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: 137

Скачиваний: 0

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

График 44. Распределение уклонов по поверхнос­ ти делювиальных выпукло-вогнутых склонов (пра­ вые коренные склоны нижний части долины р.

Свияги в р-не пос. Тихий Плёсе)

Распределение уклонов по поверхности склона представ­ ляет собой наиболее важную морфометрическую характери­ стику склона, ибо в зависимости от распределения уклона определяется возможная работа в каждой точке склона. Для этих целей используется функция Р. Хортона (1948)

/(S ) = Slna/tg0,3a.

(2 .1 .1 -2 )

На графике 46 показана гистограмма распределения укло­ нов по поверхности делювиальных выпукло-вогнутых скло­ нов Среднего Поволжья; кривой показана возможная работа в каждой точке склона, найденная с по­ мощью функции Хортона

(2.1.1— 2). Общий вид кри­ вой описывается уравне­ нием

/( 5 ) = — 0.3145/2 + + 6,238/ + 29,075.

(2.1.1 - 3 )

Расчеты приведены, как и в случае графика 45, для условного склона длиной в 200 м. Таким образом,

Д -3 1 6 .-1 0

145

процент возможной работы (/>=/($)) определяется также квадратичной параболой

р = аІг + Ы + с,

(2.1.1— 4)

где а, Ь, с — коэффициенты уравнения.

 

5. М атем ати ч еское вы р аж ен и е к о н ф и гу р ац и и

п о п ер еч н о го

п р о ф и л я в ы п у к л о -в о гн у ты х д ел ю в и ал ьн ы х

с к л о н о в

В отличии от крутых выпуклых склонов, поперечный про­ филь которых имеет одну точку перегиба и описывается уравнением (1.1.3 — 4), профиль выпукло-вогнутых склонов имеет две точки перегиба, поэтому может быть описан не­ сколько модифицированной моделью (1.1.3 — 4)

y — h \ \ ~ exp |— k xf\,

(2.1.1 — 5)

где в отличии от (1.1.3 —4) показатель степени натурального логарифма возведен в квадрат. Коэффициенту k здесь, так­ же, как и в случае уравнения (1.1.3 —4) коэффициенту kit может быть придан смысл коэффициента денудации. В соот­ ветствии с наличием на склоне трех основных областей (об­ ласти преобладающей денудации, области транзита материала и области преобладающей аккумуляции), коэффициент k дол­ жен иметь, вообще говоря, различное значение, т. е. к Ф

=t=const.

На примере выпукло-вогнутых делювиальных склонов, профили которых показаны на графике 42 (профили А, Б, В, Г, Д, Е, Ж), показано соответствие природных конфигураций теоретическим, расчитанным по уравнению (2.1.1 — 5) при

среднем значении коэффициента денудации (А). Расчетные данные показаны в таблице 226.

Для каждого из склонов в таблице 226 приведены значе­ ния у, X, k при соответствующем значении h. В конце каж­

дого ряда показано значение к. Интересным является пове­ дение к. С помощью этого коэффициента отчетливо выделя­ ются названные основные области склона. В области аккуму­

ляции, от основания

этой области к вершине, коэффициент

k уменьшается:

для

склона

А например, от 0,164

до 0,052;

для склона Б от 0,262 до 0,065 и т. д. для других

склонов

(см. таблицу 22).

В области

транзита коэффициент k выдер­

живает заметное

постоянство. В таблице данные k ,

характе­

ризующие область транзита материала, выделены рамкой.

Наконец, область

преимущественной

денудации характери­

зуется возрастанием коэффициента

по

мере перемещения

к бровке склона.

Расчетные данные,

оформленные в виде

таблицы 226, отчетливо характеризуют эти закономерности.

146


В таблице показаны также аппроксимирующие поперечные профили склонов уравнения.

* По всей видимости, для каждого склона существует своя оптимальная величина к, при достижении которой коэффициент денудации характеризует ту или иную область делювиаль­ ного склона.

6. Зависимость коэффициента денудации {к) от среднего уклона делювиального склона

При расчетной оценки величины коэффициента денудации k было обнаружено, что он довольно хорошо связывается

с величиной среднего уклона склона (aJ). Врезка Б графика 42 иллюстрирует эту зависимость. Здесь по вертикальной

оси отложены значения k, а

по горизонтальной — величины

а°. Связь характеризуется коэффициентом

корреляции

г =

— 0,650 ± 0,082 и выражается

в виде

 

 

k = 0,047 +

0,00325а°.

(2.1 Л -

6)

Используя это уравнение, можно несколько упростить урав­ нение (2.1.1 — 5), заменив значение k легко определяемым в полевых условиях средним значением уклона склона

у = А{1 — ехр [— + ba.)xf\,

где а, Ь — коэффициенты уравнения (2.1.1—6).

§ 2. ИНТЕНСИВНОСТЬ И ХАРАКТЕР ПРОТЕКАНИЯ ДЕЛЮВИАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ (ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ)

Конфигурация делювиального склона зависит от интенсив­ ности протекания процессов плоскостного и мелкоручейкового смыва. Последнее, в свою очередь, связано с интенсивностью процесса подготовки материала (собственно процессов выветривания) и с процессами, обусловливающими интенсив­ ность смыва. Таким образом, интенсивность делювиального процесса зависит (Воскресенский, 1971)

от количества стекающей воды,

от скорости стекающей воды,

от характера грунта склона и свойств почвы,

от растительного покрова и

от микрорельефа склона.

10*

147


 

 

 

Величины

коэффициентов k

для выпукло-

 

 

 

 

 

 

Поперечные

 

А

 

 

Б

 

В

 

У

к

У

к

У

 

к

01

0,2

0,164

0,5

0,262

0,3

 

0,272

02

0,3

0,101

0,8

0,168

0,5

 

0,178

03

0,5

0,088

1,0

0,126

0,7

 

0,142

04

0,7

0,078

1,1

0,099

0,8

 

0,115

05

0,8

0.068

1,4

0,091

1,0

 

0,104

06

0,9

0,060

1,6

0,081

1,2

 

0,096

07

1,0

0,055

1,8

0,075

1.3

 

0,089

08

1.2

0,052

2,0

0,069

1,4

 

0,079

09

1.3

0,048

2,2

0,065

1,5

 

0,074

10

1.4

0,046

2,3

о, 061

1.6

 

7Г.069

11

1,6

0,044

2,5

0,057

1.7

 

0,065

12

2,1

0,047

2,9

0,058

1.8

 

0,065

13

2.4

0,048

3,4

0,054

1,9

'

0,060

14

2,6

0,047

3,8

0,060

2,1

 

0,060

15

2,9

0,047

4,2

0,060

2,3

 

0,059

16

3,3

0,047

4,5

0,060

2.5

 

0,060

17

3.8

0,047

5,4

0,066

2,9

 

0,060

18

4.2

0,050

6.1

0.072

3,1

 

0,064

19

4.6

0,050

6,8

0,081

3.4

 

0,067

20

5.2

0,050

7,3

0,095

3,8

 

0,076

21

5.8

0,060

7,5

0,094

4,2

 

0,096

22

6.2

0,060

 

 

 

 

 

23

6.6

0,063

£ == 0,088

 

А =

0,093

24

6.8

0,064

 

 

 

 

 

25

7,0

0,065

у = 75е-(о т ху

у =

42*-(0'0ЭЗл)г

26

7.3

0,073

 

 

 

 

 

27

7.4

0,080

 

 

 

 

 

28

7.5

0,080

 

 

 

 

 

А: = 0,064

у = 75,-<°.oetO»

148


Т а б л и ц а 226

в о г н у т ы х с к л о н о в г р а ф и к а 42

профили склонов

0,3

0,5

0,8

1,0

1.3

1.5

1,9

2,2

2.5

N.115

3.0

 

3.5

 

4.0

 

4.3

 

4.4

 

4.5

 

к = 0,132

к = 0,128

у =

60*-‘°-128^

ж

0,1

0,169

0,1

0,120

0,3

0,113

0,1

0,060

0,6

0,108

0,2

0,056

0,9

0,101

0,3

0,052

1,2

0,092

0,6

0,059

1,6

0,9

0,062

2,0

0,091

1.4

0,067

2.4

0,090

1.9

0,070

2,8

0,088

2.5

0,074

3.1

0,085

2,8

0,071

3.4

0,083

3.4

0,074

3,8

0,083

4.0

0.077

4.2

0,084

4.7

0,081

4.6

0,085

5.4

0,087

5.0

0,089

5.9

0,090

5.4

0,094

6.4

0,098

5.7

0,102

6.7

0,104

5.8

0,103

6.8

0,105

6.0

0,106

7.0

0,108

к =

0,098

k = 0,079

У- , бОе-'0 038*!2

у =

70Л_(0'°79'г)2

149