Физико-геологические процессы и явления

Геологические процессы делятся на эндогенные, вызываемые внутренними силами земли, и экзогенные, вызываемые внешними силами, происходящими на поверхности земли и в самых верхних частях атмосферы.

Из эндогенных процессов на территории нашей страны могут быть землетрясения силой 2-3 балла. Эпицентры их находятся в Альпах, Карпатах, на Кавказе.

Экзогенные геологические процессы широко развиты в нашей области: оползни, карст, заболоченности, овражные и речные эрозии, переработка берегов водохранилищ, суффозионные эоловые процессы, просадка, наледи и т.д.

Речная эрозия

Речная эрозия осуществляется динамическим воздействием воды на горные породы. Одновременно вода оказывает и растворяющее действие. Эрозией собственно называется углубление водотоком своего русла и расширение его в стороны. Поэтому, обычно различают глубинную и боковую эрозию. Глубинная и боковая эрозия всегда протекают одновременно, но боковая может продолжаться и тогда, когда глубинная уже замедлилась, либо сменилась аккумуляцией.

Базис глубинной эрозии - уровень, ниже которого река, имеющая неизменное падение к устью, нигде не может углубить свое русло. Он зависит от базиса озера, моря, в которое впадает река. На изменение базиса эрозии влияют вертикальные колебательные движения земной коры (неотектоника).

Речные долины бывают симметричные и асимметричные, имеют следующие элементы: дно долины, русло, пойму и террасы.

Дно - низшая часть долины, заключенная между подошвами склонов. Русло - часть долины, занятая водными потоками. Пойма - часть речной долины, заливаемая водой в период паводка. Террасы - уступы на склонах (бортах) долин рек. Они могут быть эрозионными, цокольными, аккумулятивными.

Боковая эрозия приводит к расширению долины реки. Происходит это за счет делювиального сноса по склонам долины, за счет образования оползней, осыпей, обвалов.

По данным многолетних наблюдений выявлено, что по побережью Волги и Оки размываемые участки составляют около 70% протяженности берегов. Учитывая, что в пределах Нижегородской области преобладает общее поднятие (предполагаемая скорость 1-2 см в год), неудивительно, что преобладает размыв берегов, особенно основания высокого правобережного борта долины.

Величина размыва пород и отступления бровки эрозионного уступа зависят от направленности течения рек по отношению к берегу и от литологии размываемых пород. На участках интенсивно размываемых пород (излучины рек) величина отмытых в год пород с 1п.м. берега колеблется от 11 до 65м³, при средней интенсивности размыва — 3-7м, при слабой интенсивности размыва - 0,8-5,0м³.

Средняя величина отступания бровки эрозионного уступа около 1,0м, но в зависимости от интенсивности размыва и литологии пород она изменяется от 0,1-0,2 до 3-4 м/год. Примерно с такой же скоростью происходит и рост аккумулятивных отмелей.

Для зданий и сооружений, расположенных в речных долинах, подмыв берегов, в том числе и древних террас, и углубление реки представляет значительную опасность. Это приводит к обрушению берегов, появлению обвалов, оползней. С боковой эрозией борются укреплением берегов с регулированием течения реки. Способы различны: устройство набережных, подпорных стенок, наброска бутового камня, укладка ж/д плит и т.д. Направление течения реки регулируют с помощью струенаправляющих стенок, дамб, бун.

Заболачивание

Заболачивание- процесс образования переувлажненных участков земной поверхности, зарастающих болотной растительностью. Причина - подъем уровня грунтовых вод, затрудненная инфильтрация атмосферных осадков, затрудненный поверхностный сток. По условиям питания болота подразделяются на верховые, низинные и переходные.

Верховые болота питаются атмосферными осадками и талыми во­дами, низинные - преимущественно грунтовыми водами, переходные имеют смешанное питание.

На заболоченных участках зеркало грунтовых вод почти совпадает с поверхностью земли. Иногда заболоченные участки образуются в местах выхода на поверхность подземных вод, где отсутствует, либо очень слаб отток выклинивающихся вод.

Наиболее распространены заболоченные земли в долинах рек, осо­бенно на пойменных террасах, в оврагах на их днищах.

Заболоченные участки являются неблагоприятными местами для возведения зданий и сооружений. В случае необходимости застройки определяют основные факторы заболачивания и после этого разрабатыва­ются мероприятия по осушению.

Границы заболачивания могут существенно меняться по годам и по более продолжительным периодам времени (зависимости» от циклов веко­вого подъема уровня подземных вод, от цикличности выпадения осадков), но всегда по особенностям рельефа и литологии пород можно оконтурить потенциально заболачиваемые участки поверхности.

Переработка берегов.

Переработка берегов - очень сложный процесс, в котором кроме размыва принимают участие осыпи, обвалы, оползни. Поэтому существенное значение имеет морфология склона, геологическое строение, гидрогеологические условия и физико-механические свойства пород.

В пределах водохранилищ на переработку берега влияют волны, течение, колебания уровня воды в водохранилище, а именно: в верхней части водохранилища для периода паводка типичен речной режим с реч­ной эрозией, в средней части водохранилища действуют паводковые течения и волнение, в нижней части действуют ветровые волны и коле­бания уровня.

Скорость переработки берегов при всех равных условиях возрастает с уменьшением высоты берегового откоса и определяется устойчивостью пород против размыва. При средней высоте откоса над бечевником 2-4 м

Скорость разрушения береговой полосы за один сезон составляет: для лес­совых пород - до 8 м и более, в различных песках - 2 м, в глинистых по­родах до 1 м, в полускальных породах - до 0,1 м.

На Горьковском водохранилище за период с 1956 по 1980 гг. левый берег, сложенный аллювиальными отложениями отступил на 6O-78 м. Правый, сложенный полускальными глинистыми породами, на 25-27 м.

Существует ряд мер, которые позволяют бороться с переработкой берегов водохранилищ. За основу берут расчетные схемы, позволяющие прогнозировать характер переработки берегов. На основе этого разраба­тываются защитные мероприятия. Для защиты от абразии применяются дамбы обвалования с различного рода покрытиями и защита берегов с применением покрытия из железобетонных плит, камня и др

Водохранилища в большинстве случаев создают подпор грунтовых вод и в связи с этим возникает процесс подтопления.

Растворение горных пород вызывает множественные сложные явления в геологической среде: оседание земной поверхности и образование локальных ее деформаций, изменение напряженного состояния вышележащей толщи и разуплотнение толщи пород под карстующимися породами, образование трещин в потолочные полости и обрушение ее, образование полостей и ослабленных зон в нескальных грунтах и др.

Для зданий и сооружений, не имеющих противокарстовую защиту, карстовые провалы и локальные оседания, возникающие, как правило, внезапно, труднопрогнозируемы и являются в большинстве случаев разрушительными.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: