Строительная оценка болот реферат

Обновлено: 05.07.2024

Озера не имеют непосредственной связи с морем. По происхождению различают озера тектонические, эрозионные, карстовые и плотинные, или запрудные. К последним относятся также искусственные водохранилища.

Геологическая работа озер подобна работе морей, но совершается в меньших масштабах. В береговой зоне проявляется абразия и возникают абразионные террасы. Изменения положения уровня воды приводят к изменению очертания берегов. При подъеме уровня воды происходит переработка берегов. Например, после строительства Иркутской ГЭС уровень воды в озере Байкал поднялся на один метр, что вызвало переработку берегов на 10…80 м и создало угрозу отдельным участкам Восточно-Сибирской ж.д. Прогноз переработки берегов особенно важен при создании крупных водохранилищ.

Вид и свойства озерных отложений разнообразны и зависят от размеров и глубины озера, климата, рельефа прилегающих территорий и других факторов. В больших озерах условия осадконакопления подобны морским: ближе к берегу накапливается обломочный материал, в средней части – глинистые осадки.

Озерные отложения четвертичного возраста представлены обычно илами и глинистыми породами от мягкопластичной до текучей консистенции. В районах с влажным климатом озерные отложения обогащены органикой, могут содержать прослои торфа, озерного ила – сапропеля. В составе дочетвертичных, коренных озерных отложений могут быть глины, аргиллиты, алевролиты, т.е. более прочные породы. В засушливых районах глинистые отложения перемежаются с химическими – сульфатами и галоидами.

По площади распространения озерные отложения всегда меньше морских, менее выдержаны по простиранию, имеют меньшую мощность. В них часто наблюдается тонкая слоистость, связанная с сезонными изменениями условий осадконакопления: в теплый период года сносится и отлагается более крупный материал, в зимний – мелкий. Соответственно возникающие породы анизотропны, так как имеют ленточную текстуру с чередованием тонких песчаных и глинистых слойков.

8.3. Болота и болотные отложения. Строительная оценка болот

Болотом называется избыточно увлажненный участок с развитой на нем влаголюбивой растительностью и значительным (более 0,3м) слоем торфа. Болота широко развиты на Севере Европейской части РФ, в Сибири. Возникает болото как результат процесса заболачивания, развивающегося при избыточном увлажнении, затрудненном поверхностном и подземном стоке, малом испарении. По происхождению и условиям питания выделяют болота низинные, верховые и переходного типа.

Низинные болота образуются в процессе зарастания озера или пруда. Развитие растительности и накопление ее после отмирания приводит к заторфовыванию водоема. Низинные болота в поймах рек называются пойменными. Если у верховых болот питание только за счет атмосферных осадков, то у низинных еще за счет подземных и поверхностных вод. Поэтому растительность последних более разнообразна, а торф больше минерализован и зольность его выше.

При строительной оценке обязательно учитывается тип и генезис болота. Верховые болота обычно имеют небольшую глубину ( до 2…3 м), однородный ботанический состав и малую степень разложения торфа, низкую зольность. Минеральное дно близко к горизонтальному и сложено прочными грунтами. Под нагрузкой торф уплотняется, так что прочность его возрастает. Болото легко осушается дренажными устройствами.

Низинные болота даже при небольшой площади могут иметь значительную глубину (более 5 м), переменные с глубиной ботанический состав и степень разложенности торфа. В торфянике встречаются прослои и линзы минеральных грунтов. Минеральное дно часто сложено слабыми грунтами. Под нагрузкой торф не уплотняется, а выжимается. Болото с трудом поддается осушению.

При строительной оценке болота учитывается весь комплекс факторов: глубина, физико-механические свойства торфа, рельеф минерального дна и свойства слагающих его пород, химический состав и степень агрессивности болотных вод и др. В дорожном строительстве принято выделять три типа болот. Первый тип – мощность торфа до 3 метров, торф не выдавливается под нагрузкой, дно ровное. Под насыпью может быть оставлен слой торфа, при условии обеспечения ее устойчивости. Болота второго типа при мощности торфа до 6 метров и торфе неустойчивой консистенции, выдавливающемся под нагрузкой; минеральное дно ровное. В болотах третьего типа большая мощность торфа, в том числе текучей консистенции, наклонное минеральное дно, участки открытой воды.

Болотные отложения представлены обычно торфом, иногда подстилаемым озерным илом – сапропелем. Торф представляет собой, в зависимости от степени разложения растительных остатков, волокнистую, землистую или пластичную массу от светло-бурого до черного цвета. Твердая фаза торфа состоит из растительных остатков, гумуса и минеральных веществ, остающихся в виде золы после сгорания торфа. В природном состоянии торф имеет свойства, резко отличающие его от минеральных грунтов, что видно из следующих средних значений характеристик: влажность больше единицы и до 7…14, плотность 1,05…1,1 т/м 3 ; плотность частиц 1,4…1,8 т/м 3 ; пористость 0,85…0,95; коэффициент пористости 6…19; модуль деформации 0,1…0,2 Мпа. По водопроницаемости плохоразложившийся торф приближается к пескам, а хорошоразложившийся - к глинистым грунтам. Болотные воды имеют обычно низкие значения водородного показателя ph и агрессивны по отношению к строительным конструкциям.

Болото (рис. 1) – это экосистема, в которой степень продуцирования органического вещества растениями значительно превышает степень их разложения.[1] Для болотных экосистем характерно застойное или слабопроточное увлажнение, определяющее специфический характер растительности и особый болотный тип почвообразования, выражающийся в накоплении торфа.
Накопление торфа является крайне сложным, многофакторным процессом, особенности которого зависят как от условий внешней среды, так и от структуры и состава растительного биоценоза.

Содержание работы

Введение 3
Болотные отложения 4
Процесс преобразования растительной органики в торф 8
Болотные отложения и строительство 8
Заключение 9
Список литературы 10

Файлы: 1 файл

отложения болот.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Кафедра гидрогеологии и инженерной геологии

Реферат на тему:

Выполнил: студентка гр. ИГ-12-1 ______________ /Давыдова В.В./

Проверил: ассистент ____________ /Панкр атова К. В./

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

Введение

В определенных географических условиях, где количество поступающей влаги превышает испарение, происходит заболачивание местности. Этому способствует рельеф поверхности, геологическое строение и состав коренных пород, но более всего влагу задерживает сама органическая природа.
Болото (рис. 1) – это экосистема, в которой степень продуцирования органического вещества растениями значительно превышает степень их разложения.[1] Для болотных экосистем характерно застойное или слабопроточное увлажнение, определяющее специфический характер растительности и особый болотный тип почвообразования, выражающийся в накоплении торфа.

Накопление торфа является крайне сложным, многофакторным процессом, особенности которого зависят как от условий внешней среды, так и от структуры и состава растительного биоценоза.

Болотные отложения

Типичными болотными отложениями (рис. 2) являются некоторые хемогенные и особенно органогенные осадки. К первым из них относится болотная известь или болотный мергель, а также болотные или дерновые железные руды. Их образование связано с приносом в болота соответствующих соединений грунтовыми водами. Болотная известь образуется в том случае, когда болота питаются жесткими грунтовыми водами, с большим содержанием в растворенном виде карбонатов кальция, Приносимые грунтовыми водами железистые соединения образуют болотные железные руды. В восстановительных болотных условиях железистые соединения осаждаются в виде сметаноподобной массы, отвечающей по составу сидериту (FеСО₃) и состоящей из мельчайших шариков. В случае соприкосновения сидерита с воздухом происходит процесс окисления и вместо сидерита образуется бурый железняк (лимонит).
В восстановительных условиях болот иногда образуется фосфорное соединение железа вивианит, встречаемый вместе с сидеритом и другими минералами закиси железа. Чаще всего он наблюдается в виде небольших землистых пятен синего цвета, но иногда образует линзы или небольшие конкреции. Источником фосфора являются гл. образом органические остатки животного происхождени я.[3]

Болотные отложения изучаются как грунты при решении инженерных задач, связанных со строительством сооружений, прокладыванием трасс и дорог. Они изучаются как препятствие при прохождении военной и гражданской техники. [2]

Воды болотных отложений по своему составу и свойствам отличаются, во-первых, меньшими глубинами залегания ( от 0 до 0 5 - 1 м) и, во-вторых, загрязненностью органическими примесями.[4]

Почвой болотных отложений могут быть любые породы, чаще всего это глинистые пески, алевриты и глины. Сами отложения представлены торфом, иногда сапропелем. В толще торфа встречаются прослойки и линзы терригенного материала, иногда стяжения и конкреции карбоната и фосфата железа. Торф формируется под водой, но с периодическим кратковременным или длительным осушением. Водный режим торфяника определяет характер процессов разложения органического вещества: обугливание - фюзенизация при осушении и гелификация - витренизация при водном режиме.[5]

Обязательным условием накопления болотных отложений является постоянное застойное или слабопроточное оводнение. Накопление и неполное разложение растительных остатков происходит в бескислородных ( анаэробных) условиях. При росте в высоту болотных отложений уменьшается их зольность (трофность), увеличивается кислая реакция водных растворов. В этих условиях разложение остатков уменьшается, они меньше уплотняются, и рост болота вверх идет быстрее.[2]

Состав и свойства болотных отложений достаточно хорошо выдержаны и колеблются в зависимости от того, к какой фации они относятся. Поэтому иже приводится характеристика торфов, общая для всей области. Среди болотных отложений выделяются фации низинного (рис. 3), переходного(рис. 4) и верхового типов. Почти для всех изученных типов и видов торфов характерна слабая ( до 25 %) и средняя ( до 50 %) степень разложения. Наиболее высокая степень разложения и зольность присущи торфам низинного типа и в первую очередь торфам лесной и лесотопяной групп. Степень разложения их доходит до 40 - 55 %, зольность - до 30 и более процентов. Переходные виды торфов по степени разложения и зольности занимают промежуточное положение. Характерно увеличение объемной массы скелета при переходе от торфов топяной группы к торфам лесотопяной и лесной групп. Одной из важных характеристик торфов является их значительная объемная усадка. Верховые торфы топяного типа обладают наибольшими величинами коэффициента уплотнения и фильтрации. Слабая фильтрация и водоотдача торфов обусловлены большой водоудерживающей способностью коллоидных частиц и ненарушенных ячеек растительных тканей. [4]

Низинные болота обычно располагаются по долинам рек, берегам озер; к ним близко подходят грунтовые воды, богатые минеральными солями; растительность на них, как правило, богатая (разные виды осок, рогоз широколистный, тростник обыкновенный, белокрыльник болотный, зеленые мхи, ольха серая и другие виды).

Верховые болота на территории нашей страны по площади и запасам торфа преобладают над всеми другими типами болот (40% всех торфяных болот мира). На верховых болотах растительность отделена от почвы уже накопившимся слоем торфа; скудное минеральное питание она получает только с атмосферными осадками, причем осадки преобладают над испарением; вода удерживается и накапливается сфагновыми мхами; грунтовые воды располагаются близко к поверхности. Мощность торфяного слоя на верховом болоте может достигать 3–4 м и даже больше. Обычно по мере накопления торфа низинное болото постепенно превращается в верховое. При этом торфяная залежь растет медленно – в среднем на 1 мм в год. Такова скорость роста главного торфообразователя — мха сфагнума.

Благоприятные условия накопления болотных отложений создаются в отрицательных формах рельефа (болотных впадинах), куда, кроме атмосферных, поступают грунтовые и натечные воды.[2]

Биогенные - это болотные отложения, содержащие значительное количество растительных остатков, обычно водонасыщенные и сильносжимаемые.[6]

Голоценовые болотные отложения - это бурый разложившийся торф мощностью до 1 м, который в течение холодного времени года находится в мерзлом состоянии. Льдистость торфа невысокая, однако под слоем торфа часто располагаются прослои и линзы льда мощностью до 3 м, слагающие ядра бугров пучения.

Вне торфяников почти вся территория сложена с поверхности преимущественно песками. Эти же пески подстилают и торфяные болотные отложения. Генезис песков до сих пор спорен. С нашей точки зрения, эти пески имеют в большинстве районов среднечетвертичный возраст и преимущественно водно-ледниковое происхождение. В северных районах в их разрезе появляются прослои прибрежно-морских среднечетвертичных отложений, а в южных - прослои и пачки озерно-аллювиальных отложений. Глинистые ледниковые образования, как правило, содержащие гравийно-галечниковые включения, на дневной поверхности встречаются чрезвычайно редко и занимают локальные участки.

В лесотундре площадь, занятая болотными отложениями, составляет 14 % (Пьявченко, 1965), а в тундре она существенно сокращается, причем на большей части территории центра и севера Ямала и Гыдана отдельные массивы торфяников имеют площадь, не превышающую первые десятки гектаров. В степной зоне количество болотных массивов также очень незначительное, что связано со значительной сухостью климата.

Современные болотные отложения представлены водонасыщенными торфами. Торфяные залежи преимущественно низинного типа, в северной части возможно присутствие верховых и переходных типов, с более низкой степенью разложения торфов.[4]

Болотный микроландшафт - часть болотного массива, однородная по характеру растительного покрова, микрорельефу поверхности и водно-физическим свойствам деятельного горизонта и представленная одной растительной ассоциацией, группой близких по флористическому составу и структуре растительных ассоциаций или комплексом различных растительных ассоциаций, закономерно чередующихся в пространстве.

Процесс преобразования растительной органики в торф

Как же происходит преобразование растительной органики в торф? В торфянике выделяются две зоны: полного насыщения торфяной залежи водой и аэрации. В зоне насыщения находится свободная гравитационная и связанная с твердым скелетом торфа вода. В зоне аэрации вода только связанная. Именно в зоне аэрации происходят практически все микробиологические и химические процессы разложения отмирающей растительной массы. Толщина этой зоны (деятельного слоя) обычно не превышает 60-70 см. Деятельный слой наиболее насыщен микроорганизмами, разлагающими остатки растений и превращающими их в торф; здесь наблюдаются наибольшие суточные и сезонные колебания температуры, происходит впитывание атмосферных осадков, наиболее интенсивная фильтрация воды и поглощение ее корневыми системами растений. В среднем в болотах консервируется в виде торфа 10-20% биомассы растений. Степень разложения торфа оценивается по отношению бесструктурной части, включающей гуминовые кислоты и мелкие частицы негумифицированных остатков растений, к общему количеству торфа. Разложение торфа является сложным биологическим, химическим и физическим процессом. [1]

Болотные отложения и строитель ство

Болотные отложения, образующиеся на избыточно увлажненных участках земной поверхности, является неблагоприятными для возведения зданий и сооружений.

Болотные отложения представлены торфом, под которым на минеральном дне залегает сапропель. Торф характеризуется большой сжимаемостью (в 60 раз более высокой, чем песок и в 5 раз – чем глина). Во многих случаях высокая сжимаемость торфа исключает возможность возведения каких-либо сооружений или требует устройства искусственных оснований, таких как песчаные и гравийные подушки. Нередко приходится толщину болотных отложений прорезать сваями, заглубляя их в минеральное дно.

Глубина болотных отложений имеет решающее значение для выбора типа фундамента и всей конструкции сооружения. По глубине болота подразделяются на мелкие (до 2м), средние (2-4м) и глубокие (>4м). При строительстве на мелких болотах, когда фундамент будет опираться на минеральное дно, наибольшее значение имеет рельеф дна болота. При значительных уклонах дна может произойти сползание фундамента.

Заключение

Болота и торфяные болотные почвы играют важную роль в биосфере и в хозяйстве. Прежде всего следует отметить их водоохранные и водорегулирующие функции. Болота являются также регуляторами уровня грунтовых вод на прилегающих территориях. Особо следует отметить положительное значение болот в увлажнении воздуха, в обеспечении диких животных своеобразным местообитанием, в заготовке ягод. Наиболее значительную роль играют болота на водоразделах, в истоках рек, в районах с песчано-супесчаными отложениями и почвами. Часто болота используют для добычи торфа и сапропеля на удобрение. Особенно богат питательными элементами для растений сапропель.

Геологическая работа болот сводится, в основном, к накоплению торфа. Торф – горная порода органического происхождения, состоящая из растительных остатков. Следовательно, состав торфа зависит от состава растительности, а значит, от происхождения болота и его типа по местоположению и условиям образования.

Болота представляют собой избыточно увлажненные участки земной поверхности со значительным (более 0,3 м) слоем торфа. По происхождению и условиям питания выделяют болота низинные, верховые и переходного типа, различающиеся по глубине, строению, свойствам торфа - основного типа болотных отложений.

Торф представляет собой скопление не полностью разложившихся в условиях недостатка воздуха растительных остатков; в зависимости от степени разложения это рыхлая волокнистая или землистая масса, по физико-механическим свойствам резко отличающаяся от минеральных грунтов. Значения пористости торфа достигают 90 – 95%, а влажности 500 – 1000%, что определяет его высокую сжимаемость.

19.Геологическая работа ледников. Горные и материковые ледники. Горные эпохи плейстоцена. Формы ледникового рельефа. Виды и строительная характеристика ледниковых отложений- моренных и водно-ледниковых.

При таянии ледников находящийся в них обломочный материал (морена) отлагался и перерабатывался водой, образуя такие аккумулятивные формы рельефа, как моренные гряды, озы, камы, друмлины, зандровые поля.

Конечные морены представляют собой возвышения до десятков метров высотой, сложенные переносимым льдом обломочным материалом, обрамляющие язык ледника; они обозначают границу распространения ледника. Озы – вытянутые по направлению движения ледника гряды с пологими склонами и плоской вершиной (напоминающие сглаженные насыпи), сложенные песками и гравийно-галечниками, переносимыми внутриледниковыми потоками. Камы – холмы, сложенные отложениями внутриледниковых озер. Друмлины – овальные в плане холмы, ядро которых сложено коренными породами, а с поверхности перекрыто отложениями ледника. Зандровые поля сложены песками, это дельты ледниковых потоков, разливающихся за краем ледника на равнине.

Ледниковые отложения делятся на моренные и водноледниковые – флювиогляциальные и озерноледниковые. Наибольшей плотностью обладают моренные, обычно суглинки и супеси, неоднородные по составу, с включениями разнообразных обломков – от гравия и хряща до валунов и глыб. Плотность высокая, до 2,2 т/м 3 , очень неоднородны, консистенция от тугопластичной до полутвердой. Водопроницаемость мала и породы часто являются водоупором. Прочность моренных отложений значительна, сжимаемость мала, так что они могут служить надежным основанием Флювиогляциальные отложения представлены песками, гравием, галькой; озерноледниковые – глинистыми породами (ленточные глины), зачастую слабыми, структурно неустойчивыми грунтами. Флювиогляциальные отложения могут иметь различную плотность сложения, вплоть до рыхлого состояния. Поэтому при динамических воздействиях сильно уплотняются.

Болото — участок земной поверхности, постоянно или большую часть года насыщенный водой и покрытый специфической болотной растительностью. Соответствующая экосистема характеризуется накоплением в верхних горизонтах субстрата мертвых неразложившихся растительных остатков, во временем превращающихся в торф.
Болота возникают при зарастании озер, в результате переувлажнения почвы, при неглубоком залегании грунтовых вод и т.д.

Различают верховые, низинные и переходные болота. По преобладающей растительности различают лесные, кустарничковые, травяные, моховые болота; по микрорельефу различают бугристые, плоские и выпуклые болота.

Болотные почвы — почвы, формирующиеся в условиях длительного или постоянного избыточного увлажнения (заболачивания) под влаголюбивой болотной растительностью. Обычно болотные почвы формируются в лесной зоне умеренных поясов. После осушения на болотных почвах выращивают сельскохозяйственные культуры, добывают торф. Болотные почвы распространены в РФ, Белоруссии, Украине, Канаде, США, Бразилии, Аргентине, Индонезии и др. Болотные почвы подразделяются на торфяные и торфяно-глеевые

Болотные воды — воды, содержащиеся в болотах. Болотные воды обогащены природными органическими веществами.

Болотный массив — часть земной поверхности, занятая болотом, границы которой представляют замкнутый контур и проведены по линии нулевой глубины торфяной залежи.

Болотный микроландшафт — часть болотного массива, однородная по характеру растительного покрова, микрорельефу поверхности и водно-физическим свойствам деятельного горизонта и представленная одной растительной ассоциацией, группой близких по флористическому составу и структуре растительных ассоциаций или комплексом различных растительных ассоциаций, закономерно чередующихся в пространстве.

Болота по своим гидрологическим свойствам отличаются и от водоемов, и от суходолов, однако резкой границы между болотом и суходолом, а также между болотом и озером провести нельзя, как нельзя провести резкой границы между человеком среднего возраста и стариком – переход осуществляется постепенно. Гидрологически болото характеризуется двояко: это или озеро, но со связанной водой, или суша, но содержащая более 90% воды и менее 10% сухого вещества.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Процессы водообмена и физические закономерности движения воды на болотах изучает гидрология болот. Исследуются сток и испарения с болот, водный баланс болотных массивов, их водно-тепловой режим.

По характеру растительности, местоположению и режиму питания различают болота низинные (эвтрофные), верховые (олиготрофные) и переходные (мезотрофные).

Целый ряд промежуточных болотных форм, встречающихся в природе, получил общее название переходных болот.

Торфяная залежь болот разделяется на верхний (деятельный) и нижний (инертный) горизонты, различающиеся по водно-физическим свойствам. Высокая водопроводимость деятельного слоя обуславливает его особую роль во всех гидрологических процессах. Доля стока с верховых болот через деятельный горизонт составляет до 99% от общего стока. Именно в этом горизонте наиболее активно протекают процессы влаго- и теплообмена с окружающей средой, и в первую очередь с атмосферой. Поэтому так важно изучение водно-физических свойств именно этого горизонта.

Разработана классификация однородных по строению и генезису участков болот. Эти болотные микроландшафты однородны по характеру растительного покрова, микрорельефу поверхности, физическим свойствам верхних горизонтов торфяной залежи и водному режиму.

Нужна помощь в написании реферата?

По характеру растительного покрова, отражающему условия среды обитания растений, можно судить об их водно-минеральном питании, уровне воды относительно поверхности болота и проточности, о тепловом режиме, что одновременно является характеристикой гидрологического режима данного болотного микроландшафта.

Водный и тепловой режимы болотных микроландшафтов хорошо коррелируют с метеорологическим режимом даже на прилегающих к ним суходолах. Поэтому по полученным на суходольных метеостанциях данным можно рассчитать уровень болотных вод, температуру торфяной залежи, теплопоток, промерзание, испарение и сток с болота.

В системе Гидрометеослужбы на болотных станциях и постах, расположенных в разных болотных зонах на естественных и осушенных массивах, ведутся стационарные наблюдения за:

– уровнями воды на внутриболотных озерах; – стоком воды ручьев и рек, впадающих в болото и вытекающих из него; – испарением с основных болотных микроландшафтов и внутриболотных озер; – температурным режимом торфяной залежи; – промерзанием и оттаиванием торфяной залежи в различных болотных микроландшафтах; – осадками и снежным покровом; – метеорологическим режимом болота и прилегающего к нему суходола; – составляющими радиационного, теплового и водного балансов болота; – химическим составом болотных вод; – изменением болотных микроландшафтов под влиянием естественных процессов и антропогенного воздействия; – колебанием поверхности болота.

На всех изучаемых массивах исследуются водно-физические свойства деятельного слоя торфяной залежи (коэффициенты фильтрации, водоотдачи и подъема уровня, капиллярные свойства, плотность сухого вещества). На осушенных для сельскохозяйственного использования болотах ведутся также агрометеорологические наблюдения и микроклиматические съемки.

Результаты, полученные при исследованиях обширных заболоченных территорий на основе ландшафтно-гидрологического подхода, распространяются на аналогичные микроландшафты неисследованных болотных массивов, в первую очередь в слабо заселенных и труднодоступных регионах, таких как Западная Сибирь.

Материалы исследований строения и режима заболоченных территорий послужили надежной основой для гидрологического обоснования проектов обустройства нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири.

Читайте также: