Файл: Трофимов, А. М. Основы аналитической теории развития склонов (на примере осыпных и делювиальных).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 139

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Представляя

уравнение (1.2.5—1) для последнего метра о с ы ­

пи длиной I,

когда 1 — L, получим

 

I

■откуда значение второго коэффициента уравнения (1.2.5) вы­ разится как

-1 - 4 -

^ = (ФЛ) '

(1.2.5-3)

Подставляя значения коэффициентов (1.2.5—2) и (1.2.5) в уравнение (1.2.5—1), получим аналитическое выражение зави­ симости нахождения преобладающей фракции на каждом метре осыпи от различной ёе длины

=+1,

или учитывая замену, получим окончательный вид

 

 

Фг =

 

■£±+і

 

(1.2.5-4)

 

 

(ЕФі /ц)і-і

 

При выводе

уравнения

(1.2.5—4) исходим

из положения,

что на первом

метре осыпи (от вершины)

преобладающей

фракцией является первая.

Однако это

допущение справед­

ливо только для

осыпей малой длины.

Судя

по графику 25

(случай 4), при длине осыпи

от шести и

выше метров, зна­

чение фракции

1

на первом

метре не обязательно должно

быть доминирующим. В последнем случае уравнение (1.2.5—4) уже не будет справедливым.

Для определения характера распределения преобладаю­ щих фракций по поверхности осыпи для этого случая необ­ ходимы добавочные измерения средневзвешенных значений ■фракций на первом метре осыпи. Обозначив его символом

Ф,,, где

Ф,, = 2 ФЛ /я,

и пользуясь уже изложенным методом, запишем значение коэффициента для общего случая

а = ~ ¥

(1.2.5-5)

По аналогии с (1.2.5—3) и учитывая (1.2.5—5); величина коэф­ фициента А будет выражена следующим образом

Л = (Фл )1~ (1/Ф|і

(1.2.5-6)

,86


В таком случае, учитывая (1.2.5—5) и (1.2Д—6), общее урав­ нение зависимости ФД7.) будет иметь вид

J=L+i

1±L

Ф ^ Е Ф ,/« )1- 1

(£Фгі/л) 2 ,

(1.2.5—7)

Уравнение (1.2.5—7) является наиболее общим. В частности, полагая что на первом метре осыпи значение преобладающей фракции равно 1, т. е. ЕФ,/й = 1, от общего уравнения

(1.2.5—7) придем

к

частному,

выраженному уравнением

(1.2.5- 4).

 

 

следует указать, что оно

Оценивая уравнение (1.2.5—7),

более точно выражает зависимость

Ф,(2.)для малых по длине

осыпей; впрочем,

это

лучше видно

по графику 25, где раз­

брос точек весьма существенно увеличивается по мере роств общей длины осыпи. Для оценки величины разброса точек по мере перехода от осыпей одних размеров к другим, ис­ пользован коэффициент корреляции (г,). Смысл г, для данного случая заключается в том, что он показывает степень сорти­ ровки материала. Чем ниже величина гь тем дальше от ука­

занной зависимости распределение

фракций по

поверхности

осыпи. Судя по графику, низким

коэффициентом г, должны*

характеризоваться длинные осыпи.

Чем длиннее

осыпь, тем

больше арена для проявления случайных процессов. Было установлено, что наиболее близко к функциональной зависим мости подходят осыпи, длина которых не более 3—4-х метров, и чем она больше, тем больше разброс фракций (см. гра­ фик 26).

Корреляционное уравнение, позволяющее связать величи­

ны Г[ и L имеет вид

 

 

г, = 0,9 — 0,044/.,

(1.2.5—8)'

при коэффициенте

корреляции 0,99.

выводам: во-пер--

Оно помогает прийти к двум основным

вых, зависимость

разброса преобладающих фракций обломоч-

График 26. Зависимость разброса фракций (г^ ) от общей длины осыпи (L).


ного материала от общей длины осыпи не может быть выра­

жена функционально. Известно,

что фунциональная зависи­

мость наиболее очевидно прослеживается при гг = 1.

В дан­

ном же случае

гг< 1 всегда. Отсюда заключаем, что

распре­

деление (или

разброс) фракций

обломочного материала по

поверхности осыпи подчиняется, кроме прочих равных усло­ вий, случайным процессам.

Во-вторых, чем больше общая длина осыпи, тем размеры фракций по поверхности осыпи больше. Это считалось оче­

видным, но не было доказанным. Из

корреляционного урав­

нения (1.2.5—8) получаем

 

lim г, = 0,9.

(1.2.5—9)

л-»о

 

Выражение (1.2.5—9) чисто теоретическое. На самом же деле коэффициент корреляции равный 0,5 говорит об отсутствии (или почти отсутствии) корреляционной зависимости. Если мы положим в уравнение (1.2.5—8) L = 9, то получим г, « 0,5. Таким образом, для девятиметровой осыпи вероятность появления на каждом метре ведущей фракции и зависимость ее от общей длины осыпи близка к случайной величине, а для более длинных осыпей такой вероятности видимо не су­ ществует.

Отсюда можно вывести закономерность, согласно которой зависимость вероятности выделения ведущих фракций на каждом метре осыпи от ее общей длины, в большей степени проявляется на осыпях, длина которых не превышает десяти метров.

3. Величина процентного содержания преобладающей фракции на каждом метре осыпи

До сих пор, при характеристике возможной встречаемости преобладающей фракции на каждом метре осыпи, не прида­ валось значения самой величине или процентному количеству этой фракции. Между тем значение ее для каждого метра и для каждой осыпи совершенно различно. В зависимости от положения в осыпи и общей ее длины, процентное содержа­ ние преобладающей фракции имеет в изученных осыпях ам­ плитуду различий до 78%: от 19% до 97%. Зависимость величины процентного содержания преобладающей фракции по мере перехода от вершины осыпи к ее основанию — оче­ видна, однако, связь этой зависимости с общей длиной осы­ пи несколько скрывается отсутствием систематизации в рас­ положении осыпей по длине. Для более четкого изображения названных зависимостей построен график 27, где изображается ряд систем координат с обозначениями: ось у — общее коли­ чество фракций; ось х — процентное их содержание (Р{). Гра­

58


фики строятся для осыпей с общей дли­ ной {L) в 3, 4, 5, 6 и 7 метров. Полу­ ченные для каждой осыпи поле точек показывает область, в пределах кото­ рой находится наиболее вероятное ко­ личество процентов данной фракции для различных по длине осыпей. Раз­ брос точек, вообще говоря большой, однако в нем улавливаются общие за­ кономерности. Прежде всего, чем боль­ ше общая длина осыпи, тем меньше амплитуда разброса точек для фрак­ ции 11 и т. п. (см. график 27). Отсюда видно, что границы полей точек для различных по длине осыпей должны быть своеобразны и специфичны. В свя­ зи с большим разбросом точек, полу­ ченное поле нельзя с достаточной точ­ ностью аппроксимировать одной кри-. вой, и поэтому приходится вводить

нижнюю и верхнюю

границы.

гра­

Было подсчитано,

что

нижняя

ница

полей

точек

для

осыпей различ­

ной длины может

быть

записана

урав­

нением экспоненциальной кривой

вида

 

 

 

 

Pj_

 

 

 

ф р =

ф „ „ «

 

1 .

(1.2.5-10)

где

Фтах= П

(наибольшая фракция).

Верхняя граница рассчитывалась для каждого из случаев графика в отдель­ ности, используя то же экспоненциаль­ ное уравнение (1.2.5—10) в общем виде

Фр = Ае~арК

(1.2.5—11)

где значение коэффициентов Л и а при­ ведены в таблице 17.

По аналогии с выводом уравнений

(1.2.5—3) и (1.2.5—6), значение коэффи­ циента А для общего случая могут быть записано

А = 1/е~100а

График 27. Поля веро­ ятности встречи наи­ большей (преобладаю­ щей) фракции для осы­ пей различной длины (в

процентах).

и подставляя последнее в уравнение (1.2.5—11), будем иметь

Фр = ехр [а (100 — Р{)],

89