WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаГеографія фізична, Геоморфологія, Геологія → Геофізика ландшафтів - Реферат

Геофізика ландшафтів - Реферат

кінетичною вітру і масою піщаного матеріалу існують сталі кількісні співвідношення, то відновлення енергетичної рівноваги можливе тільки за рахунок зменшення маси піску
2.4.
де m - маса відкладеного матеріалу.
Умовою початку процесу еолової акумуляції є нерівність
W 0 2.5.
Безумовно, однією з головних проблем запропонованої моделі є встановлення природи ЛЕА. До його рішення ми підійшли з наступними вимогами:
1. Оскільки зв'язок ЕЕАЛ з ЛЕА встановлено в районах з різними фізгеографічними умовами, то їхнє формування мусить бути пов'язано з процесом, що має азональний, глобальний характер;
2. Час існування ЛЕА повинен бути дорівнювати часу формування ЕЕАЛ.
3. Враховуючи часову дискретність еолових процесів існування ЛЕА повинно бути безперервним в часі.
Виконаний аналіз показав, що єдиним природним процесом, що відповідає поставленим вимогам, є процес формування лінз грунтових вод з атмосферних опадів. В загальному вигляді утворення ЛЕА може бути описане наступною спрощеною схемою. Інфільтрація поверхневих вод в зону аерації супроводжується електрокінетичними явищами, зокрема виникненням потенціалу течії /20 /. В результаті прояву цього явища між верхньою і нижньою частинами зони аерації утворюється різниця потенціалів, яка визначається за формулою
, 2.6.
де E -потенціал нижньої та верхньої границь зони аерації; -діелектрична стала; - -потенціал (параметр залежний від пористого середовища); P - перепад тисків; - питома електропровідність рідини або газу, що рухається; - коефіцієнт в'язкості.
Аналіз цієї форму приводить до висновку, що електричні аномалії в земній корі повинні виникати кожний раз коли в ній відбувається рух води або газів (рис.2.2.). Головною передумовою їх руху є наявність перепадів тиску, які визначаються гідродинамічними умовами, зокрема в зонах аерації, артезіанських басейнах, покладах нафти та газу, в зонах генерації газу, а також в зонах глибинних розломів. Суттєвим моментом для формування аномалій є також напрямок руху флюїдів. Так, якщо в зоні аерації він відбувається зверху вниз, то в артезіанських басейнах, покладах вуглеводнів та в зонах глибинних розломів знизу вверх. Це призводить до утворення різних за знаком аномалій, якщо для зони аерації це накопичення від'ємних зарядів в верхній і додатній в нижній частині, то у всіх інших заряди розподіляються у зворотному порядку. Таким чином, ми можемо очікувати утворення над цими зонами різних за знаками електричних аномалій, які при певних умовах можуть вплинути на формування ландшафтів. Проведені в останні роки широкомасштабні дослідження показали наявність таких аномалій над покладами нафти та газу (рис.2.3.).
Зв'язок локальних електростатичних аномалій з геологічними структурами приводить нас ще до одного суттєвого висновку, про їх вплив на морфологію аномалій. логічно припустити, що над ізометричними структурами (поклади вуглеводнів, артезіанські басейни) будуть формуватися ізометричні аномалії, а над лінійними структурами (розломи різних рівнів) - лінійні аномалії. На практиці це повністю підтверджується результатами польових електрометричних вимірів.
Повертаючись до співвідношення ЕЕАЛ з ПГО наведемо декілька характерних прикладів. На рис. 2.4. показаний зв'язок ЕЕАЛ з тектонічними порушеннями кристалічного фундаменту в межах Житомирського Полісся / 10/. На цих прикладах глибина залягання кристалічного фундаменту не перевищує декілька десятків метрів, в інших регіонах, таких наприклад як Прип'ятьська западина, еолові пасма фіксують на поверхні розломи глибина залягання яких досягає сотень і тисяч метрів. На іншому прикладі (рис. 2.5.) ми бачимо співвідношення окремої ізометричної еолової форми з ерозійним пониження першого від поверхні водотривкого горизонту, яким в умовах Прип'ятьської западини є дніпровська морена. Ще одна емпірична закономірність, про яку
йшлося вище, це зв'язок ареалів ЕЕАЛ з нафтогазоносними структурами. Він проілюстрований на малюнку 2.6., на якому зображено схему розповсюдження еолових форм в межах Річицького нафтового родовища (Бєларусь). Дещо нижче ми повернемося до питання впливу нафтогазоносних структур на формування сучасних ландшафтів, оскільки вони разом ландшафтними процесами утворюють досить своєрідну геосистему, в складі котрої є функціональні зв'язки направлені від поверхні на глибину і які можуть спровокувати зародження геосистем такого типу в результаті дії поверхневих процесів, включи і антропогенну діяльність.
Дещо в скороченому викладі розглянемо яв відбувається процес еолової акумуляції обумовлений впливом електростатичних сил на перенесення піщаного матеріалу вітром в межах локальних електростатичних аномалій.
Для розкриття механізму еолової акумуляції в межах ЛЕА спочатку розглянемо як формується траєкторія польоту піщинки в нормальних умовах. В момент відриву піщинки від поверхні її траєкторія формується як складова від вертикального аеродинамічного опору і гравітаційного гальмування, а також горизонтального прискорення силою вітру (рис. 2.7). Відповідно до теоретичних положень аеродинаміки , лобовий опір складається з сил тертя і тиску, співвідношення між якими визначається числом Рейнольдса (Re). Сумарна величина лобового опору (С) знаходиться за формулою
(2.7.)
де o- динамічна в"язкість середовища; S - площа міделєвого перерізу; Vвід. - швидкість потоку рідини або газу відносно швидкості руху частинки.Cx - аеродинамічний коефіціент.
Число Рейнольдса є функція від кількох змінних і визначається наступним співвідношенням
(2.8.)
де d- діаметр частки.
При малих швидкостях опір середовища практично обмежений силами тертя і мало залежить від Rе. Тому для розрахунків сил лобового опору краще скористатися простішими для аналізу формулами
(2.9.) або (2.10.)
де 0,6 - аеродинамічний коефіцієнт.
Проведені за цими формулами розрахунки сил лобового опору дають високу подібність значень. Але, враховуючи те, що частіш уживаною є формула Стокса (2.9.), вона була прийнята за основу. Під час руху піщинки в повітряному потоці, в залежності від співвідношення швидкостей вітру і руху піщинки, можлива різнонаправлена дія аеродинамічних сил - прискорююча в випадку, коли швидкість вітру більша, ніж швидкість польоту піщинки і гальмуюча, призворотному співвідношенні
(2.11.)
де п - питома вага піщинки (для кварцу 2500 кГ/м3; V- швидкість вітру; U- швидкість руху піщинки; - динамічна в'язкість повітря (1.837 х 10-5 кГ/м.с, при 25оС .
Об'єднавши сталі члени рівняння, які визначають тільки від геометричних параметрів, в коефіцієнт К, запишемо рівняння 2.11. в новому вигляді
(2.12.)
В ідеальних умовах (піщинка правильної кулеподібної форми, котиться по рівній поверхні) рух піщинки буде проходити без відриву від поверхні. В реальних же умовах, в силу геометричних властивостей піщинки і поверхні, незалежно від швидкості, рух піщинки буде стрибкоподібним, тобто сальтуючим, і може бути описаний єдиним фізико-математичним апаратом.
Рівняння руху сальтації часток можна скласти виходячи з наступних міркувань. Незалежно від того, що послужило причиною відриву (удар об поверхню, чи удар палаючої піщинки), приймемо, що піщинка підлітає вертикально вверх з початковою швидкістю відриву (Uг). Після отримання вертикального поштовху параметри
Loading...

 
 

Цікаве