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

и показывает величину предельного угла. При этом харак­ терные углы определяются по пикам ряда, а предельные по его окончанию. Таким образом, характерные углы могут иметь несколько градаций. Анализ таблицы привел к сле­ дующим результатам:

1.Склоны речных долин имеют три пика, что свидетель­ ствует о наличии трех градаций характерных склонов: 5—10, 15—20, 25—30°; предельными для этих склонов являются уклоны в 50—55°.

2.Склоны водораздельных пространств имеют один пик характерных уклонов (0—5°). Предельные уклоны 10—15°.

3.Склоны овражно-балочного рельефа (в коренных поро­ дах) имеют три пика (5—10, 10—15 и 20—25°). Предельные уклоны — 45—50°.

4.Склоны овражно-балочного рельефа (в рыхлых поро­

дах) имеют характерный уклон в 35—40°; предельный — 60— 70 и 85-90°.

При анализе крутизны склонов различных форм рельефа, расположенных в одних литологических условиях, было под­ мечено, что углы наклона их находятся в определенной за­ висимости от экспозиции. Так, склоны речных долин, обра­ щенные на юг и на запад, как правило, представлены углами,

140

соответствующими второму и третьему пикам (20—25 и 25— 30° соответственно). Первый пик (5—10°) характерен для склонов восточной и северной экспозиции.

Примерно те же зависимости сохраняются и на склонах овражно-балочных форм, развитых в коренных породах. Асим­ метричность в их склонах выражена достаточно резко: если склоны южной и западной экспозиции имеют углы наклона 20—25°, реже 10—15° (что соответствует второму и третье­ му пикам), то противоположные склоны характеризуются уг­ лами наклона 5 —10° (первый пик).

Склоны водораздельных пространств, как правило, имеют характерные углы в пределах 0—5° и не зависят от экспози­ ции, в то же время максимальные значения предельных углов приурочены в основном к склонам южной экспозиции.

Таким образом, в различных формах рельефа характерные углы могут быть представлены комплексом значений, обус­ ловленных литологией пород, особенностями развития и ориен­ тировки склонов. Различные отклонения, вызванные преоб­ ладающим действием какого-либо из факторов, приводят к переходу характерных углов в предельные.

3. Степень устойчивости делювиальных склонов различных типов рельефа и их количественные признаки

Рассматривая проблемы устойчивости территории, Т. В. Звонкова (1970) подчеркивает необходимость изучения основных морфометрических признаков склонов региона (ха­ рактерных уклонов склонов различного региона) и возмож­ ность определения по ним генетических признаков. Изучение делювиальных склонов различных типов рельефа Среднего Поволжья позволило отыскать ряд морфометрических пока­ зателей, позволяющих оценить сходство и различия в мор­ фометрии склонов различных типов рельефа.

Степень устойчивости данного комплекса делювиальных склонов определяется величиной уклонов, имеющих значение выше, либо ниже критических. Наибольшее значение пре­ дельные уклоны получают среди делювиальных склонов овражно-балочного рельефа, развитого в коренных породах. Формирование предельных склонов здесь связано с подмы­ вом склонов временными потоками. Речные долины Среднего Поволжья хорошо выработаны и поэтому характеризуются в основном характерными уклонами. Наиболее же четко ха­ рактерные уклоны выражены у склонов водораздельных пространств.

Устойчивость делювиальных склонов, имеющих различные

'уклоны, может быть наглядно иллюстрирована путем по­ строения кривой обеспеченности (график 43а). С помощью этой кривой возможно показать, насколько устойчив тот или

141

График 43 а. Кривая обеспеченности склонов раз­ личных типов рельефа. Врезка А — морфогенети­ ческая диаграмма склонов. Обозначения: 1 — склоны речных долин; 2 — склоны водораздельных прост­ ранств; 3 —склоны овражно-балочного рельефа (в коренных породах) 4 — склоны овражно-балочного

рельефа (в рыхлых породах).

иной уклон склона и как меняется эта устойчивость для од­ ного и того же склона в различных типах рельефа. Построе­ ние кривой обеспеченности аналогично построению кумуля­ тивной (интегральной) кривой, только минимальному значе­ нию события здесь придается значимость 100% (следова­ тельно она является как бы зеркальным отражением куму­ лятивной кривой). Для изучаемых делювиальных склонов различных типов рельефа Среднего Поволжья эта кривая по­ казана на графике 43а. На графике видно, что для склонов речных долин и овражно-балочного рельефа (в коренных по­ родах) уклоны выше 45° имеют минимальную устойчивость. Склоны с уклоном в 30° и ниже наиболее устойчивы для овражно-балочного рельефа, развитого в рыхлых породах. Для склонов водораздельных пространств обеспеченность устойчивости значительно ниже. Таким же образом можно характеризовать устойчивость и других склонов, сопоставляя их между собой в различных типах рельефа.

Кривые обеспеченности использовались для нахождения морфометрических характеристик делювиальных склонов раз­

лась как медианное значение по кумулятивной кривой. Наи­ меньшим значением ам характеризуются склоны водораз­

142

дельных пространств (4°); максимальным — склоны овражно­ балочного рельефа, развитого в рыхлых породах (37,5°). Близки значения *ш для склонов речных долин и склонов

овражно-балочного рельефа, развитого в коренных породах (18 и 2 Г соответственно).

Определяя аш мы фиксируем только одну точку кумуля­

тивной кривой (ее медианное значение), т. е. не учитываем специфику разброса точек относительно среднего значения. Для этой цели можно воспользоваться квадратическим от­ клонением (о). Наибольшим значением а обладают овражно­ балочные склоны, развитые в коренных породах (10, 27).

Для фиксации степени разброса всех точек кривой обес­ печенности использовался показатель меры неупорядочен­ ности, количественно выражающейся формулой Шеннона

Я = — E ftlog^,

где: pt — относительная частота появления данного признака, /7, = пг;/2„ щ — число случаев данного ряда.

Наибольшим значением Н характеризуются делювиальные склоны речных долин (2,935) и склоны овражно-балочного рельефа, развитого в коренных породах (2,830). Нетрудно за­ метить, что все эти склоны отличались наличием большого числа пиков ряда. Наименьшим значением Н характеризу­ ются склоны водораздельных пространств (0,915), имеющих один пик характерных склонов. Отсюда можно видеть, что величина Н является надежным показателем при характери­ стике делювиальных склонов различных типов рельефа. Используя совместно несколько показателей (или их группи­ ровки), можно иметь надежные количественные генетические признаки. Ниже приведены количественные показатели делю­ виальных склонов различных типов рельефа

143

Определение подобным методом генезиса крупнообломоч­ ного материала дало положительные результаты (Бутаков, 1962; Дедков, 1965 и др.).

Из перечисленных морфометрических коэффициентов наи­ более четким показателем может служить, пожалуй, только Н. Остальные коэффициенты могут перекрываться. Для соз­ дания эталонной диаграммы, позволяющей расчлейять делю­ виальные склоны различных типов рельефа (а также и гене­ тические разности), можно использовать два показателя. Один из них — Н. Другой — приведенное (условно к единому

значения S20) показана морфогенетическая диаграмма скло­ нов.

Поскольку для каждого типа рельефа использовалось большое количество замеров, выраженное одной кумулятив­ ной кривой, данные точки на диаграмме будут служить цен­ трами областей, к которым приурачиваются склоны опреде­ ленного генетического типа, либо склоны определенного типа рельефа.

4. Распределение уклонов по поверхности выпукло-вогнутых делювиальных склонов

Наличие трех основных областей, обладающих различными уклонами, обусловливает специфику распределения уклонов по поверхности делювиальных склонов. Для оценки харак­ тера распределение, на примере правых коренных склонов долины р. Свияги (в р-не Тихий Плес), проводилось профи­ лирование через каждые два метра. Результаты, характери­ зующие распределение уклонов показаны на графике 44. Общий характер распределения для каждого склона иденти­ чен. Полученные данные позволили показать графический характер (гр. 45) распределения уклонов по поверхности де­ лювиального склона. На графике 45 по оси х отложены зна­ чения длины склона (/), но оси у — уклоны (а). Способом наименьших квадратов найдено общее уравнение связи а(1), характеризующееся квадратичной параболой

144