Что входит в геологические опасные явления. в) инсеквентные - возникают также при неоднородном сложении склона, но поверхность смещения пересекает слои разного состава; оползень врезается в горизонтальные или наклонные слои. Существуют несколько классифик

К опасным геологическим явлениям и процессам относятся землетрясения, активный вулканизм, наводнения, цунами, смерчи, карст, оползни, обвалы, многолетняя мерзлота, сейсмичность, сели, геохимические аномалии. В инженерно-геологической практике в первую очередь следует учитывать карст, оползни, обвалы, сели, изменения многолетней мерзлоты, промерзание, повышенную сейсмичность. Необходимо не только выявить и полно описать эти природные явления, но обязательно проанализировать их взаимовлияние при строительстве и во время эксплуатации дорог, зданий и сооружений.

Карст - это совокупность геологических процессов и созданных ими явлений в земной коре и на ее поверхности, вызванных растворением горных пород. Он обуславливает образование пустот, разрушение, изменение структуры и состояния пород, возникновение особого вида движения подземных вод, типичных депрессионных форм рельефа (воронки, провалы, поноры) и режиму рек (сухие части русел, сифоны и пр.). Карст наиболее неприемлем при возведении плотин, создании водохранилищ, каналов и туннелей. Защита от опасных последствий карста достигается созданием противофильтрационных завес, экранированием, искусственными кольматажами или приспособлением конструкции сооружений к природным условиям. Карстованию наиболее подвержены распространенные карбонатные породы и залежи каменных солей (соляной карст).

Несущая способность закарстованных пород в массиве определяется общими для скальных грунтов параметрами и наличием кавернозных пустот, включая прослои и трещины, содержащие рыхлый заполнитель. Расчетные показатели сжимаемости, сопротивления сдвигу и допустимой нагрузки определяются по степени заполнения трещин и полостей, составом, состоянием и текстурой заполнителя. При этом учитываются два типа передачи нагрузки веса сооружения на основания:

Блоки породы опираются на нижележащие породы и нагрузка от гидротехнических сооружений на заполнитель не передается;

Блоки пород разделены заполнителем, полностью воспринимающим передаваемые нагрузки.

Получение количественных характеристик сжимаемости и сопротивления сдвигу заполнителя пустот и трещин очень сложно вследствие неоднородности его состава и мощности. Лабораторные методы исследований дают искаженные модели. Поэтому применяют методы опытных нагрузок на штампы, в расчетные показатели вносятся необходимые поправки.

Водопроницаемость закарстованных пород зависит от гидравлической связи между кавернами и трещинами, выделяют пористо - ячеистую и трещинную водопроницаемость. На степень и характер развития карста оказывает влияние интенсивность движения воды по трещинам. Распространенные в бортах долин трещины бортового отпора часто оказываются наиболее закарстованными.

Оползни и обвалы связаныс гравитационной устойчивостью склонов. Особенно это следует учитывать при строительстве дорог и сооружений в расчлененном рельефе в долинах рек, котловинах озер и прибрежных зонах. При строительстве гидротехнических сооружений плотин, туннелей, мостов, путепроводов существующие оползни и обвалы нередко активизируются или возникают новые деформации склонов.

В естественных условиях формирование склонов происходит под воздействием ряда геологических процессов, из которых наибольшую роль играют смещение пород под влиянием силы тяжести. Для платформенных районов наиболее характерны оползни, развивающиеся преимущественно в глинистых породах или породах, содержащих глинистые прослои. Для горно-складчатых районов, сложенных в основном скальными породами, гравитационные деформации более разнообразны и представлены обвалами, оползнями, оползнями-обвалами, осыпями, каменными лавинами, селями.

Оползнем называется смещение горных пород, слагающих склон, представляющее собой скользящее движение вследствие механического разрушения ими течения пород склона или его основания. Оползни распространены практически повсеместно по берегам рек и оврагов, поэтому при проектировании и строительстве гидротехнических сооружений с ними почти всегда приходится считаться.

Значительные осложнения при проектировании гидротехнических сооружений вносят древние оползни, часто не выраженные в рельефе местности. Они не могут служить надежным основанием для дорог и сооружений. На участках древних оползней есть реальная опасность оживления деформаций при подрезке склона строительными выемками или при насыщении склона водой, а также при размыве берегов водохранилищ.

На склонах изменяется их устойчивость и напряженное состояние пород. В оползневом массиве и его основании значение напряжений и их распределение следует сопоставлять с прочностью пород. Если напряжения существенно ниже прочности пород, то это устойчивое состояние, а при превышении напряжений над прочностью неустойчивое. При примерном равенстве говорят об условно устойчивом состоянии оползневого массива.

Многолетняя мерзлота широко распространена на восточных и северных районах России, занимая около 70% территории. Закономерностям ее строения, распространения, истории формирования и условиям освоения посвящена наука мерзлотоведение. Переход мерзлых пород в талое состояние при строительстве и эксплуатации транспортных магистралей, жилых массивов и сооружений может существенно снизить несущие свойства грунтов или увеличить их водопроницаемость, а также вызвать ряд неблагоприятных физико-геологических процессов.

Многолетнемерзлыми (вечномерзлыми) называются любые породы, имеющие отрицательные или нулевую температуру и содержащие в своем составе лед, если они находятся в мерзлом состоянии более 3 лет. В распространении многолетнемерзлых толщ отчетливо выражена широтная зональность: на Крайнем Севере расположена зона их сплошного распространения, южнее она сменяется зоной прерывистого, еще южнее - островного развития мерзлых пород. Мощность мерзлых толщ изменяется от нескольких метров до нескольких сотен метров и зависит от общей климатической зональности территории, так и от местных физико-географических условий. В вертикальном разрезе многолетнемерзлых толщ выделяются слои суточных колебаний температур.

Если среди мерзлых пород встречаются прослои талых, то такие толщи называются слоистыми. Талые породы или талики существуют за счет отепляющего действия поверхностных водотоков и водоемов, интенсивной фильтрации воды, притока ее из глубины по тектоническим трещинам и воздействия солнечного тепла. Среди таликов различают сквозные и замкнутые. Толщи многолетнемерзлых пород подстилаются не мерзлыми и перекрываются либо талыми, либо сезонно-талыми породами. В зависимости от последнего обстоятельства многолетнемерзлые толщи называются не сливающимися и сливающимися.

Температура толщ многолетнемерзлых пород находится в зависимости от широтного положения территории и изменяется от минус 10°С в зоне сплошной мерзлоты до -0,1°С в зоне островной мерзлоты. В течение года колебания температуры происходят до глубины 15-20 м. Эта граница называется подошвой слоя годовых колебаний температуры. В многолетнемерзлых породах всегда присутствует льда в виде крупных мономинеральных тел, ледяных шлиров и жил различной формы или заполняет поры породы (лед-цемент).

Инженерно-геологические условия возведения и эксплуатации сооружений определяют свойства пород в период перехода из мерзлого состояния в талое и в протаявшем состоянии.

Изменение термического режима и влажности пород резко изменяет их физико-механические и фильтрационные свойства и приводит к возникновению и развитию неблагоприятных физико-геологических явлений: термокарста, морозного пучения, солифлюкции (оплыванию склонов, включая весьма пологие), образования наледей, заболачивания и др. Термокарстом называют процессы возникновения в толще многолетнемерзлых пород полостей, просадок и образования отрицательных форм рельефа (западин, воронок, котловин, ложбин), происходящих в результате вытаивания ледяных включений и залежей.

При проектировании сооружений учитывают два варианта поведения многолетнемерзлых грунтов:

Грунты основания сохраняются в мерзлом состоянии в течение всего периода эксплуатации сооружения;

Грунты находятся в оттаивающем и оттаявшем состояниях.

Наиболее важным показателем условием возведения сооружений является тепловая просадка пород при протаивании. Откосы выемок, проходимых зимой в мерзлых скальных породах, как правило, устойчивы. Деформации их начинаются при оттаивании пород и действии надмерзлотных вод, дренируемых выемками. Устойчивость скальных пород в откосах выемок значительно понижается при многократном их оттаивании и замерзании. Если склоны поражены солифлюкцией, то их рекомендуется углублять в устойчивые породы. Оттаивание супесчано-суглинистых пород, слагающих откосы, может сопровождаться оплыванием и обвалами; песчано-гравийных - осыпями; скальных пород - осыпями, обвалами, вывалами.

Выветривание породных массивов, как указано в гл. 4, представляет собой приповерхностный экзогенный процесс разрушения горных пород под воздействием воды, кислорода, солнечного излучения, колебаний температуры, животных организмов и пр. В инженерно-геологическом отношении результатом выветривания является снижение прочности и несущей способности грунтов, происходящее в физическом, а не геологическом времени. Интенсивность выветривания определяется климатом, составом исходных пород, условиями их залегания и тектонической нарушенностью, рельефом, гидрологическими и гидрогеологическими условиями. В условиях техногенеза выветривание может усиливаться и ускоряться. Для предотвращения этого в процессе строительства и эксплуатации применяются: покрытие пород непроницаемыми материалами; упрочнение пород путем пропитывания их различными веществами; искусственная нейтрализация агентов выветривания; планировка территории; отвод поверхностных вод; устройства ливнестоков и др.

Повышенная сейсмичность имеет природную тектоническую основу. Однако масштабные техногенные явления (откачка подземных вод, нефти, газа, деятельность крупных карьеров и шахт, эксплуатация водохранилищ) могут повысить сейсмоопасность территорий. При землетрясениях здания и сооружения испытывают общие колебания на упругом основании и частные пространственные и крутильные колебания отдельных элементов. Интенсивность сейсмических воздействий на сооружения зависит от колебаний грунта, динамических свойств сооружения и от условий его опоры на грунт. Колебания грунта в разных точках основания сооружения не синхронны.

Силы инерции, возникающие в сооружении при колебаниях, вызывают в грунте упругие деформации, и таким образом, колеблющееся сооружение является излучателем сейсмической энергии.

При проектировании крупных промышленных, транспортных и гидротехнических сооружений в сейсмических районах следует учитывать повышенную оползневую, селевую и лавинную опасности, возникающие в результате изменений режима поверхностных и подземных вод. Активные движения блоков земной коры вызывают изменения прочностных, деформационных и фильтрационных свойств пород в массиве.

Под действием сейсмических волн возникают различные деформации подпорных конструкций: опрокидываются устои, перекашиваются стенки из-за осадки грунта или сдвигаются относительно основания в результате бокового давления грунта, возникают трещины в теле подпорных стенок. Чтобы избежать этого, необходимо рассчитывать боковое динамическое давление грунта на подпорную стенку.

Подземные сооружения меньше подвержены разрушительному действию землетрясений, так как амплитуда колебаний на глубине меньше, чем на поверхности.

Основы почвоведения

Почвоведение - наука об органо-минеральных приповерхностных биологически активных образованиях - почвах, их составе, строении, распространении, продуктивности и происхождении. Она представляется базовой наукой географического цикла. Ее достижения успешно используются в агрономии и ландшафтоведении. Почвоведение как наука сформировано в результате работ русского геолога В.В.Докучаева в конце XIX века. Он впервые подошел к проблеме состава, строения и образования почв с геолого-исторических позиций. Классическими являются его исследования русского чернозема.

Состав почв

Почвы включают пять компонентов (рис. 7.1): минеральный скелет, представленный породообразующими минералами (кварц, полевые шпаты, слюды и пр.); органическая неживая составляющая; живые организмы - эдафон; почвенные растворы; почвенный воздух.

Рис. 7.1. Компоненты почв.

В минеральном скелете почв выделяется три группы минералов: реликтовые коренных пород, глинистые, которые развились по породообразующим минералам, и новообразования. Первая представляет собой остатки неизмененных пород - субстрата почв. Например, на севере Европы широко распространены кварц и полевые шпаты и имеют место слюды, составляющие исходные граниты, гнейсы и мигматиты. Размер их зерен преимущественно песчаный - 0,01-2 мм.

Вторая группа представлена глинистыми минералами, которые формируются в результате выветривания горных пород. Напомним, что глинистые минералы являются слоистыми гидроалюмосиликатами и имеют размеры менее 0,001 мм. В их кристаллической структуре слои тетраэдров (SiO 4 -) и октаэдров (AlO 4 -) соединяются между собой катионами калия, кальция, магния, либо гидроксония Н3О+. Расстояния между слоями составляют от единиц до сотен нанометров. Глинистые частицы почв обуславливают их пластичность и большую сорбционную ёмкость.

По соотношению песчаных и глинистых частиц почвы подразделяются на песчаные, супесчаные, суглинистые и глинистые. Глинистые и суглинистые почвы в силу их хемосорбционных свойств гораздо лучше для сельского хозяйства. Они способны долговременно удерживать влагу и биологически активные растворенные соединения.

Третий минеральный компонент почв представлен вторичными карбонатами (CaCO 3 , MgCO 3 и др.), сульфатами (гипс, ангидрит), оксидами и гидроксидами кремния, алюминия, железа и титана. Эти соединения во многом определяют кислотно-щелочную реакцию почв. Cреди относительно растворимых минеральных новообразований (солей) по степени токсичности почв выделяют: нетоксичные СaSO 4 и CaCO 3 ; слабо токсичные MgSO 4 и Na 2 SO 4 ; средне токсичные Mg(HCO 3) и Na(HCO 3); сильно токсичные NaCl, CaCl 2 и MgCl 2 ; очень сильно токсичные Na 2 CO 3 и MgCO 3 .

Сумма минеральных, «неживых» веществ в почве составляет их зольность, что аналогично зольности углей и горючих сланцев.

Мёртвое органическое вещество (перегной) в почвах включает разнообразные органические кислоты, воск, смолы, углеводороды, белки, лигнин и другие соединения (рис. 7.2).

Рис. 7.2. Компоненты мертвого органического вещества почв.

В целом органическое вещество представлено гумусовым и сапропелевым типами. Гумусовое вещество преобладает в торфяных почвах. Сапропелевое - в почвах, которые развиваются по осадочным породам, а также накапливается в иловых впадинах озер и морей. Ил рассматривается в качестве аналога почв.

Живое вещество в почвах (эдафон) представлено микро- и макроорганизмами. Среди микроорганизмов в почвах преобладают грибы. В 1 см 3 почв может быть до 2 км нитей грибов. Бактерий, водорослей и актиномицетов ненамного меньше. Подсчитано, что в 33 см 3 почв обитает до триллиона микроорганизмов. Бактерии бывают аэробные, которые живут в воздушной среде и продуцируют СО 2 , анаэробные, живущие в среде, где кислород находится в растворённой либо связанной формах. Эти бактерии продуцируют метан, водород или сероводород. Деятельность хемотрофных бактерий происходит за счёт энергетики химических окислительно-восстановительных реакций. Автотрофные, гетеротрофные и другие бактерии производят биомассу, гуминовые и фульвиевые кислоты и другие органические соединения, используя органическое вещество.

В почвах преобладают гуминовые кислоты. Органические кислоты представляют собой сложные углеводородные соединения, у которых много отрицательно заряженных радикалов. Эти радикалы дают возможность удерживать ферментативные элементы (железо, медь, молибден и др.). Содержание органических кислот в почвах должно быть оптимальным.

К макроорганизмам почв (макроэдофону) относятся черви, личинки, жуки, землеройки, мыши, суслики и сурки. Они перемешивают почву, перерабатывают органическое вещество, оставляя продукты своей жизнедеятельности.

Имеют место ещё два важных компонента почв – воздух и вода . Воздушные компоненты почв (O 2 , СО 2 , N 2 и др.) такие же, как в приземном слое атмосферы, но находятся в разных соотношениях (табл. 7.1.).

Таблица 7.1

Соотношение газового состава почв и атмосферы (объемные %)

Вода в почвах является чрезвычайно важным компонентом, поскольку она растворитель многих компонентов и среда обитания микроорганизмов. Почвы обладают влагоёмкостью – возможностью удерживать влагу. Этот показатель зависит от количества глинистых частиц и гумусового органического вещества, грибов и бактерий. Они могут удерживать воду в сухие периоды и обеспечивать бесперебойное снабжение растений почвенными растворами.

Ещё один компонент почв – содержание радиоактивных изотопов, которое в основном определяется калием сороковым. 40 К – гамма-излучатель. На Земле более 60% общей радиоактивности обусловлено этим изотопом. Остальная часть определяется главным образом концентрациями урана, тория и продуктами их распада (радием, радоном и др.) и в минимальной степени радиоизотопами, получаемыми за счет космической активации. Начиная со второй половины XX века, особенно после ядерных испытаний в атмосфере и в районах ядерных катастроф (Чернобыль, Кыштым и др.) в почвах накапливались искусственные радионуклиды цезия, стронция, трансурановых элементов.

Во всех компонентах почв присутствуют различные химические соединения. Геохимические характеристики почв включают макро- и микроэлементы, которые могут иметь биофильные и токсичные свойства (табл. 7.2).

Таблица 7.2

Геохимические составляющие почв

Состав почв определяет их свойства (рис. 7.3). С практической стороны важнейшим их них является плодородие. Оно определяет возможность выращивания различных сельскохозяйственных культур в тех или иных объемах. Плодородие природных почв усиливается за счет внесения удобрений и мелиорантов, улучшения структуры почв и грамотного севооборота. При оценке биологической продуктивности почв производят их бонитировку (bonitas – доброкачественность, лат.). Это означаетколичественную многокомпонентную статистическую факторную оценку качества почв. Сюда входят такие показатели как: мощность почвенного разреза, количество (запасы) гумусового вещества, содержания азота, калия и Р 2 О 5; рН почв; ее структура и механический состав, урожайность зерновых культур.

Рис. 7.3. Свойства почв.

Гомеостазисом почв считается их свойство поддерживать относительно постоянный состав температуру и влажность. Почвы, как и другие организмы, способны не изменять свои свойства при значительных внешних воздействиях. Важное следствие гомеостазиса поддержание температурного режима в почвах. Конечно, в зависимости от сезонов года он изменяется. Однако, остается более или менее одинаковым в вегетативный весенне-летний период. Для каждой сельскохозяйственной культуры благоприятными оказываются свои температуры почв (см. рис. 7.3).

Плотность и структура почв включают такие показатели как количество пор – порозность. При этом почвоведы различают порозность общую, капиллярную и некапиллярную. В в верхних горизонтах почв общая порозность колеблется от 55 до 70%, в нижележащем горизонте – 35-60%. Капиллярная порозность определяет изменения суточные и сезонные изменения влажности почв. За счет сил поверхностного притяжения в капиллярах влага может поднимать до первых метров. Некапиллярная порозность почв обуславливает их водопроницаемость. Благодаря этому, сильные дожди не переувлажняют почвы.

Влагоемкость почв определяется наличием в них сорбентов. Сорбционные свойства имеют коллоидные частицы почв (глинистые, гидроксиды железа и алюминия, фосфаты, цеолиты, кремнегели, гумус). Их концентрация отражается в поглотительной способности почв. Влагоемкость, плотность и структура почв определяют их пластичность, что аналогично текучести грунтов.

Механизм хемосорбции и физико-химические процессы обмена между почвенным раствором и твердой фазой обуславливают содержание в почвах обменных йонов. Особенно важны концентрации катионов. При последовательном росте содержаний катионов в ряду: Ca 2+ - Mg 2+ - Na + - H + - Al 3+ - K + - NH 3+ продуктивность почв ухудшается. Соотношение катионов и анионов в почвенной влаге определяет ее кислотно-щелочные свойства. Так в кислых почвах среди катионов преобладают H + и Al 3+ , в щелочных - Ca 2+ , Mg 2+ и Na + , а в анионах – HCO 3 - .

Строение почв

В почвенном разрезе сверху вниз выделяются горизонты А, В и С (рис.7.4). Горизонт А включает корневую систему почвенно-растительного слоя. Он насыщен грибами, водорослями и аэробной микрофлорой. В нем находится наибольшее количество живого и окисленного отмершего органического вещества. Преобладают корни многолетних трав, в меньшей мере распространены корни кустарников и деревьев. Это зона вымывания. Здесь формируются органические кислоты, которые растворяют и перерабатывают минеральные компоненты почв.

В горизонте В преобладает анаэробная микрофлора. Его пересекают глубокие корни растений и норы крупных роющих животных. Мертвое органическое вещество очень мало окислено. Он является зоной вмывания. Здесь развивается глеевая восстановительная обстановка. Глей – это сизый с голубоватым оттенком горизонт почв. Еh здесь меньше нуля

Горизонт С представляет собой неизменённые горные породы. Здесь мало органических веществ. По-существу, это физически дезинтегрированная коренная горная порода. Этот горизонт является зоной осаждения компонентов, вымываемых из верхних уровней почв.

Рис. 7.4. Горизонты почвенного разреза /Соколов и др.,2002/.

При анализе конкретных разрезов почв выделяют различные подгоризонты, как это видно на примере подзолистой почвы (рис. 7.5).

Рис. 7.5. Строение лесной суглинистой подзолистой почвы /Качинский, 1975/.

Типы почв

Существует ряд факторов, по которым выделяются типы почв: климатический; состава коренных пород (горизонта С); гидрогеологический; сообщества развивающихся растений; исторический (рис. 7.6).

Рис. 7.6. Факторы, определяющие типизацию почв.

Основные характеристики почв, прежде всего, определяются, климатом. Напомним, что при положительной среднегодовой температуре и превышении количества выпадающих осадков (дождь, снег) над испаряемыми климат считается гумидным. Это климат тайги, тропических лесов и влажных саванн. При высокой температуре и превышении испаряемой влаги над осаждаемой, климат считается аридным. В ледовом климате осадки при отрицательных температурах преимущественно находятся в твердой фазе. Согласно климатическим зонам и типизируются почвы. Особые почвы развиваются в прибрежных полосах и областях активного вулканизма.

Важный фактор - состав коренных пород, на которых развивается почва. Если они карбонатные, то почвы будут щелочные. Если они силикатные и алюмосиликатные, то почвы будут кислые. Весьма важна структура почв, которая во многом определяется их субстратом и степенью выветрелости коренных пород. По этому показателю выделяются различные песчаные и глинистые почвы (табл. 7.3).

Таблица 7.3

Типы почв по механическому составу (по Н.А.Качинскому,1975)

Таежные	(лесные)	Степные, пустынные,	полупустынные, желтоземы и красноземы	Солонцы	и сильно солонцеватые
Глины (<0,01мм), %	Тип почвы	Глины (<0,01мм), %	Тип почвы	Глины (<0,01мм), %	Тип почвы
>80	Глина тяжелая	>80	Глина тяжелая	>65	Глина тяжелая
80-50	Глина средняя и легкая	80-60	Глина средняя и легкая	65-40	Глина средняя и легкая
50-40	Сугли-нок тяжелый	60-45	Суглинок тяжелый	40-30	Суглинок тяжелый
40-30	Сугли-нок средний	45-30	Суглинок средний	30-20	Суглинок средний
30-20	Сугли-нок легкий	30-20	Суглинок легкий	20-15	Суглинок легкий
20-10	Супесь	20-10	Супесь	15-10	Супесь
10-5	Песок связный	10-5	Песок связный	10-5	Песок связный
<5	Песок рыхлый	<5	Песок рыхлый	<5	Песок рыхлый

По механическому составу выделяются следующие типы почв: песчаные и супесчаные, глинистые и суглинистые. Много глинистого вещества в почвах – это хорошо, т.к. в них удерживается влага и сорбируются биогенные компоненты. Песчаные и супесчаные почвы бедны органическими веществами, поскольку хорошо дренируются и из них легко выщелачиваются биологически активные азотные, фосфорные и калийные соединения. Песчаные и супесчаные типы почв встречаются в двух типах обстановках. Либо это речные долины и дельты, либо флювиогляциальные отложения (осадки водных потоков от тающих ледников). Суглинистые и глинистые почвы развиты на морских и озёрных глинистых отложениях, на карбонатных породах.

На карбонатно-глинистых отложениях широко распространены почвы на Русской равнине. Здесь же почвы развиваются на покровных суглинках. Площади покровных суглинков начинаются южнее широты Москвы. Севернее был постоянный бронирующий слой ледников. Южнее в ледниковый период, когда чередовались этапы сильного промерзания и сильной жары, породы испытывали измельчение. Если взять породу и подвергнуть её этим перепадам температуры, произойдёт её механическое разрушение за счёт поровых вод. Морозное выветривание любых пород приводит к образованию покровных суглинков.

Фактор растительности также важен. Например, степные растения имеют наиболее развитую коренную систему, и она, отмирая, образует большое количество органических веществ, как, например, на лугах (рис. 7.7) Поэтому именно в степях распространены наиболее богатые гумусом черноземы.

Рис. 7.7. Строение дерново-луговых почв (по Качинскому, 1975)

Исторический фактор выражается временем, которое живёт почва. Наземная растительность существует последние 350 – 380 млн лет. Интенсивный и повсеместный почвенный процесс начался с карбона, т.е. примерно 320 – 330 млн лет назад. Конкретные почвы живут от десятков и сотен лет до сотен тысяч лет. Напомним, что гуминовая кислота в почвах может функционировать первые сотни тысяч лет. Существуют захоронённые почвы, которые залегают под покровными рыхлыми отложениями четвертичного возраста. Известны палеопочвы кайнозойского, мезозойского и позднепалеозойского возрастов.

Гидрогеологический фактор заключается во влиянии грунтовых вод. При этом важно положение уровня грунтовых вод. Например, в горизонтах торфяников сосредоточено отмершее гумифицированное органическое вещество. Торф получается, если уровень грунтовых вод практически совпадает с уровнем поверхностных вод, Тогда в почве создаются анаэробные условия, при которых происходит замедленное окисление и неполное разложение органического вещества. Если имеется такой режим подземных вод, то получаются сильнокислые торфяные почвы, они также называются глеевыми.

Согласно климатическим условиям выделяют семь типов почв /Геннадиев,Глазовская,2008, Качинский,1975/ (табл. 7.4).

1. Тундровые подзолисто-глеевые и торфяно-глеевые почвы. Подзол – это белое вещество каолинито-кварцевого состава, которое получается в верхних горизонтах почв за счёт их выщелачивания. В тундровых почвах от 1-2 до 15% гумуса, много фульвокислоты, минимальное количество калия, фосфора и азота.

2. Болотные почвы, в которых содержание гумуса достигает 80 %, сильно и умеренно кислые. Зольность почв достигнает 20 %. В них есть торф. Здесь много органических веществ, но они ультракислые, поэтому на них растут только травы.

3. Таёжно-лесные подзолистые почвы кислые за счёт органических кислот. Для них характерно содержание гидроксидов алюминия, большое количество коллоидных частиц. Таёжно-лесные почвы достаточно урожайные, но рентабельно на них выращивать только травы и лён. Серые лесные почвы слабокислые. Здесь можно сажать зерновые, картофель.

4. Чернозёмы, в которых отмечается высокое содержание гумусового вещества от 4-6 до 20%. Горизонт А самый значительный от 35-40 см до 1,7 м. Они имеют нейтральный рН и обладают высоким плодородием. Но есть яды в виде хлорида натрия, сульфата натрия, карбонатов. Причины возникновения русского чернозёма: наличие покровных суглинков, распространение многолетних трав. Разнотравье и дало большое количество гумусового вещества в черноземах.

5. Каштановые почвы сухих степей. Для них характерно содержание небольшого количества гумусового вещества – до 5 %, мощность горизонтов А и В составляет 40 – 50 см. Почвы слабощелочные. Здесь имеет место большая жёсткость почвенных вод, вызванная ионами кальция, магния. Растут на этих почвах ковыль, степчак и полынь.

6. Бурые полупустынные почвы и солончаки, содержат выделения галита. Гумусового вещества в них минимум (десятые доли, до 3%). Горизонт А очень маломощный – 10-30 см. Это весьма щелочные, содовые почвы, поэтому они слабо пригодны для большинства растений.

7. Краснозёмы субтропиков содержат органического вещества 5-10 %. Это кислые почвы. Здесь много ионов водорода, алюминия и мало кальция и магния. Зато много гидроксидов железа, алюминия, марганца и кремнезёма.

Таблица 7.4

Деградация почв

Почвы, как и другие природные образования, когда-то зарождались, развивались и исчезали. Однако, на современном этапе развития Земли в условиях активного техногенеза, включая интенсификацию сельского хозяйства, почвы деградируют особенно быстро.

Можно выделить три группы природных факторов деградации почв. Во-первых, это аридизация климата, которая определяет осушение и засолонение почв. В этой связи следует отметить и наступление песчаных пустынь, при котором происходит замещение почвенно-растительного слоя песчаным материалом. Также важна ветровая эрозия почв.

Во-вторых, надо отметить водно-эрозионную деятельность, в результате которой происходит размыв почв. Особенно масштабно это происходит во время весенних половодий и осенних паводков.

В третьих, это активный вулканизм, при котором пеплопады уничтожают почвы, загрязняя их тяжёлыми металлами. Вместе с тем, на туфогенных богатых минеральными компонентами почвах в условиях гумидного климата почвы развиваются интенсивно.

Существует три группы техногеннных факторов, способствующих деградации почв. Первая включает неграмотную сельскохозяйственную эксплуатацию почв. Например, когда не вносится достаточное количество удобрений, используется неверный севооборот или допускается интенсивный выпас скота. Во-вторых, это карьерная добыча полезных ископаемых, при которой за счет осушения открытых горных выработок происходит в одних местах резкое снижение уровня грунтовых вод, а в других - искусственное заболачивание прилегающих территорий. Третья группа факторов связана с развитием промышленных и селитебных комплексов. При этом почвы либо полностью уничтожаются, либо формируются урбанозёмы - городские почвы и почвы садово-огородных хозяйств.

Заключение

В приведенном пособии изложены основные положения по геологии, гидрогеологии и почвоведению. Сделан обзор по всем наукам геолого-геофизического профиля.

Рассмотрены основы кристаллографии, минералогии и петрографии с описанием породообразующих и рудных минералов и распространенных горных пород. Приведены сведения по геохимии.

Охарактеризованы эндогенные и экзогенные геологические процессы и явления. Сделан акцент на опасные в экологическом смысле явления.

Описаны основные положения по гидрогеологии, гидродинамике, гидрогеохимии и инженерной геологии. Подчеркнуто геоэкологическое значение гидрогеологии и инженерной геологии, в том числе при проектировании и эксплуатации железных дорог.

Отражены главные понятия почвоведения. Рассмотрен состав и строение почв и факторы их деградации.

Литература

Авдонин В.В., Кругляков В.В., Пономарева И.Н., Титова Е.В. Полезные ископаемые мирового океана. М. Изд МГУ. 2000. 160 с.

Белоусова А.П., Гавич И.К., Лисенков А.Б., Попов Е.В. Экологическая гидрогеология. М. ИКИ «Академкнига». 2006. 397 c.

Бондарик Е., Ярг Л.А. Инженерно-геологические изыскания. Учебник. М. КДУ. 2007. 636 c.

Бондарик Е., Пендин В.В., Ярг Л.А. Инженерная геодинамика. Учебник. М. КДУ. 2007. 440 c.

Бондаренко В.М., Демура Г.В., Савенко Е.И. Общий курс разведочной геофизики. М. Norma. 1998.304 c.

Войткевич Г.В., Кокин А.В., Мирошников А.Е., Прохоров В.Г. Справочник по геохимии. М. Недра. 1990. 480 с.

Гарелс Р.М., Крайст Ч.Л. Растворы, минералы, равновесия. Пер. с англ. М., Мир, 1968, 368 с.

Геннадиев А.И., Глазовская М.А. География почв с основами почвоведения. М. Высшая школа. 2008. 462 с.

Завьялов Е.Н. Основные представления о крситаллах, кристаллических веществах и методах их изучения. М. РГГРУ. 2007,97 с.

Зверев В.Л. Основы экологии. М. ООО «Геоинформцентр». 2003. 376 с.

Зинченко В.С., Козак Н.М. Основы геофизических методов исследований. Учебное пособие. М. ЩИТ-М. 2005. 144 с.

Качинский Н.А. Почва, ее свойства и жизнь. М. Наука. 1975. 291 с.

Короновский Н.В., Ясаманов Н.А. Геология. Учебник для экологических специальностей вузов. М. Издательский центр «Академия». 2003. 448 с.

Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод. М. Наука. 2004. 677 с.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Калининградский филиал ГОУВПО

Академия народного хозяйства при президенте Российской Федерации

Дисциплина: "Безопасность жизнедеятельности"

Тема: "Геологические опасные явления"

Выполнила: Студентка 5 курса

Задорожная Ульяна Сергеевна

Специальность: коммерция

Курс 5 кт группа первая

Калининград 2012

Содержание

• Оползни
• Сели
• Обвалы и осыпи
• Лавины
• Предотвращение лавин
• Склоновый смыв
• Пыльные бури
• Курумы
• Заключение

Оползни

Оползни - это скользящие смещения масс горных пород вниз по склону, возникающие из-за нарушения равновесия, вызываемого различными причинами (подмывом пород водой, ослаблением их прочности вследствие выветривания или переувлажнения осадками и подземными водами, систематическими толчками, неразумной хозяйственной деятельностью человека и др.). Оползни могут быть на всех склонах с крутизной 20° и более и в любое время года. Они различаются не только скоростью смещения пород (медленные, средние и быстрые), но и своими масштабами.

Основной причиной возникновения оползня является нарушение баланса, которое возникло, в результате различных процессов. Нарушение происходит между силами, удерживающими массу оползня и силами тяжести давящими на оползень. В частности оползни могут возникнуть из-за увеличения наклона склона. Это, как правило, происходит из за определенного подмыва водой. Также оползни возникают из-за ослабления прочности естественных пород. Это, как правило, тоже происходит из-за воздействия осадков.

Кроме того, причинами схода оползней могут послужить различные сейсмические явления, толчки, вызванные сдвигами в земной коре. Иногда оползни возникают из-за людской деятельности, в частности из-за неправильной хозяйственной и строительной деятельности.

По мощности оползневого процесса, т.е. вовлечению в движение масс горных пород, оползни делятся на малые - до 10 тыс. куб. м, средние - 10-100 тыс. куб. м, крупные - 100-1000 тыс. куб. м, очень крупные - свыше 1000 тыс. куб. м.

Поверхность, по которой оползень отрывается и перемещается вниз, называется поверхностью скольжения или смещения; по ее крутизне различают:

а) очень пологие (не более 5°), напр., подводные;

б) пологие (5°-15°);

в) крутые (15°-45°).

По глубине залегания поверхности скольжения различают оползни: поверхностные - не глубже 1 м - оплывины, сплавы; мелкие - до 5 м; глубокие - до 20 м; очень глубокие - глубже 20 м.

Классификация оползней (по Саваренскому) по положению поверхности смещения и сложению оползневого тела:

а) асеквентные (в некоторых источниках указывают как секветные) - возникают в однородных неслоистых толщах пород; положение криволинейной поверхности скольжения зависит от трения и смещения грунтов;

б) консеквентные (скользящие) - происходят при неоднородном сложении склона; смещение происходит по поверхности раздела слоёв или трещине;

в) инсеквентные - возникают также при неоднородном сложении склона, но поверхность смещения пересекает слои разного состава; оползень врезается в горизонтальные или наклонные слои.

Предупредительные мероприятия

Изучите информацию о возможных местах и примерных границах оползней, запомните сигналы оповещения об угрозе возникновения оползня, а также порядок действия при подаче этого сигнала. Признаками надвигающегося оползня являются заклинивание дверей и окон зданий, просачивание воды на оползнеопасных склонах. При появлении признаков приближающегося оползня сообщите об этом в ближайший пост оползневой станции, ждите оттуда информации, а сами действуйте в зависимости от обстановки.

Как действовать при оползне

При получении сигналов об угрозе возникновения оползня отключите электроприборы, газовые приборы и водопроводную сеть, приготовьтесь к немедленной эвакуации по заранее разработанным планам. В зависимости от выявленной оползневой станцией скорости смещения оползня действуйте, сообразуясь с угрозой. При слабой скорости смещения (метры в месяц) поступайте в зависимости от своих возможностей (переносите строения на заранее намеченное место, вывозите мебель, вещи и т.д.). При скорости смещения оползня более 0,5-1,0 м в сутки эвакуируйтесь в соответствии с заранее отработанным планом. При эвакуации берите с собой документы, ценности, а в зависимости от обстановки и указаний администрации теплые вещи и продукты. Срочно эвакуируйтесь в безопасное место и, при необходимости, помогите спасателям в откопке, извлечении из обвала пострадавших и оказании им помощи.

Действия после смещения оползня

После смещения оползня в уцелевших строениях и сооружениях проверяется состояние стен, перекрытий, выявляются повреждения линий электро-, газо-, и водоснабжения. Если вы не пострадали, то вместе со спасателями извлекайте из завала пострадавших и оказывайте первую помощь.

Сели

Сели - это грязе-каменные потоки, устремляющиеся по склонам гор, руслам горных ручьев и речек вниз, в долины, и разрушающие на своем пути все, мешающее их движению. Это одно из опаснейших стихийных бедствий.

В горных ущельях часто возникают завалы из камней, щебня и кусков льда или снежные плотины. При быстром таянии ледника перед такими препятствиями может накапливаться вода, не находя выхода, она образует водохранилище, или озеро. Такие горные озера у естественных запруд из морены - отложений твердых пород, мелкой щебенки, песка, глины, крупных валунов, а также льда и снега - называют моренными озерами. Запруды из моренного материала, подобно набухшей губке, пропитаны водой. Под напором все прибывающей сверху талой воды они в какой-то момент внезапно "взрываются" и устремляются по склону ущелья вниз. Страшный поток с чудовищным ревом катится вниз, вбирая в себя все новые массы камней, грязи, срезая поверхность склонов ущелья, выкорчевывая деревья, сдирая почву, осыпая горы. Поначалу высота потока составляет десятки метров, но, вырываясь из ущелья в долину, он растекается, высота и скорость его движения постепенно уменьшаются и, наконец, у какого-либо препятсствия он останавливается совсем.

Если на пути селя окажется поселок или целый город, как это было в 1921 году в Алма-Ате, то последствия могут быть катастрофическими, с человеческими жертвами и огромными материальными потерями. В 1921 году на спящий город ночью обрушилось 1 200 000 м3 принесенного селем материала, который буквально завалил город в полосе 200 м шириной.

Возникают сели после сильных ливней, а также при интенсивном таянии ледников и накоплений снега в горах. Таким образом, это явление, хотя его и нельзя считать чисто метеорологическим, связано с погодой. В разных районах сели могут быть вызваны самыми различными, подчас прямо противоположными по своему характеру условиями погоды: от облачной и дождливой, циклонической, до ясной, сухой и жаркой, характерной для антициклонов или термических депрессий.

Сели в нашей стране наблюдаются повсеместно в горных районах, особенно там, где выпадает много осадков и нет или очень мало растительности, например отдельные районы Кавказа, ряд районов на Дальнем Востоке. Часты сели в Таджикистане - типично горной республике, на территории которой находятся очень высокие горы - Памир и отроги Тянь-Шаня. Здесь сели бывают почти каждую весну, когда в горах тает снег и пробуждаются от зимнего сна многочисленные ледники (а их в Таджикистане более двух тысяч). В это время земля на склонах гор обильно насыщена влагой. и достаточно бывает выпасть сильному дождю, чтобы вызвать селевые потоки. Последний случай сильных и многочисленных селей в Таджикистане отмечен в мае 1979 года, когда прошли необычайно сильные ливни с градом, породившие разрушительные сели, от которых пострадали мосты, дороги, оросительные каналы. К счастью, обошлось без человеческих жертв.

Селеопасные районы должны находится под наблюдением специалистов, наиболее опасные участки контролироваться с воздуха с помощью вертолетов.

Кроме того, и это самое главное, строятся эффективные противоселевые заграждения и искусственные отводы-каналы. Так, в одном лишь Таджикистане длина бетонных каналов для отвода грязе-каменных потоков от индустриальных и сельскохозяйственных объектов составляет более 400 км. В 1966 году в районе Алма-Аты, в урочище Медео, направленными взрывами была создана защитная плотина из камня и земли объемом 2,5 млн. т, которая перегородила ущелье, ведущее с гор к столице Казахстана. В июле 1973 года это искусственное препятствие спасло город от селевого потока небывалой мощности, а также и от, воды, хлынувшей вниз по ущелью вслед за селем. Тем самым были продемонстрированы возможности инженерно-технических средств борьбы с селевой стихией и важность научных исследований для решения этой проблемы в целом.

Сейчас все эти службы развалились, поэтому спасаться придется самим. Признаками надвигающегося селя чаще всего является резкое повышение уровня воды в реках и речьях. Изменение цвета воды. Но часто сель обрушивается внезапно, сметая все на своем пути. Места где часто проходят сели легко определить по скоплению грязи, камней, щебня в горных долинах и у подножий склонов. Спасение только одно - подьем на склон долины, причем лучше подниматься держась внутренней стороны излучин рек, т.к. сель по внешней стороне поднимается выше и разрушений там производит больше. Лучшая зашита от селя - это профилактика. В долинах рек не останавливайтесь близко у воды. Передвигаясь в теснинах, всегда имейте в виду выход наверх. Следите за погодой.

геологический опасность оползень курум

Обвалы и осыпи

Горные обвалы и осыпи - частые явления во всех странах мира. Их масштабы бывают грандиозными, последствия трагическими. Они способны вызвать крупные завалы или обрушения автомобильных и железных дорог, разрушение населённых пунктов и уничтожение лесов, способствовать образованию катастрофических затоплений и гибели людей. Такие катастрофы нередко происходят при землетрясениях 7 баллов и более, когда возможно обрушение крутых горных склонов, образующих с горизонтом углы более 45-50°.

Обвал - это отрыв и падение больших масс пород на крутых и обрывистых склонах гор. Обвалы происходят в результате ослабления сцепления горных пород под воздействием выветривания, подмыва, растворения, а также силы тяжести и тектонических явлений. Образованию обвалов способствуют геологическое строение местности, наличие на склонах трещин и дробление горных пород. Обвалы могут также происходить в речных долинах и на морских побережьях. Возникают внезапно, когда породы на склоне теряют устойчивость в результате подмыва их, а также при землетрясении, подрезке основания склона при прокладке дорог, постройке на склоне тяжелых зданий. В 80 % случаев обвалы связаны с антропогенной деятельностью человека. В нашей стране ведутся большие геологоразведочные работы. Они сопровождаются закладкой различных горных выработок: буровых скважин, канав, штолен, карьеров. В условиях горного и холмистого рельефа производство геологоразведочных работ вызывает активное проявление оползневых явлений, эрозии и других процессов. Площадь земель, нарушенных при разработке полезных ископаемых, в нашей стране исчисляется миллионами гектаров и ежегодно увеличивается на десятки тысяч гектаров. Эрозия, дефляция, оползни, обвалы, осыпи проявляются при эксплуатации открытых разработок, особенно глубоких. Просадки, эрозии и другие побочные процессы проявляются также при добыче полезных ископаемых подземным способом. Грандиозные обвалы происходят в горах, где они нередко запруживают реки. Выше подобных плотин реки разливаются в подпрудные озера (например, озеро Рица на Кавказе).

Осыпание отличается от обваливания, прежде всего величиной и скоростью. Осыпание происходит постепенно, по мере разрушения (выветривания) пород на склонах. Падают, преимущественно мелкие обломки. В нижней части склонов образуются осыпи - конусовидные скопления упавших обломков.

Для возникновения обвалов, во-первых, необходим горный, сильно расчлененный рельеф, причем с крутыми, нередко обрывистыми склонами; во-вторых, породы должны быть разбиты трещинами, возникшими в результате действия либо эндогенных (тектонических) сил, либо экзогенных, например, выветривания. Горный массив или его часть должны находиться в неустойчивом состоянии, при котором достаточно небольшого толчка или сотрясения, чтобы куски и глыбы породы рухнули вниз. Связи между отдельными блоками пород становятся особенно непрочными во время сильных дождей и весной, когда в горах тает снег. Поэтому весна, как и период летних ливней, это время обвалов в горах. Можно ли бороться с обвалами? Да, можно, но не с всякими и не везде. Железная дорога Туапсе - Сухуми идет по самой береговой кромке Черного моря. С одной стороны, ей угрожают штормовые волны, и приходится укреплять насыпь железобетонными "ежами", кубами, блоками, предохраняющими ее от размыва. С другой стороны, над железнодорожной колеей нависают обрывы. Спасаться от обвалов помогают высокие каменные стенки, которые останавливают глыбы камней, падающие со склона. Так же в горах защищают и автомобильные дороги. Но, конечно, это предохраняет только от небольших обвалов. Если же где-то нависают скалы, то предотвратить их обвал можно только одним способом: постепенно, по частям обрушить их, закладывая динамитные заряды малой мощности. Если обвалы угрожают поселкам, людей эвакуируют, а поселок переносят в безопасное место.

Лавины

Лавина (нем. Lawine , от позднелатинского labina - оползень) - масса снега, падающая или соскальзывающая со склонов гор.

Наиболее благоприятны для лавинообразования склоны крутизной 25-45°, однако известны сходы лавин со склонов крутизной 15-18°. На более крутых склонах снег не может накапливаться в больших количествах и скатывается небольшими дозами по мере поступления.

Объём снега в лавине может доходить до нескольких сотен кубических метров. Однако опасными для жизни могут быть даже лавины объёмом около 5 мі.

Существуют несколько классификаций лавин, например:

§ По объёму

§ По рельефу лавиносбора и пути лавины (осов, лотковая лавина, прыгающая лавина)

§ По консистенции снега (сухая, мокрая)

Скорость движения сухих лавин обычно составляет 20-70 м/с (до 125 м/с) при плотности снега от 0,02 до 0,3 г/смі. Мокрые лавины движутся со скоростью 10-20 м/с (до 40 м/с) и имеют плотность 0,3-0,4 г/смі.

Сход лавины из сухого снега может сопровождаться образованием снеговоздушной волны, производящей значительные разрушения.

Снежные лавины, в той или иной степени, распространены во всех горных районах России и в большинстве горных районов мира. В зимний период они являются основной природной опасностью гор.

Погода -это является наиболее важным фактором для оценки вероятности возникновения лавин, как и эволюция снежного покрова (которая полностью зависит от погодных условий). Однако, поскольку альпинист (или лыжник) в состоянии проанализировать оба этих фактора, он не должен пренебрегать ни одним из них.

Много погодных переменных влияют на сход лавины и информация часто может быть получена до подъема на гору. Изучение прогноза погоды может дать вам информацию о лавинной обстановке еще до выхода из дома. Например, юго-восточный ветер 25 миль в час с понижением температуры и снегом означает повышение лавинной опасности на северо-западных склонах. Однако имейте в виду, что погода в горах труднопредсказуема и переменчива.

Предотвращение лавин

Для предотвращения лавин или же их серьёзных последствий проводится комплекс мероприятий. Таких например как "бомбардировка" лавиноопасных мест взрывчаткой или обстрел из артиллерийских орудий горных склонов [ 7 ] . Такие действия дают сход небольших контролируемых лавин, в целях предотвращения схода более крупных.

Склоновый смыв

Водно-склоновые процессы связаны с проявлением плоскостного смыва продуктов выветривания и разрушением склонов мелкими временными струями воды. Оба эти процесса очень тесно связаны и обычно рассматриваются вместе как процесс склонового смыва . Поскольку важным результатом его является образование делювиальных отложений, его называют также делювиальным процессом. Кроме того на склонах периодически образуются и более крупные ручьи. Возникает другая форма смыва - склоновая эрозия или мелкоовражный размыв, по Е.В. Шанцеру.

Склоновый смыв обусловлен деятельностью дождевых и, талых снеговых вод, стекающих по поверхности склонов. Наиболее интенсивно он протекает в условиях слабого развития растительности в областях семиаридного климата. Деятельность текучих вод на склонах принимает различные формы в зависимости от крутизны склона. На пологих склонах с уклоном до 5 0 проявляется плоскостное действие текущей по поверхности воды без каких-либо русел. Перемещается только самый мелкий материал, так как мощность струек крайне невелика. На более крутых склонах разрушительная способность струек воды возрастает, в связи с чем они начинают врезаться в поверхность склона. Возникает струйчатый, или мелкорытвинный смыв . Постоянное перемещение мелких рытвинок вызывает в целом плоскостное разрушение склона, общее и равномерное понижение его поверхности. Следовательно, обе описанные формы стока ведут к плоскостному смыву . Верхняя часть склона при этом разрушается, нижняя - погребается в продуктах выноса. Переносимый материал откладывается, попадая на более пологие участки склона, образуется аккумулятивный шлейф, верхний край которого поднимается вверх по склону, способствуя его выравниванию. Процесс ведет, таким образом, к выполаживанию склонов, к сглаживанию и срезанию выпуклостей. Однако в зависимости от прочности пород это происходит очень неравномерно. Прочные горные породы значительно медленнее разрушаются и обычно образуют выступы, слабые наоборот - выполаживаются быстрее. Здесь создаются ложбины с более пологим скатом. В ослабленных сильно трещиноватых зонах развиваются более глубокие рытвины. В условиях еще более крутых склонов с уклоном 20-30 0 сток концентрируется лишь по немногим более крупным рытвинам, быстро перерастающим в промоины и в мелкие овраги. Развивается склоновая эрозия . В особенности большое значение приобретает она на горных склонах, где овражное расчленение становится основным процессом их разрушения. Интенсивность склонового смыва в большой степени зависит от процессов выветривания, рыхлые продукты которого удаляются смывом. Денудационные формы рельефа , в озникающие при склоновом смыве, очень разнообразны. На равнинах в однородных породах образуются сглаженные склоны смыва, очень постепенно переходящие в водораздельные равнины. При неравномерной прочности пород присутствуют останцовые выступы и ложбины стока - делли . Все эти денудационные формы бывают обычно скрыты маломощным покровом элювия и делювия и постепенно сливаются с рельефом аккумулятивного шлейфа в нижней части склона. В результате склоновой эрозии образуются рытвины, промоины, мелкие овраги . Все они направлены по линии наибольшего ската, очень слабо извилисты в плане. Характерно снижение высоты бортов этих ложбин вниз по склону до их полного исчезновения и почти прямая или слабо вогнутая форма продольного профиля. В нижней части склонов и у подножий образуются аккумулятивные делювиальные шлейфы . Они имеют плоскую поверхность, полого спускающуюся ко дну долины, и отличаются слабо вогнутым поперечным профилем. В начальной стадии склонового смыва более активно развиваются отдельные конусы выноса, образующиеся в устьях более крупных рытвин и промоин.

Пыльные бури

Пыльная (песчаная ) буря - атмосферное явление в виде переноса больших количеств пыли (частиц почвы, песчинок) ветром с земной поверхности в слое высотой несколько метров с заметным ухудшением горизонтальной видимости (обычно на уровне 2 м она составляет от 1 до 9 км, но в ряде случаев может снижаться до нескольких сотен и даже до нескольких десятков метров). При этом наблюдается подъём пыли (песка) в воздух и одновременно оседание пыли на большой территории. В зависимости от цвета почвы в данном регионе, отдалённые предметы приобретают сероватый, желтоватый или красноватый оттенок. Возникает обычно при сухой поверхности почвы и скорости ветра 10 м/с и более.

Часто возникает в тёплое время года в пустынных и полупустынных регионах. Помимо "собственно" пыльной бури, в ряде случаев пыль из пустынь и полупустынь может длительное время удерживаться в атмосфере и достичь почти любой точки мира в виде пыльной мглы.

При увеличении силы потока ветра, проходящего над незакреплёнными частицами, последние начинают вибрировать, а затем "скакать". При повторяющихся ударах об землю эти частицы создают мелкую пыль, которая поднимается в виде суспензии.

Недавнее исследование предполагает, что начальная сальтация крупинок песка с помощью трения индуцирует электростатическое поле. Скачущие частицы обретают отрицательный заряд, который освобождает ещё больше частиц. Такой процесс захватывает в два раза больше частиц, чем предсказывают предшествующие теории.

Частицы освобождаются в основном за счёт сухости почвы и усиления ветра. Фронты порывов ветра могут появляться из-за охлаждения воздуха в зоне грозы с дождём или сухого холодного фронта. После прохождения сухого холодного фронта конвективная неустойчивость тропосферы может способствовать развитию пыльной бури. В пустынных регионах пыльные и песчаные бури наиболее часто возникают вследствие грозовых нисходящих потоков и связанного с ними увеличения скорости ветра. Вертикальные размеры бури определяются стабильностью атмосферы и весом частиц. В некоторых случаях пыльные и песчаные бури могут быть ограничены относительно тонким слоем из-за эффекта температурной инверсии.

Для предотвращения и уменьшения эффектов пыльных бурь создаются полезащитные лесные полосы, комплексы снего - и водозадержания, а также используются агротехнические методы, такие как травосеяние, севооборот и контурная вспашка.

Основной ущерб, наносимый пыльными бурями, состоит в уничтожении плодородного слоя почвы, что снижает её сельскохозяйственную продуктивность. Кроме того, абразивный эффект повреждает молодые растения. Другие возможные негативные последствия включают в себя: снижение видимости, влияющее на авиа - и автотранспорт; снижение количества солнечного света, достигающего поверхности Земли; эффект теплового "покрывала"; неблагоприятное воздействие на дыхательную систему живых организмов.

Пыль также может принести пользу в местах осаждения - сельва Центральной и Южной Америки получает большинство минеральных удобрений из Сахары, восполняется недостаток железа в океане, пыль на Гавайях помогает расти банановым культурам. На севере Китая и на западе США почвы с осадками древних бурь, называемые лёссом, очень плодородны, но также являются источником современных пылевых бурь, при нарушении связывающей почву растительности.

Курумы

Куру м мы (древне-тюркское gorum - "каменистые россыпи", "нагромождения острых камней", "обломки скал") - термин, которым оперируют физическая география, геология и геоморфология; имеет два значения:

1) локальные, ограниченные в трехмерном пространстве скопления каменных остроугольных глыб, образовавшиеся естественным путем, имеющие вид сомкнутого нерасчлененного покрова на дневной поверхности земли;

2) вид земной поверхности сложного строения, - курумлэнд, - представляющий собой сомкнутую группу каменных глыб крупного размера с острыми обломанными краями, расположенную на нерасчлененной подстилающей поверхности различного наклона и имеющую способность перемещаться. Обладает собственным микроклиматом, гидрологией, растительным и животным миром.

Отличительные особенности курума: это обычно крупные глыбы - статистически размеры пока не определены, но обычно от нескольких см в малом поперечнике до 1-2 м, имеющие вид свежеобломанных, но никогда не окатанные, в движении при столкновении друг с другом и трении о подстилающую поверхность могут приобретать очень незначительную окатанность, смыкаются друг с другом, образуя группы в количестве от нескольких глыб до десятков тысяч и более. Курум может занимать площадь от единиц мІ в проекции на подстилающую поверхность до колоссальных по размерам "полей" или "каменных морей". В отдельных регионах Земли курумы сплошь покрывают каменным чехлом всю местность, образуя своеобразную, ни на что не похожую так называемую "дневную поверхность".

Курумы образуются там, где на дневную поверхность выходят твердые горные породы. Чаще всего это горные районы или плато всех континентов. Курумы обычно образуются при разрушении различных видов известняков, кристаллических сланцев, гранитов, гнейсов, базальтов, долеритов, песчаников, кварцитов, амфиболитов, диабазов, порфиритов, витрокластических туфов.

Одним из первых на генезис или происхождение курумов указал российский военный географ белорусского происхождения Н.М. Пржевальский; он полагал, что курумы образуются вследствие разрушения скальных горных пород в силу неравномерного нагрева и охлаждения, там, где велика амплитуда дневных и ночных температур. Очевидно также, что курумообразование интенсивнее проходит весною и осенью в силу тех же причин. Возможно, растрескивание горных пород может происходить, когда на нагретую поверхность скал изливается холодный дождь.

Исходным материалом для образования каменных отдельностей или глыб служат первоначально нерасчлененные "материнские" горные породы. Место, где курумы образуются, иногда называют "областью питания" курума. Со временем курум может разрастаться, увеличиваясь в размерах, двигаться по подстилающей его поверхности и занимать все большую и большую площадь. Наступающая передняя кромка подвижной массы сомкнутых крупнообломочных глыб носит название "фронт курума", боковые его окраины - "флангами", а область, где курум зарождается и откуда он начал свое движение - "тылом курума". На плоских вершинах гор курумов обычно нет, но склоны их часто бывают обильно покрыты сплошным слоем крупных каменных обломков.

Ряд наблюдений показывает, что курумы, погребенные ранее в толще рыхлых отложений, могут вновь появиться на дневной поверхности в силу различных причин.

Курумы могут поставлять обломочный каменный материал для морен различного генезиса, селей, склоновых осыпей, образовывать пороги в реках и ручьях или вообще загромождать их русла. Наличие курумов, их способность двигаться необходимо учитывать при строительстве различных сооружений. Поэтому курумы и их свойства изучают инженерные геология и геоморфология. В общем виде процесс курумообразования и движения каменных масс курумов вниз по склону приводит к нивелированию рельефа и снижению его абсолютной высоты. Курумы - продукт разрушения "материнских" горных пород, что является процессом деструкции горных масс и ведет к денудации рельефа.

Невнимательные исследователи иногда путают курумы с моренами различного происхождения, осовами, остановившимися селями, осыпями и другими формами обломочных и иных покровов, сложенных каменными отдельностями. Иногда курумы образуют протяженные ленты на склонах гор, когда ширина такого "потока" меньше его длины и тогда такие образования называют "каменными реками". Глубина или толщина покрова, состоящего из глыб различна, но не слишком велика. Щебень, дресва и иные мелкие обломки обычно разрушаются, смываются водой вниз по склону, обнажая пустоты между глыбами. Для небольших животных курумы предоставляют убежища от более крупных хищников. Крупным животным, лошади и человеку передвигаться по поверхности курума чрезвычайно затруднительно, а иногда и просто невозможно.

Заключение

Идентификация геологических опасностей заключается в установлении характерных особенностей, показателей, условий, факторов и закономерностей развития всех имеющихся проявлений этих опасностей на оцениваемой территории, включая определение площадей их распространения, объемов охвата геологической среды, генезиса, возраста, стадийности, интенсивности, периодичности активизации и длительности воздействия, приуроченности к определенным комплексам пород, разрывным нарушениям, геологическим структурам, геоморфологическим элементам и строительным объектам.

Оценка вероятности реализации прогнозов геологических опасностей по детерминированным моделям (методам) при различных сочетаниях внешних воздействий и физико-механических свойств неустойчивых к этим опасностям массивов грунтов с определением окончательных результатов вероятностно-детерминированного прогнозирования геологических опасностей.

Прогнозирование отдельных мало изученных геологических опасностей допускается проводить на основе анализа их проявлений в схожих природно-техногенных обстановках с использованием методов вероятностно-статистических и экспертных оценок, исходя из наихудшего (пессимистического) и наиболее вероятного сценария развития негативных событий.

Прогноз развития геологических опасностей, выполняемый для оценки обуславливаемых ими рисков потерь в различных сферах и соответствующих чрезвычайных ситуаций, рекомендуется выполнять с использованием комплексных вероятностно-детерминированных методов.

Особое внимание необходимо уделять установлению относительного геологического и абсолютного возраста отдельных типов и разновидностей геологических опасностей, современных и прошлых природных и природно-техногенных обстановок их образования, стадийности и интенсивности развития в настоящее время и в недалеком геологическом прошлом (обычно в голоцене) по данным анализа палеопроявлений опасностей, топографических карт, космо - и аэрофотоснимков, исторических сведений и режимных наблюдений, если они имеются.

В качестве основных регистрируемых и прогнозируемых показателей интенсивности рекомендуется использовать следующие количественные характеристики геологических опасностей:

диаметры, площади, глубины (амплитуды) и скорости провалов, оседаний, просадок и других отрицательных деформаций земной поверхности - для карстовых, карстово-суффозионных и суффозионных процессов, а также для процессов уплотнения, разжижения и выноса грунтов;

скорости подъема уровня подземных вод и его спада при проведении дренажных работ и откачек - для процесса подтопления территорий.

Список использованной литературы

1. Акимов В.А., Новиков В.Д., Радаев Н.Н. Природные и техногенные чрезвычайные ситуации: опасности, угрозы, риски. - М.: ЗАО ФИД "Деловой экспресс", 2001. - 386 с.

2. Безопасность жизнедеятельности. / Под общей ред. Белова С.В. - М.: Высшая школа, 2001. - 442 с.

3. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Защита населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. - М.: МГФ "Знание", 1999. - 288 с.

4. Белов С.В., Дависилов В.А., Кузьяков А.Ф. и др. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для учащихся средних профессиональных учебных заведений. - М.: Высшая школа, 2000. - 314 с.

5. Болт Б.А. Землетрясения. - М.: Мир, 1981. - 256 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Определение понятия стихийного бедствия. Изучение факторов опасности, оповещения, действия населения при землетрясениях, наводнениях, оползнях, селях, обвалах, ураганах, бурях, смерчах, цунами, лавинах, пожарах, сильной жаре, инфекционных болезнях.

презентация , добавлен 13.09.2015


Основные причины возникновения бурь и ураганов. Поражающие факторы и последствия ураганов и бурь. Действия населения при угрозе возникновения и во время ураганов, бурь и смерчей. Защита населения и территорий от метеорологических опасных явлений.

курсовая работа , добавлен 08.01.2014


Понятие социально-опасных явлений и причины их возникновения. Бедность как результат снижения уровня жизни. Голод как следствие нехватки продовольствия. Криминализация общества и социальная катастрофа. Способы защиты от социально-опасных явлений.

контрольная работа , добавлен 05.02.2013


Понятие бури и урагана. Поражающие факторы и последствия ураганов и бурь. Действия населения при угрозе возникновения и во время ураганов, бурь и смерчей. Патентное исследование в области защиты населения и территорий от метеорологических опасных явлений.

курсовая работа , добавлен 22.03.2014


Предупреждение чрезвычайных ситуаций, их предотвращение (снижение рисков возникновения), уменьшение потерь и ущерба (смягчение последствий). Особенности метеорологических и агрометеорологических опасных явлений. Признаки приближения и поражающие факторы.

реферат , добавлен 19.09.2012


Особенности развития стихийных явлений, их воздействие на население, объекты экономики и среды обитания. Понятие "опасные природные процессы". Классификация опасных явлений. Вредители лесного и сельского хозяйства. Воздействие на население ураганов.

презентация , добавлен 26.12.2012


Понятие опасных природных гидрологических явлений; их перечень. Причины возникновения таких стихийных бедствий как половодья, паводков, зажоров и наводнений. Катастрофический характер сели. Негативные последствия низкой межени для водного хозяйства.

презентация , добавлен 04.02.2016


Причины, которые могут вызывать чрезвычайные ситуации метеорологического характера. Опасность выпадения града. Последствия и негативные факторы засухи. Условия возникновения циклона. Защита от ураганов, бурь и смерчей, предупредительные мероприятия.

презентация , добавлен 16.11.2013


Характеристика метрологических и агрометрологических опасных явлений - сильных туманов, метелей, ледяных корок. Правила поведения населения при снежных заносах; действия по их ликвидации. Описание обледенения в Каменском, Рыбницком и Дубоссарском районах.

реферат , добавлен 16.03.2012


Изучение причин возникновения ураганов и бурь. Сильные ветра - общий фактор опасности метеоусловий. Действия населения при угрозе возникновения и во время ураганов, бурь и смерчей. Меры по защите и снижению последствий от природных чрезвычайных ситуаций.

Вам могут быть интересны следующие материалы

О детях

Чувства и эмоции

Делюсь опытом

Мужчинам

Отношения

Женщинам

© 2024 Сайт по саморазвитию. Вопрос-ответ