Под рельефом
земной поверхности понимают совокупность всех ее форм.Для изображения рельефа на топографической карте применяют горизонтали, отметки высот и условные знаки. Изображение рельефа горизонталями позволяет распознать по карте формы и элементы рельефа, выявить их взаимосвязи и получить характеристику его. Рисунок горизонталей и их взаимное расположение передают (рис 1).
рисунок 1
Рельеф местности весьма разнообразен. Наиболее основные :
Гора - возвышенность на земной поверхности в виде купола или конуса; изображается замкнутыми, опоясывающими одна другую горизонталями (см. рис. 2. а). Указатели направления ската расположены с наружной стороны, причем различают в точке С вершину, в точках А и В - подошвы горы, по линии АС - пологий скат, а по линии ВС крутой скат. Если скат из пологого переходит в крутой, то он называется обрывом.
рисунок 2
Утесом называется очень крутой обрыв.
Котловина - углубление, закрытое со всех сторон; изображается такими же замкнутыми горизонталями, что и гора, но указатели направления ската обращены внутрь, в сторону дна котловины. В ней различают по линиям KL и MN - скаты или бока и LM- дно котловины (рис. 2, б).
Холм, впадину или котловину можно определить по указателям ската — бергштрихам (рис. 2). Так, если бергштрих (короткая черточка) направлена во внешнюю сторону, то это холм, если во внутреннюю - котловина.
Лощина (рис. 2, в) - впадина желобообразной формы. В ней различают скаты по линиям аb и cd и дно лощины, по которому пролегает линия тальвега АB. Тальвег обычно является ложем водостока. Лощину с широкими и пологими скатами называют долиной, а в узкую и глубокую лозину в горных районах называют ущельем. Расположенные по склонам лощин площадки, имеющие вид уступа или ступени с горизонтальной поверхностью называют террасами.
Горизонтали, выявляющие лощину, обращены выпуклостью к более возвышенной части местности. Узкая лощина с ответвлениями называется оврагом.
Хребет - (отрог, увал) изображается системой вытянутых U - образных горизонталей (рис. 1). Это форма рельефа, противоположная лощине.
Если через точки, где горизонтали имеют наибольшую крутизну провести линию, то она отделит склоны (скаты) противоположных направлений. Это будет водораздельная линия.
Седловина - местность, у которой две противоположные стороны повышаются и две другие противоположные стороны понижаются (рис. 2, г). Точка С - точка седловины.
Рельеф. Основные формы рельефа.
Рельефом называется совокупность неровностей суши, дна океанов и морей, разнообразных по очертаниям, размерам, происхождению, возрасту истории развития.
К основным формам рельефа относятся.
Гора - это возвышающаяся над окружающей местностью конусообразная форма рельефа. Наивысшая точка её называется вершиной. Вершина может быть острой - пик или в виде площадки - плато. Боковая поверхность состоит из скатов. Линия скатов с окружающей местностью называется подошвой или основанием горы.
Котловина - форма рельефа, противоположная горе, представляющая собой замкнутое углубление.Самая низкая точка ее - дно. Боковая поверхность состоит из скатов; линия их слияния с окружающей средой местностью называется бровкой.
Хребет - это возвышенность, вытянутая и постоянно понижающаяся в каком-либо направлении. У хребта два склона; в верхней части хребта они сливаются, образуя водораздельную линию, или водораздел.
Лощина - форма рельефа, противоположная хребту и представляющая вытянутое в каком-либо направлении и открытое с одного конца постоянно понижающееся углубление. Два ската лощины, сливаясь между собой в самой низкой части ее образуют водосливную линию или тальвег,по которой стекает вода, попадая на скаты. Разновидностями лощины являются долина и овраг.
Седловина - это место, которое образуется при слиянии скатов двух соседних гор. Иногда седловина является местом слияния водоразделов двух хребтов. От седловины берут начало две лощины, распространяющиеся в противоположных направлениях. В горной местности через седловины обычно пролегают дороги или пешеходные тропы, поэтому седловины в горах называют перевалами.
Изображение рельефа на планах и картах.
Для решения инженерных задач изображение рельефа должно обеспечивать: во-первых, быстрое определение с требуемой точностью высот точек местности, направления крутизны скатов и уклонов линий; во-вторых, наглядное отображение действительного ландшафта местности.
Рельеф местности на планах и картах изображают различными способами (штриховкой, пунктиром, цветной пластикой), но чаще всего с помощью горизонталей (изогипсов), числовых отметок и условных знаков.
Кривая линия, соединяющая все точки местности с равными отметками, называется горизонталью.
При решении ряда инженерных задач необходимо знать свойства горизонталей:
1. Все точки местности, лежащие на горизонтали, имеют равные отметки.
2. Горизонтали не могут пересекаться на плане, поскольку они лежат на разных высотах. Исключения возможны в горных районах, когда горизонталями изображают нависший утес.
3. Горизонтали являются непрерывистыми линиями. Горизонтали, прерванные у рамки плана, замыкаются за пределами плана.
4. Расстояние между горизонтальными секущими плоскостями называется высотой сечения рельефа и обозначается буквой h .
5. Расстояние между соседними горизонталями на плане или карте называется заложением ската или склона.
Другой характеристикой крутизны служит уклон i. Уклоном линии местности называют отношение превышения к горизонтальному проложению. Уклон безразмерная величина.
Различают положительные (возвышающиеся над поверхностью) и отрицательные (углубляющиеся от поверхности) формы рельефа.
Неровности поверхности земной коры могут быть разного порядка.
Величайшие (планетарные) формы рельефа – это океанические впадины (отрицательная форма) и материки (положительная форма)
Площадь земной поверхности 510 млн. км кв. из них 361 млн. кв. км (71 %) занимает и только 149 млн. кв. км (29 %) – суша
Суша распределена среди Мирового океана неравномерно. В Северном полушарии она занимает 39 % площади, а в Южном – всего 19 %.
Материк или часть материка с расположенными вблизи островами называют частью света.
Части света: Европа, Азия, Америка, . Как особую часть света выделяют Океанию – совокупность островов центральной и юго-западной части .
Материки и острова делят единый Мировой океан на части – океаны. Границы океанов совпадают с берегами материков и островов.
Океаны вдаются в сушу морями и заливами.
Море – часть океана, более или менее обособленная от него сушей или возвышенностями подводного рельефа. Бывают окраинные, внутренние, межостровные моря.
Залив – часть океана, моря, озера, глубоко вдающаяся в сушу.
Пролив – сравнительно узкое водное пространство, ограниченное с двух сторон сушей. Наиболее известны проливы: Берингов, Магелланов, Гибралтарский. Пролив Дрейка самый широкий, 1000 км, и глубокий, 5248 м; самый длинный – Мозамбикский пролив, 1760 км.
Планетарные элементы рельефа разделяют на формы рельефа второго порядка – мегаформы (горные сооружения и крупные равнины). В пределах мегаформ выделяют макроформы (горные хребты, горные долины, впадины больших озер). На поверхности макроформ существуют мезоформы (формы средней величины – холмы, овраги, балки) и микроформы (мелкие формы с колебаниями высот несколько метров – барханы, промоины).
Горы и равнины
– обширные участки суши или дна океана, значительно приподнятые и сильно расчлененные. Гора – одиночное поднятие с вершиной, имеющее относительную высоту более 200 м. Большинство таких гор вулканического происхождения. В отличие от горы холм имеет меньшую относительную высоту и более пологие склоны, постепенно переходящие в равнину.
Горные хребты – линейно вытянутые поднятия с четко выраженными склонами и гребнем. Гребневая часть хребта обычно очень неровная, с вершинами и перевалами. Хребты соединяются и пересекаются, образуя горные цепи и горные узлы – наиболее высокие и сложные участки гор. Сочетания горных хребтов, часто сильно разрушенных, межгорных котловин и выровненных возвышенных участков образуют нагорья. По абсолютной высоте различают горы высокие (выше 2000 м), средневысокие (800 – 2000 м) и низкие (не выше 800 м).
Общая закономерность изменения рельефа с высотой – его . Чем выше, тем интенсивнее в горах выветривание. Вершины гор, поднимающиеся выше снеговой линии, несут на себе . Ниже спускаются ледниковые языки, питающие бурные горные потоки, потоки расчленяют склоны глубокими долинами, перемещают вниз насосы. У подножия насосы и осыпающийся со склонов материал склеиваются, сглаживая перегибы склонов, создавая предгорные равнины.
– участки поверхности с малыми различиями высот. Равнины, имеющие абсолютную высоту не более 200 м, называются низменностями; не более 500 м – возвышенными; выше 500 м – нагорными или плоскогорьями. На материках большинство равнин сформировалось на платформах и сложенными пластами осадочного чехла (пластовые равнины). Равнины, возникшие вследствие сноса продуктов разрушения с оставшегося основания гор (цоколя) называются цокольными. Там, где материал накапливается, выравнивая поверхность, образуются аккумулятивные равнины. В зависимости от происхождения равнины бывают морскими, озерными, речными, ледниковыми, вулканическими.
Глубоководные равнины холмистые, волнистые, реже плоские. Значительные толщи осадков накапливаются подножия материкового склона, образуя наклонные равнины. Равнинный рельеф имеет и шельф. Обычно он представляет собой окраину платформы, оказавшуюся под уровнем моря. На шельфе встречаются формы рельефа, возникшие на суше, русла рек, формы ледникового рельефа.
Формирование рельефа Земли
Особенности рельефа Земли
Элементы и формы рельефа
РЕЛЬЕФ ЗЕМЛИ
Земная поверхность – верхняя граница земной коры и литосферы, имеет сложный рельеф в виде различных неровностей: возвышений, равнин и углублений. Определенные сочетания форм земной поверхности, закономерно повторяющиеся на обширных пространствах, имеющие сходное происхождение, геологическое строение и однотипную историю развития называются рельефом. Наука, занимающаяся изучением рельефа, его происхождением и развитием, – геоморфологией.
В геоморфологии рассматривают элементы и формы рельефа, процессы их образования и закономерности размещения. Современный рельеф Земли является внешним выражением внутреннего строения того или иного участка земной коры, осложненного новейшими и современными тектоническими движениями (эндо- генными процессами), а также экзогенными процессами. Таким образом, рельеф является «функцией» трех составляющих: геологических структур, новейших и современных движений, а также экзогенных процессов, происходивших и протекающих на данном участке земной поверхности. Он находится в состоянии непрерывного изменения, скорость которых определяется, прежде всего, скоростью геологических процессов. Геоморфология представляет собой науку, находящуюся на стыке географии и геологии. Первая занимается более обстоятельно исследованием внешних форм рельефа, а вторая – внутренним строением определенных форм и объясняет их происхождение.
Рельеф имеет большое значение для понимания географических закономерностей, протекания экзогенных геологических процессов, а также прикладное значение для строительства.
Элементы и формы рельефа
К элементам рельефа относятся поверхности, линии и точки. Поверхности подразделяются на горизонтальные, наклонные, вогнутые, выпуклые и сложные и образуют форму рельефа. Пересечение поверхностей рельефа происходят по линиямили точкам. Различаются линииводораздельные, водо- сливные, подошвенныеибровки. Наибольшая высота участка в данной местности называется вершиной, самая низкая точка понижений рельефа – донной. Дно понижения гребней хребтов носит название перевальных точек. Из различных сочетаний элементов состоят формы рельефа.
В зависимости от расположения форм рельефа по отношения к плоскости горизонта различают положительные (выпуклые по отношению к плоскости горизонта) и отрицательные (вогнутые) формы рельефа.
К положительным формам рельефа относят:
–материки– крупные участки земной поверхности, выступающие над уровнем Мирового океан, в основе лежит континентальный тип земной коры;
–нагорье – обширная возвышенность, состоящая из системы горных хребтов и
вершин Памир);
–горныйхребет – вытянутая возвышенность с относительными превышениями более 200 м и с крутыми, нередко скалистыми склонами, например хр. Зюраткуль;
–горныйкряж – невысокий горный хребет с более пологими склонами и плоской вершиной, например Донецкий кряж;
–гора – изолированная возвышенность высотой более 200 м, с крутыми склонами и линией максимальных высот, называемой гребнем, например Голая Сопка (Шишка);
–плоскогорье – нагорная равнина, обширная по площади, с плоскими вершинными поверхностями, хорошо выраженными склонами, например Сибирское плоскогорье;
–плато – приподнятая равнина, ограниченная хорошо выраженными, нередко обрывистыми склонами;
–гряда – узкая вытянутая возвышенность с крутизной склонов более 20 градусов и плоскими вершинами, например гряда (кряж) Чернышова на Полярном Урале;
–увал – вытянутая возвышенность значительной длины с пологими склонами
и плоскими вершинными поверхностями;
–холм – обособленная куполообразная или коническая возвышенность с пологими склонами и относительными превышениями менее 200 м;
–курган – искусственный холм;
–бугор – изолированная куполообразная возвышенность с резко выраженной
подошвенной линией, крутизной склонов менее 25 градусов и относительно плоской вершиной;
–конусвыноса – невысокая возвышенность, располагающаяся в устье русла водостоков и имеющая вид усеченного конуса со слабо выпуклыми пологими склонами.
К отрицательным формам (вогнутым) рельефа относят:
–океаныиморя (океаническиевпадины) - крупные участки земной поверхности, расположенные ниже уровня Мирового океан, в основе которых лежат океанический, а по периферии океанов и морей континентальный типы земной коры;
–котловина – понижение значительной глубины с крутыми склонами;
–впадина - неглубокое понижение с пологими склонами;
–долина – вытянутое углубление, имеющее уклон в одном направлении, со
склонами различной крутизны и формы (террасы – рис. 41–43);
– балка – вытянутое углубление значительной длины, имеющее трех сторон
пологие задернованные (или покрытые растительностью) склоны, возникшие на месте состарившегося оврага;
–овраг – вытянутое углубление (глубина и длина оврагов различны) с относительно крутыми и местами отвесными обнаженными склонами;
–промоина – небольшое вытянутое мелкое углубление, имеющее с трех сторон крутые, незадернованные склоны;
–лощинаилиложбинастока – вытянутое углубление с пологими склонами, покрытыми растительностью, и глубиной не более 1…2 метров.
В зависимости от глубины и площади распространения (т.е. размера территории, которую они занимают) формы рельефа делятся на мельчайшие, очень мелкие, мелкие, средние, крупные, крупнейшие и величайшие.
Мельчайшиеформырельефа: борозды, рябь, и др., характеризуются соответствующими размерами – несколькими см по высоте или в глубину, не наносятся на карты и не имеет существенного влияния на строительство.
Оченьмелкиеформырельефа имеют высоту от нескольких дециметров до 2 м (кочки, рытвины, мелкие промоины), наносятся на крупномасштабные карты и учитываются при планировке территории.
Мелкиеформырельефа (микрорельеф)
занимают площади до сотен м2и имеют высоту несколько метров, наносятся на карту с масштабами 1:10 000, 1:5000 и крупнее. Микрорельеф должен учитываться при оценке инженерно-геологических условий строительной площадки.
Средние формырельеф (мезорельеф) прослеживаются по протяжению на тысячи километров при глубине расчленения до 200 м. Такие рельефы изображают- ся на картах масштаба 1:50 000 и позволяют оценить инженерно-геологические условия поселков и микрорайонов. К положительным макрорельефам относятся холмы, бугры, гребни, гряды невысоких возвышенностей, уступы террас на реках, озерах и морях; к отрицательным макрорельефам – неглубокие овраги, балки, ложбины, карстовые воронки и др.
Мелкие и средние формы рельефа нередко имеют «местные названия», например уступы эрозионных террас на Южном Урале называются притесами на р. Ай (рис. 44) и гребнямина р. Юрюзань и др.
Крупныеформырельефа (макрорельеф)
занимают площади в сотни и тысячи км2, отличаются расчленением рельефа по глубине 200...2000 м, отображаются на картах с масштабом 1:100 000 и 1:1 000 000.К положительным макрорельефам относятся горные хребты, горы и горные массивы, например, Зюраткульский и Таганайский (рис. 45) хребты. К отрицательным макрорельефам – большие долины, впадины крупных водоемов, в частности озера Тургояк и Зюраткуль. Макро-рельефы учитываются при размещении крупных территорий строительства.
 |
Крупнейшиеформырельефа (мегарельеф) занимают гигантские площади в сотни тысяч км2с разницей отметок между положительными и отрицательными формами в 500...4000 м, изображаются на картах с масштабом 1:10 000 000. К ним относятся горы, например Уральские горы, Приволжская возвышенность, Прикаспийская низменность (котловина) и их части.
Величайшие (планетарные) формырельефа измеряются миллионами км2, разница в отметках достигает 2500…6500 м. К положительным макрорельефам относятся материки, к отрицательным – океанические впадины, которые имеют под собой различное строение земной коры.
3.2. Рельеф. Основные формы рельефа
Рельеф – форма физической поверхности Земли, рассматриваемая по отношению к её уровенной поверхности.
Рельефом называется совокупность неровностей суши, дна океанов и морей, разнообразных по очертаниям, размерам, происхождению, возрасту и истории развития. При проектировании и строительстве железных, автомобильных и других сетей необходимо учитывать характер рельефа – горный, холмистый, равнинный и др.
Рельеф земной поверхности весьма разнообразен, но все многообразие форм рельефа для упрощения его анализа типизировано на небольшое количество основных форм (рис. 28).
Рисунок 28 - Формы рельефа:
1 - лощина; 2 - хребет; 3, 7, 11 - гора; 4 - водораздел; 5, 9 - седловина; 6 - тальвег; 8 - река; 10 - обрыв; 12 - терраса
К основным формам рельефа относятся:
Гора – это возвышающаяся над окружающей местностью конусообразная форма рельефа. Наивысшая точка её называется вершиной. Вершина может быть острой – пик, или в виде площадки – плато. Боковая поверхность состоит из скатов. Линия слияния скатов с окружающей местностью называется подошвой или основанием горы.
Котловина – форма рельефа, противоположная горе, представляющая собой замкнутое углубление. Самая низкая точка её – дно. Боковая поверхность состоит из скатов; линия их слияния с окружающей местностью называется бровкой.
Хребет – это возвышенность, вытянутая и постоянно понижающаяся в каком – либо направлении. У хребта два склона; в верхней части хребта они сливаются, образуя водораздельную линию, или водораздел .
Лощина – форма рельефа, противоположная хребту и представляющая вытянутое в каком – либо направлении и открытое с одного конца постоянно понижающееся углубление. Два ската лощины; сливаясь между собой в самой низкой части её образуют водосливную линию или тальвег , по которой стекает вода, попадающая на скаты. Разновидностями лощины являются долина и овраг: первая является широкой лощиной с пологими задернованными скатами, вторая – узкая лощина с крутыми обнаженными скатами. Долина часто бывает ложем реки или ручья.
Седловина – это место, которое образуется при слиянии скатов двух соседних гор. Иногда седловина является местом слияния водоразделов двух хребтов. От седловины берут начало две лощины, распространяющиеся в противоположных направлениях. В горной местности через седловины обычно пролегают дороги или пешеходные тропы; поэтому седловины в горах называют перевалами.
3.3. Изображение рельефа на планах и картах
Для решения инженерных задач изображение рельефа должно обеспечивать: во-первых, быстрое определение с требуемой точностью высот точек местности, направления крутизны скатов и уклонов линий; во-вторых, наглядное отображение действительного ландшафта местности.
Рельеф местности на планах и картах изображают различными способами (штриховкой, пунктиром, цветной пластикой), но чаще всего с помощью горизонталей (изогипсов), числовых отметок и условных знаков.
Горизонталь на местности можно представить как след, образованный пересечением уровенной поверхности с физической поверхностью Земли. Например, если представить холм, окружённый неподвижной водой, то береговая линия воды и есть горизонталь (рис. 29). Лежащие на ней точки имеют одинаковую высоту.
Допустим, что высота уровня воды относительно уровенной поверхности 110 м (рис. 29). Предположим теперь, что уровень воды упал на 5 м и часть холма обнажилась. Кривая линия пересечения поверхностей воды и холма будет соответствовать горизонтали с высотой 105 м. Если последовательно снижать уровень воды по 5 м и проектировать кривые линии, образованные пересечением поверхности воды с земной поверхностью, на горизонтальную плоскость в уменьшенном виде, то получим изображение рельефа местности горизонталями на плоскости.
Таким образом кривая линия, соединяющая все точки местности с равными отметками, называется горизонталью .
Рисунок 29 - Способ изображения рельефа горизонталями
При решении ряда инженерных задач необходимо знать свойства горизонталей:
1. Все точки местности, лежащие на горизонтали, имеют равные отметки.
2. Горизонтали не могут пересекаться на плане, поскольку они лежат на разных высотах. Исключения возможны в горных районах, когда горизонталями изображают нависший утес.
3. Горизонтали являются непрерывными линиями. Горизонтали, прерванные у рамки плана, замыкаются за пределами плана.
4. Разность высот смежных горизонталей называется высотой сечения рельефа и обозначается буквой h .
Высота сечения рельефа в пределах плана или карты строго постоянна. Её выбор зависит от характера рельефа, масштаба и назначения карты или плана. Для определения высоты сечения рельефа иногда пользуются формулой
h = 0,2 мм · М,
где М – знаменатель масштаба.
Такая высота сечения рельефа называется нормальной.
5. Расстояние между соседними горизонталями на плане или карте называется заложением ската или склона . Заложение есть любое расстояние между соседними горизонталями (см. рис. 29), оно характеризует крутизну ската местности и обозначается d .
Вертикальный угол, образованный направлением ската с плоскостью горизонта и выраженный в угловой мере, называется углом наклона ската ν (рис. 30). Чем больше угол наклона, тем круче скат.
Рисунок 30 - Определение уклона и угла наклона ската
Другой характеристикой крутизны служит уклон i . Уклоном линии местности называют отношение превышения к горизонтальному проложению. Из формулы следует (рис. 30), что уклон безразмерная величина. Его выражают в сотых долях (%) или тысячных долях – промиллях (‰).
Если угол наклона ската до 45°, то он изображается горизонталями, если его крутизна более 45°, то рельеф обозначают специальными знаками. Например, обрыв показывается на планах и картах соответствующим условным знаком (рис. 31).
Изображение основных форм рельефа горизонталями приведено на рис. 31.
Рисунок 31 - Изображение форм рельефа горизонталями
Для изображения рельефа горизонталями выполняют топографическую съемку участка местности. По результатам съемки определяют координаты (две плановые и высоту) для характерных точек рельефа и наносят их на план (рис. 32). В зависимости от характера рельефа, масштаба и назначения плана выбирают высоту сечения рельефа h .
Рисунок 32 - Изображение рельефа горизонталями
Для инженерного проектирования обычно h = 1 м. Отметки горизонталей в этом случае будут кратны одному метру.
Положение горизонталей на плане или карте определяется с помощью интерполирования. На рис. 33 приведено построение горизонталей с отметками 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57 м. Горизонтали кратные 5 или 10 м проводят на чертеже утолщенными и подписывают. Подписи наносят таким образом, чтобы верх цифр указывал сторону повышения рельефа. На рис. 33 подписана горизонталь с отметкой 55 м.
Там, где заложения больше, наносят штриховые линии (полугоризонтали ). Иногда, чтобы сделать чертеж более наглядным, горизонтали сопровождают небольшими черточками, которые ставятся перпендикулярно горизонталям, по направлению ската (в сторону стока воды). Эти черточки называются бергштрихи .
