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

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

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-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