II. Абразия берегов морей и водохранилищ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) Реферат по геологии на тему: «Абразия берегов морей и водохранилищ. Защита от абразии. Аккумуляция. Важнейшие аккумулятивные формы и их эволюция» Работу выполнили студенты 1 курса 4 группы ИСА Зейналов Нияз, Маленкова Ксения, Сидорова Кристина, Стешенко Мария, Тишков Никита Москва, 2018 г. Содержание: Введение I. Что представляет собой абразия II. Абразия берегов морей и водохранилищ III. Защитные мероприятия от абразии IV. Что представляет собой аккумуляция V. Важнейшие аккумулятивные формы и их эволюция Заключение Источники
Введение
Мы выбрали эту тему для своей̆ работы, так как она привлекла нас своей̆ масштабностью. Ведь вода главная движущая сила на планете и ни чего не происходит без её участия. Море является одним из главных геологических факторов, непрерывно работающим над изменением рельефа земли. Как и остальные геологические факторы такие как, ветер, лёд, текучие воды, море производит разнообразную работу, заключающуюся в разрушении горных пород, переносе разрушенного материала, накоплении его и создании новых горных пород.
I. Что представляет собой абразия
Абразия (от латинского слова abrasio — соскабливание, сбривание), разрушение волнами и прибоем берегов морей̆, озёр и крупных водохранилищ. Разрушительная работа моря отчетливо проявляется у берегов и связана с движением воды, возникающим под воздействием ветра и приливно-отливныхтечений. Даже при слабом волнении у берегов плещутся волны, непрерывно подтачивая прибрежные скалы. Во время сильных штормов на берега обрушиваются колоссальные массы воды, способные причинить серьёзные разрушения. С увеличением морских бассейнов возрастает и сила прибоя, исходя из этого можно сказать что и масштабы абразий увеличиваются. Главным образом абразия совершается под действием ветров.Приливные и отливные волны оказывают меньшее воздействие, зато значительно расширяют зону прибоя и способствуют переносу осадков; уносят мелкиӗ, а иногда и более крупный̆ материал, подставляя коренные породы под удары волн.
|
|
|
Виды абразий.
Механическая абразия
1) Механическая абразия—это разрушение пород, слагающих берега, под действием ударов волн и прибоя и бомбардировки обломочным материалом, переносимым волнами и прибоем. Это основной̆ вид абразионной работы моря, который всегда присутствует при химической и термической абразии.
|
|
|
Прежде всего, она может осуществляться посредством гидродинамического воздействия воды. Наибольшее значение гидродинамическое воздействиедвижущейся воды имеет при разрушении рыхлых или слабосцементированных пород. При воздействии на прочные (сильно сцементированные осадочные иликристаллические) породы важнейшую роль играет пневматический эффект - мгновенная компрессия и декомпрессия воздуха в трещинах и полостях.
При высоких скоростях движения воды в пограничном слое возникает явление кавитации, т.е. нарушение сплочённостидвижущейся воды. Также кавитация оказывает разрушающее действие на породы, слагающие берег или подводный береговой склон, что обусловливается высокими импульсными давлениями, воздействующими на поверхность твердого тела при появлении в жидкости кавитационныхполостей - «пузырьков». Непосредственное гидравлическое воздействие водного потока и кавитационный эффект для получения морфологического эффекта при воздействии на твердое (несыпучее) тело требует чрезвычайно высоких значений скоростей движущегося потока.
Гораздо более эффективным является абразионное действие обломочного материала, перемещаемого волнами и прибоем в береговой зоне, т. е. бомбардировка бенча, клифа или искусственной стены обломками пород. Сущность этого способа разрушения заключается в концентрации силового действия быстро движущегося («летящего») твердого обломка на крайне ограниченную поверхность соприкосновения этого обломка с плоскостью бенча, клифа или искусственного волноотбойного сооружения. При воздействии на сыпучие или слабосвязанные породы, напротив, главным фактором является гидравлическое действиеприбойного потока или движущегося придонного слоя воды.
|
|
|
2) Химическая абразия
Химическая абразия—это разрушение коренных пород, слагающих берег и подводный береговой склон, в результате растворения их морской водой [2]. Основным условием проявления химической абразии, подобно карсту, является растворимость пород, слагающих берег.
Химическая абразия наиболее распространена на берегах, которые сложенных известняками. На поверхности известняков возникают различные формы выщелачивания в виде борозд по трещинам или выемок по наиболее податливым участкам породы. Некоторые учёные полагают, что наиболее реальные значенияхимической абразии составляют 0,5— 5,0 мм в год [2]. Там, где скорость механической абразии превышает эти величины, сохранение форм химической абразии невозможно. Скорость химической абразии зависит помимо гидродинамического режима от состава пород, слагающих береговой склон, и от свойств воды в водоеме. По уменьшению степени растворимости намечается последовательный ряд горных пород: галит, гипс, известняк, доломит. Чаще всего формы химической абразии развиты на берегах, которые сложены известняками, что в первую очередь обусловлено широким распространением самих известняков. Возможности проявления химической абразии ограничиваются химической активностью воды и растворимостью горной породы. Химическая активность воды в свою очередь определяется степенью минерализации воды. Если рассматривать в общем случае, морская вода менее агрессивна, чем пресная, но, как показывают многочисленные примеры ее растворяющего действия, в ряде случаев она все же обладает значительным «резервом агрессивности».
|
|
|
При сравнительно высокой степени растворимости породы и небольшом резерве агрессивности воды происходит быстрое насыщение пограничного слоя растворенным веществом, и дальнейшее растворение прекращается. Следовательно, интенсивность химического воздействия воды на горную породу будет зависеть еще от одного важного условия - быстроты обновления пограничного слоя. Это условие обеспечивает гидродинамика волнового или прибойного потока.
3) Термическая абразия
Термическая абразия проявляется на берегах, сложенных мёрзлыми породами или льдом. По отношению к гидравлическому воздействию воды эти породы обладают достаточно высокой прочностью. Определяющее значение для проявления абразионного процесса в этих условиях приобретает различие температур воды и мерзлой толщи. При этом опять-таки тепловые запасы воды в пограничном слое могут быть быстро исчерпаны и для дальнейшего хода термической абразии необходимо быстрое обновление воды впограничном слое. Как и для случая химической абразии, это обеспечивается особенностями гидродинамики береговой зоны - волновыми движениями воды и производными от них движениями (прибойный поток, волновые течения).
Вообще же скорость термической абразии в большей мере зависит от литологического состава мерзлых пород. Очень быстро разрушаются берега, сложенные чистым льдом, например край ледника, спускающегося в море, или клиф, сложенный жильным или ископаемым льдом. Скальные породы даже при их отрицательных температурах подвержены лишь механической абразии, так как для термической абразии необходима льдистость породы, а она возможна лишь для рыхлых (ранее, до замерзания) отложений. Нередко породы, слагающие берег, представляют собой так называемый «ледовый комплекс» — это алевриты, реже пески, скованные льдом, который составляет до 50% от общего объема породы [2]. При таянии таких пород образуется большая масса рыхлого материала, который затем либо уносится течениями за пределы береговой зоны, либо служит в качестве наносов при построении различных береговых аккумулятивных форм. Термоабразионные берега, как видно из сказанного, очень специфичны как по процессу, их формирующему, так и по морфологии. Над нишей вытаивания образуется отвесный клиф. Он нередко бывает осложнен термоабразионными останцами, байджерахами (накоплениями вытаявшего обломочного материала), булгунняхами (отпрепарированными ледяными буграми пучения). Верхняя часть термоабразионного уступа в летнее время подвержена термоденудации — тепловому воздействию атмосферы.
Классификация горных пород по степени устойчивости к абразии.
Любая горная порода по своей прочности, т.е. сопротивлению внешним воздействиям, представляет собой неоднородное образование. У одной и той же породы ее физико-механические свойства могут меняться настолько, что задача классификации может казаться невыполнимой.
1 класс. Кристаллические и некоторые особо прочные метаморфические иосадочные породы. Абразия на таких берегах преимущественно механическая протекает крайне медленно.
2 класс. Большинство типов метаморфических и сцементированных осадочных пород, а также эффузивные породы. Абразионный процесс на берегах, сложенных такими породами, протекает медленно, но, в конечном счете, приводит к достаточно чётко выраженным морфологическим результатам.
3 класс. Слабосцементированные осадочные породы глинистого или карбонатного состава (аргиллиты, глины, мергели, мергелистые известняки). Эти породы слабо сопротивляются абразии, но при размыве, вследствие своей тонкозернистой структуры, почти не дают обломочного материала для формирования прибрежных наносов.
4 класс. Слабосцементированные осадочные породы резко неоднородного состава – валунные суглинки, пролювиальные отложения горных конусов выноса и другие, содержащие при общем тонкозернистом составе грубые включения. При абразии эти породы оставляют в береговой зоне остаточные накопления, образующиеся из отмытых грубых (валунно-глыбовых) включений.
5 класс. Рыхлые породы песчаного, песчано-алевритового, песчано-галечного, гравийно-галечного состава. Наиболее интенсивно подвержены разрушению абразией и образуют при этом большие массы наносов.
6 класс. Хорошо растворимые породы. Они могут быть подразделены на два подкласса: а) сцементированные однородные, химически чистые породы – каменная соль, гипс, чистые известняки и мраморы; б) глины и суглинки, сильно просоленные, содержащие в цементе высокий процент хорошо растворимых компонентов (поваренной соли, гипса, извести, и других). Такие породы подвержены химической абразии.
7 класс. Криогенные породы, которые также подразделяются на два подкласса:
а) лёд и б) мерзлые осадочные породы. Такие породы подвержены термической абразии.[2]
II. Абразия берегов морей и водохранилищ
Морская абразия изменяет очертания береговой линии и отодвигает ее в сторону суши.
Волны моря, ударяясь о берег, непрерывно его подтачивают, подмывают и, таким образом, сглаживают все выступы и неровности. Таким путем вырабатывается более или менее широкая подводная волноприбойная терраса.
По мере того как море проникает далее вглубь разрушаемой им суши, возрастает ширина этой террасы и уменьшается живая сила волн вследствие трения о ее поверхность. Если уровень моря повышается относительно прилегающего берега, разрушительная работа волн проникает дальше вглубь материка и ширина абразионной террасы возрастает (иногда до 10–20 км). При длительном повышении уровня моря (или опускания суши) море может далеко проникнуть вглубь материка (трансгрессия) или затопить обширные площади. Вновь поднявшаяся над уровнем моря часть суши, которая подверглась действию морской абразии, представляет собой слабо покатую в сторону моря абразионную равнину или абразионную платформу.
Абразионная деятельность моря представляет значительную угрозу для различных сооружений, расположенных на прибрежных территориях (жилых и промышленных зданий, железных и автомобильных дорог и т. д.). Морская абразия сокращает полезную площадь приморских городов (Сочи, Одесса, Ялта и др.), активизирует развитие опасных геологических процессов (оползней, обвалов и др.).
Интенсивность абразии морских берегов зависит от многих факторов, среди которых важнейшие:
- ударная сила волн. Во время сильных штормов высота волн может достигать 15—20 м и более, а сила удара 10—30 т/м2. Удары штормовых волн у берегов Испании и Франции регистрируются сейсмическими станциями ФРГ и Швейцарии;
- литологический состав, строение и состояние горных пород. Больше всего подвержены разрушению рыхлые песчано-глинистые породы, а также сильнотрещиноватые выветрелые скальные породы, особенно при падении их в сторону моря;
- высота и крутизна берегового склона; интенсивность абразии при прочих равных условиях значительно больше в случае высоких обрывистых берегов;
- современные тектонические колебательные движения; абразия усиливается при повышении уровня моря (трансгрессия). Отступление моря (регрессия) ослабляет абразию.
Абразия берегов происходит также на крупных озерах и водохранилищах. Состояние берегов озер обычно близко к равновесному, вдольбереговые потоки наносов слабы вследствие малой энергии волн. Абразия активизируется, в основном, повышением уровня вследствие увлажнения климата или подпора плотиной. Еще более сильна абразия на водохранилищах, берега которых геоморфологически молоды и практически никогда не станут зрелыми, равновесными, поскольку для этого требуется больше времени, чем будут существовать водохранилища. Рабочие колебания уровня равнинных водохранилищ находятся в пределах 3–8 м (близко к размаху приливно-отливных колебаний уровня морей), горных – до 50–80 м. Высота волн на водохранилищах ниже, чем в морях; максимальные значения на водохранилищах бывшего СССР – до 4 м, чаще в пределах 2–3 м. В первые два–три года существования водохранилищ скорость отступания берега достигала 50 м/год на Цимлянском и Красноярском, 30 м/год на Каховском водохранилище, в первые 10 лет – до 20 – 25 м в степной зоне, 4–6 м в лесной зоне, в первые 17–35 лет средняя скорость на Цимлянском, волжских и Новосибирском водохранилищах – 1–5 м/год. Во многих случаях на абразионном уступе начинаются оползневые, а в зоне распространения многолетней мерзлоты – обвально-плывунные процессы, ускоряющие отступание берега. Термоденудационный берег на Братском водохранилище у пос. Артумей отступил за 1962–1967 гг. на 759 м, до 435 м за год и до 150 м за сутки.
Средние за 100 лет скорости отступания берегов равнинных водохранилищ равны 0,5 от значений скорости за первые 20–30 лет; потери земли от абразии берегов Волгоградского, Саратовского, Нижнекамского и Горьковского водохранилищ составят за первые 25 лет около 95 км2 (в среднем 3,8 км2/год), за 50 лет – около 130 км2, за 100 лет – 165 км2
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 1611; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!