сан-Франциско, осаждение прерывается изменениями уровня моря, и находятся слои очень разных винтажных сортов. В районе залива Сан-Франциско геологи называют их грязью Young Bay и грязью Older Bay. Человеческая деятельность также может повлиять на осаждение; почти половина грязи Янг-Бэй в заливе Сан-Франциско была размещена в период 1855-1865 годов в результате добычи плацеров в предгорьях Сьерра-Невады.
Геотехнические факторы
Строительство на грязевых участках трудно из-за низкой прочности почвы и высокой сжимаемости. Очень легкие здания могут быть построены на грязевых участках, если над грязью имеется достаточно толстый слой негрязевой почвы, но здания, которые накладывают значительные нагрузки, должны быть подкреплены глубокими фундаментами, несущими более жесткие слои под грязью, или получающими поддержку от трения в грязи. Даже при глубоком фундаменте возникают трудности, потому что окружающая земля со временем, вероятно, оседает, что может повредить коммунальные связи с зданием и заставить вход опуститься ниже уровня улицы. Ряд заметных зданий были построены над заливными грязями, обычно используя специальные конструкции смягчения, чтобы выдержать сейсмические риски и проблемы урегулирования. Сложные проблемы с дизайном, заполнение (начало около 1850 года н.э.) иногда обнаруживается на поверхности. Например, здание Дакина в Брисбене, штат Калифорния, было спроектировано в 1985 году, чтобы сидеть на столбах глубиной 150 футов, привязанных к францисканской формации, ниже залива и через верхний слой заполнения. Кроме того, вход в здание был установлен на гигантском шарнире, чтобы позволить окружающей земле оседать, в то время как абсолютная высота здания остается неизменной. Высотный отель Crowne Plaza в Берлинем, Калифорния, также был спроектирован так, чтобы сидеть над заливными грязями, как и отель Westin в Миллбре, Калифорния, и церковь Троицы на Бостонской площади Копли. Весь район Бэк-Бей в Бостоне назван в честь залива, который он сейчас покрывает. Международный аэропорт Логан и Международный аэропорт Сан-Франциско также построены на заливе грязи.
Грязевые равнины
Когда слой грязи оказывается на поверхности приливов, в результате создаются грязевые равнины, которые обеспечивают уникальный экотон, обеспечивающий безопасную среду обитания для кормления и отдыха для многих видов береговых птиц. Поскольку грязь работает как плавучий песок, более тяжелые хищники- млекопитающие не только не могут получить тягу для преследования, но и фактически окажутся в ловушке в тонущем грязи. Грязи также являются важным субстратом для первичной плодородия болот, включая угорь, кордграсс и маринованные растения. Кроме того, в них обитает большое разнообразие моллюсков и устьевых членистоногих. Например, залив Ричардсон, на треть своей площади, при отходе от моря, является грязевой равниной, на которой обитают плодородные водоросли, а также большое сообщество береговых птиц. Такие млекопитающие, как морской тюлень, могут использовать грязевые равнины, чтобы вытащить из воды устья; однако более крупные млекопитающие, такие как горбатые киты, могут случайно оказаться на мель в приливовых водах. Обратите внимание, что обычно горбатые киты не часто бывают в устьях, где есть грязевые равнины, но по крайней мере один бродячий кит, известный в СМИ как горбатый кит Хамфри, застрял на грязевой равнине в заливе Сан-Франциско в Сиерра-Пойнт в Брисбене, штат Калифорния.
Мировые события
Грязь залива встречается в заливах и устьях рек в умеренных регионах мира. В Северной Америке известными примерами являются: а) банк Стеллваген, образованный 16000-9000 до н.э. ледниковым процессом в заливе Кейп-Код в Массачусетсе, б) залив Флорида, в) в калифорнийском заливе Морро и заливе Сан-Франциско и г) Кник и Турнагейн Армс в Анкоридже, Аляска. В Соединенном Королевстве крупные заливные грязи встречаются в заливе Морекэмб, заливе Бриджвотер и заливе Бристоль. Вдоль Дании, Нидерландов и Германии находится Вадденское море, основной образованием, подлежащим заливным грязям. В Азии заповедник Чонгмин Донгтан в Шанхае, Китай, является примером крупномасштабного образования грязи в заливе. На атлантическом побережье Африки находится Банк-д'Аргуин, заповедник Всемирного наследия в стране Мавритания. Банк-д'Аргин - это обширная территория, заложенная заливным грязом.
Регулирующие вопросы и действия
При строительстве на поверхности слоев заливных грязей или при дноуглублении дна устья рек могут возникнуть различные нормативные рамки. Обычно в Соединенных Штатах до начала любого крупного строительства над заливным грязью проводится отчет об экологическом воздействии, а также геотехническое исследование. В совокупности эти доклады создали большую часть существующей базы данных о характеристиках заливных грязей, часто давая исходные полевые данные из сверлений почвы. Эти данные показали, что во многих местах мелкие заливные грязи содержат концентрации ртути, свинца, хрома, углеводородов, ПХБ, пестицидов и других химических веществ, которые превышают токсические пределы: геологическая запись человеческой деятельности прошлого века. Эти данные особенно важны для рассмотрения при планировании дноуглубления заливных грязей в рамках проекта развития. Такой дноуглубитель может иметь влияние на получение земель в качестве загрязнения почвы, но также влияет на водяной столб от воздействия осадков. В случае дноуглубительного работ в Соединенных Штатах почти всегда требуется разрешение от Инженерного корпуса армии Соединенных Штатов, после представления обширных данных о пределах проекта, химических свойствах грязи залива, который будет нарушен, план утилизации дноуглубительного работ и часто полное заявление об экологическом воздействии в соответствии с Законом о национальной экологической политике. В норме, это требует дальнейшего рассмотрения со стороны береговой охраны Соединенных Штатов. В отдельных юрисдикциях штатов, таких как Калифорния, должен быть подан отчет об экологическом воздействии на дноуглубление любого значения; кроме того, обычно требуются обзоры агентства Калифорнийской прибрежной комиссией и Региональным советом по контролю качества воды. Все эти регулирующие органы играют важную роль в решении, может ли область быть вымощена или нет. Однако наиболее важным органом является Калифорнийский закон о качестве окружающей среды (CEQA). Это руководящее законодательство является причиной отчетов об воздействии на окружающую среду, дорогостоящих мер по смягчению последствий и трудоемких процессов рассмотрения. Одной из главных целей CEQA является содействие межведомственному сотрудничеству в процессе рассмотрения проекта. Это одна из главных причин, почему он является руководителем всех проектов в Калифорнии. Для зданий, предлагаемых над слоями грязи в заливе, обычно участвующий муниципалитет, в дополнение к обычным вопросам инженерии и дизайна, общих для всех строительных проектов (которые более сложны из-за условий сайта), потребует отчета об экологическом воздействии. Этот процесс будет включать в себя обзоры отдела строительства этого города, а также соответствующих региональных и государственных агентств, таких как упомянутые выше для проектов дноуглубления, за исключением того, что агентства береговой охраны обычно не будут вовлечены. При разработке в Калифорнии, предлагаемая разработка над слоями грязи залива также должна пройти через комиссию по планированию и городской совет, чтобы получить разрешение. Этот процесс будет соблюдать EIR, CEQA и все другие органы, обсуждаемые выше. В случае Сан-Франциско проект должен был бы получить одобрение совета наблюдателей Сан-Франциско. Что касается Сан-Франциско, то некоторые интересные негативные внешние эффекты наблюдаются из-за дноуглубления земли в заливе. "Тысячелетние башни", которые были завершены в 2008 году, в настоящее время тонут. Это оказало негативное влияние на жителей этого здания. В ответ на это падение, прокурор города Сан-Франциско решил подать иск против застройщика, потому что застройщик не сообщил жителям о ускоренной скорости, с которой здание тонет. Если этот иск приведёт к успеху для Сан-Франциско, это может привести к изменениям в политике, которые будут в будущем вокруг прозрачности между застройщиками и потенциальными покупателями застроенной земли.
Повышение уровня моря
Повышение уровня моря окажет огромное влияние на экосистемы, окружающие и находящиеся в заливах по всему миру. Повышение уровня моря в Калифорнии полностью поглотит заливную грязь, из которой состоит залив Сан-Франциско. Для того, чтобы справиться с повышением уровня моря Калифорнийская прибрежная комиссия приняла политические руководящие принципы, чтобы помочь Калифорнии.