Аккумулятивная деятельность моря

В прибрежной зоне морские осадки (обломочные горные поро­ды) формируются как за счет продуктов разрушения берегов, так и за счет привноса материала ветром и особенно реками. В морях обитают многочисленные организмы, имеющие твердые скелеты (раковины, панцири), по­ставляющие тем самым органические осадки, образующие органи­ческие горные породы. Морская вода богата солями, поэтому сре­ди морских отложений большое место занимают отложения химического происхождения

Морские отложения осадков. В морях и океанах, в силу транс­портирующего действия воды, осадки распределяются довольно закономерно. Так, у берегов накапливается грубообломочная мас­са (галечники, гравий и т. д.); в зоне шельфа — пески различной крупности; на материковом склоне преобладает глинистый материал. По мере удаления от берега к обломочным накоплениям (глинистым осадкам) все более примешивается органический материал, формируя илы и осадки химического происхождения. Главная масса осадков откладывается в прибрежной и мелковод­ной части моря.

На низких берегах за пляжной зоной формируются береговые валы из гальки, песка, битой ракушки (детрит). Валы возникают на расстоянии наибольшего набегания волн на низкие берега.

Между валами и берегом располагаются пляжные отложе­ния — пески, илы, гравий, реже галечник. В зоне шельфа осаж­дается основная масса осадков, среди которых первое по распро­страненности, разнообразию и мощности занимают обломочные; второе —органогенные; третье — химические образования. Хими­ческим осадкам в прибрежной зоне более свойственны мелковод­ные участки моря и лагуны.

На материковом склоне и океанском ложе более всего разви­ты органогенные осадки. Обломочные и химические осадки име­ют подчиненное значение.

На материковом склоне и океанском ложе более всего разви­ты органогенные осадки. Обломочные и химические осадки име­ют подчиненное значение.

Морские отложения, образовавшиеся в морской среде, широ­ко распространены на суше, где они занимают огромные про­странства на континентах в виде отложений большой мощности и различного литологического состава (рис. 129). Это связано с колебательными движениями земной коры, в результате которых морские породы оказались приподнятыми над уровнем моря. Среди них чаще встречаются мелководные отложения. Морские отложения на суше принято называть коренными породами.

Строительная оценка пород морскогопроисхождения опреде­ляется условиями их образования. Так, глубоководные отложения в отличие от мелководных имеют более выдержанный состав, значительную мощность, однородность, однотипные свойства.

Отложения шельфа довольно однообразны по напластованию, но быстро меняются по вертикали. Породы, рожденные у береговой зоны, изменчивы во всех отношениях.

Древние морские отложения являются надежным основанием под здания и сооружения. Однако не следует забывать, что в этих породах могут присутствовать примеси негативного характера, на­пример, пирита и ряда водорастворимых солей. Глубоководные глины часто находятся в переуплотненном состоянии: в крутых от­косах в них часто возникают оползни. Всегда надежными основа­ниями служат пески, галечники и другие породы обломочного происхождения. К слабым грунтам по прочности и устойчивости относятся мощные толщи современных прибрежных илов

 

(38. Геологическая деятельность воды в озёрах, болотах и водохранилищах)

Озера — замкнутые углубления на поверхности земли, запол­ненные в большинстве своем пресной водой и не имеющие не­посредственной связи с морем.

Озера имеют различное происхождение. Среди них различают:

· тектонические — во впадинах тектонического происхождения (например, озера Байкал, Ладожское, Онежское)

· эрозионные — в котловинах размыва

· карстовые — в заполненных водой карстовых воронках

· плотинные, или запрудные, образовавшиеся запруживанием рек в результате обвалов или других склоновых процессов

Разрушительная работа озер проявляется в абразивной деяте­льности волн, нагоняемых ветром. Постоянно дующие в опреде­ленных направлениях ветры вызывают волны, которые прибоем подмывают берега. Так создаются озерные абразионные террасы, выработанные в коренных берегах, и аккумулятивные, сложенные озерными осадками. Озерные террасы формируются в тесной за­висимости от изменения положения уровня озера.

Каждое поднятие или опускание уровня воды в озерах вызы­вает абразионные процессы. Большое влияние на положение уровня оказывают тектонические движения земной коры, а в по­следнее время и производственная деятельность человека.

Борьба с разрушительной работой озер проводится теми же методами, как и с морской абразией, но подпорные и волноот­бойные стенки, а также волноломы, буны и другие сооружения имеют значительно меньшие размеры и объемы

Созидательная работа озер заключается в образовании отло­жений. Озерные осадки представлены большим комплексом раз­личных накоплений обломочного, химического и органогенного происхождения. Вдоль побережий, где формируются пляжи, на­веваются дюны. Озера откладывают в основном грубые обломки и различной крупности пески. Такой же материал, но уже в виде валов, накапливается при впадении в озера рек

Донная часть озер заполняется глинистыми осадками, песка­ми, илами. На дне соленых озер самостоятельно или вместе с механическими осадками отлагаются соли (хлориды, сульфаты и др.). В озерах формируются специфические образования, свойст­венные только озерам, такие, как сапропель, торф, особые озер­ные мергели, иногда озерный мел, трепел

Важнейшей особенностью некоторых мелководных озер явля­ется способность в определенных геологических и физико-гео­графических условиях переходить в стадию болот

Водохранилища. В настоящее время человек широко использу­ет энергию рек для электрификации. В результате создаются ис­кусственные водохранилища по размерам, не уступающим самым крупным озерам. Общеизвестны крупнейшие водохранилища на Дону, Волге, Ангаре, Енисее. Строятся водохранилища для сель­скохозяйственных, бытовых и промышленных целей

В искусственных водохранилищах так же, как в морях и озе­рах, наблюдается абразионная работа вод, но здесь она происхо­дит неизмеримо более интенсивно. Это объясняется тем, что речные долины, в которых создают водохранилища, образовались в континентальных условиях под действием эрозии рек и их про­филь не соответствует новым условиям, которые возникают при заполнении почти всей долины водой. Водохранилища стремятся выработать новый профиль берегов, и размыв береговой линии происходит особенно интенсивно. Разрушение и пере­работка берегов, как показывают наблюдения, начинается непо­средственно вслед за заполнением водохранилища.

Интенсивная абразионная деятельность водохранилищ неред­ко ставит под непосредственную угрозу жилые кварталы горо­дов, промышленные и транспортные сооружения, жилые здания.

Переработка берегов и формирование чаши водохранили­ща — сложный процесс, в котором принимает участие ряд факто­ров, различных по своей значимости. Его действие проявляется в волнах, течениях и периодических колебаниях уровня воды в во­дохранилище.

В нижней части водохранилища, примыкающей к плотине, в связи с отсутствием уклонов водной поверхности течения не возникают. В этом районе действует абразия так же, как в морях и озерах, за счет ветровых волн и колебаний уровня. В средней ча­сти водохранилища действуют паводковые течения. Переработка берегов происходит за счет их эрозионной деятельности. В верх­ней части водохранилища для периода паводка типичен речной режим с речной эрозией

Большое разрушающее действие на берега водохранилища оказывает волноприбой, возникающий в результате колебаний уров­ня

Существенное влияние на переработку берегов оказывает мор­фология склонов, их геолого-литологическое строение и свойства пород

Скорость переработки берегов водохранилищ при всех прочих равных условиях возрастает с уменьшением высоты берегового откоса и определяется устойчивостью пород откоса против раз­мыва.Скорость волновой переработки бе­регов, сложенных коренными скальными породами, часто не имеет практического значения

Водохранилища в большинстве случаев создают подпор грун­товым водам, и подземные воды оказывают дополнительное воз­действие на склоны, способствующие активизации оползней, об­валов. Все эти процессы проходят особенно интенсивно при быстрой сработке уровня воды в водохранилище. Возможны так­же случаи заболачивания берегов или образования солончаков

Для проектирования строительных объектов инженерно-геологические исследования должны обоснованно дать прогноз пе­реработки берегов водохранилищ. При прогнозе оценивают: ши­рину полосы возможного размыва берега, интенсивность процесса переработки берега, т. е. ширину береговой полосы, ко­торая будет размыта за 1 год, 10 лет, 20 лет и т. д

В водохранилищах у берегов накапливаются осадки обломоч­ного характера. К ним примешивается материал конусов выноса оврагов, дельтовых отложений рек, впадающих в водохранилище, делювиально-пролювиальные осадки. На дне водохранилищ от­кладывается материал, который приносит с собой вода главного русла реки (глины, суглинки, илы и т. д.)

В зону переработки берегов нередко попадают здания, соору­жения, сельскохозяйственные угодья. В этом случае их необходи­мо переносить в безопасное место или ограждать от влияния волн, разрушающих берег.

Существует ряд мер, которые позволяют активно бороться с переработкой берегов водохранилищ. За основу берут расчетные схемы, позволяющие прогнозировать характер переработки бере­гов. На основе этого разрабатывают защитные мероприятия, направленные против постоянных и временных подтоплений, по­вышения уровня грунтовых вод и переработки берегов водохра­нилищ.

Против переработки берегов водохранилищ можно применять те же сооружения, что и в борьбе с абразией морей и озер. Однако буны и волноломы хорошо выполняют свою роль лишь при не­больших колебаниях уровня, а в водохранилищах они значительны вследствие периодической сработки горизонта воды. Поэтому для защиты берега и дамб обвалования лучше применять различного рода покрытия из камня, железобетонных плит, асфальта, геосин- тетических материалов

Для выбора типа одежды покрытия большое значение имеет прогноз времени затухания процесса переработки. Например, ас­фальтовые покрытия следует применять в местах, где переработка берегов будет развиваться в ближайшее десятилетие. Каменные покрытия надежны и долговечны. Основным их достоинством является приспособляемость к деформациям откоса, но главный недостаток — трудоемкость работ. Железобетонные покрытия от­личаются большей надежностью. Особенно перспективны конст­рукции из экологичных геосинтетических материалов.

 

Болота. Избыточно увлажненные участки земной поверхности с развитой на них специфической растительностью называют болотами. В России болота наиболее широко развиты в северных районах страны — европейской части Сибири. Болота более свойственны бе­регам рек, старицам, побережьям озер, вечной мерзлоте.

По происхождению, т. е. по условиям питания водой, болота подразделяют на низинные, верховые и переходные.

Низинные болота питаются грунтовой, частично речной или озерной водой, а также дождевыми и талыми водами. Для верхо­вых болот основным источником поступления воды являются ат­мосферные осадки и талые воды. Болота переходного типа имеют смешанное питание.

В соответствии с условиями питания водой низинные болота образуются заторфовыванием водоемов, а верховые болота — забо­лачиванием суши.

Заболоченные земли формируются на тех участках земной повер­хности, где наблюдается уменьшение водопроницаемости грунтов или ухудшение условий испарения воды, поверхностного ее стока и подземного дренирования. На этих участках грунтовые воды по­стоянно сохраняют свой высокий уровень. Их зеркало почти сов­падает с поверхностью земли. Часты случаи появления болот в ме­стах выхода на поверхность подземных вод, где отсутствует возможность оттока. Это ключевые болота. Они имеют малую пло­щадь распространения, развитую болотную растительность с эле­ментами формирования торфа. Когда такие болота располагаются на верхней и средней частях склонов, их называют висячими. Болота и заболоченные земли, характерные для долин рек, называют пойменными. Заболоченные земли типичны также веч­ной мерзлоте, где их образование связано с оттаиванием верхне­го слоя и отсутствием возможностей к оттоку воды

. Строительная оценка болот. Болота являются неблагоприят­ными местами для возведения зданий и сооружений. Для опреде­ления возможности строительства на болотах необходимо устано­вить происхождение болота и его основные характеристики (глубину, рельеф минерального дна, площадь). Зная происхожде­ние болота, можно разработать мероприятия по его осушению. Наиболее легко осушаются верховые болота. Глубина болотных отложений имеет решающее значение для выбора типа фунда­мента и всей конструкции сооружения.