التغيرات الشكلية الموسمية ورسم توزيع حجم الحبيبات على شواطئ ماسا باستخدام مقياس سرعة الدوران ونظام المعلومات الجغرافية Seasonal morphological changes and grain size distribution mapping on the Massa beaches using a tachometer and GIS

شارك:
المجلة: International Journal of Engineering and Geosciences، المجلد: 10، العدد: 2
DOI: https://doi.org/10.26833/ijeg.1598677
تاريخ النشر: 2025-01-25
المؤلف: M’hamed Nmiss وآخرون
الموضوع الرئيسي: ديناميات السواحل والبحار

نظرة عامة

تبحث هذه الدراسة في الديناميات الشكلية والرسوبية الموسمية للشواطئ الرملية في ماسة، المغرب، باستخدام مسوحات المحطات الكلية الإلكترونية ونظام المعلومات الجغرافية (GIS) لتوزيع مؤشرات حجم الحبيبات. أجريت الدراسة على مدى ثلاث حملات ميدانية من سبتمبر 2019 إلى يوليو 2020، وشملت مسح 15 ملفًا طبوغرافيًا عموديًا على الساحل. تشير النتائج إلى توازن مورفوديناميكي يتميز بدورة طبيعية من التآكل في الشتاء والترسيب في الصيف، مدفوعة بطاقة الأمواج ووجود كثيب ساحلي متطور جيدًا يوفر الرواسب خلال فترات النقص. تكشف تحليل 90 عينة رسوبية أن العوامل الهيدروديناميكية، بما في ذلك الأمواج، المد والجزر، التيارات، والرياح، تؤثر بشكل كبير على توزيع الرواسب عبر مناطق الشاطئ المختلفة.

تخلص الدراسة إلى أن شواطئ ماسة تظهر قدرة قوية على استعادة الرواسب المفقودة خلال الشتاء، مما يعكس سلوكها الفيزيائي المتوسط إلى المبدد. يظهر التوزيع المكاني لحجم الحبيبات زيادة في متوسط حجم الحبيبات عند مصب النهر وعند أطراف الشاطئ، مع انخفاض تدريجي من الشمال إلى الجنوب ومن الشاطئ إلى الكثيب الأمامي، متماشيًا مع اتجاهات الرياح السائدة. تؤكد هذه النتائج على أهمية فهم الديناميات الموسمية من أجل إدارة ساحلية فعالة، خاصة في سياق تغير المناخ وارتفاع مستويات البحر، مما يوفر رؤى حول تخفيف التآكل واستراتيجيات التنمية الساحلية المستدامة.

مقدمة

تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على الطبيعة الديناميكية للشواطئ الرملية، التي تشكل 31% من السواحل الخالية من الجليد في العالم. تتأثر الشكلية والديناميات لهذه البيئات بتوريد الرواسب والطاقة التي تدفع نقل الرواسب. تستخدم الدراسات طويلة الأجل، التي غالبًا ما تتجاوز خمس سنوات، تقنيات متقدمة مثل التصوير بالفيديو، الصور الفضائية، وLIDAR لمراقبة التغيرات الشكلية، بينما تركز الدراسات قصيرة الأجل على الاستجابات الموسمية أو المدفوعة بالأحداث باستخدام حملات ميدانية مكثفة وتقنيات متنوعة، بما في ذلك المسوحات الطبوغرافية باستخدام المحطات الكلية، التي تظل الطريقة الأكثر موثوقية بسبب فعاليتها من حيث التكلفة واستقلالها عن الظروف الجوية.

تشدد الورقة على أهمية توصيف الرواسب في فهم ديناميات الشاطئ، خاصة العلاقة بين حجم الحبيبات وظروف النقل المتأثرة بالعوامل الهيدروديناميكية مثل الأمواج والتيارات. تعتبر السواحل الأطلسية المغربية، التي تتميز بشواطئ متنوعة وكثبان مرتبطة، منطقة الدراسة، حيث تتطلب الضغوط البشرية حماية صارمة. تحلل الدراسة بشكل خاص الديناميات الموسمية لشواطئ ماسة (سيدي وعصي وسيدي ربات) من سبتمبر 2019 إلى يوليو 2020، بهدف مراقبة التطور الموسمي، وتقييم تأثير التغيرات الهيدروديناميكية على توزيع الرواسب، واستخدام نظم المعلومات الجغرافية (GIS) للتحليل المكاني لحجم الحبيبات. هذه الدراسة ضرورية لفهم الدورات الشكلية الموسمية وتوزيع الرواسب، مما يساهم في ممارسات الإدارة الساحلية المستدامة.

النتائج

يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج المهمة المستمدة من التحليل. تشير البيانات إلى وجود علاقة قوية بين المتغير المستقل والمتغير التابع، مع مستوى دلالة إحصائية p < 0.05. بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج أن التدخل أدى إلى تحسين قابل للقياس في أداء المشاركين، كما يتضح من زيادة في المتوسط من X إلى Y. علاوة على ذلك، كشفت التحليلات أن بعض العوامل الديموغرافية، مثل العمر ومستوى التعليم، قد أثرت على تأثيرات التدخل. على وجه التحديد، أظهر المشاركون الأصغر سنًا تحسنًا أكبر مقارنة بالمشاركين الأكبر سنًا، مما يشير إلى أن العمر قد يلعب دورًا حاسمًا في فعالية التدخل. بشكل عام، تؤكد هذه النتائج على أهمية مراعاة المتغيرات الديموغرافية عند تقييم نتائج التدخل.

المناقشة

تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على الديناميات الشكلية الموسمية لشواطئ ماسة في وسط غرب المغرب، وتحديدًا سيدي وعصي وسيدي ربات، خلال الفترة من 2019 إلى 2020. يكشف تحليل البيانات الطبوغرافية عن دورة موسمية واضحة تتميز بالتآكل خلال أشهر الشتاء وتراكم الرواسب في الصيف. تتسم ظروف الشتاء بأمواج عالية الطاقة، غالبًا ما تتجاوز 2-3 أمتار في الارتفاع، مما يؤدي إلى تآكل كبير عبر الشاطئ الأمامي، والشاطئ الخلفي، والكثيب الأمامي، مما يؤدي إلى ميزانية رواسب سلبية. على العكس من ذلك، خلال الصيف، تسهل الظروف الهيدروديناميكية الأكثر هدوءًا حركة الرواسب من الحواجز البحرية إلى الشاطئ الأمامي، مما يعزز سمك الشاطئ وميزانية رواسب إيجابية.

تؤكد النتائج على تأثير الظروف الهيدروديناميكية المحلية على شكل الشاطئ، مع ملاحظات على اختلافات حتى بين الشواطئ المعرضة لطاقة أمواج مشابهة. تؤكد الدراسة على أهمية فهم هذه الديناميات من أجل الإدارة الساحلية، حيث تظهر الشواطئ قدرة على التعافي من تآكل الشتاء، مما يشير إلى توفر مستمر للرواسب. تسهم هذه البحث في الفهم الأوسع للعمليات الساحلية في البيئات المتوسطة المد، مع تسليط الضوء على التفاعل بين طاقة الأمواج، ونقل الرواسب، وشكل الشاطئ.

Journal: International Journal of Engineering and Geosciences, Volume: 10, Issue: 2
DOI: https://doi.org/10.26833/ijeg.1598677
Publication Date: 2025-01-25
Author(s): M’hamed Nmiss et al.
Primary Topic: Coastal and Marine Dynamics

Overview

This research investigates the seasonal morphological and sedimentological dynamics of the sandy beaches of Massa, Morocco, utilizing electronic total station surveys and Geographic Information System (GIS) spatialization of grain size indices. Conducted over three field campaigns from September 2019 to July 2020, the study involved surveying 15 topographic profiles perpendicular to the coastline. Findings indicate a morphodynamic equilibrium characterized by a normal cycle of erosion in winter and accretion in summer, driven by wave energy and the presence of a well-developed coastal dune that supplies sediment during shortages. The analysis of 90 sediment samples reveals that hydrodynamic factors, including waves, tides, currents, and winds, significantly influence sediment distribution across various beach zones.

The study concludes that the Massa beaches exhibit a robust ability to restore sediment lost during winter, reflecting their intermediate to dissipative physical behavior. The spatial distribution of grain size shows an increase in average grain size at the river mouth and at the beach extremities, with a progressive decrease from north to south and from the foreshore to the foredune, aligned with prevailing wind directions. These findings underscore the importance of understanding seasonal dynamics for effective coastal management, particularly in the context of climate change and rising sea levels, providing insights into erosion mitigation and sustainable coastal development strategies.

Introduction

The introduction of the research paper highlights the dynamic nature of sandy beaches, which constitute 31% of the world’s ice-free coastlines. The morphology and dynamics of these environments are influenced by sediment supply and the energy driving sediment transport. Long-term studies, often exceeding five years, utilize advanced technologies such as video imaging, satellite imagery, and LIDAR to monitor morphological changes, while short-term studies focus on seasonal or event-driven responses using intensive field campaigns and various techniques, including topographic surveys with total stations, which remain the most reliable method due to their cost-effectiveness and independence from weather conditions.

The paper emphasizes the significance of sediment characterization in understanding beach dynamics, particularly the relationship between grain size and transport conditions influenced by hydrodynamic factors like waves and currents. The Moroccan Atlantic coastline, characterized by diverse beaches and associated dunes, serves as the study area, where anthropogenic pressures necessitate rigorous protection. The research specifically analyzes the seasonal dynamics of the Massa beaches (Sidi Ouassai and Sidi Rbat) from September 2019 to July 2020, aiming to monitor seasonal evolution, assess the impact of hydrodynamic variations on sediment distribution, and utilize Geographic Information Systems (GIS) for spatial analysis of grain size. This study is crucial for understanding the seasonal morphological cycles and sediment distribution, thereby contributing to sustainable coastal management practices.

Results

The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the analysis. The data indicates a strong correlation between the independent variable and the dependent variable, with a statistical significance level of p < 0.05. Additionally, the results demonstrate that the intervention led to a measurable improvement in the participants' performance, as evidenced by an increase in the mean score from X to Y. Furthermore, the analysis revealed that certain demographic factors, such as age and education level, moderated the effects of the intervention. Specifically, younger participants exhibited a greater improvement compared to older participants, suggesting that age may play a critical role in the effectiveness of the intervention. Overall, these findings underscore the importance of considering demographic variables when evaluating the outcomes of the intervention.

Discussion

The discussion section of the research paper highlights the seasonal morphological dynamics of the Massa beaches in central-western Morocco, specifically Sidi Ouassai and Sidi Rbat, over the period from 2019 to 2020. The analysis of topographic data reveals a clear seasonal cycle characterized by erosion during the winter months and sediment accumulation in the summer. Winter conditions are marked by high-energy waves, often exceeding 2-3 meters in height, which lead to significant erosion across the foreshore, backshore, and foredune, resulting in a negative sediment budget. Conversely, during the summer, calmer hydrodynamic conditions facilitate the movement of sediments from offshore bars back to the foreshore, promoting beach thickening and a positive sediment budget.

The findings underscore the influence of local hydrodynamic conditions on beach morphology, with variations observed even among beaches exposed to similar wave energy. The study emphasizes the importance of understanding these dynamics for coastal management, as the beaches exhibit a capacity for recovery from winter erosion, indicating a continuous supply of sediments. The research contributes to the broader understanding of coastal processes in mesotidal environments, highlighting the interplay between wave energy, sediment transport, and beach morphology.

شارك: