Co je pokles?

Snížení je pohyb země směrem dolů k entitě, jako je hladina moře. Jinými slovy to lze popsat jako posun povrchu země směrem dolů. Snížení je výskyt, který ovlivňuje obyvatele, geology, podnikatele, inspektory a geotechnické inženýry.

Snížení je dáno jak přirozenými událostmi, tak člověkem vytvořenými podmínkami. K lidským procesům, které by způsobily pokles, patří těžba, odstraňování zemního plynu a nadměrné využívání podzemních vod. Mezi přirozené procesy, které způsobují pokles, patří zemětřesení, pohyb podzemních vodních nádrží, eroze a zhutňování půdy, mezi mnoha dalšími. Účinky poklesu lze vidět na velkých plochách, jako je stát nebo celá provincie, nebo se mohou vyskytovat v malých oblastech, jako je roh vaší kuchyňské zahrady.

Rozpuštění vápence

Snížení je velmi časté v oblastech, které jsou tvořeny rozpustnými horninami, jako je sádra a vápenec. Tyto terény jsou označovány jako kras. Zmíněné skály se rozpouštějí a zanechávají za sebou prázdnoty. Střechy těchto prostor se časem slábnou. Pro vyplnění levého prostoru budou skály nebo země na vrcholu prázdných střech také spadat a zanechat nerovný povrch země kvůli posunutí. Snížení v důsledku rozpuštění přináší vytvoření sinkholes.

Hornictví

Způsoby těžby, které vyžadují kopání tunelů v zemi k dosažení nerostů (podpovrchová těžba), způsobují pokles. Tyto důlní metody využívají procesy, jako je štěpení, extrakce pilířů, různé typy jeskyní a těžby na dlouhých stěnách, což způsobuje zhroucení povrchu nahoře. Snížení způsobené těžbou lze předpovědět z hlediska síly a rozsahu škod s výjimkou případu, kdy se sloupek zhroutí nebo tunel v blízkosti povrchu padne dovnitř. Rozsah projevu k takovému poklesu je pouze v bezprostřední lokalitě dolů a velmi malé oblasti kolem něj.

Proti poklesu těžby lze snadno bojovat, když všechny zainteresované strany spolupracují. Toho lze dosáhnout pečlivým plánováním těžebního procesu, prováděním preventivních opatření na předpokládaných slabých místech a opravou dolů po dokončení těžby.

Těžba zemního plynu

Nemrzlé pole zemního plynu má tlak až 60 MPa (600 barů). Tlak klesá v průběhu let, jak těžba pokračuje. Přítomnost tlaku plynu také znamená, že vrstvy zeminy nad plynovými dutinami jsou dobře podepřeny. Tlak v polích se zmenšuje v důsledku extrakce, což znamená, že tlak způsobený přenášením povrchů plovoucí půdy se stává nesnesitelným. Pokud k tomu dojde, pak pokles je nevyhnutelný.

Dobrým příkladem by byla oblast Slochterengas v Nizozemsku. Těžba začala v této oblasti koncem šedesátých let. Od té doby se díky snížení tlaku pod povrchem země snížila hladina zemského povrchu o 30 cm. Rozsah poklesu byl zažíván na ploše 250 km².

Zemětřesení

Je známo, že zemětřesení způsobují pokles zemského povrchu. Když nastanou zemětřesení, vytvoří se zlomeniny, které označují čáry, podél kterých se kůra pohybuje. Tyto zlomeniny se nazývají poruchy. Snížení v důsledku zemětřesení může být způsobeno vertikálním pohybem jedné strany směrem dolů. V závislosti na délce závady může pokles ovlivnit velmi velké plochy. K poklesu dochází také v důsledku účinků zemního třepání. Třepání způsobí, že se uvolněné částice usadí a ztratí sílu, kterou měly na sobě.

Japonský úřad pro geoprostorové informace si všiml a oznámil pokles okamžitě po zemětřesení v Tōhoku v roce 2011. Snížení 0, 50 m (1, 64 ft) bylo zaznamenáno v severním Japonsku v oblastech blízko pobřeží Tichého oceánu. Maximální pokles způsobený zemětřesením Tōhoku byl 1, 2 m (3, 93 ft) spojený s deformací zemské kůry až 5, 3 m (17, 3 ft)

Snížení související s podzemní vodou

Podzemní voda, která je hlavním zdrojem vody na Zemi, je uložena v kontejnerových konstrukcích, které jako celek vypadají jako velmi velká houba. Jak lidé pokračují v používání vody z těchto rezervoárů, použitá voda je nahrazena dešťovou vodou. Pokud je voda používána příliš rychle, ve srovnání s rychlostí nahrazení deštěm, pak by se mohla země nad nádrží zhroutit, aby vyplnila prostor, který zůstal po vodě.

Dalším faktorem, který přispívá, je okupace nížin a pobřežních plání, které potřebují odvodnění před obydlím. Odvodnění půd vystavuje půdní složky oxidaci a následnému rozkladu. Rozložená organická hmota je velmi slabá a není schopna zadržet žádnou hmotnost, což vede k poklesu.

Navíc tyto odvodněné půdy se díky síle způsobené vlastním efektivním napětím konsolidují. Vzhledem k tomu, že voda je vypouštěna z půdy, více půdních částic se zhutňuje díky efektivnímu namáhání.

Tento druh poklesu může být řízen, pokud budou zohledněny faktory jako optimalizace plodin. Obývání nízkých pozemků, bažinatých míst nebo pobřežních oblastí by měly být rovněž regulovány příslušnými úřady.

Poruchy a záhyby vyvolaly pokles

Záhyby jsou hrboly ve skalách, ke kterým dochází v důsledku kompresních sil, zatímco chyby jsou trhliny, které se vyskytují na skalách v důsledku protichůdného napětí. Geologická definice poruch je zlomenina nebo nespojitost v objemu zemské skály, na které došlo k obrovskému posunu způsobenému pohybem horninového masivu. Když se v jádru země vyskytují různá napětí, tento tlak je buď uložen v důsledku výskytu poruch, nebo vytvořením tunelů, které nabízejí pohyb horkého pláště.

Existují různé typy poruch, a to normální, reverzní a úderové. Rozdíl je v tom, že typ poruchy určuje směr zemního posunu. Je známo, že běžné chyby způsobují, že jedna strana skály se posouvá nahoru, zatímco druhá strana padá dolů. Co je vidět na povrchu země je rozdělení země nad trhlinami se rozdělí ve dvou směrech.

Chyby a záhyby se vyvíjejí po tisíce let, což znamená, že tento druh poklesu nemusí být ani zažíván v průběhu života generace.

Isostatická subvence

Povrch zemského povrchu se vznáší v asthenosféře, která vyrovnává hmotu pod jejím povrchem a svou vlastní hustotu s hustotou asthenosféry. V případě, že se na povrch kůry přidá hmota, ustupuje v asthenosféře na určitou úroveň, aby byla udržena rovnováha isostatiky. Přídavek hmoty na zemské kůře je způsoben depozicí procesu, kde se na pevnině přidávají horniny, sedimenty a půdy.

Opak izostatického poklesu nastává, když je hmota snížena od zemské kůry. Tento proces zvaný izostatický rebound nastává, když se povrch kůry odrazí do normálního stavu isostasy. Proces se odehrává po tisíce let, takže kdybychom viděli účinky dnes, znamenalo by to, že proces začal před více než stoletím.

Izostatický odraz je způsoben událostmi, jako je tavení ledových listů nebo vysychání vodních hmot.

Jezero Bonnevile je dokonalým příkladem izostatického odrazu. Množství vody, které oceán jednou držel vedl k poklesu jezera k blízko k 200 stopám (61 m) pod hladinou moře. To je přirozený vyrovnávací efekt, aby se udržela rovnováha. Když voda vyschla, povrch se odrazil, to znamená, že uprostřed jezera je 200 stop (61 m) vyšší než bývalé břehy jezera

Sezónní efekty

Hlína se na většině míst nachází téměř všechny druhy půd. Je známo, že jíl je velmi kontroverzní druh půdy. Vzhledem ke své malé velikosti částic jsou vysoce ovlivněny obsahem vlhkosti v půdě. V důsledku změny ročních období, kdy je horký a suchý, se voda z půdních částic vypařuje, což vede ke snížení objemu hmoty půdy. To pak vede ke snížení povrchu půdy. Všechny budovy, které jsou postaveny na půdě, jsou zasaženy sezónním vysycháním čelem k jejich základům. Přítomnost zužujících se trhlin na budovách je ve většině případů důsledkem sezónního sušení.

Vegetace a stromy mohou také vést k opačnému poklesu, procesu zvanému bobtnání nebo zvedání půdy.

Jak měřit pokles

Národní správa oceánů a atmosféry (NOAA) přišla s metodou měření poklesu pomocí Global Positioning System (GPS). Z tohoto konkrétního důvodu má NOAA orgán nazvaný National Geodetic Survey, který zavedl vysoce receptivní GPS sítě, které sledují povrchové hladiny různých míst. Tyto sítě GPS jsou označovány jako nepřetržitě fungující referenční stanice (CORS). Některé oblasti nemají CORS a v takových případech lze použít technologii, která pracuje se satelitem nazývaným InSAR (Interferometric Synthetic Aperature Radar) pro sledování poklesu. Snímače podzemní vody jsou také přesným způsobem měření a sledování výšky zemského povrchu.