Болота и заболоченные земли

 

 

Таблица3

  Долговечность  камня в городских условиях (в  годах)

 

 

 

2. Болота и  заболоченные  земли.

 

Болотами называют избыточно увлажненные  участки земной поверхности с развитой на них болотной растительностью и покрытые торфянниками. В том случае, когда избыточно увлажненные участки земли не имеют слоя торфа или его слой не превышает 30 см, такие участки называют заболоченными землями.

В нашей стране болота и заболоченные земли занимают около 10%  всей площади  (Северные районы, Белоруссия, Сибирь.)  Они более свойственны долинам  рек, побережьям озер, многолетней мерзлоте.

Болота. По своему происхождению, или, иначе говоря, по условиям питания водой, болота подразделяют на низинные и верховые. Низинные болота в свою очередь разделяют на ключевые и пойменные.

Низинные болота питаются грунтовой, речной или озерной водой, а также дождевыми и талыми водами. Для верховых болот основным источником воды являются атмосферные осадки и талые воды. В соответствии с условиями питания низинные болота образуются заторфованием водоемов, а верховые — заболачиванием участков земли.

 Типы болот: а—низинное;   б~— верховое;   / — водоупорная   порода;   2 — вода;   3 — торф;   4 — ил;   5 — заболоченная  земля;   6' — уровень   грунтовой   воды

Заторфование начинается с берегов мелководного озера или медленно текущей речки. На этих участках разрастается болотная растительность (осока, тростник и др.). Отмирая, растения падают на дно водоема, где из-за недостатка кислорода они не сгнивают, а скапливаются и образуют залежи торфа. Водоем постепенно мелеет, открытая водная поверхность сужается и, наконец, полностью заторфовывается. Под торфом обычно лежит сапропель, т. е. гнилостный ил. Заторфовывание водоема может происходить другим путем — образованием сплавины, т. е. растительного ковра на поверхности воды. Сплавина состоит из мхов. Зарастание водоема идет постепенно, от берегов к середине озера. На дне водоема в этот момент отлагается сапропель.

Болота часто образуются в местах выхода на поверхность подземных вод, где отсутствует возможность оттока воды. Это ключевые болота, имеющие малую площадь распространения. Болота речных долин называют пойменными.

Заболоченные земли формируются  на участках земной поверхности, где близко к ней залегают водоупорные слои, или водоупоры, на данном участке имеют чашеобразный прогиб. На заболоченных землях грунтовые воды постоянно имеют высокий уровень, который почти сливается с поверхностью земли. Вода обычно застойная, без движения. Заболоченные земли наиболее типичны районам многолетней мерзлоты.

Болота являются неблагоприятными местами для строительства зданий и сооружений. На заболоченных землях вопросы строительства решаются легче, так как эти неблагоприятные грунты можно полностью убрать до прочного дна. Для определения возможности строительства важно знать происхождение болота и его основные характеристики (глубина, рельеф дна, площадь и т. д.). Наиболее легко осушаются верховые болота. Глубина болотных отложений имеет решающее значение для выбора типа фундамента и всей конструкции сооружения. По глубине болота подразделяют на мелкие — до 2 м, средние — 2—4 м и глубокие — более 4 м. При строительстве на мелких болотах, когда фундамент будет опираться на твердое дно, наибольшее значение имеет рельеф дна болота. Наиболее благоприятный — случай с ровным, горизонтальным дном. При значительных уклонах дна может произойти сползание фундамента.

Болотные отложения в большинстве  случаев представлены торфом, под  которым на твердом дне залегает сапропель. Сжимаемость торфа неравномерна и очень велика. Она в 60 раз  больше сжимаемости песка и в 5 раз больше глины. При мощности более 5 м плотный торф дает осадку 0,15—0,25 м, а неплотный и разжиженный — 0,5—3,5 м. Это во многих случаях исключает возможность возведения каких-либо сооружений или требует устройства искусственных оснований, таких, как, например, песчаные и гравийные одушки. Нередко приходится толщину болотных отложений прорезать сваями.

Среди болотных отложений распространены илы, а среди них :апропель в виде студневидной массы. Сапропель при передаче на кего давления вытекает из-под фундамента или отжимается в стороны, если давление передается через слой торфа. Растекаемость :сапропеля зависит от его влажности. При высыхании сапропель сильно сокращается в объеме, твердеет и не размокает в воде.

 

 

3.Задача.

 

 

 

В соответствии с заданием 3 варианта необходимо определить  Q —расход воды или количество фильтрующейся воды через поперечное сечение F в единицу времени, площадь сечения трубки, кажущуюся и действительную скорости.

1.Площадь сечения трубки равна

F = π R² = 3,14*0,06² = 0,011304 м²

2. Фильтрация в полностью водонасыщенных грунтах при ламинарном режиме движения подчиняется закону Дарси

Q = K_Ф* F* ΔH / L = K_ф*F*J,

где Q — расход воды или количество фильтрующейся воды через поперечное сечение F в единицу времени, м³/сут;

           Кф — коэффициент фильтрации, м/сут;

           F — площадь поперечного сечения потока воды или водоносного пласта, м²;

          ΔН = Н₁ –Н₂  — разность напоров, м;

           L— длина пути фильтрации, м;

          J — напорный градиент, равный (Н₁ –Н₂)  / L.

J=(8-6)/2.3=0,8695652

Q = 2.6* 0,011304 * 0,8695652=0,0255569 м³/сут

 

3. Определяем кажущуюся скорость движения воды по формуле

             v_к = Q/F = 0,0255569 / 0,011304 = 2,2608723  м/сут

 

4. Определяем действительную скорость движения воды (фильтрации)  по формуле 

                   v_д = v_к /m = 2,2608723 / 0,2 = 11,304361 м/сут