




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、第一章土壤侵蚀的危害及其后果:土壤侵蚀直接影响到水、土资源的开发、利用和保护问题,水土资源是人类生存的基本条件。土壤侵蚀和荒漠化的危害可以从三个层次上来认识,从全球来看,土壤侵蚀和荒漠化对生态系统中的气候因素造成不利影响,破坏生态平衡,引起生物物种的损失并导致政治上的不稳定;从一个国家来看,土壤侵蚀和荒漠化会引起国家经济损失,破坏能源及食物生产、加剧贫困、社会的不安定;对一个局部地区来说,土壤侵蚀和荒漠化破坏土地资源及其他自然资源,使土地退化,妨碍经济及社会的发展。土壤侵蚀的具体危害主要表现在以下几个方面:1、破坏土地吞食农田;2、降低土壤肥力,加剧干旱发展;3、淤积抬高河床,加剧洪涝灾害;4
2、、淤塞水库湖泊,影响开发利用。第二章土壤侵蚀:土壤及其母质在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下,被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。土壤侵蚀量:土壤在外营力作用下产生位移的物质量,称土壤侵蚀量。土壤侵蚀速度(或土壤侵蚀模数):单位面积单位时间内的土壤侵蚀量 。水土流失:是在水力、重力、风力等外营力作用下,水土资源和土地生产力的破坏和损失,包括土地表层侵蚀及水的损失,亦称水土损失。 明显差别:即水土流失中包括了在外营力作用下水资源和土地生产力的破坏与损失,而土壤侵蚀中则没有。水土保持:就是防治水土流失,保护、改良与合理利用山丘区和风沙区水土资源,维护和提高土地生产力,以利于充分发挥水土资源的经济效
3、益和社会效益,建立良好生态环境的事业。 石漠化综合治理措施:1、生态修复工程:封山育林、退耕还林、人工造林。2、水利水保与基本农田建设工程。3、喀斯特水资源开发工程4、农村能源建设工程5、生态移民工程6、其它:培训、旅游、效益监测等。导致土壤侵蚀的营力:内营力(地壳运动、岩浆活动、地震);外营力(风化、剥蚀、搬运、堆积作用)。地壳运动:地壳运动使地壳发生变形和变位,改变地壳构造形态,因此又称为构造运动。可分为垂直、水平、褶皱、断裂运动。使地表形态发生改变,从而直接影响侵蚀基准面的抬升或者下降,从而使侵蚀速率加快或者减慢。外营力:外营力作用总的趋势是通过剥蚀、堆积(搬运作用则是将二者联系成为一个
4、整体)使地面逐渐夷平。风化作用:就是指矿物、岩石在地表新的物理、化学条件下所产生的一切物理状态和化学成分的变化,是在大气及生物影响下岩石在原地发生的破坏作用。分为物理和化学风化作用。剥蚀作用:是各种外营力作用(包括风化、流水、冰川、风、波浪等)对地表进行破坏,并把破坏后的物质搬离原地。搬运作用:是指风化、侵蚀后的碎屑物质随着各种不同的外营力作用转移到其它地方的过程。方式有悬移、拖曳、溶解等。堆积作用:被搬运的物质由于介质搬运能力的减弱或搬运介质的物理、化学条件改变,或在生物活动参与下发生堆积或沉积。内、外营力作用对土壤侵蚀的发生、发展的影响是:内、外营力是相互作用、相互影响、相互制约地形成地表
5、形态,并直接决定着土壤侵蚀的发生及发展过程。内营力形成了地表的起伏,外营力则对地表进行塑造加工,也即是不断地进行夷平,内营力产生隆起和沉降,外营力则将隆起部分的物质剥离,搬运到低地、湖盆或海盆中堆积下来。内外营力的这种相互影响、彼此消长的过程,实际上也就是地表形态与土壤侵蚀发生、发展和演化的过程。土壤侵蚀类型:水力侵蚀类型、风力侵蚀类型、重力侵蚀类型、冻融侵蚀类型、冰川侵蚀类型、混合侵蚀类型、化学侵蚀类型和生物侵蚀类型等8种类型。按时间分为古代、现代侵蚀。加速侵蚀、正常侵蚀(土壤侵蚀速率小于等于土壤形成速率)。土壤侵蚀形式:是指在一定土壤侵蚀外营力种类作用下(或称在同一种土壤侵蚀类型中),由于
6、影响土壤侵蚀的自然因素和土壤侵蚀发生的条件不同,使地表形态产生变化而导致的地表形态差异。水力侵蚀:是指在降雨雨滴击溅、地表径流的冲刷和下渗水分作用下,土壤、土壤母质及其他地面组成物质被破坏、剥蚀、搬运和沉积的全部过程。水力侵蚀形式:溅蚀、面蚀、沟蚀、山洪侵蚀、海岸浪蚀及库岸浪蚀。溅蚀:是指在雨滴击溅作用下土壤结构破坏和土壤颗粒产生位移的现象称为雨滴击溅侵蚀。溅蚀可分为三个阶段:即干溅阶段、湿土溅散阶段、泥浆溅散阶段。 蚀会破坏土壤表层结构,堵塞土壤孔隙阻止雨水下渗,并为面蚀创造了条件。面蚀:分散的地表径流冲走地表土粒称为棉蚀。产生机制:降雨时,斜坡上的降雨不能完全被土壤吸收时在地表产生积水,由
7、于重力作用形成地表径流,开始形成的地表径流处于未集中的分散状态,分散的地表径流就可冲走地表土粒,发生面蚀。 分为层状面蚀、沙砾化面蚀、鳞片状面蚀、细沟状面蚀。层状面蚀:在土层较为深厚的黄土地区,地表径流刚刚形成时一般呈膜状,由于雨滴的击溅、振荡和浸润,膜状水层与土体混合形成泥浆状态,泥浆顺坡流动将土粒带走,使地表均匀损失一层土壤的过程。沙砾化面蚀:在富含粗骨质或石灰结核的山区、丘陵区的农地上,在分散地表径流作用下,土壤表层的细粒、粘粒及腐殖质被带走,沙砾等粗骨质残留在地表,耕作后粗骨质翻入深层,如此反复,土壤中的细粒越来越少,石砾越来越多,土地肥力下降,耕作困难,最后导致弃耕。鳞片状面蚀:在非
8、农业用地上,如草场、灌木林地、茶园、果园等,由于人或动物的严重踩踏破坏,地被物不能及时恢复,呈鳞片状秃斑或踏成呈网状的羊道,植被呈鳞片状分布,暴雨后,植物生长不好或没有植物生长的局部有面蚀或面蚀较严重,植物生长较好或有植物生长的局部无面蚀或面蚀较轻微,这种面蚀称之为鳞片状面蚀。细沟状面蚀:在坡地上,当分散的地表径流集中成片状小股流水时,速度加快、侵蚀能力变大,就可带走小沟中的土壤或母质,在地表出现许多许多近于与地表径流流线方向平行的细沟,这些细沟的深度和宽度均不超过20cm,称之为细沟状面蚀。沟蚀:在面蚀的基础上,尤其细沟状面蚀进一步发展,分散的地表径流由于地形影响逐渐集中,形成有固定流路的水
9、流,称作集中的地表径流或股流。集中的地表径流冲刷地表,切入地面带走土壤、母质及基岩,形成沟壑的过程称之为沟蚀。由沟蚀形成的沟壑称为侵蚀沟。一条完整的侵蚀沟由沟顶、沟沿、沟坡、沟岸、沟底、沟口和冲积扇等部分组成。分为浅沟、切沟、冲沟侵蚀。山洪侵蚀:指在山区、丘陵区富含泥沙的地表径流、经过侵蚀沟网的集中,形成突发洪水,冲出沟道向河道汇集,山区河流洪水对沟道堤岸的冲淘、对河床的冲刷或淤积过程称之为山洪侵蚀。受山洪冲刷的河床称为正侵蚀,被淤积的称为负侵蚀。风力侵蚀:指土壤颗粒或沙粒在气流冲击作用下脱离地表,被搬运和堆积的一系列过程,以及随风运动的沙粒在打击岩石表面过程中,使岩石碎屑剥离出现擦痕和蜂窝的
10、现象。包括石窝(风蚀壁龛)、风蚀蘑菇、风蚀柱、风蚀垄槽(雅丹)、风蚀洼地、风蚀谷、风蚀残丘、风蚀城堡(风城)、石漠与砾漠(戈壁)、沙波纹、沙丘(堆)及沙丘链(新月形沙丘链、格状沙丘链)和金字塔状沙丘等形式。 重力侵蚀:是指坡面表层土石物质及中浅层基岩,由于本身所受的重力作用(很多情况还受下渗水分、地下潜水或地下径流的影响),失去平衡,发生位移和堆积的现象。多发生在大于25度的山地和丘陵。分为陷穴、泻留、滑坡、崩塌、地爬、崩岗、岩层蠕动、山剥皮等形式。滑坡:坡面岩体或土体沿贯通剪切面向临空面下滑的现象称为滑坡(slope slide)。滑坡的特征是滑坡体与滑床之间有较明显的滑移面,滑落后的滑坡体
11、层次虽受到严重扰动,但其上下之间的层次未发生改变。崩塌:在陡峭的斜坡上,整个山体或一部分岩体、块石、土体及岩石碎屑突然向坡下崩落、翻转和滚落的现象称为崩塌。崩落向下运动的部分称为崩落体,崩塌发生后在原来坡面上形成的新斜面称为崩落面。崩塌的特征是崩落面不整齐,崩落体停止运动后,岩土体上下之间层次被彻底打乱,形成犹如半圆形锥体的堆积体,称之为倒石锥。发生在山坡上大规模的崩塌称山崩,在雪山上发生的崩塌称为雪崩。发生在海岸或库岸的崩塌称坍岸,发生在悬崖陡坡上单个块石的崩落称坠石。混合侵蚀:是指在水流冲力和重力共同作用下的一种特殊侵蚀类型。有石洪、泥流、泥石流。泥石流:是一种饱含大量泥沙石块和巨砾的固液
12、两项流体。是山区严重土壤侵蚀的标志。冻融侵蚀:当温度在0上下变化时,岩石孔隙或裂缝中的水在冻结成冰时,体积膨胀(增大左右),因而它对围限它的岩石裂缝壁产生很大的压力,使裂缝加宽加深;当冰融化时,水沿扩大了的裂缝更深地渗入岩体的内部,同时水量也可能增加,这样冻结、融化频繁进行,不断使裂缝加深扩大,以致岩体崩裂成岩屑,称冻融侵蚀。化学侵蚀:土壤中的多种营养物质在下渗水分作用下发生化学变化和溶解损失,导致土壤肥力降低的过程称为化学侵蚀。进入土壤中的降水或灌溉水分,当水分达到饱和以后受重力作用沿土壤孔隙向下层运动,使土壤中的易溶性养分和盐类发生化学作用,有时还伴随着分散悬浮于土壤水分中的土壤粘粒、有机
13、和无机胶体(包括他们吸附的磷酸盐和其它离子)沿土壤孔隙向下运动等,这些作用均能引起土壤养分的损失和土壤理化性质恶化,导致土壤肥力下降。岩溶地貌:碳酸盐类岩石在一定的地质、气候和水文条件下,经地表水和地下水的溶蚀及一系列化学反应而形成的一种地欲貌类型。又称喀斯特地貌。生物侵蚀:实际上是指由于生物风化作用而加速其它侵蚀类型的发生。生物风化作用是包括生物在其生命过程中对岩石产生的机械破坏作用(物理风化)和生物的新陈代谢过程中产生的有机酸类物质对岩石和土壤的化学风化作用。土壤侵蚀量:通常把土壤、母质及地表散松物质在外营力的破坏、剥蚀作用下产生分离和位移的物质量,称为土壤侵蚀量。流域产沙量:土壤侵蚀物质
14、以一定的方式搬运,并被输移出特定地段,这些被输移出的泥沙量称为流域产沙量。土壤侵蚀程度:是指任何一种土壤侵蚀形式在特定外营力种类作用和一定环境条件影响下,自其发生开始,截止到目前为止的发展状况。土壤侵蚀强度:所指的是某种土壤侵蚀形式在特定外营力种类作用和其所处环境条件不变的情况下,该种土壤侵蚀形式发生可能性的大小。一般按照允许流失量与最大流失量值之间进行内插分级。允许土壤流失量:是指小于或等于成土速度的年土壤流失量。影响土壤侵蚀的因素:自然因素(土壤侵蚀发生发展的潜在条件,有气候、水文、地形、地貌、岩性、土壤、植被因素等)和人为因素(加快或控制土壤侵蚀发生发展的外在条件,有积极和消极作用,如乱
15、砍滥伐、毁林开荒、陡坡开垦、陡坡耕种、过度放牧、工业交通基本建设造成的水土流失、人工造林、封山育林、退耕还林、林农混作)。1、气候因素:直接影响(暴雨、大风)和间接影响(温度、湿度、日照、岩石风化等)。所谓可蚀性降雨指的是侵蚀模数1t/km2.年的降雨。若降雨量及降雨强度大、持续时间短,易形成暴雨,则侵蚀量大,反之则小。就一定雨强来说,局部地区短阵性雨型比大面积的普通雨型更易引起土壤侵蚀。雨滴形状、大小、分布、降落速度和接地时的冲击力等也影响着水力侵蚀的发生及强弱大小。侵蚀的形成往往是与可蚀降雨集中程度相一致。一年中,侵蚀主要发生在雨季。降雨量的年际变化也对土壤侵蚀造成影响,一般情况下,丰水年
16、侵蚀强烈,干旱年侵蚀微弱。一般而言,前期降雨使土壤水分饱和,再继续降雨就很容易产生径流而造成水土流失。温度的变化可引起含有一定水分的岩体或土体的冻结和解冻,从而间接地对土壤侵蚀产生影响。风是造成土壤风蚀和风沙流的动力。风速的大小、风的持续时间对风蚀的强弱起着很大的作用。地形因素对土壤侵蚀的影响表现为随坡度、坡长、坡形及相对高差的不同,则影响程度不一。当坡面其他条件一致时,径流速度一般随着坡长的增加而增加,汇集的径流量也愈大,因此土壤侵蚀量增加。从受雨量方面看,当降雨量相等时,随着坡面坡度的增加,单位坡面上的受雨量减少,地表径流量有可能减少。但是,坡度大渗透量减小,因此,径流量又随坡度的增大而增
17、加 。在一定的地形和降雨条件下,地表径流的大小以及土壤侵蚀的程度和强度则取决于土壤的性质。土壤的特性包括透水性(土壤质地、土壤结构、空隙率、土壤湿度)、抗蚀性(土壤抵抗雨点打击分散和抵抗径流悬浮的能力)和抗冲性(土壤抗冲性系指土壤抵抗地表径流对土壤的机械破坏和推动下移的能力)等。植被防治土壤侵蚀主要是通过拦截降雨、调节地表径流、固结土体和改良土壤性状等实现的。这些作用又是通过植被的“三个水文层次”来实现的。即林冠层、枯枝落叶层、林地土壤层。第三章地表径流:指降雨时沿着地面以坡面流形式流出某一出口断面的水流。包括地面水流和沟谷水流,其作用包括剥蚀、搬运、堆积。水流剥蚀作用:也就是地表泥沙被水流带
18、走的现象。泥沙在水流的作用下可以呈滑动或滚动形式运动,这也是泥沙运动的两种方式。泥沙在水流的作用下发生滑动或滚动的速度与泥沙的粒径呈正相关。泥沙的搬运形式:可分为推移和悬移两大类。以这两种形式运动的泥沙分别称为推移质(离河床一定范围内运动的泥沙)及悬移质(悬浮在水中的泥沙)。悬移质被水流搬运的过程:泥沙起动以后,在水流上举力作用下跳离床面,与速度较高的水流相遇,被水流挟带前进。但泥沙颗粒比水重,它又会逐渐落回到床面,并对床面上的泥沙产生一定冲击作用。泥沙对床面作用的大小取决于颗粒的跳跃高度和水流流速。如果沙粒跳跃较低,由于水流临底处流速较小,泥沙自水流中取得的动量也较小,在落回床面以后就不会再
19、继续跳动;如果沙粒跳跃较高,自水流中取得的动量较大,则落于床面以后还可以重新跳起。流速继续增加,紊动进一步加强,水流中充满着大小不同的旋涡,这时泥沙颗粒自床面跃起后,有可能被旋涡带入离床面更高的流区中,并随着水流以相同速度向前运动,这样的泥沙称为悬移质。水流挟沙力:在一定的水流条件下,水流能够挟运泥沙的数量,称为挟沙力。如果上游来的水含沙量小于该水流的挟沙力,水流就有可能从本段河床上获得更多的泥沙,造成床面的冲刷。反之,就有可能发生沉积。如果来水的含沙量等于这一段河床水流的挟沙力,那么来沙量可以全部通过,河床不冲不淤。这种不冲不淤的含沙量,就是当时水流条件和泥沙条件下的挟沙力。摩阻流速*、临界
20、摩阻流速V*c和泥沙下沉速度:当* V*c 时:河床发生冲刷或泥沙沉积。当* V*c以及* 时:泥沙沉积。当 * V*c 时:泥沙以悬移方式通过河段。中数直径:累计体积为50%所对应的雨滴直径称为中数直径,用D50表示。雨滴侵蚀力:降雨雨滴的侵蚀力是降雨引起土壤侵蚀的潜在能力。溅蚀过程:降雨雨滴动能作用于地表土壤而作功,导致土粒分散,溅起和增强地表薄层径流紊动等现象称为雨滴溅蚀作用。或击溅侵蚀。雨滴溅蚀主要表现在以下几个方面:A、破坏土壤结构,分散土体或土粒,造成土壤表层孔隙减少或者堵塞,形成“板结”引起土壤渗透性下降,利于地表径流形成和流动。B、直接打击地表,导致土粒飞溅并沿坡面向下迁移。C
21、、雨滴打击增强了地表薄层径流的紊动强度,导致降雨侵蚀和地表径流输沙能力增大。分为4个阶段(溅蚀机理):干土溅散阶段:降雨初期由于地表土壤水分含量较低,雨滴首先溅起的是干燥土粒;湿土溅散阶段:随降雨历时延长,表层土壤颗粒逐渐被水分所饱和,此时溅起的是水分含量较高的湿土颗粒;泥浆溅散阶段:土壤团粒受雨滴击溅而破碎,随着降雨的继续,地表呈现泥浆状态阻塞了土壤孔隙,影响了水分下渗,促使地表径流产生;地表板结阶段:地表板结阶段:由于雨滴击溅作用破坏了土壤表层结构,降雨后地表土层将由此而产生板结现象。面蚀:降雨时,斜坡上的降雨不能完全被土壤吸收时在地表产生积水,由于重力作用形成地表径流,开始形成的地表径流
22、处于未集中的分散状态,分散的地表径流就可冲走地表土粒,发生面蚀。 坡面径流的形成:分为蓄渗阶段(植被截留、下渗、填洼)和漫流阶段(降水强度超过土壤的入渗率,又分为坡面漫流阶段和全面漫流阶段)。面蚀产生机理:最初的地表径流冲力并不大,但当径流顺坡而下,水量逐渐增加,流速增大,径流的冲力也随之增大,当地表径流的冲力土壤的抗蚀能力时,即地表径流产生的剪切应力土壤的抗剪应力时,土壤表面在地表径流的作用下就产生面蚀,这就是面蚀产生的机理。坡面径流能量的大小主要取决于流速、径流量。坡面侵蚀过程:初期产生层状面蚀、漫流、洗沟状面蚀。沟蚀:在面蚀的基础上,尤其细沟状面蚀进一步发展,分散的地表径流由于地形影响逐
23、渐集中,形成有固定流路的水流,称作集中的地表径流或股流。在集中的地表径流或股流的侵蚀下,细沟继续加深、加宽、加长,发展为沟蚀。侵蚀沟的形成:侵蚀沟是在水流不断下切、侧蚀,包括由切蚀引起的溯源侵蚀和沿程侵蚀,以及侵蚀物质随水流悬移、推移搬运作用下形成的。坡面降水经过复杂的产流和汇流,顺坡面流动,水量增加、流速加大,出现水流的分异与兼并,形成许多切入坡面的线状水流,称为股流或沟槽流。当股流形成集中后,侵蚀能量增强,下切侵蚀剧烈,并不断旁蚀和溯源侵蚀,改变沟槽形态。在沟谷的深、宽达到不能为生产和其他活动所消除时,地面上就留下永久的沟槽,成为沟谷。侵蚀沟的发育:侵蚀沟由小变大,由浅变深,由窄变宽,由发
24、展到衰退的过程,就表现为侵蚀沟向长、深、宽的发展和停顿的过程。1、侵蚀沟纵断面的形成:侵蚀沟开始形成的阶段,向沟长方向发展最为迅速,这是因为股流沿坡面平行方向的分力大于土壤抵抗力的结果。由于在沟顶处坡度有时局部变陡,水流冲力加大,结果在沟顶处形成沟头跌水。跌水一旦形成,沟头破坏和前进的速度明显加剧,因为此时沟顶股流的冲刷作用一方面表现为股流对沟顶土体的直接冲刷破坏。另一方面表现为水流经过跌水下落而形成旋窝后有力的冲淘沟顶基部,从而引起沟顶土体的坍塌,促使沟顶逆源侵蚀的加速进行。2、侵蚀沟的发育阶段:依据侵蚀沟外形的某些指标判断侵蚀沟的发育程度和强度,侵蚀沟的发育分四个阶段:水蚀沟阶段、侵蚀沟顶
25、的切割阶段、平衡剖面阶段、停止阶段。(1)水蚀沟阶段:侵蚀沟的第一阶段是属于冲刷范围的,形成的水蚀穴和小沟通过一般耕作不能平复,此阶段向长度方向发展最快,向宽度方向发展最慢。尚未形成明显的沟头和跌水,沟底的纵剖面线和当地地面坡度的斜坡的纵断面线相似。(2)侵蚀沟顶的切割阶段:由于沟头继续前进,侵蚀沟出现分支现象,集水区的地表径流从主沟顶和几个支沟顶流入侵蚀沟内,因此,每一个沟顶集中的地表径流就减少了,侵蚀沟长的发展速度减缓。另外由于沟顶陡坡,侵蚀作用加剧,其结果在沟顶下部形成明显跌水。(3)平衡剖面阶段:发展到这一阶段由于受侵蚀基底的影响,不再激烈的向深冲刷,而两岸向宽发展却成为主要形式,沟底
26、纵坡虽然较大,但沟底下切作用已经甚微。(4)停止阶段:在这一阶段,沟顶接近分水岭,沟底纵坡接近于或相当接近于临界侵蚀曲线,沟岸大致接近于自然倾角,因此沟顶已停止朔源侵蚀,沟底不再下切,沟岸停止扩张。在沟底冲积土上开始生长草类或灌木,这一阶段的侵蚀沟转变为荒溪。综上所述,侵蚀沟的发生、发展,经历了一个由短变长、由浅变深、由窄变宽、由发展迅速到发展停止、衰退的过程。影响沟谷发育的因素:沟谷的发育主要受地形及水流形态的影响,而汇水面积的大小影响到径流量,坡度、坡长影响到径流流速及沟谷的发育空间,在不同水流的情况下,发育不同的沟谷。 山洪:山洪是山区地表径流沟网向河沟集中后形成的强大洪流,具有较大冲击
27、力和负荷力,其容重一般小于1.3 t/m3。山洪时空分布:1、一次山洪:由于山区、丘陵区地面和河床坡降都较陡,降雨后产流和汇流都较快,形成急剧涨落的洪峰,所以山洪具有突发、水量集中、破坏力强的特点。在某一流域中,发生山洪时,流域出口处的洪水流量过程线是一条峰形曲线,其最大值即洪峰流量由全部流域面积在T时间内的最大净雨形成。2、季节分布山洪侵蚀的特征:山洪具有强大的动能,可将沿途的土沙物质侵蚀、搬运到下游,并在沟口开阔部位沉积下来。山洪发生后,在沟网中有一个汇聚过程。以河沟主沟道为准,可分为上游、中游、下游。第四章重力侵蚀:是指斜坡上的风化碎屑、土体或岩体在重力作用下发生变形、位移和破坏的一种土
28、壤侵蚀现象。由于坡地重力所移动的物质多系块体形式,故也称为块体运动。边坡上的岩土体,当受到不利因素影响时,岩土体原有平衡遭到破坏,产生向坡下的滚动和滑移,发生重力侵蚀。重力侵蚀的主要外营力就是重力作用,但是土体下渗水分、土体性质、岩石结构、地形条件等也有不可忽视的作用。重力侵蚀的发生:重力是促使斜坡上的物质向下运动的动力。当重力克服了物体的惯性力和摩擦阻力时,物体就要向下移动。在这一过程中,水分也是一种重要的影响因素,因为水可以增大物质的重量,更重要的是水还起着润滑作用,从而减少松散物质颗粒之间的粘结力以及整个物体和基底之间的摩擦阻力。从而促进块体运动的发生。此外,地下水在流动中具有渗透力,这
29、种力作用在它所流经的沉积物或岩石颗粒上,其方向与水流方向一致,能促进沉积物或岩石的破坏。另外,块体运动在地震或人工爆炸时也易于发生,这是因为震动产生的冲击力减小摩擦阻力,而触发了块体运动。促进块体运动的其它因素还有斜坡的负荷超过斜坡所能担负的重量、流水或波浪的掏蚀使斜坡过陡、水的冻结和融化交替发生、滥肆开采斜坡下部的岩石等。坡地上的块体运动主要受重力引起的下滑和岩土块体的内摩擦力及粘结力的相互关系而定。其稳定系数为 :K抗滑阻力/下滑力=N·tg+C·A/T。理论上当K1时,岩体或土体处于极限平衡状态;当K1时,岩体或土体处于不稳定状态;当K1时,岩体或土体是稳定的。崩塌:
30、边坡上部岩土体被裂隙分开或拉裂后,突然向外倾倒、翻滚、坠落的破坏现象称为崩塌。分为山崩、塌岸和散落。根据崩塌体滑动的形式和速度分为散落型崩塌、滑动型崩塌和流动型崩塌。崩塌形成条件:1、地形条件:包括坡度和坡地相对高度,坡度对崩塌的影响最为明显,斜坡上物体的下滑力和摩擦力是随着山坡坡度大小而变化的。坡地的相对高度和崩塌的规模也有关,一般当坡地相对高度超过50m时,就可能出现大型崩塌。2、地质条件:岩石中的节理、断层、地层产状和岩性等都对崩塌有直接影响。在节理和断层发育的山坡岩石破碎,很易发生崩塌。当地层倾向和山坡坡向一致,而地层倾角小于山坡坡度角时,常沿地层层面发生崩塌。3、气候条件:气候可使岩
31、石风化破碎,加快坡地崩塌形成的时间,在日温差、年温差较大的干旱、半干旱地区,物理风化作用较强,在较短时间内岩石就会风化破碎。4、地震:地震时能形成数量多而规模很大的崩塌体。且晃动、波动也易使崩塌体发生崩塌;5、人为因素:在山区进行各种工程建设时,如不顾及自然地形条件,任意开挖、常使山坡平衡遭到破坏而发生崩塌。另外任意砍伐森林和在陡坡上开垦荒地也常引起崩塌。 滑坡:当雨水渗透至土层底部,在不透水层或基岩上形成地下潜流,由于土体不断吸水增重,当土体下滑力大于抗滑力时,土体便沿着一定滑动面发生的位移现象,称为滑坡。滑坡体:斜坡上向下滑动的那部分土体或岩体。由于整体下滑,土体大体还保持着原有结构,它以
32、滑动面与下伏未滑地层分割开来,滑坡体与其周围不动土体在平面上的分界线称之为滑坡周界。滑坡体沿之下滑的面称为滑坡面。滑坡形成的条件:1、地貌特征:斜坡的地貌特征决定了斜坡内部应力分布状态及地表流水特征,特别是斜坡的高度、陡度和外形是决定滑动力大小的主要因素。2、物质组成与地质结构:不同土体、岩体的工程力学特征不同,它们的抗剪强度、抗风化、抗软化、抗冲刷的能力也不同,发生滑坡的频率也不一样。3、地下水(地下潜流)的作用:地下水的作用是促使滑坡发生的极重要的因素,地下水浸湿斜坡上的物质,显著地降低其抗剪强度。如果地下水在隔水顶板上汇集成层,还会对上覆岩层产生浮托力,降低抗滑力。地下水还能溶解土石中易
33、溶物质,使土石成分发生变化,逐渐降低其抗剪强度。地下水位升高,还会产生很大的静水与动水压力,这些都有利于滑坡的产生。 影响重力侵蚀的因素:1、气候因素:气候的冷暖、干湿和温差变化均能对重力侵蚀产生影响。2、地质因素:在节理和断层发育的山坡上,岩石碎屑,很易发生崩塌。当地层倾向和山坡坡向一致,而地层倾角小于山坡坡角时,常沿地层层面发生崩塌;软硬岩性相间的地层是互层时,较软岩层易受风化;形成凹坡,坚硬岩层形成陡壁或突出或悬崖,易发生崩塌。 3、地貌因素:坡度和高差是影响重力侵蚀的主要地貌因子。4、植被因素;5、人为因素。此外,地震也有利于重力侵蚀发生;地下水位上升为滑坡形成创造了条件。第五章混合侵
34、蚀:是指在水流冲击力和重力共同作用下形成的一种特殊侵蚀类型,它的表现形式是泥石流。泥石流:泥石流是一种含有大量泥沙、石块等固体物质,突然爆发,历时短暂,来势凶猛,具有强大破坏力的特殊洪流。泥石流的形成条件:充足的固体碎屑物质是泥石流发育的基础之一,充足的水源或降雨、冰雪融化形成的融冰水和融雪水、地下水、湖库溃决等都是形成泥石流的必要条件,最多的是降雨导致的泥石流。泥石流形成通常决定于河床比降,沟坡坡度和坡向、集水面积和沟谷形态等。此外,人类不合理的社会经济活动,如开矿弃渣、修路切坡、砍伐森林、陡坡开荒和过度放牧等,都能促使泥石流的形成和发展。泥石流形成机理:泥石流中水与松散物质之间的相互作用,
35、以及由此而产生的作用力与变化,是泥石流形成不同于高含沙水流的本质。泥石流形成的作用力,一是与固体物质浓度和坡度(含坡面和沟床)有关的重力分力;二是流体中流体水相对于固体物质运动的性质所决定的输移力。前者是泥石流形成和运动的必要条件,后者是不同性质泥石流运动的差异条件。依据固体物质参与泥石流运动过程不同,分为两种类型,即水力侵蚀类型(多稀性和过渡性泥石流)和重力侵蚀类型(多粘性泥石流)。水力侵蚀类型是坡面,沟道中固体风化碎屑物质受坡面和沟道水流的面蚀、沟蚀和各种重力侵蚀作用,固体物质逐渐地不断地参与泥石流。这类泥石流形成的条件,必须是水体的流动力要大于固体碎屑颗粒间的总阻力。重力侵蚀类型是坡面和
36、沟道中多种成因的固体碎屑物质主要受重力作用形成的。这类情况是水和碎屑物质本身的重力作用而产生运动和搅拌的。应是固体碎屑的剪切力大于其极限应力才能发生。粘土矿物的影响:粘土矿物颗粒呈薄片状具有亲水特性。由于水化膜厚度在颗粒表面的边缘处最薄,相互间产生很大吸引力,形成所谓网格结构。泥石流体中含有较多黏土矿物时,网格结构愈紧密,强度也愈大,从而形成粘性泥石流。当流体中含黏土矿物较少时,因黏粒间接触的点(或面)较少,从而形成松弛的链条式结构,该结构强度低,稍受到扰动就被破坏,形成流动性较大的稀性泥石流。过度性泥石流的黏土矿物既可形成网格结构,也有链条结构,处于不断地变动中,故性质居中。第六章喀斯特地貌
37、:是指由可溶性的碳酸盐类岩石,在一定的地质、气候和水文等条件下,通过地表水和地下水对这类岩石的溶蚀作用而形成的一系列特殊的地表形态和地下形态。多发育于气候温暖湿润和具有可溶性岩石分布的地区。喀斯特地貌的形成:喀斯特地貌的形成主要是由于化学侵蚀的结果,也即是岩溶作用所造成的。岩溶作用是化学侵蚀的一种主要表现形式(另外一种形式是土壤的淋溶作用)。化学侵蚀是以水的化学溶解作用为主的侵蚀作用。岩溶作用:就是指可溶性岩石在水的作用下发生的化学溶蚀作用为主,伴随有塌陷、沉积等物理过程而形成独特的地貌景观。包括2个过程:化学过程(溶蚀和沉淀)和机械过程(水流侵蚀和沉积、重力崩塌、塌陷、沉积等)。岩溶作用发生
38、的基本条件:在岩溶地区,岩石和水是发育岩溶的基本条件。就岩石而言:它是岩溶发育的物质基础。首先,岩石必须是可溶的。否则,水就不可能进行溶蚀,岩溶作用也就无从发生。其次,岩石必须具有透水性,当岩石具有透水性时,地表水才能渗入地下并转化为地下水。这样,地下水才能起主导作用,形成作为岩溶标志的地下溶洞。就水而言:首先,水必须具有溶蚀力,如果水没有溶蚀力,岩溶作用就很难进行,岩溶也无法发育。净水的溶蚀力是微弱的,但当水中含有CO2或其他酸类时,它的溶蚀力就会增大,对可溶性的碳酸盐类岩石才能产生溶蚀作用。其次,水必须是流动的,因为停滞的水很快就会变成饱和溶液而失去溶蚀力,岩溶作用就会停止,岩溶就得不到发
39、育。因此,岩石的可溶性、透水性和水的溶蚀性、流动性,就是成为岩溶作用和岩溶发育的基本条件。此外,气候、地形、生物和土壤等自然条件,作为岩溶作用和岩溶发育的外因,也起着不同程度的影响。荒漠化和石漠化:荒漠化是指包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化。石漠化是荒漠化的一种表现形式。石漠化:是指在喀斯特自然背景下,受人为活动干扰破坏造成土壤严重侵蚀、基岩大面积裸露、生产力下降的土地退化过程。喀斯特山区生态环境及特点:脆弱性:环境容量小,抗外界干扰,保持系统稳定的能力低,受破坏后自我修复的能力差。具体来讲,喀斯特山区生态环境现状及特点可归纳为以下四个方面:1、
40、喀斯特森林生态系统面积减少、退化、森林的防护效益降低;2、水土流失严重。喀斯特山区山高坡陡,地形破碎,森林被大面积破坏后,造成严重的水土流失。3、土地贫瘠、石漠化日益严重。4、自然灾害频繁。喀斯特山区由于受自然环境和人类活动的影响,使生态环境恶化,生态系统抗御自然灾害的能力降低,导致自然灾害如:干旱、洪涝以及泥石流等频繁发生。其中尤以干旱和洪涝灾害最为突出。喀斯特石漠化形成的原因:石漠化是自然因素和人为因素综合作用下的产物,也就是自然、人为因素共同作用的结果。一、 自然原因。1、地质因素:碳酸盐类岩石是石漠化的物质基础;2、地形地貌因素;3、土壤:喀斯特地区,土壤的特点总的来看是:土被不连续(
41、基岩出露)、土层浅薄、石砾含量较高,土质贫瘠。4、降雨;5、植被:植被的破坏所导致的土壤侵蚀加剧,从而使石漠化土地不断扩大,这是贵州喀斯特石漠化产生的重要原因。二、 人为因素。在本身脆弱的自然本底(内因)上,又增加了人为破坏的外因,使得石漠化形成的速度成倍加快。所以,在一定尺度下,不合理的人为活动是造成喀斯特石漠化的主要原因。1、人口数量增多;2、在人口密度高的喀斯特地区,由于人为活动强度大、植被覆盖率低、荒山秃岭景观随处可见(如长顺、毕节、六盘水及遵义地区等)。而在人口少的地方,植被覆盖率高(如东南部)、石漠化较轻。2、贫困导致乱砍滥伐、盲目扩大耕地、陡坡开荒、过渡放牧等不良人为活动,促进了
42、石漠化的形成。综上所述,导致石漠化的主要因素是喀斯特地质生态本来就十分脆弱,而加速导致石漠化过程的主要因素则是人为活动。石漠化等级:无石漠化、潜在石漠化、石漠化(轻度、中度、强度、极强度)。石漠化的危害具体表现为:1、资源丧失:石漠化的发展过程就是喀斯特生态系统逆向演替的结果,随着石漠化程度和强度的扩大和加深,人们所能利用的资源量将锐减,大自然自身的资源“造血”功能降低,资源存量锐减。2、生态环境恶化,自然灾害频繁。石漠化会反作用于生态环境:它使植被因为失去生长的土壤而进一步衰减,而失去植被保护的土壤在湿润的气候条件、地势陡峭、起伏大的地表状况下更容易流失。同时,随着森林植被的锐减以及生态环境的恶化,
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 健康绘本活动方案
- 健康问诊直播活动方案
- 健步骑行活动方案
- 健身房亲子活动策划方案
- 健身房营销活动方案
- 健身论坛活动方案
- 仿生催化氧化中溶解度、粘滞性对反应性能研究
- 概率论课件Ch1 随机事件与概率
- 竞选学生会部长演讲稿集合15篇
- 大班拒绝陌生人安全教育课件
- 新设备专项安全风险辨识评估报告示例-副本
- 苏州市昆山市惠民物业管理有限公司招聘笔试真题2024
- 2024广西桂盛金融信息科技服务有限公司专业技术人员常态化公开招聘笔试历年典型考题及考点剖析附带答案详解
- 中国航空透明件行业市场规模及投资前景预测分析报告
- 初级银行从业资格考试《个人贷款》新版真题卷(2025年含答案)
- 2025年风险管理师资格考试试题及答案
- 精神科患者安全管理
- 2024智能交通系统架构设计试题及答案
- 生地考试测试题及答案
- 热泵技术考试题及答案
- 旅游英语考试试题及答案
评论
0/150
提交评论