重力侵蚀
土壤侵蚀原理资料

土壤侵蚀原理资料土壤侵蚀是指水流、风力和重力等自然因素对土壤表面的物质的迁移和剥蚀过程。
土壤侵蚀的原理可以归纳为水力侵蚀、风力侵蚀和重力侵蚀三大类,它们在不同的地质、气候和土地利用条件下起作用。
第一,水力侵蚀。
水力侵蚀是指水流冲刷或溢流对土壤的破坏和剥蚀。
这种侵蚀形式是最普遍和最严重的一种土壤侵蚀形式。
水力侵蚀分为径流冲刷和地表径流两种。
径流冲刷是指水流在地表上直接冲刷土壤,主要发生在坡面和沟壑中。
地表径流是指超过土壤持水能力时,多余的水流在地表流动,形成地表径流溢流,并带走土壤颗粒。
水力侵蚀的主要影响因素包括坡度、土壤水分、土壤结构和植被覆盖等。
在降雨较多、土壤水分过饱和或缺乏植被覆盖的地区,水力侵蚀往往较为严重。
第二,风力侵蚀。
风力侵蚀是指风对土壤的破坏和剥蚀作用。
风力侵蚀主要发生在干旱和半干旱地区,尤其是沙漠和荒漠地区。
风力侵蚀的主要形式有风蚀、风积和风抛三种。
风蚀是指风吹走和剥蚀土壤表面的颗粒,形成裸露的地面。
风积是指风吹来的土壤颗粒在障碍物(如植物、岩石等)后停下来沉积。
风抛是指风将沉积在地面上的土壤颗粒再次飞扬,形成新的沙丘和沙尘暴。
风力侵蚀的影响因素包括风速、土壤颗粒大小、土壤湿度、植被覆盖和地表覆盖物等。
第三,重力侵蚀。
重力侵蚀是指由于地形起伏引起的土壤移动和剥蚀。
重力侵蚀主要包括坡面侵蚀和坡底侵蚀两种形式。
坡面侵蚀是指坡面上的水流和重力共同作用下,土壤发生蠕动、滑动或溜滑等移动形式,导致土壤剥蚀。
坡底侵蚀是指坡脚处的沉积物被水流冲刷或冲刷而形成的坡脚沟进一步向上发展,从而造成坡面土壤的剥蚀。
重力侵蚀的发生主要受坡度、土壤性质、降雨强度和土地利用方式等因素的影响。
综上所述,土壤侵蚀的原理主要包括水力侵蚀、风力侵蚀和重力侵蚀三种形式。
这些侵蚀形式在不同的地质、气候和土地利用条件下相互作用,导致土壤的流失和剥蚀。
了解土壤侵蚀的原理有助于我们采取相应措施来防止土壤侵蚀,保护耕地和自然环境。
重力侵蚀的类型与区别

蠕动的影响因素
2.粘土含量 碎屑中粘土含量越多,蠕动现象越明 显 3.坡度 蠕动可发生在各种坡度的坡面上,但 o o 以25 -30 的坡地最为明显
蠕动
危害:小则电线杆、树木倾倒,大 则房屋破坏,地下管道扭裂,水坝 变形甚至完全破坏
泻溜
崖壁和陡坡上的土石风化碎屑在重 力作用下沿坡面的下泻现象 泻溜是坡地发育的一种方式
谢 谢
1.地形条件(坡度和坡地相对高度) (1)坡度对崩塌的影响最为明显。 o 一般大于33 的山坡不论岩屑大小都 将可能发上移动 (2)坡地相对高度和崩塌的规模有 关。一般相对高度超过55米时,就 可能发生大型崩塌
崩塌的形成条件
2.地质条件 岩石中节理,断层,地层产状和岩 性对崩塌有直接影响 在节理和断层发育的山坡岩石破碎, 易发生崩塌 软硬岩层的地层呈互层时,软岩层 易风化,使坚硬岩层形成陡壁或突 出成悬崖发生崩塌
滑坡3Leabharlann o-36o滑坡的形成条件斜坡的高度,陡度、外形、物质组 成、地质结构和地下水是决定滑坡 动力大小的主要因素
滑坡的形成条件
1.凸形山坡比凹形山坡更易产生滑坡 2.外貌起伏平缓,坡度不大,植被覆 盖较好的山坡不易发生滑坡 3.沙土和黏土的相间层中黏土面上常 形成潜流,促进滑坡形成 4.土体中的鳞片及片状矿物,较易发 生滑动
崩塌的形成条件
3.气候条件 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 短时间内就会被风化,继而加快崩 塌形成的时间
崩塌
危害:造成河流堵塞,阻碍航运, 毁坏建筑物或村镇以及引起波浪冲 击沿岸等
滑坡
斜坡上土体下滑力大于抗滑力时, 土体沿着一定的滑动面发生的位移 现象 o o 滑坡发生的坡度一般为30 -40
城固县人为活动下的重力侵蚀探究及防治

城固县人为活动下的重力侵蚀探究及防治摘要:城固是一个山青水秀、居住环境优越的县城,但是在这山清水秀的外衣下却隐藏着令人担忧的重力侵蚀问题,地质条件的独特加上近些年来人为活动的逐渐频繁,使这个问题越来越突显。
在探索和分析其成因的过程中提出有效的保护和防治方法,对城固的生态文明建设及可持续反战之路具有十分重要的意义。
关键词:重力侵蚀;人为活动;成因;措施;可控性;城固县南依巴山,北靠秦岭,县域南北长而东西窄,汉江穿境而过,形成了两山夹一江的地势格局。
气候温和,四季交替明显,雨量充沛,因此县域内林木茂密,草坡葱郁,地表的基岩和土壤都能被较好地保护。
但是随着新中国成立后,医疗和生活水平的提高,城固县人口不断增加,加之改革开放后的以经济建设为中心,使人为活动逐渐频繁,而由人们生产生活等活动造成的土壤侵蚀问题逐渐的显现了出来。
1、重力侵蚀的成因一切事物的发展,内因是决定因素,外因是条件,外因必须通过内因而起作用,城固县的重力侵蚀也是这个道理,比较常见的类型有泻溜、崩岗、滑坡。
1.1 自然条件是外因在城固,秦巴山区多以千枚岩、砂岩、花岗岩为主,这些岩石都极易风化。
在风化残积层上容易堆积不同成因的各种类型的粘质土,这些粘质土中又含有较多的有机质,有机质本身的吸水性较强,加之降水从上至下,下渗后的通过残积层裂隙聚集在粘土质中的有机质上,当饱和时就会使粘质土发生软化,形成浸润的滑动面,促使岩石土体位移。
雨量充沛且时空分配不均也是造成城固重力侵蚀的外因之一,根据统计数据,一般情况下,平川区年均降雨量在700-800mm,而秦巴浅山区年均降雨量在800-900mm,且与海拔高度成正比关系;一年之中7-9月份的降雨量可占全年的50%以上,而在同一次降雨中,受海拔升高温度下降的影响,秦巴山区明显要多于平川,在时间和空间上过于集中。
降雨强度远远大于地表下渗及沟渠的排水能力,造成水位壅高,流速加快,不断冲刷淘蚀坡脚沟壑,致使山体坡面结构稳定力失衡。
第三章2 壤侵蚀原理2

第三章土壤侵蚀原理一、坡面重力侵蚀应力(一)概念重力侵蚀是以单个落石、碎屑流或整块土体、岩体在重力作用下,沿坡向下运动的一系列现象。
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。
斜坡(包括山坡、岸坡、人工边坡)上松散堆积物或风化基岩,由于本身重量而沿着斜坡向下运动或发生垂直下落,在块体运动中地表水、地下水以及地震等因素往往起促进和触发作用。
块体运动是一种固体或半固体物质的运动,可以是快速运动,也可以是缓慢不易觉察的移动或蠕动。
它既是地质作用的动力,又是地质作用的对象,因为当它沿斜坡向下运动时,一方面破坏沿途可能遇到的基岩,同时运动的物质本身也遭受破坏。
一、坡面重力侵蚀应力(二)块体运动力学分析1 直线破裂面(1)坡面块体运动斜坡表层的岩土体,受多种成因的裂隙分割而成分离体。
该岩土体受地心引力而具有重力,重力向坡下的分力――下滑力与坡面产生摩阻力(见下图)。
一、坡面重力侵蚀应力(二)块体运动力学分析1 直线破裂面图1 块体运动力学图解之一图2 块体运动力学图解之一一、坡面重力侵蚀应力(二)块体运动力学分析1 直线破裂面图中重力G=mg,下滑力T=G·sinθ,摩阻力гp,式中f为摩擦系数.当M处于静止不动时,称静摩阻力,与T大小相等、方向相反,共同作用于坡面上。
若坡度不断增大(图2),下滑力和摩擦阻力同时增加。
而增大是有限度的,当增大到块体与坡面间的最大摩擦阻力时,块体处于极限平衡状态,与此相应的坡角θ称为临界坡角,它反映了块体与坡面间摩擦力大小的性质,因此,又将临界坡角称为该块体与坡面间的内摩擦角。
一、坡面重力侵蚀应力(二)块体运动力学分析1 直线破裂面根据平衡条件可见,摩擦系数可用内摩擦角的正切值表示。
一、坡面重力侵蚀应力(二)块体运动力学分析由于内摩擦角φ反映了块体沿坡面下滑刚起动的坡度,因此,通常也称为松散物质的休止角。
对于松散的砂和岩屑而言,内摩擦角和休止角是一致的,凡是坡角θ小于内摩擦角φ时,不论坡度高有多大,坡面总是较稳定的。
注册土木工程师水利水电工程水土保持专业

水利水电工程水土保持专业1、什么是水土流失?答: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旳破坏和损失,包括水损失与土壤侵蚀、山洪和泥石流等。
2、什么是土壤侵蚀?答:指土壤及其母质在外营力旳作用下剥离搬运和沉积旳全过程。
即水土流失、水土资源旳破坏与损失,包括:水损失(径流损失、渗漏损失、蒸散损失);土流失(倒塌、滑坡、风蚀);水+土旳流失(水蚀);水土混合流失(泥石流);土地资源旳破坏和土地旳生产力下降(荒漠化、沼泽化、盐碱化等)。
3、土壤侵蚀根据外营力可分为哪几类?答:土壤侵蚀基本以侵蚀外营力为根据进行划分,同步考虑侵蚀形式和防治特点,土壤侵蚀旳分类如下:答:溅蚀是指裸露旳坡地受到雨滴旳击溅而引起旳土壤侵蚀现象。
它是在一次降雨中最先导致旳土壤侵蚀。
裸露旳坡地受到较大雨滴打击时,表层土壤构造遭到破坏,把土粒溅起,溅起旳土粒落回坡面时,坡下比坡上落得多,因而土粒向坡下移动,伴随雨量旳增长和溅蚀旳加剧,地表往往形成一种薄泥浆层,再加之汇合成小股地表径流旳影响,诸多土粒随径流而流失,这种现象常称为溅蚀。
溅蚀破坏土壤表层构造,堵塞土壤孔隙,制止雨水下渗,为产生坡面径流和层状侵蚀发明了条件。
5、什么是面蚀?答:面蚀是指由于分散旳地表径流冲走坡面表层土粒旳一种侵蚀现象,探视土壤侵蚀中最常见旳一种形式。
由于面蚀面积大,侵蚀旳又是肥沃旳表土层,因此对农业生产旳危害很大。
根据面蚀发生旳地质条件、土地运用现实状况旳不一样及其体现旳形态差异,又可以分为层状面蚀、鳞片状面蚀、砂粒化面蚀和细沟状面蚀四种。
6、什么是沟蚀?答:沟蚀是指由汇集在一起旳地表径流冲刷破坏土壤及其母质,形成切入地表及如下沟壑旳土壤侵蚀形式。
面蚀产生旳细沟,在集中旳地表径流侵蚀下继续加深、加宽、加长,当沟壑发展到不能为耕作所平复时,即变成沟蚀。
沟蚀形成旳沟壑成为侵蚀沟。
7、沟蚀可分为哪几类?答:根据沟蚀程度及体现形态,沟蚀可以分为浅沟侵蚀、切沟侵蚀和冲沟侵蚀等不一样类型。
重力侵蚀

被山洪和泥石流冲毁的桥梁,四川杵坭乡内共7 座桥梁被冲毁,交通破坏严重
这是杵坭乡灾区一座被山洪和 泥石流冲毁的房屋
2005年6月黑龙江宁安市洪灾:
暴雨洪水泥石流造成117人死亡。2005年 6月10日下午,黑龙江省宁安市沙兰镇沙兰 河上游突降暴雨,瞬间形成洪峰,并引发 泥石流,沙兰镇中心小学被淹。21日,宁 安洪灾现场救灾指挥部召开新闻发布会,宣 布此次宁安沙兰镇洪灾死亡人数最终确定 为117人,其中学生为105人
崩岗:
崩岗是我国南方广东、江西等省风化花岗岩地区特有 的现象。在这些地区,由于气温高、降雨多,山区、 丘陵区的风化花岗岩深50~60米或更深,由松散的石 英颗粒组成。当地面有林草植被覆盖时,不会有崩岗 发生,一旦地面植被破坏,暴雨中坡面水流集中到浅 沟,很快形成切沟和冲沟。沟头和沟壁的风化花岗岩 石英颗粒大片大片地崩塌下来形成“崩口”。崩口逐 步发展到宽、深20~30米到40~50米,长100~200米 甚至400~500米。
滑坡(slide)
当雨水渗透至底部,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,土体 下滑力大于抗滑力时,土体沿着一定滑动面 产生的位移现象
滑坡
崩塌
崩塌
滑坡
滑 坡
2005年5月1日晚8时30分左右,重庆市武隆县 城仙女路西段发生山体滑坡,一幢9层居民楼 被跨塌的岩石掩埋,楼内居住有25户人家, 约76人。专家认为,生还希望渺茫……
电站被冲垮
四川省阿坝州小金县汗牛乡“7· 17”泥石流自然灾害
2009年7月17日凌晨1时50分,受连续强降 雨影响,四川省阿坝州小金县于牛乡足木村热希沟 突发泥石流灾害,造成江西省对口援建小金“美汗 路”C标段4名施工人员死亡、1名施工人员失踪, 小金县汗牛乡、窝底乡、潘安乡农业、交通、电力、 通讯等不同程度受灾,直接经济损失1 686万元。
重力侵蚀发生的条件

重力侵蚀发生的条件
重力侵蚀是地表岩石和土壤逐渐被重力作用下的各种形式运移和侵蚀的过程。
它是地质作用中最常见和普遍的一种。
重力侵蚀发生的条件有多个因素。
首先是地形条件。
陡峭的地形和大的高程梯度提供了重力侵蚀所需的斜坡,加速了岩石和土壤的运动。
其次是气候条件。
气候因素对重力侵蚀的影响很大。
降雨量多、植被稀疏或缺失的地区更容易受到重力侵蚀的影响。
降雨的冲刷力有利于岩石和土壤的运动。
第三是岩性条件。
不同的岩石类型具有不同的抗侵蚀性能。
易侵蚀的松散岩石和土壤更容易被重力作用下的侵蚀移动。
此外,地震、火山喷发和其他地质活动也可以导致重力侵蚀的发生。
这些地质活动会改变地表的地形,加速重力侵蚀的过程。
总结起来,重力侵蚀发生的条件包括:陡峭的地形、大的高程梯度、多雨且植被稀疏的气候、易侵蚀的岩石和土壤以及地质活动等因素。
这些条件相互作用,使得重力侵蚀成为地表物质运动和地形变化的重要过程。
2(4)_重力侵蚀

4.2 崩塌
一、崩塌作用方式
斜坡上的岩屑或块体在重力作用下,快速向下
坡移动称为崩塌。
崩塌过程按块体的地貌部位和崩塌形式又可分为
山崩、塌岸和散落。
一、崩塌作用方式
1、山崩 山崩是山岳地区常发生的一种大规模崩塌现象,崩塌体 能达数十万立方米。山崩常阻塞河流、毁坏森林和村镇。山 崩时大块崩落和小颗粒散落是同时进行的。 2、塌岸
由于整体下滑,土体大体还保持着原有结构,它以滑动面 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,它圈定了滑坡作用范围。 滑坡体的规模大小不一,从十几立方米到几亿立方米。
二、滑坡形成条件
(1)斜坡的地貌特征
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。
运动过程十分缓慢,不易觉察。移动的速度 每年小的只有若干毫米,大规模和性质,可以将蠕动划分为两 大类型,即疏松碎屑物的蠕动与岩层蠕动。
1、松散层蠕动(土屑或岩屑蠕动)
斜坡上松散岩屑或表层土粒,由于冷热、干湿变化而引起
体积胀缩,并在重力作用下常常发生缓慢的顺坡向下移动。
一般外貌起伏和缓、坡度不大、植被覆盖较好的山坡, 大多是比较稳定的。
但在高陡的山坡或陡崖,斜坡上部的软弱面形成临空 状态,加大了滑动力并减小了抗滑力,使斜坡上部土 体或岩体处于不稳定状态,容易产生滑坡。
4.4 错落
一、错落的特征
1、概念 错落是指陡崖、陡坎、陡坡沿一些近似垂直的破裂面发 生整体下坐位移。它的特征是垂直位移量大于水平位移量。
错落体比较完整,大体上保持了原来的结构和产状。
错落体在形态上呈阶梯状,常常只有一级,多级的较少。
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泥石流的分类
泥石流 泥石流 泥流 固体物质以粘土和粉沙等细颗 粒为主,并含有一定量的砾石 仅含有少量石块,且粘性较大 泥石流中固体物质主要是质 地坚硬的大块石,泥浆浓度 很稀时称为石洪
水石流
泥 流
泥流流动
泥石流堆积
泥石流堆积
泥石流堆积
泥石流堆积
石洪堆积
石洪堆积
泥石流中携带的巨石
泥石流的危害
泻溜:表土层受风化作用,剥蚀成粗颗粒,脱 离母体,其下部没有任何支撑,由其自身的重 量经常地、分散地泻溜到沟中,随水冲走。
陷穴:
陷穴:黄土高原地区特有的侵蚀现象。陷穴 外形像土质水井一样,大致呈圆形的穴口, 直径2~3米或5~6米,穴深5~6米,甚至 20~30米,有的下部与沟底相通。
陷穴 泻溜
复习思考题:
1 比较本章所学的四大类侵蚀的异同点。 2 根据本章所讲述的内容,并结合家乡的情况谈 谈家乡所在地的侵蚀状况和侵蚀发生的原因,可 以采取哪些措施治理土壤侵蚀?
这次事故的原因主要有以下几点: 第一,出事楼房后的山体岩石是泥质、钙质砂岩,经过强烈 风化作用后,已呈碎块状。出事前下了雨,是诱发岩崩的外因 之一。 第二,楼房背靠陡坡,面临国道,修公路时坡体已经被挖成 约60度,建房子时又被挖到了70多度,这样的坡度很容易 发生滑坡,不应该建筑房屋。 第三,楼房后的挡土墙厚度不够,形状也不合理,不能有效 抵抗滑坡,只能遏制岩石风化。业主恐怕没有想到应该作抗滑 设计,或者是想到了也拿不出钱。成都山地所曾为四川泸州一 个小型滑坡体设计了护壁,工程造价就在200万元以上。 第四,业主和住户事先都觉得有滑坡的危险,但不知道滑坡 究竟会不会发生,这说明他们缺乏必要的防灾减灾知识。
陷 穴(甘肃中川)
309国道部分地段路基陷穴
庆阳县老公路边陷穴
陷穴产生的原因:
由于黄土有垂直节理性,而且土中富含易溶于水的 碳酸盐,当地面低洼处积水以后,沿着垂直节理向下 渗透,将土体中的碳酸盐溶解,形成更易透水的上下 通道,水流在地下与沟底相通,将土粒逐步带到沟中, 穴的下部逐渐空虚,上部土体由于自身重量没有支撑 就垂直下坠,致使陷穴越来越深。有的地方沟头或沟 边出现一连串陷穴,发展的结果即成为沟壑的一部分。
第三节 重力侵蚀(gravitational erosion)
重力侵蚀发生原理 重力侵蚀分类 重力侵蚀影响因素
重力侵蚀定义
坡面上的风化碎屑或不稳定岩体、土体在重力作用下 导致崩塌、错落、滑坡及蠕动。
一 重力侵蚀发生的原理
1 坡面上块体的运动
θ
N T
θ
坡面上块体受到的力:重力、坡面的支 持力、静摩擦力
2005年7月1日,这是杵坭乡灾区受灾 最严重的地方——杵坭村3组。
被山洪和泥石流冲毁的桥梁,四川杵坭乡内共7 座桥梁被冲毁,交通破坏严重
这是杵坭乡灾区一座被山洪和 泥石流冲毁的房屋
2005年6月黑龙江宁安市洪灾:
暴雨洪水泥石流造成117人死亡。2005年 6月10日下午,黑龙江省宁安市沙兰镇沙兰 河上游突降暴雨,瞬间形成洪峰,并引发 泥石流,沙兰镇中心小学被淹。21日,宁 安洪灾现场救灾指挥部召开新闻发布会,宣 布此次宁安沙兰镇洪灾死亡人数最终确定 为117人,其中学生为105人
崩岗:
崩岗是我国南方广东、江西等省风化花岗岩地区特有 的现象。在这些地区,由于气温高、降雨多,山区、 丘陵区的风化花岗岩深50~60米或更深,由松散的石 英颗粒组成。当地面有林草植被覆盖时,不会有崩岗 发生,一旦地面植被破坏,暴雨中坡面水流集中到浅 沟,很快形成切沟和冲沟。沟头和沟壁的风化花岗岩 石英颗粒大片大片地崩塌下来形成“崩口”。崩口逐 步发展到宽、深20~30米到40~50米,长100~200米 甚至400~500米。
滑坡(slide)
当雨水渗透至底部,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,土体 下滑力大于抗滑力时,土体沿着一定滑动面 产生的位移现象
滑坡
崩塌
崩塌
滑坡
滑 坡
2005年5月1日晚8时30分左右,重庆市武隆县 城仙女路西段发生山体滑坡,一幢9层居民楼 被跨塌的岩石掩埋,楼内居住有25户人家, 约76人。专家认为,生还希望渺茫……
N1 G
τp
坡面上块体的受力分析图
2 坡面上有破裂面的块体的运动 (1)直线破裂面的块体运动
(2)圆弧破裂面的块体运动
二 重力侵蚀的形式
蠕动
泻溜 陷穴 重力侵蚀 滑坡 崩塌
蠕动(wriggle)
蠕动:指斜坡上的土体、岩体和它们的风化碎 屑物质在重力作用下,顺坡向下发生缓慢移动 的侵蚀现象。
泻 溜(scatter flow)
电站被冲垮
四川省阿坝州小金县汗牛乡“7· 17”泥石流自然灾害
2009年7月17日凌晨1时50分,受连续强降 雨影响,四川省阿坝州小金县于牛乡足木村热希沟 突发泥石流灾害,造成江西省对口援建小金“美汗 路”C标段4名施工人员死亡、1名施工人员失踪, 小金县汗牛乡、窝底乡、潘安乡农业、交通、电力、 通讯等不同程度受灾,直接经济损失1 686万元。
第四节
混合侵蚀
泥石流定义
泥石流形成的条件
泥石流发生特点 泥石流的影响因素 泥石流的分类
泥石流的危害
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形式,在生产 上常称混合侵蚀为泥石流。
泥石流形成条件
1 有充足的固体碎屑物
2 有充足的水源 3 地形条件
泥石流的特点
1 突发性和灾变性 2 波动性和周期性 3 群发性和强烈性