Если начать с проблемы оптимизации хозяйственной деятельности в зал. Петра Великого, то в масштабах всей акватории на сегодняшний день можно говорить лишь об учете сложившегося естественного распределения волновой динамики по заливу для наиболее эффективного выполнения задач, преследуемых тем или иным видом хозяйственной деятельности, и снижения вероятности возможных аварий и величины материального ущерба.
Влияние волнения на хозяйственную деятельность может осуществляться в вид: как непосредственного динамического воздействия волн на различные технические комплексы или объекты (суда, якорные системы, гидротехнические сооружения и др.), так и косвенного — через другие динамические процессы морских геосистем прибрежного шельфа (движение донных осадков, циркуляцию прибрежных вод и др.).
В качестве следствия прямого воздействия волнового фактора нужно рассматривать ограниченность применения малотоннажных судов в условиях высокой волновой динамики открытых акваторий залива. Это касается в первую очередь пассажирских судов прибрежного морского сообщения, а кроме того, имеет прямое отношение к таким видам деятельности человека на акватории залива, как прибрежное рыболовство, проведение водноспортивных состязаний и организация отдыха на море.
На побережье залива сосредоточено значительное количество больших и малых портов, и в связи с этим становится довольно актуальной задача организации рейдовых стоянок судов, которая невозможна без учета волнения и его воздействия на стоящие на якорях суда. Аналогичному воздействию подвергаются различные заякоренные морские конструкции: причальные бочки, буи, навигационные средства, а также биотехнические сооружения, рыболовецкие сети и оборудование, установленное для проведения научных исследований (осадконакопители, автономные гидрометеорологические станции, измерители течений и др.). Недоучет волновой динамики в перечисленных случаях может привести к потере ценного оборудования, а в случае со стоящими на рейде судами или навигационными средствами — быть причиной нарушения безопасности мореплавания. Например, во время шторма 1987 г. буй, ограничивающий мористый конец косы, тянущейся с юго-западной оконечности о-ва Русского, и расположенный при входе в прол. Старка со стороны Амурского залива, переместился на расстояние более 100 м (личное сообщение А. В. Новожилова, 1987 г.). Учитывая тот факт, что этот буй является местом поворота грузопассажирского парома, ежедневно в любую погоду следующего из Владивостока в поселок о-ва Попова, можно понять важность последствий произошедшего.
Смещение навигационных буев, отмечающих оконечности подводных гряд, чаще всего протягивающихся от мысов в сторону открытого моря, — явление нередкое и влекущее за собой тяжкие последствия. По-видимому, сказывается либо невежество, либо пренебрежение тем фактом, что на соответствующих прибрежных участках значительное увеличение высоты волн, ведущее к резкому росту динамической нагрузки как на сам буй, так и на его якорную систему, усиливается конвергенцией волновых лучей вблизи мысов и деформацией волн над уменьшающимися глубинами.
Обратная картина наблюдается во внутренних частях бухт и заливов, особенно вблизи их краев. В этом отношении очень показателен пример с полями Zostera в бух. Пограничной. Исходя из него следовало бы рекомендовать постановку гидробиотехнических сооружений для целей марикультуры в краевых частях бухт. Именно основываясь на этом, аналогичные рекомендации были даны лаборатории конструирования гидробиотехнических сооружений Дальневосточного политехнического института в 1990 г. Но необходимо соблюдать осторожность при выборе конкретного места, поскольку в непосредственной близости от зон дивергенции волновых лучей располагаются участки подводного склона, прилегающие к боковым частям полуостровов, над которыми наблюдается рефракционное усиление волнения.
Сделанные выше заключения довольно близко соотносятся с требованиями, предъявляемыми к гидротехническим сооружениям. Чаще всего для расчета необходимой устойчивости капитального сооружения учитываются параметры штормового волнения, наблюдаемого на заданном участке акватории в среднем 1 раз в 25 или 50 лет. Для таких волн, характеризуемых периодами 8-10 с, весьма актуальна задача построения планов рефракции волнения и определения соответствующих значений Креф., поскольку изменения расчетных значений высоты волн, составляющих при определенных условиях величины, превышающие 10 м, даже на 10-20% могут играть существенную роль для оценки стоимости проектируемого объекта.
Среди аспектов косвенного влияния волновых процессов на хозяйственную деятельность в береговой зоне в первую очередь следует учитывать обусловленность ими прибрежного потока донных наносов. Поэтому организация какой-либо хозяйственной деятельности, которая оказывает воздействие на комплекс литодинамических процессов береговой зоны, требует целенаправленных мероприятий по поддержанию равновесного состояния в искусственно созданных природно-техногенных системах. Например, работы по углублению подходных каналов в портах для крупнотоннажных судов проводятся по мере их обмеления из-за накопления наносов, а интенсивность этого процесса во многом определяется волновой активностью акватории. Аналогично строительство гидротехнических сооружений меняет литодинамический баланс на соседних участках, и, соответственно, изменения будут тем значительнее, чем выше был исходный энергетический уровень динамического равновесия. Повышение последнего, кроме прочих факторов (например, интенсивности поступления рыхлых отложений), обусловливается увеличением интенсивности волновых процессов. Таким образом, на этапах подготовки к проведению различных видов деятельности в прибрежной зоне залива оценка уровня волновой динамики может стать одним из важных элементов предварительной информации для дальнейшего планирования.
В последние десятилетия в качестве одной из актуальнейших задач выдвинулась проблема изучения распространения загрязнения в шельфовых областях Мирового океана. Поскольку наиболее часто загрязнители ассоциированы с тонкодисперсным материалом, то динамика последнего во многом определяет санитарное состояние и качество морских прибрежных вод.
На фоне значительного загрязнения прибрежных вод оседание взвеси, адсорбирующей на себя большинство загрязнителей, становится одновременно и процессом выведения загрязнителей из вышележащей водной массы. Этот процесс часто называется «самоочищением» морских вод, поскольку при дальнейшем осаждении твердого материала загрязненные слои хотя бы временно захораниваются в донных отложениях. Но в действительности на акваториях с повышенной интенсивностью волновой динамики этого не происходит, так как после осаждения загрязненного твердого вещества очень велика вероятность последующего взмучивания осадка и повторного загрязнения вышележащей водной толщи. Особенно опасен этот процесс на участках с тонкодисперсным материалом, обогащенным радионуклидами, попавшими в него при авариях судов с ядерными силовыми установками или в результате дампинга радиоактивных отходов.
Донный ил, характеризующийся повышенной радиоактивностью, может быть снова переведен во взвешенное состояние при сильных штормах, а затем включен в систему прибрежной циркуляции и вынесен к поверхности, что отразится на общем радиоактивном фоне акватории и близлежащего побережья. Помимо этого, упомянутый процесс препятствует локализации загрязняющих веществ на отдельном участке акватории и. снижая удельную концентрацию загрязнителя на единицу поверхности дна, уменьшает уровень негативного антропогенного воздействия на донные сообщества. В этом случае морское волнение выполняет позитивную задачу, в особенности если рассматривать проблему сброса коммунально-бытовых и промышленных сточных вод в прибрежные воды залива. Поскольку большинство источников этого типа загрязнения приурочено к устьям небольших рек и ручьев или выпускам-коллекторам, которые в абсолютном большинстве находятся в непосредственной близости от береговой линии, то волнение, определяя прибрежную циркуляцию морских вод, до некоторой степени выполняет положительна к: функцию рассеяния загрязняющих примесей.
Указанный процесс будет иметь в основном адвективную вдольбереговую направленность из-за наибольшей динамичности прибрежных вдольбереговых течений. В поперечном от береговой линии направлении водообмен будет осуществляться в процессе турбулентного рассеяния. Он будет значительно усиливаться, приобретая адвективный характер, при формировании в прибрежной полосе циркуляционных ячеек и особенно при образовании разрывных течений. Компенсационные противотечения также играют роль в выносе загрязнений за пределы прибрежной зоны, но интенсивность данного процесса значительно ниже. Поэтому общее повышение энергетики волнения на прибрежных участках приводит к усилению интенсивности водообменных процессов и более эффективному самоочищению прибрежных вод залива.