Процессы, связанные с деятельностью поверхностных вод
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Рассматриваемая группа процессов связана с геологической деятельностью морей, озер, рек и временных водных потоков и может быть отнесена к гидродинамической группе процессов.

Одним из основных процессов этой группы, связанным с деятельностью морей и океанов является абразия.

Абразия это процесс механического разрушения (срезания) морского берега волнами и течениями. В результате проявления этих процессов формируются абразивные платформы, пляжи, береговые валы, подводные осыпи и валы, аккумулятивные террасы, бары, косы, пересыпи, волноприбойные ниши.

Скорость абразии зависит от геологического строения берега и силы морских волнений. Волны на поверхности воды обусловлены действием ветра и при 10-бальном ветре превышают 10м. При подходе к берегу возникает трение воды о морское дно и волна деформируется, высота ее возрастает, а длина уменьшается. С замедлением движения волны фронтальная часть ее становится круче и она опрокидывается, расходуя свою кинетическую энергию. При подходе к приглубленному берегу деформации ее не происходит, достигая берега и встречая на пути преграду, волна поднимается до высоты, в два раза превышающей ее нормальную высоту и, израсходовав энергию удара, растекается вдоль берега. Волнения в море распространяются до глубины 100м, а в океанах до 200м. Образование сильных волн также связано с землетрясениями. Такие волны называются цунами; они возникают периодически и достигают большой высоты и длины.

Проявляющиеся на побережьях морей приливы и отливы, обусловленные притяжением Луны и Солнца, переносят взвешенный материал и размывают дно и берега в заливах и проливах. Разрушающая работа волн происходит не только на берегах океанов и морей, но и на берегах озер и искусственных водохранилищ.

Интенсивность абразионных процессов зависит от высоты и направления волн, конфигурации рельефа и геологического строения берега. Наибольшая сила удара волны отвечает ее прямому (перпендикулярно береговой линии) направлению. В результате действия абразии береговой уступ с течением времени отодвигается в сторону суши, оставляя за собой слабонаклоненную к морю абразионную террасу. Между подводной террасой и береговым уступом возникает узкая полоса, называемая пляжем. С течением времени пляж развивается, расширяется и покрывающие его обломки пород становятся более мелкими. Когда пляж станет настолько широким, что живая сила волны будет гаситься трением, действие абразии прекращается.

Скорость размывания морского берега достаточно высока и в отдельных случаях достигает 35 мм в год.

В районах распространения приглубленных берегов волновой деятельностью производится их подмыв в подводной части с последующим обрушением нависших береговых карнизов и огромных глыб.

Устройство портов, причалов, молов, защитных водорезов и других морских сооружений может изменить направление осадконакопления у аккумулятивных террас, вызвать снос накопленного материала и способствовать началу нового разрушения берега. Поэтому организуется тщательное изучение режима и направления действия морских волн у берегов.

Атмосферные осадки, выпадающие на наклонную поверхность суши стекают по ней в форме тонких струек, увлекая за собой частицы породы. Этот процесс плоскостного смыва частиц называется деллювиальным. На всякой земной поверхности имеются углубления, в которые устремляется стекающая вода. Дождевые и талые потоки, сосредоточенные в таких углублениях, начинают его размывать и превращать в небольшую промоину, или рытвину. Процесс размывания горных пород водными потоками называется эрозией. Постепенно под действием стекающих вод размеры промоины увеличиваются и она превращается в овраг.

 Та часть оврага, где он начинается и где в него стекают воды с предовражного склона, называется вершиной, а окончание оврага называется устьем. Овраг растет в длину своей вершинной частью. В овраг по его склонам стекают атмосферные осадки, образуя отвершки оврага. Воды, поступающие в овраг, текут по его дну и размывают его в глубину и ширину (донная и боковая эрозия).

Углубление оврага может происходить только до определенного уровня, который называется базисом эрозии – самой низкой точки в устье оврага. Размыв осуществляется обычно вверх от базиса эрозии. Ниже этого базиса водный поток теряет свою силу и уже не может производить размывающую работу. Для водных потоков, текущих в оврагах, базисом эрозии является уровень реки, озера или другого оврага, в которые они впадают.

Когда вершина оврага и все его отвершки достигают высших точек местности (водоразделов), с которой овраг собирает свои воды, то общее количество воды, поступающее в овраг, больше не увеличивается, и поэтому рост оврага прекращается. После прекращения роста оврага его продольный профиль принимает форму плавной кривой, называемой профилем равновесия; склоны его выполаживаются и зарастают растительностью, овраг превращается в балку.

В процессе роста оврага его вершина может подойти к озеру или таящему леднику. Во всех этих случаях овраг станет несущим воду не только в период выпадения дождя или таяния снега, но и постоянно, т.е. овраг превратится в ручей или реку.

Эрозионная деятельность рек в определенной мере напоминает таковую при оврагообразовании. По характеру работы, выполняемой реками, их разделяют на три типа: 1) реки равнинных местностей; 2) реки, берущие свое начало на высоких плоскогорьях или плато и низвергающиеся водопадами в глубокие и узкие ущелья, называемые каньонами; 3) реки горных систем. Каждый из этих типов рек обладает определенным режимом, обуславливающим их деятельность.

В верховьях реки, где масса воды еще незначительная, углубление долины идет медленно. Наибольший размыв происходит в некоторой промежуточной части, где достаточно велики и количество воды и скорость течения. Область наибольшего размыва не является постоянной, а перемещается от устья к источнику. Углубление русла реки (глубинная эрозия) продолжается до известного предела. Выше устья размыв будет продолжаться до тех пор пока живая сила воды будет больше, чем это требуется для ее передвижения.

В среднем и нижнем течении реки ее продольный профиль выполаживается, скорость течения уменьшается и глубинная эрозия резко замедляется. Основное значение приобретает боковая эрозия, приводящая к разрушению берегов, перемещению русла и расширению речной долины, что необходимо предусматривать при проектировании и строительстве инженерных сооружений.

В горных районах обильное выпадение дождей или таяние снега вызывает образование временных бурных потоков. Мощный поток, стекающий с крутых склонов, обладает огромной силой и увлекает за собой, подобно горным рекам, мелкие обломки пород, большие глыбы и валуны. Действуя захваченными обломками, как тараном, такой поток разрушает встреченные на пути выступы и неровности гор, увлекая их за собой, и все более и более насыщается каменным материалом. Далее поток захватывает верхние слои мелкообломочного материала и почв и постепенно из водного превращается в грязекаменный. Временные грязекаменные потоки широко распространены на Кавказе, в Средней Азии и других горных областях.

Селевые потоки представляют большую опасность для населенных пунктов, отдельных зданий и сооружений, расположенных в полосе их действия, т.к. за небольшой промежуток времени таким потоком может быть вынесено до нескольких миллионов тонн каменного и глинистого материала.

Возможность проявления процессов, связанных с деятельностью поверхностных вод необходимо учитывать при инженерной деятельности человека. При этом для каждого из этих процессов нужно предусматривать и проводить свой рациональный комплекс защитных мероприятий.

Так, борьба с явлениями, возникающими вследствие абразионных процессов и, главным образом, на берегах искусственных водохранилищ, осуществляется следующим комплексом методов. Прежде всего, где это может оказаться эффективным, применяют планировку береговых склонов, посадку деревьев, кустарников и травянистой растительности. Растительность насаждают и в подводной части, что способствует гашению волн; естественно, при этом применяют влаголюбивую и водяную растительность. Берегоукрепительные работы производят посредством каменной наброски, мощения бетонных и асфальтовых покрытий, свайных и шпунтовых ограждений. В подводной части устраивают волноломы и буны. В каждом конкретном случае решения в проекте защитных мероприятий определяют с учетом инженерно-геологических условий.

Для борьбы с оврагообразованием применяют в основном водоотведение, укрепление склонов различной растительностью и т.д.

Для разработки мероприятий по борьбе с селевыми потоками необходимо изучение как условий возникновения селей, так и особенностей их динамики.

По степени эффективности все противоселевые мероприятия подразделяют на пассивные, полуактивные и активные /15/.

Пассивные мероприятия предусматривают борьбу с селевыми потоками только в руслах рек и на прирусловых участках: сооружение запруд на конусах выноса, наносоулавливателей на горных участках рек и на конусах выноса, дамб, защищающих отдельные участки сооружения. Эти мероприятия могут защищать объекты от селей, но не предупреждают образование селевых потоков.

Полуактивные мероприятия: агролесомелиорация, различные мелкие гидротехнические сооружения, осуществляемые в местах зарождения селевых потоков. Эти мероприятия лишь ослабляют деятельность селевых потоков, но не ликвидируют их полностью.

Активные (комплексные) мероприятия, которые должны гарантировать успешную борьбу с селевыми потоками.

В горной части бассейна производятся, как правило, активные комплексные агротехнические и агролесомелиоративные мероприятия, значительно ослабляющие деятельность селевого потока и облегчающие работу гидротехнических сооружений, возводимых в транзитной зоне и на конусах выноса.

 

Дата: 2019-02-02, просмотров: 397.