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自然景觀

自然景觀. 坡面子系統. 簡介. 坡面形貌 Slope Form 坡面子系統 Hillslope sub-system approach 塊體移動的成因 Process responsible for slope failure 塊體移動的 種類 Mass Wasting type 三個景觀的塊體移動 mass wasting processes in three different landscpaes 在塊體移動的角色 Role of water in slope processes. 直 坡 straight slope. 凹 坡

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自然景觀

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Presentation Transcript

  1. 自然景觀 • 坡面子系統

  2. 簡介 • 坡面形貌 • Slope Form • 坡面子系統 • Hillslope sub-system approach • 塊體移動的成因 • Process responsible for slope failure • 塊體移動的種類 • Mass Wasting type • 三個景觀的塊體移動mass wasting processes in three different landscpaes • 在塊體移動的角色 • Role of water in slope processes

  3. 直坡 straight slope

  4. 凹坡 Concave Slope 高斜 低平

  5. 凸坡Convex Slope 高平 低斜

  6. 四單元模式

  7. 直坡 straight slope 400 600 800

  8. 凹坡 300 700 500 高斜 低平

  9. 凹坡 500 0

  10. 凸坡 200 400 600 高平 低斜

  11. 凸坡 500 0

  12. 坡面系統 大氣圈 河道系統/ 海洋系統 坡面系統 生物圈 – 枯枝落葉 風化系統 – 風化物 開放式系統

  13. 何謂坡面作用 slope processes • 在坡面上發生的任何活動或作用 • 風化, 侵蝕, 搬運, 塊體移動

  14. 弄清楚…… • 土壤Soil • 疏鬆物質Regolith • 風化物質Weathered materials • 岩屑Rock debris/fragments • 以上有何分別? • 形成過程Production Process • 地形及氣候Landscapes + climate • 會導致哪一類型的塊體移動? Involves in which kind of mass wasting?

  15. 風化對坡面子系統的重要性 • 提供物質 • Prepare materials • 岩屑物理風化 • Debris/boulders  physical • 疏鬆物質化學風化 • Loosen/fine materials  chemical • 改變及減弱其岩基的膠結力及其結構 • Changes and reduces the effectiveness of the cohesion and the internal shear resistance

  16. 侵蝕作用 erosion • 片蝕/片狀侵蝕 sheet wash • 細溝侵蝕 rill erosion • 雨滴濺擊 rainsplash

  17. 雨水濺撃令土粒向下移動

  18. Earth pillar/hoodoo 土柱

  19. Cappadocia, turkey

  20. 所有粒子都會有凹凸不平的表面，這會於接觸面上產生摩擦力。所有粒子都會有凹凸不平的表面，這會於接觸面上產生摩擦力。 (Ｂ抗切剪力/抗切應力) 粒子的形狀使它們連結起來。 風化物的黏性粒子會透過電力產生凝聚力，使粒子間互相吸引。 (Ａ剪應力/切應力) 導致坡面物質向下移動的力量﹕滑動力sliding force＋重力gravity force/ weight (Ａ剪應力/切應力Shear stress) 防止坡面物質向下移動的力量﹕附著力resisting force＋摩擦力friction(Ｂ抗切應力Shear Strength) Ａ＞Ｂ → 塊體移動，山坡不穩定。 Ａ＜Ｂ → 山坡穩定，並無塊體移動。 Ａ＝Ｂ → 暫時並無塊體移動，但隨時可發生，危險山坡。

  21. 塊體移動產生的原因 • 你可以分為…… • 內因vs 外因 • 內因: 風化作用; 岩石結構; 斜坡的外形; 斜坡的植被 • 外因: 水; 人類活動; 地殼活動 • 亦可以分為筆記那樣…… • 增加切應力vs 減弱抗力的原因

  22. 重點 • 何謂”不穩定”?? • 剪應力/切應力代表…… • 抗力代表…… • a. 增加斜度  增加重力 • b. 增加重量  增加重力 • c. 增加斜度  增加重力 • d. 增加重量  增加重力 • e. 增加重量  增加重力

  23. 在抗力上…… • 本身結構或性質上 • 因風化, 水, 地殼活動及植被覆蓋來影響其結構性

  24. 假如…在坡面上伐林If… Deforestation on a hillslope • 增加切應力 • Shear Stress increases --- • 增加表面侵蝕作用Raise water directly attack the loosen grains • 雨水的濺擊侵蝕及片蝕 Rain splash and Sheet erosion • 增加坡面重力  重力 The slope weight increase • 水份成為潤滑劑摩擦力Become a lubricator • 減弱抗力(抗切應力) • Shear Strength decreases --- • 沒有根部緊繫疏鬆的物質Roots hole up the loosen grains • 減弱其膠結力附著力Lack of coherence

  25. 人文vs 自然 • 人文…… • 1. 削切坡面  減弱側面支持  增加重力 • E.g. 建設道路或其他建築; 開採; 降低水庫 • 2. 加重重量 • E.g. 堆填; 建築物; 水庫 • 3. 坡面震動  失去附著力 • E.g. 開採; 道路交通或大型機械 • 4. 採礦  減弱下層支撐

  26. 自然因素…… • 侵蝕 (河流, 波浪)  減弱側面支撐 • 地陷及斷層  露出新山坡 • 加重重量  如水, 岩屑或火山碎屑 • 觸發機制  地震, 行雷  減弱附著力 • 下層支撐減少 (地下水侵蝕及風化e.g.石灰岩)

  27. 植被對坡面穩定性的功效…… • 有功效…… • 減緩物理風化 • 根部有助於強固邊坡鬆脫物質 • 減少侵蝕作用 • 無功效…… • 根部加大節理各裂隙 • 增加風化 • 增加土壤的滲潤能力  增加重量及減低附著力

  28. 形容坡面子的過程時…… • 位置 location • 介入的物質 materials • 先決條件 preconditions • 種類 types • 水的角色 role of water 28

  29. 崩落 fall • location： • materials： • preconditions： • － 風化坡面 • － 岩石多裂縫 • types： • － 岩崩／碎石崩 rock fall • － 岩屑崩 debris fall • role of water： 29

  30. 30

  31. 2009年11月21日 星期六 • 【明報專訊】磯釣熱門地點、上月被列入「國家級地質公園」之內的西貢 火石洲，昨晨發生罕見滾石殺人意外。一名穿上「全套裝備」站在岸邊山崖底部磯釣的釣魚老手，遭懷疑從40米高崖頂滾落的巨石擊中，腦漿塗地，連人帶石墮海，同伴急忙下水救人及報警。傷者被救起時半邊頭顱被削去，送返岸後證實死亡。

  32. 滑動 slides location： materials： preconditions： － 風化物質 ready materials － 滑動面 sliding plane － 物質形狀相同 similar size types： － 岩屑滑動 translational slide － 泥滑動 mudslide role of water：

  33. 滑動

  34. 滑坡 slump location： materials： preconditions： － 風化物質 ready materials－ 滑動面 sliding plane－ 物質形狀相同 similar size role of water：

  35. 滑坡 95年8月13日︰香港仔黃竹坑深灣南朗山道山泥傾瀉毀海邊船廠︰2名外籍人士死亡

  36. 流動 flow location： materials： preconditions： － 化學風化強 strong chemical weathering types： － 土流 Earthflow － 泥流 Mudflow role of water：

  37. 38

  38. 41

  39. 融凍泥流 • 融凍泥流是在苔原地帶發生的緩慢下坡過程。 • 在苔原地區，夏天時永凍層以上土層融解，水分受永凍層影響，不能下滲。當水分流下山坡時，土粒會隨水緩慢下移。 它的速度比土蠕為快，達每年5至20厘米。

  40. TRF有利坡面運動的因素 • 高溫, 多雨  化學風化  提供坡面風化 • 多水  減少抗力 • 增加重量

  41. TRF 不利坡面運動的因素 • 日溫差少  不利物理風化 • 根部能抓住泥土 • 較少人為活動

  42. 主要坡面運動過程 • 流動 FLOW: 水的角色; 疏鬆物質 • 土蠕 SOIL CREEP: 乾濕交替 • 滑動 SLIDE: 風化活躍

  43. TD有利坡面運動的因素 • 溫差大  有利物理風化 • 土粒較鬆散 • 植被少 • 風的介入

  44. TD 不利坡面運動的因素 • 不利有水的坡面過程

  45. 主要坡面運動過程 • 崩落  物理風化 • 土蠕  冷熱交替 • 滑動  當有暴雨時

  46. TUNDRA有利坡面運動的因素 • 永久凍土  滑動面 • 夏季  增加水分 • 乾濕交替 • 植被少  根部抓緊土壤下降

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