Что такое обвал: причины образования и меры безопасности. Реферат обвалы

причины образования и меры безопасности

Население, проживающее в горных районах, прекрасно знает, что такое обвал. Там это явление обычное, тем не менее достаточно грозное, способное привести к страшным разрушениям и человеческим жертвам.

Как образуются обвалы

Это природное явление представляет собой быстрое отделение и перемещение горных пород под воздействием силы тяжести по склонам с опрокидыванием, дроблением, в результате чего дно долины засыпается обломками. Иногда обрушиваются крупные блоки, раскалывающиеся в процессе падения на множество мелких осколков, превращаясь в камнепад. Величина обвалов может иметь разные пределы – от обрушения небольших кусков пород до огромных масс в несколько миллионов кубометров.

Причины обвалов чаще всего обусловлены ослаблением горных пород, нарушением их цельности, образованием трещин, что является результатом выветривания, вымывания почвы подземными и поверхностными водами. На этот процесс влияет и геологическое строение местности, подземные толчки и в немалой степени человеческая деятельность, когда нарушаются правила строительных и горных разработок.

Классификация

Обвалы характеризуются по мощности процесса (объем падающих горных масс) и по масштабам проявления, определяемых площадью. В связи с этим они разделяются на очень малые, объем которых не более 5 м3, малые (от 5 до 50 м3), средние (от 50 до 1000 м3) и крупные (более 1000 м3). Пример того, что такое обвал гигантского масштаба, показало обрушение пород в горах Памира в 1911 году, объем которого составил около 2 млрд м3.

В зависимости от масштаба проявления различают огромные (более 100 га), средние (от 50 до 100 га), малые (от 5 до 50 га) и мелкие (до 5 га) обвалы.

Последствия обвалов

Наибольшую опасность представляют тяжелые горные породы, которые, обрушаясь и падая со склонов, способны раздавить или засыпать даже самые прочные строения. Они заваливают окружающее пространство, скрывая порой под собой целые населенные пункты, сельскохозяйственные площади и лесные массивы. Иногда такие обвалы, сели разрушают берега рек, что грозит наводнениями, приносящими не менее значительный ущерб природе и народному хозяйству. Подобные катастрофические явления не только вредят экономике, приводят к гибели людей, но и вызывают зачастую изменение ландшафта.

Снежный обвал

С этими обвалами тоже приходится считаться. Случаются они в высокогорных районах, где накопившийся снег иногда скатывается вниз в виде лавины. Чаще всего это происходит на безлесных склонах, наклон которых составляет не менее 140 градусов. При этом огромная снежная масса движется со скоростью от 30 до 100 м/с, разрушая на своем пути сооружения, засыпая дороги и горные тропы. Оказавшиеся на ее пути туристы, жители селений и другие люди могут быть засыпаны снегом. Удар от такой лавины может иметь силу до 50 тонн на квадратный метр. Подобные природные бедствия в России наиболее часто случаются на Кольском полуострове, Северном Кавказе, на Урале, Дальнем Востоке и в Западной Сибири.

Толчком к снежной лавине может послужить интенсивное таяние снегов, снегопады, продолжающиеся длительное время, а также землетрясения и любые значительные колебания воздуха, являющиеся результатом деятельности человека.

Меры предосторожности

Жители, населяющие высокогорные районы, хорошо знают, что такое обвал и, как правило, проводят определенные мероприятия по укреплению территорий, домов с целью защиты. Станции и посты гидрометеослужбы своевременно обязаны информировать население об опасности, связанной с обвальными очагами, и зоне их действия.

Прокладывание железнодорожного пути в горной местности требует тщательного выявления неблагополучных по обвалам участков, чтобы обойти их по возможности. Особо крутые склоны при строительстве дорог закладываются камнем. При разработке карьеров изучается характер пород, направление трещин, чтобы исключить осыпание вышележащего слоя.

Действия в случае обвала

Природные бедствия в виде оползней или обвалов могут иметь самые неприятные последствия. Поэтому при поступлении информации об их возможной угрозе, все проживающее на данной территории население вместе с имуществом, а также сельскохозяйственные животные эвакуируются в более безопасные места.

Делается это в соответствии с установленным порядком. Если время позволяет, перед эвакуацией нужно выполнить подготовительные работы – убрать все имущество внутрь дома, закрыв плотно двери и окна. Обязательно следует отключить электричество, водопровод и газ.

Об опасности люди предупреждают друг друга. При угрозе оползня экстренный выход осуществляется на безопасные склоны гор или возвышенности. Поднимаясь на них, нельзя двигаться по ущельям, выемкам и долинам, чтобы не попасть в русло селевого потока.

Возвращаться на прежнее место, когда закончится обвал или движение оползня, можно, лишь полностью убедившись в отсутствии угрозы. Только в этом случае стоит заниматься поиском пропавших людей и оказанием помощи пострадавшим. Зная, что такое обвал, местные жители высокогорья обычно знают, как себя вести в подобных ситуациях, и готовы в любой момент быстро собраться и эвакуироваться в безопасное место.

fb.ru

Реферат - Оползни, сдвиги, сели. Правила поведения

1.doc

на тему: «Оползни, сдвиги, сели. Правила поведения»

Содержание

Введение

1. Оползни

2. Сели

3. Обвалы

4. Правила поведения людей при возникновении селевых потоков,

оползней и обвалов

Заключение

Список литературы

ВведениеСтихийные бедствия угрожают обитателям нашей планеты с начала цивилизации. Где-то в большей мере, в другом месте менее. Стопроцентной безопасности не существует нигде. Природные катастрофы могут приносить колоссальный ущерб, размер которого зависит не только от интенсивности самих катастроф, но и от уровня развития общества и его политического устройства.

К стихийным бедствиям относятся землетрясения, наводнения, селевые потоки, оползни, снежные заносы, извержения вулканов, обвалы, засухи, ураганы и бури.

В широком смысле слова, под чрезвычайной ситуацией (ЧС) понимается обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, нанесли ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей. Каждая чрезвычайная ситуация имеет свою физическую сущность, причины возникновения и характер развития, а также свои особенности воздействия на человека и окружающую его среду обитания.

По причинам возникновения различают четыре типа чрезвычайных ситуаций: природные (стихийные бедствия), техногенные (производственные), экологические и социальные.1. ОползниОползни — это смещение масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести. Они образуются в различных породах в результате нарушения их равновесия и ослабления их прочности и вызываются как естественными, так и искусственными причинами. К естественным причинам относятся увеличение крутизны склонов, подмыв их оснований морскими и речными водами, сейсмические толчки и т.п. Искусственными, или антропогенными, т.е. вызванными деятельностью человека, причинами оползней являются разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерный вынос грунта, вырубка леса и т.п. Согласно международной статистике до 80% современных оползней связано с деятельностью человека.

Оползни можно классифицировать по типу и состоянию материала. Некоторые из них полностью состоят из скального материала, другие только из материала почвенного слоя, а третьи представляют собой смесь льда, камня и глины. Оползни можно классифицировать и по другим признакам: по скорости движения оползневой массы, масштабам явления, активности, мощности оползневого процесса, месту образования и др.

С точки зрения воздействия на людей и на проведение строительных работ скорость развития и движения оползня является единственно важной его особенностью. Трудно найти способы защиты от быстрого и, как правило, неожиданного движения крупных масс горных пород, и это часто приносит вред людям и их имуществу. Если оползень движется очень медленно в течение месяцев или лет, то он редко вызывает несчастные случаи, и можно принять предупредительные меры. Кроме того, скорость развития явления обычно определяет возможность предсказать это развитие, например можно обнаружить предвестники будущего оползня в виде трещин, которые возникают и расширяются в течение какого-то времени. Но на особенно неустойчивых склонах эти первые трещины могут образоваться так быстро или в таких недоступных местах, что их не замечают, и резкое смещение большой массы пород происходит внезапно. В случае медленно развивающихся движений земной поверхности можно еще до крупной подвижки заметить изменение особенностей рельефа и перекос строений и инженерных сооружений. В этом случае есть возможность, не дожидаясь разрушений эвакуировать население.

Скорость оползня зависит от механизма его образования и свойства материала. Например, в гористых областях землетрясения обычно сопровождаются оползнями и обвалами. При достаточно крутом рельефе и неустойчивых склонах сейсмогенные оползни могут быть главным фактором изменения земной поверхности. Другой процесс также вызывающий иногда быстрое движение поверхностных горных пород, - это подмыв подножия склона морскими волнами или рекой. Удобно провести классификацию оползней по скорости движения. В самом общем виде быстрые оползни или обвалы происходят в течение секунд или минут; оползни со средней скоростью развиваются в течение промежутка времени, измеряемого минутами или часами; медленные оползни формируются и движутся в течение периода продолжительностью от нескольких дней до нескольких лет.

По масштабу оползни подразделяются на крупные, средние и мелкомасштабные. Крупные оползни вызываются, как правило, естественными причинами.

По месту образования оползни подразделяют на горные, подводные, снежные и оползни, возникающие в связи со строительством искусственных земляных сооружений (котлованов, каналов, отвалов пород и т.п.).

Оползни могут разрушать населенные пункты, уничтожать сельскохозяйственные угодья, создавать опасность при эксплуатации карьеров и добыче полезных ископаемых, повреждать коммуникации, туннели, трубопроводы, телефонные и электрические сети, водохозяйственные сооружения, главным образом, плотины. Кроме того, они могут перегородить долину, образовать завальное озеро и способствовать наводнениям. Таким образом, наносимый ими народнохозяйственный ущерб может быть значительным.2. СелиВ гидрологии под селем понимается паводок с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород (до 50—60 % объема потока), возникающий в бассейнах небольших горных рек и сухих логов и вызванный, как правило, ливневыми осадками или бурным таянием снегов. Сель — нечто среднее между жидкой и твердой массой.

По составу переносимого твердого материала селевые потоки принято различать следующим образом:

- грязевые потоки. Смесь воды с мелкоземом при небольшойконцентрации камней.

- грязекаменные потоки. Смесь воды, мелкозема, гальки, гравия,небольших камней; попадаются и крупные камни, но их немного, они то выпадают из потока, то вновь начинают двигаться вместе с ним.

- водокаменные потоки. Смесь воды с преимущественно крупнымикамнями, в том числе с валунами и со скальными обломками.

Селевые потоки подразделяются также по характеру их движения в русле:

- связанные потоки. Состоят из смеси воды, глинистых и песчаныхчастиц. Раствор имеет свойства пластичного вещества. Поток как быпредставляет собой единое целое. В отличие от водного потока, он неследует изгибам русла, а разрушает и выпрямляет их или переваливает черезпрепятствия;

- несвязанные потоки. Они движутся с большой скоростью; отмечаетсяпостоянное соударение камней, их обкатывание и истирание. Поток восновном следует изгибам русла, подвергая его то там, то здесь разрушению.

Селевые потоки возникают при одновременном выполнении трех условий:

1.наличии на склонах бассейна достаточного количества продуктовразрушения горных пород;

2.наличии нужного объема воды для смыва или сноса со склоноврыхлого твердого материала и последующего его перемещения по руслам;

3.наличии крутого уклона склонов и водотока.

Главная причина разрушения горных пород заключается в резких внутрисуточных колебаниях температуры воздуха. Это ведет к возникновению многочисленных трещин в породе и ее дроблению. Описанному процессу способствует периодическое замерзание и оттаивание воды, заполняющей трещины. Кроме того, горные породы разрушаются за счет химического выветривания (растворение и окисление минеральных частиц внутрипочвенными и грунтовыми водами), а также за счет органического выветривания под воздействием микро- и макроорганизмов. В большинстве случаев причиной образования селей служат ливневые осадки, реже интенсивное таяние снега, а также прорывы моренных и завальных озер, обвалы, оползни, землетрясения. ^ Обвал - быстрое перемещение масс горных пород, образующих преимущественно крутые склоны долин. При падении оторвавшаяся от склона масса пород разбивается на отдельные глыбы, которые, в свою очередь, дробясь на более мелкие части, засыпают дно долины. Если по долине протекала река, то обвалившиеся массы, образуя запруду, дают начало долинному озеру. Обвалы склонов речных долин вызываются подмывом реки, особенно в половодье. В высокогорных областях причиной обвалов обычно служат появляющиеся трещины, которые, пропитываясь водой (и особенно при замерзании воды), увеличиваются в ширину и глубину до тех пор, пока отделяемая трещиной масса от какого-нибудь толчка (землетрясение) или после сильного дождя (особо сильное пропитывание трещины водой) или же какой-нибудь иной причины, иногда искусственной (например, проведение железнодорожной выемки или карьера у подножья склона), не преодолеет сопротивления удерживающих ее пород и не обрушится в долину.

В высокогорных областях, выше снеговой линии, приходится часто считаться со снежными обвалами. Они возникают на крутых склонах, откуда накопившийся и часто слежавшийся снег периодически скатывается вниз. В районах снежных обвалов не следует возводить поселков, дороги необходимо защищать крытыми галереями, и на склонах производить лесные насаждения, удерживающие лучше всего снег от сползания. Обвалы характеризуются мощностью обвального процесса (объемом падения горных масс) и масштабом проявления (вовлечения в процесс площади). Обвалы в горах — это хоть и обычное явление, но всегда грозное, нередко приводящее к катастрофам.^ На основе прогнозов, до жителей заблаговременно доводится информация об опасности оползневых, селевых, обвальных очагов и о возможных зонах их действия, а также о порядке подачи сигналов об опасности. Это снижает воздействие стрессов и паники, которые могут возникнуть при передаче экстренной информации о непосредственной угрозе.

Население опасных горных районов обязано заботиться об укреплении домов и территории, на которой они возведены, участвовать в работах по возведению защитных гидротехнических и других инженерных сооружений.

Первичная информация об угрозе оползней, селей и обвалов поступает с оползневых и селевых станций, партий и постов гидрометеослужбы. Важным является то, чтобы эта информация была доведена по назначению своевременно. Оповещение населения по поводу стихийных бедствий проводится установленным порядком посредством сирен, по радио, телевидению, а также по местным системам оповещения, непосредственно связывающим подразделения гидрометеослужбы, службы МЧС с населенными пунктами, размещенными в опасных зонах.

При угрозе оползня, селя или обвала организуется заблаговременная эвакуация населения, сельскохозяйственных животных и имущества в безопасные места. Покидаемые жителями дома или квартиры приводятся в состояние, способствующее снижению последствий стихийного бедствия и возможного воздействия вторичных факторов, облегчающее впоследствии их раскопки и восстановление. Поэтому переносимое имущество со двора или балкона надо убрать в дом, наиболее ценное, что нельзя взять с собой, укрыть от воздействия влаги и грязи. Двери, окна, вентиляционные и другие отверстия плотно закрыть. Электричество, газ, водопровод отключить. Легковоспламеняющиеся и ядовитые вещества удалить из дома и разместить в отдаленных ямах или отдельно стоящих погребах. Во всем остальном следует действовать в соответствии с порядком, установленным для организованной эвакуации.

В случае, если заблаговременное предупреждение об опасности отсутствовало и жители были предупреждены об угрозе непосредственно перед наступлением стихийного бедствия или заметили его приближение сами, каждый, не заботясь об имуществе, производит экстренный выход в безопасное место самостоятельно. При этом об опасности должны предупреждаться близкие, соседи, все встречающиеся по пути люди. Для экстренного выхода необходимо знать пути движения в ближайшие безопасные места. Эти пути определяются и доводятся до населения на основе прогноза наиболее вероятных направлений прихода оползня (селя) к данному населенному пункту (объекту). Естественными безопасными путями для экстренного выхода из опасной зоны являются склоны гор и возвышенностей, не предрасположенные к оползневому процессу. При подъеме на безопасные склоны нельзя использовать долины, ущелья и выемки, поскольку в них могут образовываться побочные русла основного селевого потока. В пути следует оказывать помощь больным, престарелым, инвалидам, детям и ослабевшим. Для передвижения по возможности используются личный транспорт, подвижная сельскохозяйственная техника, верховые и вьючные животные.

В случае, когда люди и сооружения оказываются на поверхности движущегося оползневого участка, следует передвигаться по возможности вверх, остерегаться скатывающихся глыб, камней, обломков, конструкций, земляного вала, осыпей. При высокой скорости оползня возможен сильный толчок при его остановке, а это представляет большую опасность для находящихся на оползне людей.

После окончания оползня, селя или обвала людям, перед этим спешно покинувшим зону бедствия и переждавшим опасность в ближайшем безопасном месте, убедившись в отсутствии повторной угрозы, следует вернуться в эту зону для розыска и оказания помощи пострадавшим.ЗаключениеНаселение и территория Земли с многочисленными объектами хозяйства подвержены негативным воздействиям более 50 опасных природных и техногенных процессов.

В зависимости от конкретных природно-климатических условий и гелиофизических факторов каждого года (или ряда лет) повышается риск одних из них и снижается риск других.

С точки зрения возможности проведения превентивных мероприятий опасные природные процессы, как источник чрезвычайных ситуаций, могут прогнозироваться с очень небольшой заблаговременностью. Список литературы

1. Р. А. Нежиховский «Наводнения на реках и озерах»Москва 1988 г.
2. В. Ю. Микрюков «Обеспечение безопасностижизнедеятельности» Москва - 2000.
3. В. В. Полишко, Н. А. Буянов «Основы безопасностижизнедеятельности» Смоленск- 1995.

www.studmed.ru

Реферат: "Обвалы и лавины"

Выдержка из работы

Министерство образования и науки

Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет

им. И. И. Ползунова"

Строительно-технологический факультет

РЕФЕРАТ

по дисциплине: Инженерная геология

Обвалы и лавины

Выполнили: студенты гр. С-43, С-41

Черпакова А.А., Лисов Д. К.

Проверил: Осипова М. А.

Барнаул 2014

Содержание

• Введение
• Процесс выветривания горных пород
• Образование элювия и коллювия
• Движение горных пород под влиянием гравитационных процессов
• Зарождение и развитие обвалов и лавин
• Крупнейшие обвалы и лавины
• Мероприятия по снятию угрозы опасных гравитационных процессов и явлений
• Заключение
• Список литературы

Введение

Стихийные бедствия угрожают обитателям нашей планеты с начала цивилизации. Где-то в большей мере, в другом месте менее. Стопроцентной безопасности не существует нигде. Природные катастрофы могут приносить колоссальный ущерб, размер которого зависит не только от интенсивности самих катастроф, но и от уровня развития общества и его политического устройства.

По сравнению с другими природными катастрофами оползни, обвалы и лавины, как правило, реже приводят к появлению массовых безвозвратных и санитарных потерь, однако в ряде случаев они имеют сопоставимые с ними по масштабу бедственные последствия. Кроме того, обвалы, сели и лавины часто возникают во время или вследствие землетрясений и бывает трудно выделить в нанесенном ущербе долю, приходящуюся на их счет.

На долю лавин приходится примерно 50% несчастных случаев в горах. Условием для образования лавин является горный заснеженный склон крутизной 15 — 30°, сильный снегопад с интенсивностью прироста 3 — 5 см/ч. Самыми лавиноопасными периодами года являются зима/весна — в это время регистрируется до 95% лавин. Лавина может сойти в любое время суток, чаще всего это происходит в дневные часы — 68%, ночью — 22% или вечером — 10%.

Опасные природные процессы, как источник чрезвычайных ситуаций, могут прогнозироваться с очень небольшой заблаговременностью. Именно поэтому изучение причин и природы возникновения лавин и обвалов, очень важен для с точки зрения прогнозирования.

обвал лавина горная порода

Процесс выветривания горных пород

Под процессом выветривания понимают разрушение и изменение состава горных пород, происходящие под воздействием различных агентов, действующих на поверхность земли, среди которых основную роль играют колебания температур, замерзание вод, кислот, щелочей, углекислоты, действие ветра, организмов и т. д.

Процесс выветривания воздействует не только на природные тела (минералы, горные породы), а также и на искусственно созданные строительные материалы и сооружения.

Главной особенностью процесса выветривания является постепенное и постоянное разрушение верхних слоев литосферы. В результате этого горные породы и материалы дробятся, изменяют свой химико-минеральный состав, вследствие чего ухудшаются их строительные свойства или они полностью разрушаются.

Интенсивность проявления выветривания зависит от многих причин — «мощи» агентов выветривания, состава пород, геологического строения местности и т. д.

Воздействие на земную поверхность, на толщи скальных горных пород процесса выветривания приводит к образованию коры выветривания, которая состоит из видоизмененных выветриванием горных пород или продуктов их разрушения. Продукты выветривания горных пород, остающиеся на месте их образования, носят название элювия.

Виды выветривания. Процесс выветривания протекает при одновременном участии многих агентов, но роль их при этом далеко неодинакова. По интенсивности воздействия тех или иных агентов выветривания и характеру изменений горных пород принято выделять три вида выветривания: физическое, химическое, биологическое (органогическое).

Физическое выветривание выражается преимущественно в механическом дроблении пород без существенного изменения их минерального состава. Породы дробятся в результате колебания температур, замерзания воды, механической силы ветра и ударов песчинок, переносимых ветром, кристаллизации солей в капиллярах, давления, которые возникают в процессе роста корней растений и т. д.

Химическое выветривание выражается в разрушении горных пород путем растворения и изменения их состава. Наиболее активными химическими реагентами в этом процессе являются вода, кислород, углекислота и органические кислоты. В породах кроме растворения протекают реакции обмена, замещения, окисления, гидратация и дегидратация. Одновременно с разрушением первичных минералов, например полевых шпатов, и граните образуются новые, вторичные минералы. Так образуются многие растворимые (хлориды, карбонаты, сульфаты) и нерастворимые минералы типа глинистых образований (гидрослюды, монтмориллонит, каолинит и др.).

Биологическое (органическое) выветривание проявляется в разрушении горных пород в процессе жизнедеятельности живых организмов и растений. Породы дробятся и в значительной мере подвергаются воздействию органических кислот. Механическое разрушение производят растения своей корневой системой. Корни деревьев способны расщеплять даже прочные скальные породы. Известны случаи, когда растение «верблюжья колючка» прорастало сквозь 20-сантиметровые железобетоиные плиты.

Многие живые организмы, особенно из числа землероев, активно разрушают горные породы. На выветривание горных пород большое влияние оказывают многочисленные бактерии.

Действие биологического выветривания повсеместно. Ему принадлежит ведущая роль в образовании почв. [1]

Образование элювия и коллювия

Элювий — продукты выветривания горных пород, залегающие на месте своего образования. По своему составу элювиальные обломки соответствуют подстилающим горным породам. Обычно они имеют неправильную форму с резкими углами и гранями.

Делювий — совокупность разнообразных продуктов выветривания (глин, песков, крупных обломков), перемещенных по склону вниз от коренных выходов в результате плоскостного смыва и сползания под действием силы тяжести и морозного сдвига. В логах, осложняющих склоны, щебнисто-каменистый делювий образует линейно вытянутые потоки, называемые «каменными реками».

Коллювий — продукты выветривания, смещенные вниз по склону под влиянием силы тяжести. Образует шлейфы у подножия склонов в результате осыпания обломочного материала. Встречаются не только как современные отложения, но и в ископаемом состоянии.

Элювий, делювий, коллювий взаимосвязаны и приурочены к определенным формам рельефа. Элювий на склонах вовлекается в движение и превращается в делювий, который, пологих участков склона и подножия, становится коллювием. [2]

Движение горных пород под влиянием гравитационных процессов

Горные породы, слагающие склоны, очень часто находятся в неустойчивом положении. При определенных условиях и под влиянием гравитации они начинают смещаться вниз по склонам рельефа. В результате этого возникают обвалы, осыпи, оползни, сплывы, оплывины.

Гравитационные процессы — это процессы, связанные со смещением обломков коренных пород под действием силы тяжести. Гравитационные процессы разделяют на обвальные, осыпные, оползневые, провальные и другие.

Осыпи образуются в горных районах, где развиты скальные породы, которые под влиянием процессов выветривания разрушаются и скатываются к основанию склонов. Движение осыпей происходит по мере накопления обломков, при обильном увлажнении и других причин. При малых осыпях прибегают к расчисткам от них дорог, сооружений, при больших применяют улавливающие и подпорные стенки.

Обвал — это отчленение от основного массива на крутом склоне или откосе блоков, глыб, обломков, их быстрое перемещение под действием сил гравитации, сопровождающееся падением, опрокидыванием, скалыванием, раскалыванием.

Оползень — масса горных пород, сползшая или медленно сползающая вниз по склону, откосу, под действием гравитации на более низкий уровень без потери контакта со склоном.

Сплывы — выражаются в оплывании земляных масс в откосах выемок, насыпей, сложенных преимущественно суглинками и глинами. Сплывы захватывают лишь самые поверхностные части склонов и откосов (дернину, почву, верхний слой выветрившейся породы)

Роль динамических агентов (текучая вода, ветер и др.) в выше перечисленных процессах не велика. Следовательно, для протекания гравитационных процессов требуются особые условия: пересеченный рельеф местности со значительными уклонами поверхности, наличие обломков на склонах, сквозная трещиноватость коренных пород, существование подземных пустот. Гравитационные процессы заключаются в оползании или скатывании, осыпании или обрушении единичных обломков и крупных массивов пород, или же пластичного течения насыщенных водой грунтов. [4]

Зарождение и развитие обвалов и лавин

Обвалы относятся к гравитационному движению горных пород без участия воды, хотя вода способствует их возникновению, так как чаще обвалы появляются в периоды дождей, таяния снега, весенних оттепелей. Обвалы могут быть вызваны взрывными работами, заполнением горных речных долин водой при создании водохранилищ и другой деятельностью человека.

Обвалы часто происходят на склонах, нарушенных тектоническими процессами и выветриванием. Как правило, обвалы возникают тогда, когда на склоне массива слоистой структуры пласты падают в том же направлении, что и поверхность склона, или когда высокие склоны горных ущелий и каньонов разбиты вертикальными и горизонтальными трещинами на отдельные блоки.

Основной характеристикой обвала является объем обвалившихся горных пород; исходя из объема обвалы условно разделяются на очень малые (объем менее 5 м3), малые (5−50 м3), средние (50−1000 м3) и крупные (более 1000 м3).

Лавина — масса снега, падающая или соскальзывающая со склонов гор.

Снег, выпадая в виде осадков, удерживается на склоне за счет силы трения (её величина зависит от целого ряда факторов, в том числе влажности снега, крутизны склона). Сход лавины происходит в тот момент, когда сила давления массы снега начинает превышать силу трения.

Участок склона и долины, где зарождается, и движется и останавливается снежная лавина, называют лавиносбором. В лавиносборах обычно можно выделить три зоны — зарождения, транзита (пути движения) и отложения (выброса) лавинного потока (см. рисунок). Границы между этими зонами нечеткие и носят условный характер. Так, зона отложения конкретной лавины может стать зоной транзита для более мощной лавины. Зона зарождения лавин (лавинный очаг) расположена в верхней части лавиносбора и представляет собой участок горного склона, где накапливается масса снега, которая может потерять устойчивость и образовать лавину. Путь движения лавины может быть канализированным в четко выраженном ложе или русле (лавинном лотке), но может располагаться и на относительно ровном склоне между зонами зарождения и отложения лавины.

Наиболее благоприятны для лавинообразования склоны крутизной 25−45°, однако известны сходы лавин со склонов крутизной 15−18°. Считается, что склон 15° с глубиной снега 15 см может быть лавиноопасным при соблюдении ряда условий, например, первоначальной оттепели и сильной весенней солнечной радиации, вследствие которой снег подтаял, затем внезапного сильного мороза, вследствие которого образовался идеальный ледяной склон, а затем сильного снегопада, припорошившего готовый ледяной горизонт.

Сход со склона скопившейся снежной массы обычно провоцируется климатическими причинами: резкой сменой погоды, дождями, обильными снегопадами, а также механическими воздействиями на снежную массу, включая воздействие камнепадов, землетрясений. Иногда, в силу установившегося относительного равновесия между действующей силой трения и силой давления, сход лавины может инициироваться незначительным толчком (например, звуком ружейного выстрела или давлением на снег одного человека — горнолыжника, сноубордиста).

По характеру движения выделяют лавины:

Осовы — оползни по всей поверхности склона.

Прыгающие — когда на пути лавины встречаются различные препятствия (уступы, морены и т. п.). Наталкиваясь на такое препятствие, лавина подпрыгивает и часть пути летит.

Лотковые — в этом случае лавина продвигается по естественному лоткообразному основанию.

Лавина из рыхлого снега начинается с обрушения небольшого количества снега, потерявшего сцепление со склоном и захватывающего все больше и больше новых порций снега по мере движения. Издали, кажется, что лавина начинается из одной точки и, двигаясь по склону, развертывается веером в треугольник. Такие лавины обычно захватывают только верхние слои снега, но, тем не менее, они могут быть довольно большими и разрушительными. Существуют лавины, связанные с таянием снега, и пылеватые лавины с ударным фронтом и снего-воздушной волной.

Сход снежных досок происходит, когда один или более слоев, обладающих определенным внутренним сцеплением, отрываются блоками снежных пластов по образовавшейся в снеге линейной трещине. У тела пласта можно выделить фланги и верхнюю и нижнюю границы. Толщина пластов варьируется от 15 см до нескольких метров, а ширина от нескольких метров до двух километров. Материал снежной доски также бывает различным: пласты могут быть твердые или мягкие, влажные или сухие. По мере движения вниз по склону пласты дробятся на блоки и глыбы. [6]

Крупнейшие обвалы и лавины

В целом по стране очень малые обвалы составляют 65−70%, малые — 15−20%, средние — 10−15%, крупные — менее 5% общего числа обвалов. В природных условиях наблюдаются и гигантские катастрофические обвалы, в результате которых обрушиваются миллионы и миллиарды кубических метров пород; вероятность появления подобных обвалов составляет примерно 0,05%

Так 6 февраля 1911 года в 18 часов 41 минуту произошло землетрясение, в результате которого произошел обвал горных пород объемом в 2,3 кмі в ущелье почти километровой глубины, где протекала река Мургаб. Магнитуда сейсмоудара составила 7,4 балла по шкале Рихтера. Обвал образовал естественную плотину высотой 560 метров, не имеющую себе равных в мире. Воды нескольких сотен рек и ручьев, берущих начало из гигантских памирских ледников, попали в безвыходную ситуацию и, заполнив ущелье перед завалом, образовали новое озеро.

В недавнем времени в деревне Юйдун поселка Лунчан города Кайли в провинции Гуйчжоу (Юго-Западный Китай) 18 февраля 2013 года примерно в 11: 00 произошел горный обвал. К 21: 00 камни эпизодически продолжали падать, жившие неподалеку люди были экстренно эвакуированы в безопасное место, поисково-спасательные работы ведутся в довольно сложных условиях. Согласно полученной информации, с горного склона свалилось свыше 5 тыс кубических метров породы. Предварительное расследование установило, что под обвалом были погребены 5 человек.

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. Иногда снежные лавины несут катастрофические последствия.

Так, в феврале 1999 года лавина массой в 170 тыс. т полностью разрушила посёлок Гальтур в Австрии, вызвав гибель 30 человек, а в начале марта 2012 года серия лавин в Афганистане разрушила жилые дома, вызвав гибель не менее 100 человек.

Во времена СССР это была самая масштабная трагедия по числу погибших в истории альпинизма. В пятницу, 13 июля 1990 года, тысячи тонн снега и льда за считаные секунды перемололи 43 человека. О трагедии на Памире говорили во всем мире. Советское правительство выделило вертолет и деньги для проведения поисково-спасательной операции. Три недели альпинисты перекапывали ледник, но, кроме четырех тел, обнаруженных в первый же день, никого не нашли. По одной из версий, в тот день китайцы проводили подземные ядерные взрывы. Испытания спровоцировали землетрясение в Афганистане; когда колебания дошли до Памира, с пика Ленина сорвался гигантский ледник. Лавина шла 1,5-километровым фронтом. И стерла с лица земли альпинистскую стоянку, расположившуюся на высоте 5300 метров, на широкой площадке. Это место называлось «сковородкой» и считалось самым безопасным на маршруте. [3]

Мероприятия по снятию угрозы опасных гравитационных процессов и явлений

Возможное нежелательное проявление гравитационных процессов вынуждает применять специальные меры — различные виды крепи в выработках, покрытие связующими растворами, посадка определённого вида растений на участках, создающих опасность.

Для предупреждения обвалов на скальных склонах, при разработке карьеров строительных материалов, в строительных котлованах практикуются искусственное обрушение, забивка трещин цементом, подпорные стенки, уполаживание склонов.

Меры борьбы с оползнями.

Пассивная борьба включает мероприятия профилактического порядка, запрещающие те или иные действия. Так запрещается:

подрезка оползневых склонов;

стройка на склонах и около их бровок;

производить взрывные и горные работы вблизи оползневой зоны;

быстрое движение транспорта в оползневой зоне;

уничтожение растительности на склонах;

полив земельных участков и сброс на оползневые склоны поверхностных и подземных вод.

Активные меры — это устойчиво-инженерные сооружения и специальные меры по закреплению пород оползневого склона или откоса выемки. Эти меры разделяются на 4 группы:

1. борьба с процессами, вызывающими оползни;

2. удержание сползающих земляных масс;

3. увеличение сопротивления пород сдвигающему усилию;

4. съем оползневых масс до устойчивых пород.

В практике в качестве основных противооползневых мероприятий применяются:

1. организация стока поверхностных вод в зоне оползней и прилегающих к ней территорий;

2. дренирование подземных вод путем сооружения различных дренажных систем;

3. уменьшение внешних нагрузок;

4. уполаживание откосов и пригрузка их с помощью контрбанкетов;

5. ограждение откосов и защита их от подмыва и размыва проточными водами рек или волнами морей, водохранилищ;

6. зеленые насаждения по верху откоса и оползневом откосе;

7. искусственное закрепление масс оползневого тела;

8. искусственные сооружения для удержания грунтовых масс.

Такие мероприятия осуществляются:

1. с помощью вертикальной планировки и производства земляных работ;

2. путем устройства дренажных сетей;

3. применением агролесомелиоративных мер;

4. с применением подпорных стен, волноломов, свай.

Для предотвращения появления опасных для человека лавин проводится комплекс специальных мероприятий по лавинной безопасности, который включает в себя активные и пассивные меры противолавинной защиты.

К активным методам противолавинной защиты относят мероприятия, направленные на инициирование схода лавин, чтобы последствия этого были минимальными. Наиболее современный путь предотвращения негативных последствий лавин — активная динамическая противолавинная защита, представляющая собой устройства, размещающиеся в местах наибольшего лавинообразования и управляемые дистанционно, которые позволяют воздействовать на снежные массы с целью искусственного схода лавины, с помощью сжатого воздуха или взрывов газовоздушной смеси.

Пассивные меры противолавинной защиты направлены на удержание снега на склоне и недопущение схода лавин либо на направление сошедших лавин в безопасном направлении. К таким мерам относится возведение на склонах противолавинных барьеров, лотков, лавинорезов и дамб. На линейных объектах, таких как автомобильные или железные дороги, сооружают лавинозащитные галереи. [5]

Заключение

В зависимости от конкретных природно-климатических условий и гелиофизических факторов каждого года (или ряда лет) повышается риск одних из них и снижается риск других природных процессов.

Поражающим фактором лавин является огромная разрушительная сила. Лавины сметают все на своем пути, в горах повреждают и разрушают строения, коммуникации, ЛЭП, дороги, технику, травмируют и убивают людей.

Обвал начинается не внезапно. Вначале появляются трещины на склонах гор. Важно вовремя заметить первые признаки и принять меры к спасению. В 80% случаев обвалы связаны с деятельностью человека. Они происходят при неправильном проведении строительных работ, добыче полезных ископаемых.

Именно поэтому очень важно проведение мероприятий по прогнозированию обвалов и лавин, а так же по предотвращению их появления.

Список литературы

1. Ананьев В. П., Потапов А. Д. Инженерная геология. — М.: Высш. шк.; 2002, с. 299−306.

2. А. Н. Павлов Геофизика, с. 283

3. http: //russian. people. com. cn/31 516/8134572. html

4. http: //studopedia. org/2−74 374. html

5. http: //vgeologiirabotat. blogspot. ru/p/blog-page_5260. html

6. http: //snows. ru/p_text/f5/id16/

westud.ru

Что такое обвалы: определение, причины, последствия

Нередко в новостях появляются сообщения об обвалах, случившихся в различных регионах страны или мира. Так же часто мы слышим и о лавинах, сошедших в горных районах. Что такое обвалы и лавины? Какой урон они могут нанести и есть ли способ уберечься от этих явлений природы?

Обвалы

Внезапный отрыв горных пород от основной массы называется обвалом. Возникать он может в горах, на крутых берегах морей, по берегам рек и в долинах. Почему же земля, лежащая на склоне, внезапно обваливается?

Чаще всего обвалы происходят по следующим причинам:

- благодаря подмыву водой крутизна склона увеличилась,- при излишнем переувлажнении или при выветривании прочность пород уменьшается,- под воздействием землетрясений,- благодаря деятельности человека.

Обваливаются не только мягкие породы почвы. Часты случаи, когда один-единственный сдвинувшийся камень в горах, падая вниз по склону, увлекает за собой сотни других, это называется горный обвал. Крупные обвалы преимущественно возникают в результате подземных толчков. Случившись неподалеку от населенных пунктов, такие происшествия могут перерасти в настоящее бедствие. Наиболее значительные из них способны даже изменить топографию местности. Что такое обвалы, можно наглядно увидеть, посетив Сарезское озеро. Именно оно образовалось благодаря сильнейшему обвалу 1911 года, в который было вовлечено 2,2 миллиарда кубических метров горных пород. Огромная масса обрушилась в реку, перегородив ее. Именно таким образом и образовалось озеро.

Виды

Теперь понятно, что такое обвалы. Но оказывается, они бывают разных видов. Если в обвале участвует менее 5 кубов горных пород, это принято считать очень малым обвалом. Малый - до 50 кубов. Средний - от 50 кубов до тонны. Крупный включает в себя более тонны пород.

Согласно статистике из всех обвалов большая часть - малые. Их происходит около 70 % от всего числа. Средние - на втором месте: порядка 15 %. Ну и крупные происходят довольно редко - меньше чем 5 % от общего числа. Крайне редко - с частотой 0,05 % - возникают гигантские или даже катастрофические обвалы. В таких происшествиях задействовано огромное количество пород - миллионы и миллиарды кубов.

Последствия

Большая часть стран мира знает о том, что такое обвалы. И всем известно, что масштабы иногда бывают весьма впечатляющими. Кроме того, последствия обвалов бывают и катастрофическими. Такие происшествия могут вызывать обрушения железнодорожных насыпей, крупные завалы, уничтожение жилищ и лесов. Нередки случаи, когда гигантские обвалы были причинами сильных затоплений и гибели людей. Обрушения такого рода чаще всего происходят в результате сильных землетрясений - от 7 баллов.

Остановка

Существуют способы борьбы с обвалами, но они способны защитить не везде, да и не с любым обвалом это сработает. Например, по берегу Черного моря проходит железная дорога от Туапсе до Сухуми. С одной стороны полотну грозят сильные морские волны, от которых принято решение уберегать дорогу железобетонными сооружениями. С другой стороны - крутые обрывы. От обвалов дорогу защищают каменные стены, останавливающие падающие камни. Подобным образом защищают и горные дороги. К сожалению, эти способы минимизируют последствия обвалов только в случаях незначительных обрушений.

Там, где значительно нависают скальные породы, есть лишь один способ спасти людей и постройки от катастрофы - самостоятельно, не дожидаясь катастрофы, разрушить скалы. Укреплением склонов занимаются гораздо реже, тогда их опоясывают обручами из стали, появляющиеся трещины заливают цементом и т. п. Если появляется опасность обрушений вблизи населенных пунктов, жителей приходится эвакуировать, а поселок - переносить в другое место.

Лавины

Обваливаться могут не только горные породы. В горах, покрытых снегом, нередко случаются снежные обвалы - массы снега, которые падают с горных склонов, часто обладают сильным разрушительным действием. Почему случаются лавины? Дело в том, что снег лежит на склонах неоднородным слоем. Разные слои его имеют разную жесткость сцепки. И вот когда сцепка между слоями слабая, верхний слой просто соскальзывает.

Лавины различают поверхностные, когда сходит один или несколько верхних слоев, и полноглубинные, уносящие все покрытие горного склона, обнажающие землю. Также лавина может быть влажной или сухой, в зависимости от содержания воды. Начаться снежный обвал может из одной точки, но может и сорваться целым пластом, оставляя за собой линию отрыва. Лавиной считают почти любой сход снега, способный своим движением сбить с ног человека.

Для того чтобы оценить вероятность схода лавины, учитывается множество факторов. Самым важным является погода. Впрочем, не менее важным является и эволюция снежного покрова, но она напрямую зависит от погоды. И поскольку лыжник или альпинист способен подвергнуть анализу оба этих показателя, он не должен забывать ни про один из них.

Последствия лавин

В настоящее время лавины представляют опасность по большей части для спортсменов и туристов, отправляющихся в горы. Наиболее часто в них попадают любители кататься на снегоходах в горах, альпинисты и лыжники. Сильные лавины способны накрыть населенные пункты, сметая на своем пути все живое и неживое. Иногда горные автомобильные дороги оказываются на пути стихии. Тогда движение на них останавливается до тех пор, пока вся ширина лавины не будет убрана с пути.

Профилактика

В традиционных местах зимнего отдыха давно уже стало обычной практикой искусственным образом вызывать обвал. Лавина в этом случае будет небольшой, ее сход не нанесет вреда.

Так, принято совершать принудительное обрушение снега с использованием артиллерийских орудий, минометов и других способов. Кроме того, на пути возможного движения лавины устанавливаются сооружения, которые смогут остановить ход снега или замедлить его движение. Для достижения лучших результатов необходимо использовать весь комплекс мер, известных в настоящее время. Только применяя активный, пассивный и инженерный способы можно спасти людей от попадания в снежный обвал.

Лавина опасна не только непосредственно в момент схода. Во время движения снег способен нагреваться до плюсовой температуры. И в момент остановки он образовывает очень твердую корку, которую не просто пробить даже обычному человеку - с неповрежденными органами и в спокойном психическом состоянии. Человеку же, попавшему в лавину, получившему различные повреждения, напуганному, сделать это практически нереально.

fb.ru

Реферат - Обвалы и оползни. Эоловые формы рельефа

Обвалы и оползни

Как ты полагаешь, почему возникают обвалы! Почему горные породы, казавшиеся прочными и монолитными, вдруг рассыпаются, превращаясь в кучу камней? В прежние времена обвалы объясняли тем, что Бог карает людей за их грехи, обрушивая на них горы камней. В наше время обвалы получили научное объяснение.

Чтобы возник обвал, горный массив или его часть должны находиться в неустойчивом состоянии – когда достаточно небольшого толчка или сотрясения, чтобы порода раскрошилась на куски и глыбы, обрушивающиеся вниз. Для этого, во-первых, необходим сильно расчлененный горный рельеф с крутыми, нередко обрывистыми склонами. Во-вторых, породы должны быть основательно ослаблены трещинами, возникшими либо благодаря действию эндогенных (тектонических) сил, либо за счет экзогенных сил, например выветривания.

Связи между блоками пород становятся особенно непрочными во время сильных дождей, а также весной, когда тают снега. В зимнее время замерзшая вода в трещинах играет роль скрепляющего цемента. После того как лед в трещинах растает, отдельные блоки в породах на каком-нибудь крутом склоне уже еле держатся и могут при небольшом сотрясении рухнуть вниз. Естественно, что весна – это время наиболее частых обвалов в горах. Известны обвалы, приводившие к значительным человеческим жертвам. Так, в 1608 году в Альпах обвалилась часть горы Монте-Конто, в результате чего погибли 2000 жителей близлежащей деревни. Они были заживо погребены в своих домах под массой камней и грунта, известен страшный обвал на склонах горы Ровинаццо в Апеннинах, случившийся в VI веке. Тогда под камнями исчез полностью городок Велейя.

Приходилось ли тебе слышать о Сарезском озере! Оно находится в Таджикистане в горах Памира на высоте 3260 м. Озеро вытянуто в длину на 60 км, его ширина – от 1 до 2 км. Глубина достигает 500 м. Это самое глубокое из всех высокогорных озер. Но интересно оно прежде всего не этим, а тем, что ему нет еще и ста лет. В феврале 1911 года произошло землетрясение в горах Памира. В результате землетрясения 7 млрд. тонн горных пород обвалились в долину небольшой высокогорной реки Мургаб и перегородили реку. Образовавшаяся при обвале естественная плотина создала горную котловину, в которой начала собираться вода – так и возникло Сарезское озеро. Как уже было сказано, сегодня его глубина достигает вблизи места обвала 500 м. Но вода продолжает понемногу прибывать, и геологи очень обеспокоены тем, что может произойти в будущем. Не исключено, что под напором воды естественная плотина будет прорвана – и тогда огромные водные массы хлынут по склонам гор, неся смерть и разрушения. Ученые называют Сарезское озеро «бомбой замедленного действия».

Наряду с обвалами в горах нередко происходят оползни.

Справка. Оползни – скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести. Возникают вследствие подмыва склона, сейсмических толчков, переувлажнения (особенно при наличии чередования водонепроницаемых и водоносных пластов пород).

Из этой справки видно, в чем отличие оползней от обвалов. Обвал – почти мгновенное событие. А оползни – это скользящее смещение масс горных пород. Они движутся (скользят) относительно медленно. Некоторые оползни смещаются со скоростью всего лишь несколько метров в сутки. Хотя наблюдаются и более быстрые оползни.

Чтобы образовался оползень, нужно выполнение ряда условий. Главное условие – наличие воды. Проникая в глубину горных пород, особенно глинистых, вода заполняет поры между частицами, уменьшает сцепление частиц, а заодно увеличивает тяжесть породы. Подчиняясь действию силы тяжести, набухшие от дождей глинистые породы (водоносные пласты) могут прийти в движение и поползти по склону. Еще более сильно могут воздействовать на глинистые породы подземные воды. Рыхлые отложения в таких породах (например, пески) они могут вымывать и тем самым увеличивать неустойчивость толщи пород, располагающихся выше. Примерно так образуются оползни в районе Волгограда, особенно весной, когда в реке поднимается уровень воды. Вода накапливается в слое песка под глинистым пластом. С понижением уровня паводковых вод значительная часть песка уходит вместе с водой, сцепление пласта песка с лежащим на нем пластом глины уменьшается – и глины начинают сползать в Волгу.

Подобно обвалам оползни могут приводить к возникновению запрудных озер. В 1974 году на реке Мантаро в Перу оползень запрудил реку. Образовалась гигантская плотина длиной около 4 км и высотой 170 м. Озеро просуществовало немногим более месяца. Затем вода прорвала плотину.

Оползни нередко возникают также вдоль морских побережий под воздействием прибоев. Разрушительное воздействие морских волн на береговую полосу весьма существенно. Геологи используют термин «абразия». Он происходит от латинского «абрасио», означающего «соскабливание». Ударяясь о берег, волны в буквальном смысле соскабливают с него куски породы и тем самым провоцируют обвалы и оползни.

Рельеф, создаваемый ветром

Когда-то люди считали ветры главной силой, сотрясающей и изменяющей поверхность Земли. Они полагали, что под земной поверхностью имеются разнообразные пустоты и что в этих пустотах свирепствуют ветры, вызывающие обвалы и землетрясения. Теперь мы знаем, что ветры не отвечают за землетрясения и вообще ни в каких подземных пустотах они не дуют, а дуют над земной поверхностью. При этом ветры выполняют немалую работу, создавая различные формы рельефа. Для них есть даже специальный термин – эоловые формы рельефа. Как ты, по-видимому, догадываешься, такое название связано с Эолом – древнегреческим богом, считавшимся повелителем ветров.

Из эоловых форм рельефа выделим четыре: впадины выдувания, барханы в песчаных пустынях, корразионные каменные образования, лёссовые равнины.

Что такое впадины выдувания, ты наверняка догадываешься – название говорит само за себя. Эти впадины возникают, когда из твердых пород сильный ветер выдувает породы менее твердые, рыхлые. Предварительно рыхлые породы превращаются в мелкие обломки вследствие температурного выветривания. Особенно легко ветер выдувает песок и более мелкие частицы пород. Впадины выдувания образовались, например, на месте пересохших озер в США – в штатах Калифорния, Вайоминг, Орегон. Удаляя частицы рыхлых пород, ветер углублял бывшее дно. При этом оставались скальные выступы прочных пород, которые теперь возвышаются над ровным дном одинокими горками высотой в несколько метров.

Огромные впадины выдувания имеются в пустыне Гоби в Центральной Азии. Они вытянуты в длину на 40–50 км, а глубина их достигает 50 м. Климат в пустыне сухой, осадков выпадает мало. Резкие перепады температур в дневные и ночные часы приводят к интенсивному разрушению и измельчению горных пород. Отделившиеся частицы немедленно уносятся ветром.

В Ливийской пустыне на севере Африки находится знаменитая впадина Каттара площадью около 20 тыс. км, дно которой располагается на 60–80 м ниже уровня моря. Здесь самая глубокая выемка (или чаша) на дне достигает отметки 134 м.

Тебе, конечно, приходилось слышать о песчаных барханах – своеобразных «волнах пустыни». Эти песчаные холмы, достигающие 40 м в высоту, образуются под действием ветра и благодаря ему же движутся по пустыне.

В Каракумах, например, скорость их движения достигает 12 м в месяц. Барханы имеют форму полумесяца, причем рога полумесяца обращены по направлению ветра. Наветренный склон бархана выпуклый и достаточно пологий; его крутизна составляет примерно 10°. Подветренный склон бархана вогнутый и более крутой; его крутизна 30–35°. Заметь, что такую же крутизну имеет конус, образующийся, когда мы сыпем сухой песок на горизонтальную поверхность. Эту крутизну называют углом естественного откоса сухого песка.

Для образования барханов нужны крупнозернистый песок, ветер средней силы (не слабый, но и не слишком сильный) и ровная глинистая или каменистая поверхность. При сильном ветре песчинки будут прыгать над поверхностью пустыни, тогда как при среднем ветре песок как бы перетекает с места на место в виде широких струй. Тогда-то и образуются барханы. Достигая гребня бархана, песок падает (лучше сказать: скатывается) с него на подветренный склон. Недаром крутизна этого склона соответствует углу естественного откоса сухого песка. При перемещении барханов песчинки поднимаются над поверхностью песка не более чем на 5–10 см.

На барханах нередко образуется мелкая рябь, напоминающая рябь, которая возникает на спокойной воде от порывов ветра. Если ветры в пустыне дуют в разных направлениях, то формируются хаотические песчаные гряды и барханы. Они могут быть весьма разнообразными по форме.

Интересные формы рельефа возникают в результате действия сильного ветра. К ним относятся корразионные каменные образования. Не путай корразию с коррозией (например, с коррозией металлов, приводящей к образованию ржавчины). «Корразия» происходит от латинского слова «коррадо», означающего «скоблю, соскребаю».

Справка. Корразия – механическое истирание горных пород обломочным материалом (например, песком), перемещаемым ветром или водой по поверхности земли.

С явлением корразии тебе, возможно, приходилось встречаться. Оно используется людьми для того, чтобы счищать копоть и грязь со стен каменных зданий или с поверхности больших каменных скульптур. Здания и скульптуры чистят, обдувая их мощными песчаными струями. Это и есть корразия. Точнее, ветровая корразия с помощью песка.

В пустынях ветровая корразия созидает причудливые каменные образования в виде башен, гигантских грибов, истуканов. Струи песка подрезают нижние части «грибов» сильнее, чем верхние, поэтому «ножки» у них становятся более тонкими. В результате корразии образуются также столообразные скалы с рельефными стенками. Более мягкие слои, истираясь сильнее, превращаются в желобки, а более твердые начинают выступать в виде валиков и полочек. Многие исследователи считают, что в результате отложения мелких, похожих на пыль частиц, которые наносятся ветром, образовались толщи своеобразной породы, называемой лёссом. По-немецки «лёсс» означает «рыхлый».

Справка. Лёсс – неслоистая, однородная, тонкозернистая осадочная порода светло-желтого или палевого цвета. Преобладают частицы с размерами 0,01–0,05 мм. Лёсс характеризуется высокой пористостью; поры занимают 40–50% объема породы. Залегает в виде пластов толщиной от нескольких метров до 200 м.

Когда лёссовую породу изучают под микроскопом, то бросается в глаза угловатая форма пылинок. Благодаря этой форме они скрепляются друг с другом, зацепляясь неровными краями. А ведь порода не содержит какого-либо цементирующего вещества, только мельчайшие частицы, похожие на пыль. В лёссовых породах образуются обрывы высотой в десятки метров. В таких обрывах в мягкой породе легко вырыть пещеры, устраивать загоны для скота. Широкое использование лёссовых пород в строительных целях во многом объясняет, почему оказалось столь катастрофичным, землетрясение в Китае в 1920 году. Оно вызвало огромные обрушения лёссовых пород, похоронившие под собой многие тысячи людей. Во время землетрясения стенки высоких обрывов были срезаны как масло; они скользили вниз и погребали под грудами желтой пыли все, что встречалось на пути.

Способ образования лёссов давно и горячо обсуждается учеными. Однако, несмотря на многочисленные споры, все сходятся на мысли, что лёссовые равнины и склоны формировались в прохладном сухом климате и главную роль при этом играла работа ветра. Именно он переносил, сортировал, откладывал огромные массы мельчайших частиц.

Тебе, конечно, известна поговорка о непрочности дома, построенного на песке. Еще более непрочен дом, построенный на лёссе. Ему страшно не только землетрясение, но даже обычные дожди. Ведь лёсс очень пористый, так что стоит ему намокнуть, и он сразу оседает, в нем образуются ямы и провалы.

Эпицентр землетрясения, баллы, изосейсты

А теперь поговорим об эпицентре землетрясения. Без сомнения, тебе приходилось слышать разговоры о том, что землетрясения рассматриваются в эпицентре или на каком-то расстоянии от эпицентра. Только не думай, что эпицентр – это и в самом деле центр землетрясения, т.е. то место, из которого распространяются сейсмические волны. Некоторые именно так и думают, но это неправильно. Строго говоря, у землетрясения вообще нет какой-либо центральной точки, а есть некий объем, называемый очагом землетрясения и находящийся внутри земных недр. Он-то и является тем местом, откуда распространяются сейсмические волны. А эпицентр землетрясения – это точка на земной поверхности, которая находится как раз над центральной частью очага. Естественно, что наибольшие сотрясения поверхности и наибольшие разрушения будут наблюдаться именно в эпицентре, ведь он находится на поверхности ближе всего к очагу землетрясения.

По мере удаления от эпицентра интенсивность сотрясений поверхности (а значит, и степень разрушений) постепенно уменьшается. Геологи условились различать 12 степеней интенсивности поверхностных сотрясений и назвали их баллами. Чем больше интенсивность сотрясения, тем выше балл.

Вот, как оценивается сила землетрясения по баллам:

1 балл (незаметное землетрясение) – сотрясения почвы улавливают только специальные приборы – сейсмографы.

2 балла (очень слабое землетрясение) – может слегка ощущаться людьми, лежащими в постели.

3 балла (слабое землетрясение) – слегка качаются люстры.

4 балла (умеренное землетрясение) – открываются неплотно закрытые окна и двери; выплескивается вода из налитой до краев чашки.

5 баллов (довольно сильное землетрясение) – раскачиваются висячие предметы; скрипят полы; дребезжат стекла в окнах; осыпается побелка в домах.

6 баллов (сильное землетрясение) – трескаются стекла в окнах; наблюдаются легкие повреждения некоторых зданий; появляются тонкие трещины в штукатурке.

7 баллов (очень сильное землетрясение) – наблюдаются значительные повреждения некоторые зданий; появляются крупные трещины в стенах; повреждаются дымовые трубы; отламываются куски штукатурки.

8 баллов (разрушительное землетрясение) – наблюдаются разрушения в зданиях; падают карнизы и дымовые трубы; на склонах гор появляются оползни и трещины шириной до десятков сантиметров.

9 баллов (опустошительное землетрясение) – происходят обвалы многих зданий; обрушиваются стены, перегородки, кровля; возникают обвалы, осыпи, оползни в горах.

10 баллов (уничтожающее землетрясение) – разрушены многие здания; возникают трещины в грунте шириной до метра; за счет завалов в речных долинах могут возникать озера.

11 баллов (катастрофа) – характерны многочисленные трещины на поверхности земли и вертикальные перемещения по ним; большие обвалы в горах; общее разрушение зданий.

12 баллов (сильная катастрофа) – происходит сильное изменение рельефа; образуются глубокие и широкие трещины на поверхности; общее разрушение зданий, сооружений, коммуникаций; огромные обвалы и оползни; изменяются русла рек.

Предположим, что в эпицентре землетрясение оценивается в 8 баллов. Всю территорию вокруг эпицентра, где наблюдается 8 баллов, обводят на карте-схеме плавной замкнутой линией. Ее называют изосейстом. Затем вокруг этой линии проводят следующую замкнутую линию (следующий изосейст) – внутри этой линии землетрясение имеет силу не менее 7 баллов.

Следующий изосейст очерчивает территорию, в пределах которой сила землетрясения не менее 6 баллов. И так далее. В результате сейсмологи получают картину изосеистов данного землетрясения. Для примера подобная картина приведена здесь для землетрясения в Китае в 1920 году. Между изосейстами обозначены римскими цифрами территории землетрясения с соответствующими баллами.

Иногда говорят, что изосейсты – это линии, соединяющие точки с одинаковой интенсивностью сотрясения поверхности. Но это не совсем так. Изосейсты – это линии, очерчивающие территорию, в пределах которой интенсивность сотрясения поверхности не ниже соответствующего балла.

Размышления о сейсмической безопасности

Понятно, что землетрясения были, есть и будут. Такая уж у нас беспокойная планета. Но, наверное, можно что-то делать, чтобы уменьшить разрушительные последствия землетрясений? Нельзя же сидеть сложа руки.

Уменьшить разрушительные последствия землетрясений, безусловно, можно. Возможности противостоять в какой-то мере этому разгулу стихии существуют.

Вмешиваться в тектонические процессы, происходящие в земных недрах, люди, конечно, не могут. Но они могут влиять на последствия этих процессов. В этом смысле у них есть четыре возможности, которыми они могут и, более того, должны воспользоваться.

Какие же эти четыре возможности?

Прежде всего необходимо как можно лучше изучать степень сейсмического риска при выборе места, где предполагается построить тот или иной объект.

По-видимому, это касается в первую очередь тех строений, которые более всего могут пострадать при землетрясении, например, высотных зданий?

Или таких объектов, разрушение которых при землетрясении особенно важно предотвратить. Это относится, например, к атомным электростанциям, нефте- и газопроводам, больницам, детским учреждениям. К различным системам коммуникаций.

Наверное, не следует строить атомные электростанции над глубинными разломами?

Дело не только в глубинных разломах. Нужно детально исследовать тектонику данного района с учетом различных разломов, в том числе приповерхностных. Надо выявить следы прошлых и новейших смещений пород по всем этим разломам, оценить возможность появления оползней, просадки грунта, затопления. Важно выяснить, насколько часто и с какой силой происходили здесь землетрясения. На основании всего этого надо оценить параметры возможных будущих землетрясений в данном районе. Так что, как видишь, работы немало.

И что же в конечном счете может дать эта работа?

В отдельных случаях может быть просто запрещено строительство данного объекта в данной местности. Главный же результат – это правильный выбор наименее опасного в сейсмического отношении места строительства того или иного объекта.

Наверное, важно не только правильно выбрать место строительства, но и позаботиться о том, чтобы строительство велось правильно?

В этом и заключается вторая из упомянутых возможностей ослабления последствий землетрясений. В сейсмически опасных районах особенно важны высокое качество строительных работ, выбор сейсмически стойких строительных конструкций и материалов. Известно, что во многих случаях огромный масштаб разрушений связан с тем, что дома строились, что называется, на скорую руку, недоброкачественно.

А как надо строить дома, чтобы они могли противостоять землетрясениям?

Ну, это целая строительная наука. О ней вкратце не расскажешь. Например, надо, чтобы здание имело достаточно глубокий каменный или цементный фундамент. Достаточно надежны железобетонные конструкции. При колебаниях почвы они могут» дышать» и поэтому не разрушаются. Хороши также деревянные конструкции, но они годятся лишь для небольших зданий. В каменных домах особое внимание должно быть уделено высокому качеству цемента или другого скрепляющего раствора, желательно использовать металлические стягивающие пояса. Опасны тяжелые глинобитные потолки и черепичные крыши. Дымоходы и дымовые трубы предпочтительны железные, а не кирпичные.

Как я понимаю, при сильном толчке деревянная и металлическая стены или стена с металлической арматурой всего лишь слегка покачнутся, тогда как глинобитная стена просто раскрошится, обрушится. Тут, по-видимому, важно, чтобы конструкция хорошо работала на изгиб.

Совершенно верно. И чтобы строение везде хорошо работало на изгиб и не крошилось, нужно, кроме правильного выбора конструкции и материалов, обеспечить нормальное качество выполнения строительных работ. Важно, чтобы все металлические стыки были хорошо проварены, чтобы цемент был нормального качества, чтобы все блоки были аккуратно состыкованы.

Итак, надо знать, где строить, и надо строить с умом. А какие еще две возможности бороться с землетрясением?

Не бороться, а, скорее, поспорить с ним, выстоять. Во-первых, это знание того, как надо вести себя во время землетрясения и быть подготовленным к соответствующим действиям. А во-вторых, это возможность достаточно своевременного и достаточно достоверного предсказания землетрясения. Очень важно, чтобы землетрясение не застало нас врасплох.

www.ronl.ru

это что такое? Причины и последствия обвалов :: SYL.ru

Все что окружает нас, наполнено движением, грандиозными перемещениями веществ как внутри планеты, так и на ее поверхности. Процессы, о которых будет рассказано в данной статье, могут происходить практически незаметно. Лишь в моменты катаклизмов (землетрясений, схода каменных или снежных лавин и пр.) они могут довольно сильно заявить о себе.

Общая информация

Множество стихийных бедствий угрожает обитателям планеты с самого зарождения цивилизации, и невозможно найти на Земле полностью безопасное место.

К стихийным бедствиям, способным привести к колоссальным ущербам, относятся наводнения, вулканические извержения, землетрясения, снежные заносы, ураганы, засухи, селевые потоки, лавины, бури, оползни и обвалы. В некоторых случаях к ним можно отнести пожары (торфяные и лесные).

Обвал, лавина, оползень – это природные процессы огромной разрушительной силы, сопровождающие эволюцию Земли. Происходят сейчас, будут возникать в будущем, пока через миллиарды лет все не застынет в виде единого каменного шара.

Обвалы: определение

Что такое обвал? Значение слова «обвал»: отрыв и стремительное падение с обрывистых, крутых склонов гор огромных объемов пород по причине потери их сцепления с материнской основой. Это могут быть как обломки скал, так и снежные глыбы, обрушившиеся с гор. При обвалах могут происходить отрывы льда, снежных карнизов и мостов.

Обвал – это природный процесс, который начинается постепенно, с возникновения трещин на склонах. Очень важно вовремя обнаружить его первые признаки для правильного прогнозирования событий и проведения соответствующих профилактических мероприятий.

К профилактическим мерам относится постоянный контроль за опасными участками. При разработке горных пород не следует применять технологии, провоцирующие образование обвалов.

Виды и причины обвалов

Обвалы бывают трех видов:

• малые – с объемом оторванных глыб до нескольких десятков кубометров;
• средние – с массой обрушившихся пород более нескольких сотен метров кубических;
• крупные – с весом глыб больше 10 миллионов куб. метров.

Причины обвалов:

• ослабление сцепки горных пород, происходящее под воздействием подмыва,
• растворение,
• выветривание,
• тектонические явления.

Все зависит от геологической структуры местности, присутствия трещин на склонах, а также дробления горных пород.

Процесс образования

Обвал – это процесс, большей частью возникающий в горах в весенний период, что вовсе не случайно. Как это происходит? Под действием осенних дождей происходит намокание пород, и имеющиеся трещины наполняются водой. В зимнее время жидкость замерзает, по причине чего расширяется и давит на стенки, тем самым, раздвигая трещины. Такой процесс происходит многократно, в результате чего ледяные «клинья» подтачивают глыбы, постепенно раскалывая их на разные части.

В итоге наступает момент, когда от основной материнской породы откалываются отдельные куски и огромными массами обрушиваются вниз по склонам.

Часто мощность льда дополняется помощью текучих вод, которые, омывая склоны долин, потихоньку подтачивают грунтовую основу. Подмытые породы рушатся под силой собственной тяжести и засыпают долину реки. Так происходит образование горных озёр. Яркими примерами могут послужить такие природные водоемы как Сарезское озеро (представлено ниже), Рица и др.

Оползень

В отличие от обвалов, оползни представляют собой смещение огромных объемов горных пород по крутому склону под влиянием собственной силы тяжести.

Главные причины появления оползней:

• подмыв основания склона водой, увеличивающий его крутизну;

• выветривание или чрезмерное увлажнение, ослабляющее прочность пород;

• сейсмические процессы;

• разработка горных пород с нарушением технологих процессов;

• уничтожение растительного ландшафта и вырубка деревьев на склонах;

• нерациональное применение агротехники при распахивании склонов под сельскохозяйственные угодья.

Оползни образуются в самых различных породах. Это происходит по причине ослабления их крепости или дисбаланса равновесия. Провокаторами возникновения оползней являются природные явления (сейсмические толчки, увеличение крутизны склонов, подмыв породы) и искусственные факторы (вырубка лесов, размыв грунта, нерациональное ведение сельскохозяйственных работ).

По данным международной статистики, примерно 80 % оползней нашего времени связаны с человеческой деятельностью. Большое количество подобных природных явлений возникает в горах (на высоте 1,0-1,7 тысяч метров).

Оползни сходят круглый год, но самые большие объемы перемещаются в весенний и летний периоды.

Последствия обвалов

Обвал представляет собой природное явление, способное разрушать транспортные магистрали, создавать естественные плотины с образованием в дальнейшем озер. В результате данного явления даже возможны переливы огромных объемов воды из водохранилищ.

Обвал – это природное стихийное бедствие, способное многое изменить в природе. Ниже представлен один из самых ужасных из всех произошедших (известных) обвалов в мире.

Самый катастрофичный обвал в мире

Самый крупный обвал – это Усойский, случившийся в 1911 году зимой на Центральном Памире (на территории бывшего кишлака Усой). Со склонов Музкольского хребта, находящегося на высоте 5 тыс. метров над уровнем моря, в долину речки Мургаб обрушилось немыслимое количество обломков скал и грунтовых масс. Во время происходящего обвала на этой территории наблюдалось землетрясение.

Объем обрушившейся массы составил 2,2 млрд кубических метра. Последствием разрушительного процесса стало появление естественной огромной плотины, перекрывшей реку Мургаб и, как следствие, образование озера Сарезское длиной 75 километров и шириной до 3,4 км. Его максимальная глубина – 505 метров.

После тщательного изучения местности и произведенных расчетов специалистами были сделаны следующие выводы: эпицентр землетрясения располагался в том же месте, где случился обвал, причем, энергия обоих катаклизмов оказалась равной. Выходит, что причиной землетрясения был обвал.

До сих пор никому не известно, были ли когда-либо на земном шаре подобные, феноменальных объемов обвалы.

После многолетних геологических исследований секреты знаменитой Усойской катастрофы были раскрыты. Пласты, простирающиеся на склонах гор, имеют уклон в направлении долины р. Мургаб. Наиболее крепкие и прочные породы были расположены выше мягких подстилающих. В течение многих тысячелетий река Мургаб подмывала крутые склоны долины, чем и было вызвано ослабление связи пород с материнским основанием.

Камни обрушивались с силой, которая привела к порождению мощной сейсмической волны, несколько раз обежавшей вокруг Земли и зарегистрированной всеми сейсмическими станциями мира.

О мероприятиях по предотвращению катастроф

Активными мероприятиями по предупреждению селей, оползней и обвалов является создание гидротехнических и инженерных сооружений: подпорных стенок, контрбанкетов, свайных рядов и пр.

Есть и достаточно простые способы, которые не требуют значительных расходов стройматериалов. К ним относятся следующие мероприятия:

• частая срезка масс земли с верхней части и последующее их размещение у подножия откосов с целью снижения угрожающего состояния;
• обустройство дренажных систем для отвода подземных вод, находящихся выше уровня возможного оползня;
• посев трав, посадка насаждений (деревьев и кустарников) для защиты склонов,
• завоз песка и гальки с целью укрепления берегов естественных водоемов.

www.syl.ru

Обвалы и оползни. Эоловые формы рельефа

Главная » Рефераты » Текст работы «Обвалы и оползни. Эоловые формы рельефа - Геология, гидрология и геодезия»

Обвалы и оползни

Как ты полагаешь, почему возникают обвалы! Почему горные породы, казавшиеся прочными и монолитными, вдруг рассыпаются, превращаясь в кучу камней? В прежние времена обвалы объясняли тем, что Бог карает людей за их грехи, обрушивая на них горы камней. В наше время обвалы получили научное объяснение.

Чтобы возник обвал, горный массив или его часть должны находиться в неустойчивом состоянии - когда достаточно небольшого толчка или сотрясения, чтобы порода раскрошилась на куски и глыбы, обрушивающиеся вниз. Для этого, во-ᴨȇрвых, необходим сильно расчлененный горный рельеф с крутыми, нередко обрывистыми склонами. Во-вторых, породы должны быть основательно ослаблены трещинами, возникшими либо благодаря действию эндогенных (тектонических) сил, либо за счет экзогенных сил, например выветривания.

Связи между блоками пород становятся особенно непрочными во время сильных дождей, а также весной, когда тают снега. В зимнее время замерзшая вода в трещинах играет роль скрепляющего цемента. После того как лед в трещинах растает, отдельные блоки в породах на каком-нибудь крутом склоне уже еле держатся и могут при небольшом сотрясении рухнуть вниз. Естественно, что весна - это время наиболее частых обвалов в горах. Известны обвалы, приводившие к значительным человеческим жертвам. Так, в 1608 году в Альпах обвалилась часть горы Монте-Конто, в результате чего погибли 2000 жителей близлежащей деревни. Они были заживо погребены в своих домах под массой камней и грунта, известен страшный обвал на склонах горы Ровинаццо в Аᴨȇннинах, случившийся в VI веке. Тогда под камнями исчез полностью городок Велейя.

Приходилось ли тебе слышать о Сарезском озере! Оно находится в Таджикистане в горах Памира на высоте 3260 м. Озеро вытянуто в длину на 60 км, его ширина - от 1 до 2 км. Глубина достигает 500 м. Это самое глубокое из всех высокогорных озер. Но интересно оно прежде всего не этим, а тем, что ему нет еще и ста лет. В феврале 1911 года произошло землетрясение в горах Памира. В результате землетрясения 7 млрд. тонн горных пород обвалились в долину небольшой высокогорной реки Мургаб и ᴨȇрегородили реку. Образовавшаяся при обвале естественная плотина создала горную котловину, в которой начала собираться вода - так и возникло Сарезское озеро. Как уже было сказано, сегодня его глубина достигает вблизи места обвала 500 м. Но вода продолжает понемногу прибывать, и геологи очень обеспокоены тем, что может произойти в будущем. Не исключено, что под напором воды естественная плотина будет прорвана - и тогда огромные водные массы хлынут по склонам гор, неся смерть и разрушения. Ученые называют Сарезское озеро «бомбой замедленного действия».

Наряду с обвалами в горах нередко происходят оползни.

Справка. Оползни - скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести. Возникают вследствие подмыва склона, сейсмических толчков, ᴨȇреувлажнения (особенно при наличии чередования водонепроницаемых и водоносных пластов пород).

Из этой справки видно, в чем отличие оползней от обвалов. Обвал - почти мгновенное событие. А оползни - это скользящее смещение масс горных пород. Они движутся (скользят) относительно медленно. Некоторые оползни смещаются со скоростью всего лишь несколько метров в сутки. Хотя наблюдаются и более быстрые оползни.

Чтобы образовался оползень, нужно выполнение ряда условий. Главное условие - наличие воды. Проникая в глубину горных пород, особенно глиʜᴎϲтых, вода заполняет поры между частицами, уменьшает сцепление частиц, а заодно увеличивает тяжесть породы. Подчиняясь действию силы тяжести, набухшие от дождей глиʜᴎϲтые породы (водоносные пласты) могут прийти в движение и поползти по склону. Еще более сильно могут воздействовать на глиʜᴎϲтые породы подземные воды. Рыхлые отложения в таких породах (например, ᴨȇски) они могут вымывать и тем самым увеличивать неустойчивость толщи пород, располагающихся выше. Примерно так образуются оползни в районе Волгограда, особенно весной, когда в реке поднимается уровень воды. Вода накапливается в слое ᴨȇска под глиʜᴎϲтым пластом. С понижением уровня паводковых вод значительная часть ᴨȇска уходит вместе с водой, сцепление пласта ᴨȇска с лежащим на нем пластом глины уменьшается - и глины начинают сползать в Волгу.

Подобно обвалам оползни могут приводить к возникновению запрудных озер. В 1974 году на реке Мантаро в Перу оползень запрудил реку. Образовалась гигантская плотина длиной около 4 км и высотой 170 м. Озеро просуществовало немногим более месяца. Затем вода прорвала плотину.

Оползни нередко возникают также вдоль морских побережий под воздействием прибоев. Разрушительное воздействие морских волн на береговую полосу весьма существенно. Геологи используют термин «абразия». Он происходит от латинского «абрасио», означающего «соскабливание». Ударяясь о берег, волны в буквальном смысле соскабливают с него куски породы и тем самым провоцируют обвалы и оползни.

Рельеф, создаваемый ветром

Когда-то люди считали ветры главной силой, сотрясающей и изменяющей поверхность Земли. Они полагали, что под земной поверхностью имеются разнообразные пустоты и что в этих пустотах свирепствуют ветры, вызывающие обвалы и землетрясения. Теᴨȇрь мы знаем, что ветры не отвечают за землетрясения и вообще ни в каких подземных пустотах они не дуют, а дуют над земной поверхностью. При этом ветры выполняют немалую работу, создавая различные формы рельефа. Для них есть даже сᴨȇциальный термин - эоловые формы рельефа. Как ты, по-видимому, догадываешься, такое название связано с Эолом - древнегреческим богом, считавшимся повелителем ветров.

Из эоловых форм рельефа выделим четыре: впадины выдувания, барханы в ᴨȇсчаных пустынях, корразионные каменные образования, лёссовые равнины.

Что такое впадины выдувания, ты наверняка догадываешься - название говорит само за себя. Эти впадины возникают, когда из твердых пород сильный ветер выдувает породы менее твердые, рыхлые. Предварительно рыхлые породы превращаются в мелкие обломки вследствие темᴨȇратурного выветривания. Особенно легко ветер выдувает ᴨȇсок и более мелкие частицы пород. Впадины выдувания образовались, например, на месте ᴨȇресохших озер в США - в штатах Калифорния, Вайоминг, Орегон. Удаляя частицы рыхлых пород, ветер углублял бывшее дно. При этом оставались скальные выступы прочных пород, которые теᴨȇрь возвышаются над ровным дном одинокими горками высотой в несколько метров.

Огромные впадины выдувания имеются в пустыне Гоби в Центральной Азии. Они вытянуты в длину на 40-50 км, а глубина их достигает 50 м. Климат в пустыне сухой, осадков выпадает мало. Резкие ᴨȇрепады темᴨȇратур в дневные и ночные часы приводят к интенсивному разрушению и измельчению горных пород. Отделившиеся частицы немедленно уносятся ветром.

В Ливийской пустыне на севере Африки находится знаменитая впадина Каттара площадью около 20 тыс. км, дно которой располагается на 60-80 м ниже уровня моря. Здесь самая глубокая выемка (или чаша) на дне достигает отметки 134 м.

Тебе, конечно, приходилось слышать о ᴨȇсчаных барханах - своеобразных «волнах пустыни». Эти ᴨȇсчаные холмы, достигающие 40 м в высоту, образуются под действием ветра и благодаря ему же движутся по пустыне.

В Каракумах, например, скорость их движения достигает 12 м в месяц. Барханы имеют форму полумесяца, причем рога полумесяца обращены по направлению ветра. Наветренный склон бархана выпуклый и достаточно пологий; его крутизна составляет примерно 10°. Подветренный склон бархана вогнутый и более крутой; его крутизна 30-35°. Заметь, что такую же крутизну имеет конус, образующийся, когда мы сыᴨȇм сухой ᴨȇсок на горизонтальную поверхность. Эту крутизну называют углом естественного откоса сухого ᴨȇска.

Для образования барханов нужны крупнозерʜᴎϲтый ᴨȇсок, ветер средней силы (не слабый, но и не слишком сильный) и ровная глиʜᴎϲтая или камеʜᴎϲтая поверхность. При сильном ветре ᴨȇсчинки будут прыгать над поверхностью пустыни, тогда как при среднем ветре ᴨȇсок как бы ᴨȇретекает с места на место в виде широких струй. Тогда-то и образуются барханы. Достигая гребня бархана, ᴨȇсок падает (лучше сказать: скатывается) с него на подветренный склон. Недаром крутизна этого склона соответствует углу естественного откоса сухого ᴨȇска. При ᴨȇремещении барханов ᴨȇсчинки поднимаются над поверхностью ᴨȇска не более чем на 5-10 см.

На барханах нередко образуется мелкая рябь, напоминающая рябь, которая возникает на спокойной воде от порывов ветра. Если ветры в пустыне дуют в разных направлениях, то формируются хаотические ᴨȇсчаные гряды и барханы. Они могут быть весьма разнообразными по форме.

Интересные формы рельефа возникают в результате действия сильного ветра. К ним относятся корразионные каменные образования. Не путай корразию с коррозией (например, с коррозией металлов, приводящей к образованию ржавчины). «Корразия» происходит от латинского слова «коррадо», означающего «скоблю, соскребаю».

Справка. Корразия - механическое истирание горных пород обломочным материалом (например, ᴨȇском), ᴨȇремещаемым ветром или водой по поверхности земли.

С явлением корразии тебе, возможно, приходилось встречаться. Оно используется людьми для того, чтобы счищать копоть и грязь со стен каменных зданий или с поверхности больших каменных скульптур. Здания и скульптуры чистят, обдувая их мощными ᴨȇсчаными струями. Это и есть корразия. Точнее, ветровая корразия с помощью ᴨȇска.

В пустынях ветровая корразия созидает причудливые каменные образования в виде башен, гигантских грибов, истуканов. Струи ᴨȇска подрезают нижние части «грибов» сильнее, чем верхние, в связи с этим «ножки» у них становятся более тонкими. В результате корразии образуются также столообразные скалы с рельефными стенками. Более мягкие слои, истираясь сильнее, превращаются в желобки, а более твердые начинают выступать в виде валиков и полочек. Многие исследователи считают, что в результате отложения мелких, похожих на пыль частиц, которые наносятся ветром, образовались толщи своеобразной породы, называемой лёссом. По-немецки «лёсс» означает «рыхлый».

Справка. Лёсс - неслоистая, однородная, тонкозерʜᴎϲтая осадочная порода светло-желтого или палевого цвета. Преобладают частицы с размерами 0,01-0,05 мм. Лёсс характеризуется высокой пористостью; поры занимают 40-50% объема породы. Залегает в виде пластов толщиной от нескольких метров до 200 м.

Когда лёссовую породу изучают под микроскопом, то бросается в глаза угловатая форма пылинок. Благодаря этой форме они скрепляются друг с другом, зацепляясь неровными краями. А ведь порода не содержит какого-либо цементирующего вещества, только мельчайшие частицы, похожие на пыль. В лёссовых породах образуются обрывы высотой в десятки метров. В таких обрывах в мягкой породе легко вырыть ᴨȇщеры, устраивать загоны для скота. Широкое использование лёссовых пород в строительных целях во многом объясняет, почему оказалось столь катастрофичным, землетрясение в Китае в 1920 году. Оно вызвало огромные обрушения лёссовых пород, похоронившие под собой многие тысячи людей. Во время землетрясения стенки высоких обрывов были срезаны как масло; они скользили вниз и погребали под грудами желтой пыли все, что встречалось на пути.

Способ образования лёссов давно и горячо обсуждается учеными. Однако, несмотря на многочисленные споры, все сходятся на мысли, что лёссовые равнины и склоны формировались в прохладном сухом климате и главную роль при этом играла работа ветра. Именно он ᴨȇреносил, сортировал, откладывал огромные массы мельчайших частиц.

Тебе, конечно, известна поговорка о непрочности дома, построенного на ᴨȇске. Еще более непрочен дом, построенный на лёссе. Ему страшно не только землетрясение, но даже обычные дожди. Ведь лёсс очень пористый, так что стоит ему намокнуть, и он сразу оседает, в нем образуются ямы и провалы.

Эпицентр землетрясения, баллы, изосейсты

А теᴨȇрь поговорим об эпицентре землетрясения. Без сомнения, тебе приходилось слышать разговоры о том, что землетрясения рассматриваются в эпицентре или на каком-то расстоянии от эпицентра. Только не думай, что эпицентр - это и в самом деле центр землетрясения, т.е. то место, из которого распространяются сейсмические волны. Некоторые именно так и думают, но это неправильно. Строго говоря, у землетрясения вообще нет какой-либо центральной точки, а есть некий объем, называемый очагом землетрясения и находящийся внутри земных недр. Он-то и является тем местом, откуда распространяются сейсмические волны. А эпицентр землетрясения - это точка на земной поверхности, которая находится как раз над центральной частью очага. Естественно, что наибольшие сотрясения поверхности и наибольшие разрушения будут наблюдаться именно в эпицентре, ведь он находится на поверхности ближе всего к очагу землетрясения.

По мере удаления от эпицентра интенсивность сотрясений поверхности (а значит, и стеᴨȇнь разрушений) постеᴨȇнно уменьшается. Геологи условились различать 12 стеᴨȇней интенсивности поверхностных сотрясений и назвали их баллами. Чем больше интенсивность сотрясения, тем выше балл.

Вот, как оценивается сила землетрясения по баллам:

балл (незаметное землетрясение) - сотрясения почвы улавливают только сᴨȇциальные приборы - сейсмографы.

балла (очень слабое землетрясение) - может слегка ощущаться людьми, лежащими в постели.

балла (слабое землетрясение) - слегка качаются люстры.

балла (умеренное землетрясение) - открываются неплотно закрытые окна и двери; выплескивается вода из налитой до краев чашки.

баллов (довольно сильное землетрясение) - раскачиваются висячие предметы; скрипят полы; дребезжат стекла в окнах; осыпается побелка в домах.

баллов (сильное землетрясение) - трескаются стекла в окнах; наблюдаются легкие повреждения некотоҏыҳ зданий; появляются тонкие трещины в штукатурке.

баллов (очень сильное землетрясение) - наблюдаются значительные повреждения некоторые зданий; появляются крупные трещины в стенах; повреждаются дымовые трубы; отламываются куски штукатурки.

баллов (разрушительное землетрясение) - наблюдаются разрушения в зданиях; падают карнизы и дымовые трубы; на склонах гор появляются оползни и трещины шириной до десятков сантиметров.

баллов (опустошительное землетрясение) - происходят обвалы многих зданий; обрушиваются стены, ᴨȇрегородки, кровля; возникают обвалы, осыпи, оползни в горах.

баллов (уничтожающее землетрясение) - разрушены многие здания; возникают трещины в грунте шириной до метра; за счет завалов в речных долинах могут возникать озера.

баллов (катастрофа) - характерны многочисленные трещины на поверхности земли и вертикальные ᴨȇремещения по ним; большие обвалы в горах; общее разрушение зданий.

баллов (сильная катастрофа) - происходит сильное изменение рельефа; образуются глубокие и широкие трещины на поверхности; общее разрушение зданий, сооружений, коммуникаций; огромные обвалы и оползни; изменяются русла рек.

Предположим, что в эпицентре землетрясение оценивается в 8 баллов. Всю территорию вокруг эпицентра, где наблюдается 8 баллов, обводят на карте-схеме плавной замкнутой линией. Ее называют изосейстом. Затем вокруг этой линии проводят следующую замкнутую линию (следующий изосейст) - внутри этой линии землетрясение имеет силу не менее 7 баллов.

Следующий изосейст очерчивает территорию, в пределах которой сила землетрясения не менее 6 баллов. И так далее. В результате сейсмологи получают картину изосеистов данного землетрясения. Для примера подобная картина приведена здесь для землетрясения в Китае в 1920 году. Между изосейстами обозначены римскими цифрами территории землетрясения с соответствующими баллами.

Иногда говорят, что изосейсты - это линии, соединяющие точки с одинаковой интенсивностью сотрясения поверхности. Но это не совсем так. Изосейсты - это линии, очерчивающие территорию, в пределах которой интенсивность сотрясения поверхности не ниже соответствующего балла.

Размышления о сейсмической безопасности

Понятно, что землетрясения были, есть и будут. Такая уж у нас беспокойная планета. Но, наверное, можно что-то делать, чтобы уменьшить разрушительные последствия землетрясений? Нельзя же сидеть сложа руки.

Уменьшить разрушительные последствия землетрясений, безусловно, можно. Возможности противостоять в какой-то мере этому разгулу стихии существуют.

Вмешиваться в тектонические процессы, происходящие в земных недрах, люди, конечно, не могут. Но они могут влиять на последствия этих процессов. В этом смысле у них есть четыре возможности, которыми они могут и, более того, должны воспользоваться.

Какие же эти четыре возможности?

Прежде всего необходимо как можно лучше изучать стеᴨȇнь сейсмического риска при выборе места, где предполагается построить тот или иной объект.

По-видимому, это касается в ᴨȇрвую очередь тех строений, которые более всего могут пострадать при землетрясении, например, высотных зданий?

Или таких объектов, разрушение котоҏыҳ при землетрясении особенно важно предотвратить. Это относится, например, к атомным электростанциям, нефте- и газопроводам, больницам, детским учреждениям. К различным системам коммуникаций.

Наверное, не следует строить атомные электростанции над глубинными разломами?

Дело не только в глубинных разломах. Нужно детально исследовать тектонику данного района с учетом различных разломов, в том числе приповерхностных. Надо выявить следы прошлых и новейших смещений пород по всем этим разломам, оценить возможность появления оползней, просадки грунта, затопления. Важно выяснить, насколько часто и с какой силой происходили здесь землетрясения. На основании всего этого необходимо оценить параметры возможных будущих землетрясений в данном районе. Так что, как видишь, работы немало.

И что же в конечном счете может дать эта работа?

В отдельных случаях может быть просто запрещено строительство данного объекта в данной местности. Главный же результат - это правильный выбор наименее опасного в сейсмического отношении места строительства того или иного объекта.

Наверное, важно не только правильно выбрать место строительства, но и позаботиться о том, чтобы строительство велось правильно?

В этом и заключается вторая из упомянутых возможностей ослабления последствий землетрясений. В сейсмически опасных районах особенно важны высокое качество строительных работ, выбор сейсмически стойких строительных конструкций и материалов. Известно, что во многих случаях огромный масштаб разрушений связан с тем, что дома строились, что называется, на скорую руку, недоброкачественно.

А как необходимо строить дома, чтобы они могли противостоять землетрясениям?

Ну, это целая строительная наука. О ней вкратце не расскажешь. Например, надо, чтобы здание имело достаточно глубокий каменный или цементный фундамент. Достаточно надежны железобетонные конструкции. При колебаниях почвы они могут» дышать» и в связи с этим не разрушаются. Хороши также деревянные конструкции, но они годятся лишь для небольших зданий. В каменных домах особое внимание должно быть уделено высокому качеству цемента или другого скрепляющего раствора, желательно использовать металлические стягивающие пояса. Опасны тяжелые глинобитные потолки и черепичные крыши. Дымоходы и дымовые трубы предпочтительны железные, а не кирпичные.

Как я понимаю, при сильном толчке деревянная и металлическая стены или стена с металлической арматурой всего лишь слегка покачнутся, тогда как глинобитная стена просто раскрошится, обрушится. Тут, по-видимому, важно, чтобы конструкция хорошо работала на изгиб.

Совершенно верно. И чтобы строение везде хорошо работало на изгиб и не крошилось, нужно, кроме правильного выбора конструкции и материалов, обесᴨȇчить нормальное качество выполнения строительных работ. Важно, чтобы все металлические стыки были хорошо проварены, чтобы цемент был нормального качества, чтобы все блоки были аккуратно состыкованы.

Итак, необходимо знать, где строить, и необходимо строить с умом. А какие еще две возможности бороться с землетрясением?

Не бороться, а, скорее, поспорить с ним, выстоять. Во-ᴨȇрвых, это знание того, как важно вести себя во время землетрясения и быть подготовленным к соответствующим действиям. А во-вторых, это возможность достаточно своевременного и достаточно достоверного предсказания землетрясения. Очень важно, чтобы землетрясение не застало нас врасплох.

referatwork.ru

Смотрите также

• 
  Зороастризм реферат
• 
  Реферат мандельштам
• 
  Мандельштам реферат
• 
  Реферат вітаміни
• 
  Реферат монголия
• 
  Реферат миопия
• 
  Пульпит реферат
• 
  Алхимия реферат
• 
  Реферат мейоз
• 
  Реферат пдф
• 
  Градостроительство реферат