III. Защитные мероприятия от абразии.
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 такое абразия II. Абразия берегов морей и водохранилищ III. Защитные мероприятия от абразии IV. Что такое аккумуляция V. Важнейшие аккумулятивные формы и их эволюция Заключение Источники
I. Что такое абразия
Абразия (лат. abrasio — соскабливание) — процесс разрушения волнами и прибоем надводного и подводного (не глубже 200 м) берега водоема. Абразия понижает и выравнивает береговую полосу морей, океанов, водохранилищ. Она происходит тем быстрее, чем сильнее ветры, чаще волнения воды, слабее горные породы, слагающие берега. Абразия создает особые формы рельефа — абразионные берега: платформы или террасы, наклоненные к воде, подводные наклонные поверхности, надводные уступы в твердых породах, ниши, бухты, пещеры. Продукты разрушения берегов уносятся в глубину, где из них формируются террасы, которые прислонены к нижней части подводных наклонных поверхностей. В зоне прибоя на поверхности абразионных платформ обычно насыпаны пляжи из песка и гальки, используемые в теплых зонах для отдыха. B результате абразии создаются специфические формы рельефа: абразионные уступы (клифы), волноприбойные ниши, кекуры («отпрядыши»), подводные абразионные террасы или платформы (бенчи) и др. Этот процесс часто называют абразией механической, в отличие от абразии термической (термоабразии), т.е. разрушения берегов, сложенных многолетнемёрзлыми горными породами и льдом, и абразии химической (разрушения берегов в результате химического воздействия воды). Чем менее устойчивы горные породы, больше уклон прилегающей зоны дна и значительнее сила волн, тем выше скорость абразии.
|
|
|
Наиболее интенсивна абразия в зоне прибоя. Длина абразионных участков на берегах водоёмов земного шара около 400 тыс. км (51% общей длины). B среднем с клифов в водоёмы поступает 3,45 млрд. м3 в год обломочного материала, с бенчей — 7,4 млрд. м3 в год. Образующиеся при абразии песок, галька, гравий и более крупный обломочный материал слагают подводную аккумулятивную террасу, причленяющуюся к бенчу, и аккумулятивные береговые и подводные формы рельефа (косы, пересыпи и др.), с которыми связаны прибрежно-морские россыпи и месторождения строительных материалов. При разработке прибрежных залежей гравия и песка необходимо согласовывать масштабы их добычи со скоростью поступления обломочного материала. Взвешенные в водах осадки абразионного происхождения мигрируют вдоль береговой полосы либо выносятся течениями за пределы береговой зоны и отлагаются в более глубоких частях водоёмов.
|
|
|
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.
III. Защитные мероприятия от абразии.
При проектировании зданий и сооружений на берегах морей необходимо учитывать абразию, обрушение берегов и возможное истощение пляжа. Для укрепления берегов от абразии используют ряд способов. По принципу работы берегоукрепительные сооружения можно разделить на пассивные и активные.
К пассивным сооружениям относят волноотбойные стенки вертикального типа, расположенные вдоль берега и принимающий на себя удары морских волн. Для отбрасывание волновых всплесков в сторону моря наружной грани этих стенок придается криволинейная форма. Волноотбойные стены выполняют из монолитного железобетона, а лицевую грань во избежание истирания бетона песчаной-гравийным материалом нередко облицовывают штучным камнем и скальных пород.
Но всё-таки наибольшее значение для укрепления берега имеет пляж. Даже сравнительно неширокая полоса пляжа, порядка 7–10 м, может предохранить берег от разрушения. Пляжи необходимо сохранять и увеличивать или создавать их. Этому служит группа сооружений активного типа – буны волнолома.
Буны задерживают наносы, перемещаемые волнами вдоль берега. Они представляют поперечные железобетонные стены, устанавливаемые нормально или под углом к линии берега. Волны, встречая на своем пути преграды, теряют скорость и переносимые ими наносы откладываются между бун. Буны бывают различных конструкций, например, из двух рядов железобетонных или металлических свай, с каменной наброской и покрытые бетонной плитой. На Черноморском побережье Кавказа ставят буны в виде железобетонных ящиков – понтонов, который после установки заполняют бетоном или бутобетоном.
Волноломы создают параллельно береговой линии на расстоянии 30–40 м от берега и на глубине 3–4 м. Расстояние зависит от состава пород берега и наличия волноотбойной стенки. Верх волнолома устанавливают на глубине 0,3– 0,5 м от низкого уровня моря. Пологая грань волнолома должна быть обращена в сторону моря. Они могут быть из монолитного бетона или железобетонных коробов, заполненных бетоном или камнем.
В последнее время для защиты берегов часто применяют железобетонные тетраподы, представляющие собой фигуру с четырьмя ответвлениями форме усеченных конусов, симметрично размещённых пространстве. Благодаря такой форме театраподы заклиниваются в наброске или грунтах и хорошо держатся в крутых откосах.
Достаточно перспективным, как показали экспериментальные исследования, является использование для создания пляжа конструкций из геосинтетических материалов, например, из полиэтилена высокого давления.
Существует ряд мер, которые позволяют активно бороться с переработкой берегов водохранилищ. За основу берут расчётные схемы, позволяющие прогнозировать характер переработки берегов. На основе этого разрабатывают защитные мероприятия, направленные против постоянных и временных потеплений, повышения уровня грунтовых вод и переработки берегов водохранилищ.
Против переработки берегов водоранилищ можно применять те же сооружения, что и в борьбе с абразией морей и озёр. Однако буны и волноломы хорошо выполняют свою роль лишь при небольших колебаниях уровня, а в водохранилищах они незначительны вследствие периодической сработки горизонта воды. Поэтому для защиты берега и дамб обжалования лучше применять различного рода покрытия из камня, железобетонных плит, асфальта, геосинтетических материалов.
Переработка берегов по данным наблюдений, в частности, на Цимлянском и других водохранилищах наиболее интенсивно проходит первые два–три года, когда берег продвигается до 20–50 м в год. Максимальное сезонное отступление берега до 350 м в течение первых двух лет заполнения отмечено на Рыбинском водохранилище. Затем этот процесс постепенно затухает.
Для выбора типа одежды покрытия большое значение имеет прогноз времени затухания процесса переработки. Например, асфальтовые покрытия следует применять в местах, где переработка берегов будет развиваться в ближайшее десятилетие. Каменные покрытия надёжны и долговечны. Основными достоинством является приспосабливаемость к деформациям откоса, но главный недостаток – трудоемкость работ. Железобетонные покрытия отличаются большой надёжностью. Особенно перспективны конструкции из экологических геосинтетичнских материалов.
IV. Что такое аккумуляция
Аккумуляция (лат. accumulatio — накопление) — процесс накопления рыхлого минерального материала и органических остатков на поверхности суши и на дне водоёмов.
Аккумуляция является суммарным результатом всех процессов накопления осадков в результате выветривания, денудации и перемещения исходных пород, как и образования осадочного материала в результате жизнедеятельности организмов и химических преобразований.
В зависимости от агентов и условий различают:
• Морскую аккумуляцию: когда суша является поверхностью выветривания и сноса обломочного материала (валуны, гальки, пески), а моряже являются областью отложения этого материала. Дно океанов покрыто отложениями, образующимися из останков отмерших животных.
• Речную аккумуляцию: когда разрушившиеся при движении потока воды горные породыпереносятся на значительные расстояния. При замедлении скорости течения частицы грунта осаждаются и накапливаются, т.е. аккумулируются.
• Вулканическая аккумуляция дает пеплы и каменные оболочки, часто насыпая их горами. Так образовалась Ключевская сопка высотой 4750 м (Камчатка).
• Озерная и болотная аккумуляция – это когда в зависимости от климатических и ландшафтных условий, в озерах и болотах накапливается торф, ил, различные соли, глина.
• Ледниковая аккумуляция происходит в верхней части ледника, куда попадают новые слои снега, превращаясь затем в лед.
Процессы аккумуляции создают особые формы рельефа: аккумулятивные равнины во впадинах, наклонные подгорные равнины, а также такие формы, как речные террасы и поймы, барханы и дюны, моренные холмы и гряды, береговые валы и дельтовые равнины.
Аккумулятивные равнины — равнины, образующиеся вследствие длительного накопления (аккумуляции) толщ рыхлых осадочных пород различного происхождения. Они бывают морского (равнины морской аккумуляции, или первичные), речного (аллювиальные равнины), озёрного (озёрные равнины), ледникового (моренные, флювиогляциальные или зандровые равнины) типа.
Наиболее обширные аккумулятивные равнины: Западно-Сибирская, Амазонская, Прикаспийская, Центрально-якутская. Большинство шельфов, окаймляющих континенты, также являются аккумулятивными, как и глубоководные абиссальные равнины дна океанов.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 2077; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!