Qoldiqlar oqimi - Debris flow

Keyinchalik qoldiqlari bo'lgan axlat oqimi kanali 2010 yilgi bo'ronlar yilda Ladax, NW Hindistonning Himoloyi. Kanal tomonlarini qo'pol toshloq toshlar hosil qiladi. Yomon tartiblangan jinslar kanal qavatida yotadi.
Qoldiqlar oqadi Sent-Xyulen-Mont-Denis, Frantsiya, 2013 yil iyul
1983 yil qish paytida Los-Anjelesning katta qismida joylashgan Venturada qoldiqlardan hosil bo'lgan izlar. Fotosurat bir necha oy ichida paydo bo'lgan qoldiqlardan keyin olingan.[1]

Qoldiqlar oqadi suv bilan to'ldirilgan massalari bo'lgan geologik hodisalar tuproq va parchalangan tosh tog'lar yonidan pastga tushing, huni ichiga kiring oqim kanallari, yo'llarida narsalarni jalb qiladi va vodiy tublarida qalin va loy konlarini hosil qiladi. Ular odatda bor ommaviy zichlik bilan solishtirish mumkin tosh ko'chkilar va boshqa turlari ko'chkilar (kubometr uchun taxminan 2000 kilogramm), ammo keng tarqalgan cho'kindi jinslar tufayli suyultirish yuqori sabab bo'lgan suyuqlikning bosimi, ular suv kabi deyarli oqishi mumkin.[2] Tik kanallardan tushayotgan chiqindilar oqimlari odatda 10 m / s dan (36 km / soat) oshib ketadigan tezlikka erishadilar, ammo ba'zi katta oqimlar tezlikni ancha yuqori bo'lishiga erishish mumkin. Taxminan 100000 kubometrgacha bo'lgan chiqindilar oqimi dunyo bo'ylab tog'li hududlarda tez-tez uchraydi. Tarixdan oldingi eng katta oqimlarning hajmi 1 milliard kubometrdan oshdi (ya'ni 1 kubometr). Cho'kindilarning yuqori kontsentratsiyasi va harakatchanligi natijasida chiqindilar oqimi juda halokatli bo'lishi mumkin.

Yigirmanchi asrning muhim axlat falokatlari 20000 dan ortiq odam o'limiga sabab bo'lgan Armero, Kolumbiya 1985 yilda va o'n minglab Vargas shtati, Venesuela 1999 yilda.

Xususiyatlari va xulq-atvori

Chiqindilar oqimlari volumetrikdir cho'kindi kontsentratsiyasi taxminan 40-50% dan oshadi va oqim hajmining qolgan qismi suvdan iborat. Ta'rifga ko'ra, "axlat" larga odatda mikroskopikdan tortib turli shakl va o'lchamdagi cho'kindi donalar kiradi. gil zarralar katta toshlar. Ommaviy axborot vositalarida ko'pincha ushbu atama ishlatiladi sel axlat oqimlarini tavsiflash uchun, lekin haqiqiy toshqinlar asosan donalardan tashkil topgan qum. Yer yuzida toshqinlar oqimlarga qaraganda toshqinlar juda kam uchraydi. Biroq, suv osti toshqinlari suvosti kemalarida keng tarqalgan kontinental chegaralar, bu erda ular tug'ilishi mumkin loyqalik oqimlari. O'rmon bilan o'ralgan mintaqalardagi axlat oqimlari ko'p miqdorda bo'lishi mumkin yog'och qoldiqlari jurnallar va daraxtlarning qoqinlari kabi. Taxminan 10 dan 40% gacha bo'lgan qattiq konsentratsiyali cho'kindilarga boy suv toshqini axlat oqimlaridan biroz farq qiladi va ular quyidagicha tanilgan giperkonsentratsiyali toshqinlar.[3] Oddiy oqim oqimlari cho'kmaning undan ham past konsentratsiyasini o'z ichiga oladi.

Chiqindilarni oqimlari kuchli yog'ingarchilik yoki qorning erishi, suv omborlari buzilishi yoki muzli portlash toshqinlari yoki kuchli yomg'ir yoki zilzilalar bilan bog'liq yoki bo'lmasligi mumkin bo'lgan ko'chkilar natijasida yuzaga kelishi mumkin. Barcha holatlarda, axlat oqimini boshlash uchun zarur bo'lgan asosiy shartlar, taxminan 25 dan balandroq qiyaliklarning mavjudligini o'z ichiga oladi daraja, mo'l-ko'l bo'shashgan cho'kindi jinslar, tuproq yoki buzilgan tosh va bu bo'shashgan materialni deyarli to'liq to'yinganlik holatiga etkazish uchun etarli suv (barcha teshik bo'shliqlari to'ldirilgan holda). Chiqindilar oqimi o'rmon va cho'tka yong'inlaridan keyin tez-tez sodir bo'lishi mumkin, chunki Kaliforniya janubidagi tajriba shuni ko'rsatadiki. Ular ko'plab tik, tog'li hududlarda katta xavf tug'diradi va Yaponiya, Xitoy, Tayvan, AQSh, Kanada, Yangi Zelandiya, Filippin, Evropa Alplari, Rossiya va Qozog'istonda alohida e'tiborga sazovor bo'lgan. Yaponiyada katta chiqindilar oqimi yoki ko'chki deyiladi yamatsunami (山 津 波 ), so'zma-so'z tog tsunami.

Qadimgi axlat qoldiqlari, Kaliforniya shtatidagi Resting Springs Pass

Chiqindilar oqimlari tortishish kuchi bilan pastga qarab tezlashadi va pastga tushadigan tik tog 'kanallari bo'ylab harakatlanish tendentsiyasiga ega. allyuvial muxlislar yoki toshqinlar. Chiqindilar oqimining old qismi yoki "boshi" tarkibida ko'pincha juda ko'p miqdordagi toshlar va toshlar kabi qo'pol materiallar mavjud. ishqalanish. Yuqori ishqalanuvchi oqim boshining orqasida yurish pastroq ishqalanuvchi, asosan suyultirilgan oqim tanasi bo'lib, uning yuqori foizini o'z ichiga oladi. qum, loy va gil. Ushbu mayda cho'kindilar axlatning harakatlanishini kuchaytiradigan yuqori teshikli suyuqlik bosimini ushlab turishga yordam beradi. Ba'zi hollarda oqim tanasi giperkonsentratsiyalangan oqim oqimiga o'tadigan ko'proq suvli dumini kuzatib boradi. Chiqindilar oqimlari bir qator impulslar yoki alohida to'lqinlar bilan harakatlanishga moyil bo'lib, unda har bir zarba yoki to'lqinning o'ziga xos boshi, tanasi va dumi mavjud.

Ladaxdagi qoldiqlar oqimi, 2010 yilda bo'ronlar tomonidan qo'zg'atilgan. U yomon saralanishi va chiqindilariga ega. Tik manbani yig'ish fonda ko'rinadi.

Chiqindilar oqimi konlari dalada osongina tanib olinadi. Ular ko'plab allyuvial muxlislarning muhim foizlarini tashkil qiladi va qoldiq konuslari tik tog 'frontlari bo'ylab. To'liq ochiq yotqiziqlar odatda toshga boy tumshuqlari bilan lob shaklida bo'lib, qoldiq oqimi yotqiziqlari va yo'llarining yon qirralari odatda toshga boy lateral borligi bilan belgilanadi. levees. Ushbu tabiiy toshlar, qoldiqlar tanasida nisbatan harakatchan, suyultirilgan, mayda donali qoldiqlar yelkalarni chetga oqib chiqqanda hosil bo'ladi, ular don bo'laklari natijasida ajralib chiqadigan axlat boshlarida to'planib turadigan qo'pol, yuqori ishqalanuvchi qoldiqlar (tanish hodisa donador mexanika ). Yon tomondagi chiqindilar keyingi chiqindilar oqimining yo'llarini cheklab qo'yishi mumkin, va yoshi kattaroq oqimlarning mavjudligi ma'lum bir hududda avvalgi axlat oqimlarining kattaligi haqida bir oz tasavvurga ega. Bunday konlarda o'sadigan daraxtlarni sanash orqali vayron qiluvchi chiqindilar oqimining taxminiy chastotasini taxmin qilish mumkin. Bu axlat oqimi tez-tez uchraydigan joylarda erni rivojlantirish uchun muhim ma'lumotdir. Faqatgina ta'sirga tushadigan qadimgi axlat oqimlari chiqib ketish ularni tanib olish qiyinroq, lekin odatda juda xilma-xil shakl va o'lchamdagi donalarning yonma-yon joylashishi bilan tipiklashtiriladi. Bu bechora tartiblash cho'kindi donalarning ko'pi suv bilan to'kilgan cho'kindilarning qoldiqlari oqimini ajratib turadi.

Turlari

Boshqalar geologik axlat oqimlari deb ta'riflash mumkin bo'lgan oqimlarga odatda aniqroq nomlar beriladi. Bunga quyidagilar kiradi:

Lahar

Asosiy maqola: lahar

A lahar qaysidir ma'noda bog'liq bo'lgan axlat oqimidir vulkanik faollik yoki to'g'ridan-to'g'ri portlash natijasida, yoki bilvosita vulkan yonbag'ridagi bo'shashgan materialning qulashi natijasida. Turli xil hodisalar laxarni qo'zg'atishi mumkin, jumladan muzli muzlarning erishi, kuchli yog'ingarchilik piroklastik material yoki ilgari piroklastik yoki muzlik cho'kindilari bilan to'sib qo'yilgan ko'lning portlashi. Lahar so'zi Indoneziyadan kelib chiqqan, ammo hozirgi kunda butun dunyo geologlari tomonidan vulkanogen chiqindilar oqimini tavsiflash uchun muntazam ravishda foydalanilmoqda. Erning deyarli barcha eng katta, halokatli axlat oqimlari vulqonlardan kelib chiqqan laxarlardir. Bunga shaharni suv ostida qoldirgan laharni misol keltirish mumkin Armero, Kolumbiya.

Jokulhlaup

Asosiy maqola: Jokulhlaup

A jokulhlaup muzlikdan chiqqan toshqin. Jokulhlaup - bu Islandiyaning so'zi bo'lib, Islandiyada ko'plab muzliklarning toshqinlari sub-muzlik vulqonlarining otilishi natijasida yuzaga keladi. (Islandiya O'rta Atlantika tizmasining tepasida joylashgan bo'lib, u asosan dengiz osti vulqonlari zanjiri tomonidan hosil qilingan). Qaerda bo'lmasin, jokulhlaups-ning keng tarqalgan sababi muz bilan to'silgan yoki morena - buzilgan ko'llar. Bunday buzilish hodisalari ko'pincha muzliklarning muzning to'satdan ko'lga tushishi natijasida kelib chiqadi, bu esa siljish to'lqinining morena yoki muz to'g'onini buzishiga olib keladi. Buzilish nuqtasi pastga tushganda, jokulhlaup hajmi kattalashishi mumkin qiziqish u o'tadigan vodiydan bo'shashgan cho'kindi jinslar. Kuchli ko'ngil ochish toshqinni axlat oqimiga aylantirishga imkon beradi. Sayohat masofalari 100 km dan oshishi mumkin.

Axlat oqimlari nazariyalari va modellari

Chiqindilarni oqim xususiyatlarini modellashtirish uchun turli xil yondashuvlardan foydalanilgan, kinematik va dinamikasi. Ba'zilar bu erda keltirilgan.

  • Loy oqimlariga taalluqli bo'lgan reologik asosdagi modellar axlat oqimlarini bir fazali bir hil materiallar sifatida ko'rib chiqadilar (Masalan, quyidagilarni o'z ichiga oladi: Bingem, visklastik, Bagnold turi dilatant suyuqlik, tiksotropik, va boshqalar.)
  • To'siq sindirish to'lqini, masalan. Ov,[4] Chanson va boshq.[5]
  • Dumaloq to'lqin, masalan, Takaxashi,[6] Devis[7]
  • Progressiv to'lqin[8]
  • Tarjima qilinadigan tosh to'g'onning bir turi[9]

Ikki fazali

The aralashma nazariyasi, dastlab Iverson tomonidan taklif qilingan[2] va keyinchalik boshqalar tomonidan qabul qilingan va o'zgartirilgan, axlat oqimlarini ikki fazali qattiq suyuqlik aralashmasi sifatida ko'rib chiqadi.

Haqiqiy ikki fazali (axlat) massa oqimlarida ular orasidagi kuchli bog'lanish mavjud qattiq va suyuqlik tezlikni uzatish qaerda qattiq moddalar normal stress tomonidan kamaytiriladi suzish qobiliyati, bu esa o'z navbatida ishqalanish qarshilik, kuchaytiradi bosim gradyani va kamaytiradi sudrab torting qattiq komponentda. Suzish kuchi ikki fazali axlat oqimining muhim jihati hisoblanadi, chunki u oqimning harakatchanligini (uzoqroq masofani) kuchaytirib, ishqalanish qarshiligini pasaytiradi. aralash. Suyuqlik aralashmada suyuqlik mavjud bo'lganda mavjud.[10] Bu qattiq normal stressni, qattiq lateral normal stresslarni va bazalni kamaytiradi kesish stressi (Shunday qilib, ishqalanish qarshiligi) omil tomonidan (), qaerda zichligi nisbat suyuqlik va qattiq fazalar o'rtasida. Zichlik nisbati () katta (masalan, tabiiy chiqindilar oqimida).

Agar oqim neytral ko'taruvchan bo'lsa, ya'ni. , (qarang, masalan, Bagnold,[11] 1954) axlat massasi suyuqlanib, uzoqroq masofani harakatga keltiradi. Bu juda sodir bo'lishi mumkin yopishqoq tabiiy chiqindilar oqadi.[12] Neytral suzuvchi oqimlar uchun, Kulonning ishqalanishi yo'qoladi, lateral qattiq bosim gradyenti yo'qoladi, tortish koeffitsienti nolga teng va qattiq fazaga bazal nishab ta'siri ham yo'qoladi. Bunda cheklovchi ish, qolgan yagona qattiq kuch tufayli tortishish kuchi va shu tariqa suzish kuchi bilan bog'liq bo'lgan kuch.Bu shartlar ostida gidrodinamik qo'llab-quvvatlash zarralar suyuqlik bilan, qoldiq massasi to'liq suyuqlanadi (yoki moylangan ) va juda tejamkor harakat qiladi, uzoq sayohatlarga yordam beradi. Ko'taruvchi oqim bilan taqqoslaganda neytral suzuvchi oqim butunlay boshqacha xatti-harakatlarni ko'rsatadi. Ikkinchi holat uchun qattiq va suyuq fazalar birgalikda harakatlanadi, qoldiq massasi suyuqlanadi, old qismi ancha uzoqlashadi, quyruq orqada qoladi va umumiy oqim balandligi ham kamayadi. Qachon , oqim hech qanday ko'tarilish ta'sirini sezmaydi. Keyin qattiq faza uchun samarali ishqalanish siljish stressi toza bo'ladi donador oqim. Bu holda bosim gradyenti ta'siridagi kuch o'zgaradi, tortishish yuqori bo'ladi va virtual massaning ta'siri qattiq impulsda yo'qoladi. Bularning barchasi sekinlashuvga olib keladi harakat.

Olmaota, Qozog'iston, 1921 yildagi halokatli chiqindilar oqimidan keyin. Bir qator ob'ektlar, shu jumladan Medeu to'g'oni, shu kabi oqimlarning shaharga etib kelishini oldini olish uchun qurilgan.[13]

Zararlarning oldini olish

Axlat oqimining mol-mulkka va odamlarga etib kelishini oldini olish uchun axlat havzasi qurilishi mumkin. Chiqindilar havzalari tuproq va suv resurslarini muhofaza qilish yoki quyi oqimning shikastlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun mo'ljallangan. Bunday qurilishlar eng so'nggi chora deb hisoblanadi, chunki ularni qurish qimmatga tushadi va yillik texnik xizmat ko'rsatishni o'z zimmasiga oladi.[14] Bundan tashqari, qoldiq havzalari faqat tog'li erlarni quritadigan oqimlarning bir qismidan chiqadigan oqimlarni ushlab turishi mumkin.

Potentsial ravishda qoldiqlarni yadroga aylantirishi mumkin bo'lgan bo'rondan oldin, prognozlash tizimlari ko'pincha suv havzasida axlat paydo bo'lishi ehtimolini aniqlab berishi mumkin;[15] ammo, safarbar qilingan cho'kindi miqdorini va shu sababli, ma'lum bir bo'ron uchun yadroga aylanishi mumkin bo'lgan axlat oqimlarining umumiy hajmini va chiqindilar havzalarining quyi oqimdagi jamoalarni himoya qilish qobiliyatiga ega bo'lish-qilmasligini taxmin qilish qiyin bo'lib qolmoqda. Ushbu muammolar chiqindilar oqimini tog'li front jamoalari uchun ayniqsa xavfli qiladi.[16]

Ommaviy madaniyatda

1989 yilda, uning katta qismining bir qismi sifatida Devid Gordonning Qo'shma Shtatlariva keyinchalik, 1999 yilda, uning bir qismi sifatida Yolg'onchining tarjimai holi, xoreograf Devid Gordon musiqasini birlashtirdi Garri Partch va so'zlari John McPhee dan Tabiatni boshqarish, Norma Fire tomonidan o'qilgan, "Chiqindilar oqimi" deb nomlangan raqsda, "katta L.A. loy toshqini paytida oilaning boshidan kechirgan voqealari haqida tasodifiy hikoya ..."[17]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

Izohlar

  1. ^ D.M. Morton, R.M. Alvarez va RH Kempbell. "TUG'IB-G'ARBIY KALIFORNIYA TO'G'RISIDAGI SUPLIKNING XAVFSIZLIK XARITALARI" (03-17 USGS 2003 yildagi ochiq faylli hisobot)
  2. ^ a b "Iverson, R.M., 1997, Chiqindilar oqimi fizikasi, Geofizika sharhlari, 35 (3): 245-296" (PDF). Arxivlandi asl nusxasi (PDF) 2013-06-03 da. Olingan 2013-10-18.
  3. ^ Pierson, Tomas S Kichik suv havzalarida dala dalillaridan chiqindilar oqimi va toshqinlarni farqlash. AQSh Ichki ishlar vazirligi, AQSh Geologik xizmati, 2005 yil.
  4. ^ Ov, B. (1982). "Dam-Break muammolari uchun asimptotik echim." Jl of Hyd. Div., Ish yuritish, AEX, jild. 108, № HY1, 115-126 betlar.
  5. ^ Xubert Chanson, Sebastien Jarny va Filipp Kussot (2006). "Tiksotropik suyuqlik to'g'onining buzilishi to'lqini". Shlangi muhandislik jurnali. 132 (3): 280–293. doi:10.1061 / (ASCE) 0733-9429 (2006) 132: 3 (280).
  6. ^ Takaxashi, T., 1981. Chiqindilar oqimi, Annu. Rev. Fluid Mech., 13, 57-77.
  7. ^ Devis, RH 1986. Katta chiqindilar oqadi: so'l-yopishqoq muammo. Acta Mechanica, 63, 161-178.
  8. ^ Hungr, O. 2000. Bir xil progressiv oqim nazariyasidan foydalangan holda chiqindilar oqimining keskin o'sishini tahlil qilish. Er yuzidagi jarayonlar va er shakllari, 25, 483–495
  9. ^ Coleman, P. F., 1993. Axlat jarrohlik fenomenasining yangi izohi (mavhum), Eos Trans. AGU, 74 (16), SpringMeet. Qo'shimcha., 154.
  10. ^ E. B., Pitman; L. Le (2005). "Qor ko'chkisi va qoldiqlari oqimining ikkita suyuqlik modeli". Qirollik jamiyatining falsafiy operatsiyalari A. 363 (1832): 1573–1602. Bibcode:2005 yil RSPTA.363.1573P. doi:10.1098 / rsta.2005.1596. PMID  16011934. S2CID  17779815.
  11. ^ R. A. Bagnold (1954). "Nyuton suyuqligidagi katta qattiq sharlarning tortishishsiz dispersiyasi bo'yicha kesish" tajribalari. Qirollik jamiyati materiallari A. 225 (1160): 49–63. Bibcode:1954RSPSA.225 ... 49B. doi:10.1098 / rspa.1954.0186. S2CID  98030586.
  12. ^ B. W., McArdell & P. ​​Bartelt, J. Kowalski (2007). "Bazal kuchlar va qoldiq oqimidagi suyuqlik teshiklarining bosimini dalada kuzatish". Geofiz. Res. Lett. 34 (7): L07406. Bibcode:2007 yilGeoRL..34.7406M. doi:10.1029 / 2006GL029183.
  13. ^ Yakob, Matias; Hungr, Oldrix (2005). Chiqindilar oqimi xavfi va u bilan bog'liq bo'lgan hodisalar. Chiqindilarni oqim xavfi va shunga o'xshash hodisalar. Springer. 38-39 betlar. Bibcode:2005dfhr.book ..... J. ISBN  3-540-20726-0.
  14. ^ "Chiqindilar havzalari". AQSh baliq va yovvoyi tabiat xizmati. Olingan 30 yanvar 2013.
  15. ^ Staley, DM, Negri, JA, Kin, JW, Laber, JL, Tilleri, A.C. va Youberg, AM, 2017. Qo'shma Shtatlarning g'arbiy qismida yong'in chiqqandan keyin oqimlarni hosil qilish uchun fazoviy aniq yog'ingarchilik intensivligi va davomiyligi chegaralarini bashorat qilish. Geomorfologiya, 278, 149-162 betlar.
  16. ^ Kean, JW, Staley, DM, Lancaster, JT, Rangers, F.K., Swanson, BJ, Coe, JA, Hernandez, J.L., Sigman, AJ, Allstadt, K.E. va Lindsay, D.N., 2019. 9-yanvar, 2018 yil Montecito qoldiqlari oqimi hodisasida suv toshqini, oqim dinamikasi va zarar, Kaliforniya, AQSh: Yong'in chiqqandan keyin xavfni baholash uchun imkoniyatlar va muammolar. Geosfera, 15 (4), s.1140-1163.
  17. ^ Tobias, Tobi. "Raqs: Bayroqni yoqish" Nyu York (1989 yil 20-noyabr), 116-bet; Jovitt, Debora. "Oldinga shoshiling. Orqaga qarang." Qishloq ovozi (1999 yil 21-dekabr)

Qo'shimcha o'qish

Tashqi havolalar