Исследовательская работа по физике

Министерство образования Республики Башкортостан

ГАПОУ Уфимский топливно-энергетический колледж

Научно-практическая конференция «Содружество»

ВЫЯВЛЕНИЕ КАРСТОВЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ПУСТОТ НА ТЕРРИТОРИИ Г. УФЫ.

Исследовательская работа по физике

Выполнили работу:

Хазиева Лиза Р.,

Султанбаев Алмаз И.,

студенты группы 1 ГС-2

Руководитель:

Биктимерова Ирина

Мухаматгалиевна,

преподаватель

физики.

Уфа, 2015

Направление исследовательской работы: естественно–математическое.

Тема исследовательской работы: выявление карстовых и техногенных пустот на территории г. Уфы.

Метод исследования: экспериментальный.

Цели исследовательской работы:

- овладеть методикой работы с математическим маятником;

- определить величину ускорения свободного падения на территории различных районов г. Уфы и его отклонение от среднего значения по г. Уфе;

- установить взаимосвязь между величиной ускорения свободного падения и плотностью земной породы;

- выявить районы г. Уфы с наибольшей закарстованностью земных пород.

Актуальность исследовательской работы:

В Башкортостане все чаще случаются деформации зданий и сооружений, построенных на закарстованных территориях без учета степени карстовой опасности и возможной техногенной активизации карстового процесса, вызванного нарушением гидрогеологических условий (утечки из водонесущих коммуникаций).

Суммарный экономический ущерб от карстового процесса составляет в России, по экспертным оценкам, от 30 до 45 млрд. руб. в год.

Изучение географического распространения карстовых процессов и явлений актуально, поскольку помогает прогнозировать развитие карстообразовательных

процессов и избежать многих опасных последствий.

Оглавление

Введение………………………………………………………………………………… 4

1. Теоретическая глава………………………………………………………………..7

1.1. Математический маятник………………………………………………………7

1.2. Исследуемая величина.........................................................................................8

2. Практическая глава…………………………………………………………………9

2.1. Эксперимент…………………………………………………………………….9

2.2. Обработка результатов ……………………………………………………….10

3. Заключение……………………………………………............................................12

4. Список источников и литературы…………………..............................................13

5. Глоссарий..................................................................................................................14

6. Приложения……………………………………………..........................................14

Введение.

Термином «карст» называют природные и техногенные процессы и созданные ими формы наземного и подземного рельефа, обязанные своим происхождением растворяющему действию воды на горные породы, к которым относятся известняки, гипсы, ангидриты, каменная и калийная соли, мергели, известковые загипсованные песчаники и др.

Карстовые провалы и пещеры, воронки и озера, а также большие подземные полости на территории Уфы возникли в результате растворения поверхностными и подземными водами известняков, доломитов, гипсов и других горных пород, слагающих ландшафт города.

Склоны уфимских холмов имеют карстовое строение с множеством котловин, иногда – естественных колодцев. Некоторые из таких провалов приобретают угрожающий характер, как, например, большие котлованы на Уфимском косогоре, появившиеся в 1893 и 1927 гг. вблизи железнодорожного полотна. Одни карстовые провалы на территории городской застройки имеют естественное происхождение, другие образованы в результате техногенных воздействий – утечек водопроводной воды и нарушений подземных стоков.

Так, в 1933–1935 гг. в районе кинотеатра «Луч» (ныне в здании находится мечеть «Ихлас») под землю ушло большое дерево. В 1965 г. на территории Республиканского туберкулезного диспансера в Старой Уфе, а в 1966 г. рядом с трамвайной остановкой «Улица Дзержинского» возникли большие провалы в результате утечек воды. В результате проявления карста в районе реки Сутолоки в 1999 г. были зафиксированы сильные толчки в домах многоэтажной застройки.

В Уфе и ее окрестностях наиболее закарстованы правые крутые склоны долин рек Белой и Уфы в районе разъезда «Воронки», у Старо-Александровки, Сипайлово и Тужиловской горы. Плотность воронок достигает здесь 18 на 1 кв. км. Карстовое происхождение имеют городские озера – Солдатское и Волчок. Всего же на городской территории насчитывается более 100 больших карстовых провалов и тысячи мелких.

Постоянно протекающие в природных условиях карстовые процессы при техногенном воздействии начинают быстро развиваться.

Кандидат геолого-минералогических наук Нажат Асфандияров:

“Около 300 миллионов лет назад на месте, где сейчас стоит Уфа, было море. В результате чего было накопление карбонатных отложений. Это известняки, которые хорошо взаимодействуют с водой. Происходит процесс вымывания горных пород, в результате чего образуются пустоты. Чтобы обезопасить себя, надо хорошо провести инженерно-геологические исследования. Не только в том районе, где ведется строительство, но и по всей территории Уфы”.

Самый известный в Уфе карст – берег реки Белой.

Район старой Уфы быстро застраивается. Поднимаются новые дома в районе улиц Сочинской, Софьи Перовской, - прямо на краю горы. Строители меняют рельеф местности - убирают техникой горку. Обнажается разрез 30 метровой высоты. Хорошо видны слои дна моря. Известковые и гипсовые породы - основа карста. Гипсы легко растворимы водой с образованием пустот. Это и называют - карст, усложняющий строительство фундаментов и метро в Уфе.

С учетом геологической специфики Уфы глубина карстовых провалов может достигать сотни метров. Диаметр провалов будет зависеть от рельефа поверхности и местами в состоянии охватить десятки метров.

Ситуация также осложняется трудностью выявления формирования провала простыми методами, так как неустойчивые породы скрыты слоем глины, песка, чернозема и дорожным покрытием.

Деятельность человека многократно ускоряет процесс формирования карстовых пустот. Прежде всего, это выбросы в атмосферу, формирующие кислотные дожди, обработка дорожного покрытия едкими веществами, утечка из систем водоснабжения и канализации.

Строительные работы также ухудшают положение. Основная причина - заглубление фундамента и строительство траншей, нарушающих целостность «защитных слоев».

Один из самых эффективных методов борьбы с карстовыми провалами – ливневые водостоки, препятствующие «застаиванию» воды в низинах. Однако нарушение целостности водостока и утечка могут стать причиной разрыхления и провала.

Выявление карстовых пустот, конечно же, имеет очень важное значение при прокладывании дорог и труб газопроводов, при строительстве жилых домов и т.д.

В нашей исследовательской работе мы используем достаточно простой способ определения пустоты в земной породе, применяя метод математического маятника.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: