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: 145
Скачиваний: 0
П р и м е р . Зададим начальное условие |
линейной зависи |
|
мости |
ах; t = 0 . |
|
у = |
|
|
Элементарные вычисления приводят к решению |
||
у = V 1 + |
а2(а -f ja) t + ах. |
(1.4.4 — 24) |
Поскольку а и f — отрицательные величины (см. вывод из обобщения линейного случая), то в данном случае склон бу дет отступать параллельно первоначальному положению.
Вы в о д ы
1.Разобранная линейная теория в обобщенном виде дает возможность рассмотреть развитие склонов с учетом всех основных факторов. Коэффициенты, вводимые в каждый из
случаев, имеют отрицательные значения, хотя и не обяза тельно должны быть равны по величине 1.
2.Аналогичные обобщения по отношению к нелинейной теории дали возможность истолковать совместно с линейной
теорией коэффициенты а, ß, |
7. Причем оказалось, что вели- |
|
1 |
время .жизни склона. |
|
чина — определяет |
||
Особо следует указать, что в процессе развития линей |
||
ная форма склона |
остается |
линейной. |
§ 5. ВЫБОР СООТНОШЕНИЙ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ НАИБОЛЕЕ РЕАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ ПО ОБОБЩЕННОЙ ТЕОРИИ
ИНТЕНСИВНОСТИ ДЕНУДАЦИИ
Принимая во внимание критику теории и обобщенное уравнение, нами проводилась попытка построения моделей склонов для определения тех соотношений коэффициентов, которые обусловливают наиболее реальные формы.
Для прямолинейных склонов, когда
(1 .4 .5 - 1)
у А. Е. Шайдеггера приведены три модели (гр. 41, А — 1, 2, 3) со значениями коэффициентов
|
а = 1 ; ß = 7 = |
0 |
|
|
ß =? 1; а = 7 = |
0 • |
(1 .4 .5 -2 ) |
|
7 = 1 ; a = ß = |
0 . |
|
Для нелинейной конфигурации откоса, когда нарушается |
|||
постоянство (1.4.5— 1), развитие |
уступа при тех же значе |
||
ниях |
коэффициентов (1.4.5 — 2) несколько |
отлично от линей |
|
ных |
моделей. |
|
|
130
Для обобщенной теории наиболее характерными являются следующие модели.
Модель 1. 7 = 0; a = ß = l. Модель учитывает в равной степени эффект воздействия денудации для каждой точки склона и зависимость ее от высоты расположения рассматри ваемой точки (гр. 41, Б-1). Склон, отступая параллельно своему первоначальному положению, несколько выполажива-
ется. Однако интенсивное разрушение водораздела |
не дает |
|||
возможности считать эту модель реальной. |
|
|||
Для нелинейной конфигурации склоновой поверхности |
||||
учет коэффициентов а и р связан также с постепенным сни |
||||
жением высот и уменьшением крутизны. Реальность |
модели |
|||
находится в тех же пределах. |
|
|||
Модель 2. |
ß = |
0; <1= 7 = |
1. Учитывается фактор интенсив |
|
ности денудации |
для каждой точки склона и связь |
ее с ук |
||
лоном (гр. 41, Б-2). |
|
|
||
Совместно с общим понижением всех высот происходит |
||||
параллельное |
отступание |
склона в сторону водораздела. |
||
Углы откоса |
для |
любого |
фиксированного момента |
времени |
остаются постоянными. Последнее положение несколько су жает возможности применения модели.
Аналогичным образом |
происходит процесс |
развития для |
|
нелинейной конфигурации склона. |
денудации за |
||
Модель 3. а = 0; ß = |
7 = l. Интенсивность |
||
висит от уклона склона |
и |
высоты расположения рассматри |
ваемой точки. Склон отступает параллельно с изменением общего уклона. Идентична модели 1, однако, в данном слу чае интенсивность разрушения водораздела не столь значи тельна (гр. 41 Б-3).
В зависимости от величин ß и 7 и их соотношения склон может развиваться следующим образом:
— параллельным отступанием (при 7 > ß )
— преимущественным выполаживанием (при ß > 7)
9* |
13! |
— равномерное отступание с понижением уклона может иметь место при условии равенства коэффициентов (при
Р= т)-
Итак, гибкость третьей модели является наибольшей, от сюда очевидна ее большая применимость.
Для нелинейной конфигурации поверхности склона соот ношение коэффициентов ß и т могут обеспечить те же ва риации в развитии.
Таким образом, по предложенной теории А. Е. Шайдеггера наиболее реальными являются модели с различными соот ношениями коэффициентов ч и ß без учета коэффициента а. Очевидно, условие А. Е. Шайдеггера о равномерности ин тенсивности денудации в любой точке склона, не соответ ствует действительности.
В рамках разобранной теории параллельное отступание склонов может наблюдаться при условии соотношения коэф
фициентов (т > ß) преимущественное |
выполаживание склонов |
|
при |
ß > т и равномерное отступание |
с понижением уклона |
при |
ß — Т- |
|
Ч А С Т Ь I I
ДЕЛЮВИАЛЬНЫЕ СКЛОНЫ
Глава I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗВИТИЯ
ДЕЛЮВИАЛЬНЫХ СКЛОНОВ
Одним из первых исследователей, обративших серьезное внимание на роль плоскостного смыва в процессе рельефообразования, явились А. П. Павлов (1888, 1890) и Мак-Ги (Me Gee, 1897). Впоследствии А. П. Павловым (1898) выде лен особый тип склоновых отложений — делювий. В дальней шем процессу плоскостного смыва уделяется большое вни мание как советскими, так и зарубежными исследователями (Герасимов, Марков, 1939; Николаев, 1946; Лаврушин, 1965;
1 Шанцер, 1966; Callleux, 1948; Dylick, 1955; Guillien, 1957; Raynal, 1960; King 1953; 1962 и др.) и вырабатываются общие принципы в понимании и характеристике этого процесса (Воскресенский, 1971).
Выравнивание рельефа путем плоскостного смыва — ши роко распространенное явление, происходящее во всех кли мато-ландшафтных областях (которые, в конечном счете, обусловливают интенсивность этого процесса).
В условиях умеренного климата на плоскостной смыв влияют талые и дождевые воды. Стекая по поверхности они переносят частицы горных пород, слагающих склон. Интен сивность этого процесса закономерно увеличивается от вер шины к основанию склона (Павлов, 1966). По мере увеличе ния взвешенных и влекомых частиц наступает такой момент, когда скорость становится уже недостаточной для транспор тировки, и материал начинает откладываться. Формируются делювиальные шлейфы. Это обычно происходит в нижней части склона, поэтому наибольшая интенсивность плоскост ного смыва приурочивается ближе к бровке. Интенсивность процесса оседания влекомого материала наибольшая (как указывалось) у основания склона и со временем распростра няется по всему склону. Таким образом, под делювиальными следует понимать склоны, сформированные плоскостным смы вом талых и дождевых вод. К делювиальным могут быть отнесены также скдоны, созданные ранее другими процес-
133
сами, но в настоящее время находящиеся в процессе пере работки делювиальными процессами. Делювиальный процесс представляет собою перемещение продуктов разрушения склона по преимуществу струйчатым и мелкоручейковьш смывом, а также и в растворенном состоянии.
Как и осыпные, делювиальные склоны имеют свои харак терные области. Наличие их обусловливается особенностями соотношения выветривания и сноса материала.
В верхней части склона количество выветренного мате риала мало по сравнению с возможной нормой переносимого материала и поэтому поток, хотя и обладает возможной ми нимальной работой, зачастую в состоянии транспортировать этот материал вниз по склону. В результате этого, в верх ней части склона может возникнуть экспозиция коренных пород, очень часто наблюдаемая на всех эродируемых скло нах.
Чем меньше водосборная площадь, тем меньшая часть склона приобретает подобную форму. Основную роль играет здесь склоновый смыв. Ю. А. Лаврушин (1965) на примере склонов Среднего Поволжья показал, что в самой верхней части профиля, где малы уклоны и незначительные площади» признаки смыва проявляются отчетливо, причем в равномер ной плоскостной форме (Baulig, 1940). Он выражается в сносе тонких глинистых алевролитовых и мелкопесочных частиц. Далее, вниз по склону, по мере нарастания площади водо сбора, смыв увеличивается и изменяет свою форму. Вначале возникают небольшие сомкнутые струйки воды, каждая из которых вырывает себе зачаточную рытвинку в доли санти метра. Их положение строго не закреплено и меняется от одного дождя к другому. В итоге их миграции происходит общее равномерное понижение рельефа, но более интенсив ное, чем выше (Morawetz, 1962). Ниже по склону зачаточные рытвинки перисто сливаются и дают начало уже более круп ным субпараллельным рытвинам склонового смыва (Dzlarski Tadeusz, 1969).
В месте резкого перегиба профиля склона, где он причленяется к днищу оврага или долины, скорость потока резко^ падает, в связи с чем весь транспортируемый материал вы падает в осадок. Появляется своеобразный конус выноса, какими зачастую окружены большинство эрозионных скло нов.
Таким образом, делювиальные склоны чаще всего харак теризуются наличием трех областей (King, 1962): областью эрозионного воздействия на склон, областью транзита и об ластью аккумуляции. В соответствии с тем, что первая об ласть имеет в большинстве случаев выпуклый профиль, вто рая — примерно ровный, а третья — вогнутый, общий профиль для большинства эрозионных склонов — выпукло-вогнутый»
134