Причины образования оползней и селей. Оползни, обвалы и сели
Другим видом природных опасных явлений и процессов, представляющих наибольшую опасность для населения, являются экзогенные геологические опасные явления и процессы, которые характерны для горных и пересеченных местностей и проявляются в виде таких явлений, как оползни, сели, обвалы, лавины.
Оползни - смещение масс горных пород вниз по склону под воздействием собственного веса и дополнительной нагрузки вследствие подмыва склона, переувлажнения, сейсмических толчков и иных процессов (ГОСТ Р22.0.03-95). Оползни образуются в различных породах в результате нарушения их равновесия или ослабления прочности. Они вызываются как естественными, так и искусственными (антропогенными) причинами. К естественным причинам относятся увеличение крутизны склонов, подмыв их оснований морскими и речными водами, сейсмические толчки и др. Искусственными причинами являются разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерный вынос грунта, вырубка леса, неправильная агротехника склонных сельскохозяйственных угодий и т.п.
С давних времен люди, селившиеся в горах и предгорьях, страдают от этих опасных геологических явлений. Согласно международной статистике до 80% современных оползней связано с антропогенными факторами. Достаточно полно эти опасные природные бедствия могут характеризовать примеры из истории ХХ века. В Италии в 1963 г. оползень объемом 240 млн. куб. м накрыл 5 городов, погубив при этом 3 тыс. человек.
Оползни, сели и обвалы на территории России имеют место в горных районах Кавказа, Урала, Восточной Сибири, Приморья, острова Сахалин, Курильских островов, Кольского полуострова, а также по берегам крупных рек. В 1982 г. селевой поток протяженностью 6 км и шириной 200 м обрушился на поселки Шивея и Аренда Читинской области. В результате были разрушены дома, автодорожные мосты, 28 усадеб, размыты и занесены 500 га посевных площадей, погибли люди и сельскохозяйственные животные. В 1989 г. оползни в Чечено-Ингушетии повлекли за собой повреждения в 82 населенных пунктах 2518 домов 44 школ, 4 детских садов, 60 объектов здравоохранения, культуры, торговли и бытового обслуживания.
По механизму оползневого процесса они подразделяются на оползни сдвига, выдавливания, вязкопластические, гидродинамического выноса, внезапного разжижения. Часто оползни имеют признаки комбинированного механизма.
По месту образования оползни бывают горными, подводными, снежными и искусственными при смещении земляных сооружений (котлованов, каналов, отвалов породы). Оползни происходят при крутизне склона 19 0 и более. На глинистых грунтах при избыточном увлажнении они могут возникать и при крутизне 5- 7 0 . Мощность оползней характеризуется объемом смещающихся пород, который может составлять от сотни до миллионов кубических метров.
По масштабам оползни подразделяются на крупные, средние и мелкомасштабные. Крупные оползни вызываются естественными причинами и образуются вдоль склонов на протяжении сотен метров. Их толщина достигает 10 – 20 м и более, при этом оползневое тело часто сохраняет свою монолитность. Средние и мелкомасштабные оползни имеют меньшие размеры и более характерны для антропогенных процессов. Масштаб оползней часто характеризуется вовлеченной в процесс площадью. В этом случае они подразделяются на грандиозные - 400 га и более, очень крупные - 400 – 200 га, крупные – 200 – 100 га, средние – 100 – 50 га, мелкие – 50 – 5 га и очень мелкие – до 5 га.
Скорость движения оползня в зависимости от условий может составлять величину от 0,06 м/год до 3 м/с. В зависимости от количественных показателей присутствия воды оползни делятся на сухие, слабовлажные, влажные и очень влажные.
Грозным геологическим явлением является сель. Это стремительный поток большой разрушительной силы, состоящий из смеси воды и рыхлообломочных пород, внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек в результате интенсивных дождей или бурного таяния снега, а также прорыва завалов и морен (ГОСТ 19179-73). Кроме того, сели могут вызываться землетрясениями и извержениями вулканов. Возникновению селей способствуют и антропогенные факторы, к которым относятся вырубки лесов и деградация почвенного покрова на горных склонах, подрывы горных пород при прокладке дорог, взрывные работы в карьерах, неправильная организация отвалов и повышенная загазованность воздуха, губительно действующая на почвенно-растительный покров.
Степень опасности возникновения селей зависит от состава и строения горных пород, их способности к выветриванию, уровня антропогенного воздействия на район и степени его экологической деградации, а также вероятности возникновения явлений, служащих непосредственным побудителем селя.
Сели в основном характерны для селеопасных территорий, т.е. территорий, характеризуемых интенсивным развитием селевых процессов, представляющих опасность для людей, объектов экономики и окружающей природной среды (ГОСТ Р22.0.03-95). Основным элементом селеопасной территории является селевой бассейн.
Селевой бассейн – горная территория, охватывающая склоны, питающие сель продуктами разрушения горных пород, его истоки, все его русла, водосбор, а также район его воздействия. Процессы возникновения и развития селей находятся в зависимости от таких характеристик селевых бассейнов, как высота истоков, селеактивность, а также геологическое строение и эрозированность горных пород. По высоте селевых потоков бассейны подразделяются на высокогорные, среднегорные и низкогорные. По селеактивности бассейны подразделяются на три группы. Сильно селеносные бассейны характеризуются интенсивным образованием и наличием рыхлообломочного материала. Их селевая способность равна 15 – 35 тыс. куб. м выносов с 1 кв. км активной площади за один сель. Средне-селеносные бассейны характеризуются интенсивным процессом выветривания и эрозии. Их селевая способность значительно ниже и имеет величину в пределах 5 – 15 тыс. куб. м. Слабо-селеносные бассейны обладают менее интенсивным процессом выветривания и неразвитой гидрографической сетью с некоторой деформацией русла и склонов. Их селевая способность до 5 тыс. куб. м.
Сели для своего возникновения требуют совпадения по времени ряда условий : определенного, достаточно большого запаса продуктов разрушения горных пород, значительного объема воды для сноса со склонов селевого бассейна обломочного материала и крутого водостока.
Процесс образования и развития селей определяется тремя этапами:
· накоплением в руслах селевых бассейнов рыхлого материала за счет выветривания горных пород и горной эрозии;
· перемещением рыхлых пород материалов по горным руслам с повышенных участков в пониженные;
· сосредоточением селевых выносов в горных долинах.
При движении сель представляет собой сплошной поток из грязи, камней и воды. Селевые потоки могут переносить отдельные обломки горных пород массой 100 – 200 и более тонн. Передний фактор селевой волны образует «голову» селя, высота которой может достигать 25 м. Длина русел селей может составлять величину от нескольких десятков метров до нескольких десятков километров. Ширина селя определяется шириной русла и колеблется от 3 до 100 м и более. Глубина селевого потока достигает от 1,5 до 15 м. Скорость движения селей в среднем колеблется в пределах от 2 до 10 м/с и более. Продолжительность перемещения селей чаще всего составляет 1 – 3 ч., реже 8 ч. и более.
По мощности (объему) сели подразделяются на катастрофические, мощные, средней и малой мощности. Катастрофические сели характеризуются выносом материала более 1 млн. куб. м. Они случаются на земном шаре достаточно редко – один раз в 30 – 50 лет. Мощные сели характеризуются выносом материала объемом в 100 тыс. куб. м и более. Они возникают тоже редко. При селях средней мощности наблюдается вынос материала от 10 до 100 тыс. куб. м. Они бывают один раз в 2- 3 года. При селях слабой мощности вынос материала наблюдается незначительный и составляет величину менее 10 тыс. куб. м. Они возникают ежегодно, иногда несколько раз в год.
Еще одно опасное геологическое явление – обвал . Он представляет собой отрыв и падение больших масс горных пород на крутых и обрывистых склонах гор, речных долин и морских побережий, происходящих главным образом за счет ослабления связанности горных пород под влиянием процессов выветривания, деятельности поверхностных и подземных вод (ГОСТ Р22.0.03-95). Образованию обвалов способствуют геологическое строение местности, наличие на склонах трещин и зон дробления горных пород. Чаще всего (до 80%) современные обвалы связаны с антропогенным фактором. Они образуются в основном в результате неправильного проведения работ при строительстве и горных разработках.
По мощности обвального процесса обвалы подразделяют на крупные, средние и малые. Крупные обвалы характеризуются отрывом горных пород объемом от 10 млн. куб. м и более. При средних обвалах наблюдается падение масс горных пород объемом до 10 млн. куб. м. малые обвалы характерны незначительным объемом обвальных масс, которые могут составлять величину в несколько единиц или несколько десятков кубических метров.
Характерным явлением горных и заполярных районов являются – лавины – геокриологические опасные явления. Лавина – быстрое, внезапное движение снега и (или) льда вниз по крутым склонам гор, представляющее угрозу жизни и здоровью людей, наносящее ущерб объектам экономики и окружающей природной среде (ГОСТ Р22.0.03-95). Лавины обычно возникают на лавиноопасных территориях, где уклоны склонов достигают более 15 0 , а мощность снежного покрова – 40 – 50 см и более.
Неизбежная разгрузка горных склонов от накопившихся на них снегов лавинами происходит в случаях:
· перегрузки склонов во время метели или в течение двух первых суток после окончания снегопада, когда силы сцепления между новым снегом и подстилающей поверхностью ничтожны (сухие лавины);
· при возникновении между нижней поверхностью снега и подстилающей поверхностью склона водной смазки во время оттепелей (мокрые лавины);
· при формировании в нижних частях снежной толщи горизонта разрыхления, вызываемого разницей температур верхнего и нижнего снежных слоев.
Объем низвергающейся массы снега может достигать 0,5 – 1 млн. куб. м, скорость потока – несколько десятков метров в секунду. При этом давление на препятствие доходит до 100 т на 1кв. м. Длина пути лавин составляет от сотен метров до нескольких километров, продолжительность снежного обвала может достигать нескольких минут.
Лавины из сухого снега движутся как единое тело обтекаемой формы и сопровождаются воздушной волной. Мокрые лавины имеют меньшую скорость и движутся в форме русловых потоков. Снежные лавины сходят периодически по одним и тем же путям.
Средняя повторяемость лавин на некоторых лавиноопасных территориях может порой доходить до 10 – 20 лавин в год. Условия, влияющие на повторяемость лавин и продолжительность сезона их схода, различны для разных климатических зон и разных высотных поясов.
Кроме снежных, возможны ледяные лавины. Как правило, они представляют собой обвалы льда с крутых висячих ледников в результате их постоянного движения вниз.
Основными поражающими факторами оползней, селей, обвалов, лавин являются удары движущихся масс горных пород и снега, а также заваливание этими массами свободного ранее пространства. В результате происходят разрушения зданий и сооружений, скрытие толщами пород и снега населенных пунктов, объектов хозяйства, сельскохозяйственных и лесных угодий, перекрытие русел рек и путепроводов, гибель людей и животных, изменение ландшафта. В частности, эти опасные геологические явления угрожают безопасности движения железнодорожных поездов и другого наземного транспорта в горной местности, разрушают и повреждают опоры мостов, рельсовые пути, покрытия автомобильных дорог, линии электропередач, связи, газо- и нефтепроводы, гидроэлектростанции, рудники и другие промышленные предприятия, горные селения. Существенный ущерб наносится сельскому хозяйству. Селевые потоки приводят к затоплению и завалам посевов сельскохозяйственных культур обломочными материалами на площадях в сотни и даже тысячи гектаров. Пахотные земли, расположенные ниже оползневых участков, часто заболачиваются. При этом происходят не только потери урожая, но и интенсивный процесс выбывания земель из сельскохозяйственного оборота.
Вторичными последствиями этих стихийных бедствий являются чрезвычайные ситуации, связанные с разрушением технологически опасных объектов и прерыванием хозяйственной деятельности.
Население, проживающее в оползне-, селе-, обвалоопасных районах, должны:
· знать очаги, возможные направления и основные характеристики этих опасных явлений;
· проводить мероприятия по укреплению домов и территорий;
· должны быть своевременно информированы опозневыми, селевыми станциями, гидрометеослужбой;
· при угрозе оползня, селя или обвала должны быть заблаговременно эвакуированы.
Перед оставлением дома или квартиры необходимо:
· наиболее ценное имущество, которое нельзя взять с собой, укрыть от воздействия влаги и грязи;
· двери, окна, вентиляционные и другие отверстия плотно закрыть, электричество, газ, водопровод выключить, легковоспламеняющиеся и ядовитые вещества удалить из дома и по возможности убрать в отдельные6 ямы или погреба.
В случае, если жители были предупреждены об угрозе перед наступлением стихийного бедствия необходимо произвести экстренный самостоятельный выход в безопасное место. При этом об опасности должны предупреждаться близкие, соседи, все встреченные походу люди. Для экстренного выхода необходимо знать пути движения и ближайшие безопасные места. Эти пути определяются и доводятся до населения заранее на основе прогноза наиболее вероятных направлений прихода оползня (селя) к данному населенному пункту.
Естественными безопасными местами для экстренного выхода являются склоны гор и возвышенностей, которые не предрасположены оползневому процессу или между которыми проходит селеопасное направление. При подъеме на безопасные склоны нельзя использовать долины, ущелья и выемки, поскольку в них могут образоваться побочные русла основного селевого потока. В пути следует оказывать помощь больным, престарелым, инвалидам, детям, ослабшим. Для передвижения при возможности используется личный транспорт, подвижная сельскохозяйственная техника, верховые и вьючные животные.
В случае, когда люди, здания и другие сооружения оказываются на направлении движущегося оползневого участка , следует, покинув помещения, передвинуться по возможности вверх и, действуя по обстановке, остерегаться при торможении оползня скатывающихся с тыльной его части глыб, камней, обломков конструкций, земляного вала, осыпей. Фронтальная зона оползня при остановке может быть смята и вздыблена. Она может также принять на себя надвиг неподвижных пород. При высокой скорости возможен сильный толчок при остановке оползня. Все это представляет большую опасность для находящихся на оползне людей.
После окончания оползня, селя или обвала людям, перед этим покинувшим зону бедствия, убедившись в отсутствии повторной угрозы, следует в эту зону вернуться и немедленно приступить к розыску и извлечению пострадавших.
Оползни -- скользящее смещение горных пород под действием своего веса. Они обычно возникают на склонах или откосах, по берегам рек и оврагам, там. где под верхним водопроницаемым пластом находится водоупорный, чаще всего глина.
В предгорьях Заилийского Алатау оползневые деформации склонов и искусственных откосов проявляются часто и наносят значительный ущерб.
Причины и условия возникновения оползней весьма многообразны. Это, прежде всего, высота, крутизна и форма склона, его геологическое строение, условия поверхностной и грунтовой обводненности, свойства слагающих пород. Большое влияние на их образование оказывает физико-механическое воздействие: попеременное высыхание и смачивание, замерзание и оттаивание, а также систематическое изменение уровня грунтовых вод или значительный их подъем в связи со строительством водохранилища. Подмыв нижней части склона речными водами, селевыми потоками, оврагами или его подрезка искусственными выемками (дороги, траншеи, котлованы) нарушает устойчивость склонов и часто является причиной образования оползней. Среди причин, меняющих строение и свойства пород, основными являются выветривание, увлажнение и растворение пород. Дополнительные нагрузки на слабо устойчивые склоны часто служат причиной возникновения оползней. Это могут быть искусственные статические или динамические нагрузки, гидростатическое или гидродинамическое давление воды при фильтрации ее в сторону склона. Искусственная перегрузка склонов отвалами, строительством тяжелых сооружений вблизи бровки склона вызывает оползневые подвижки. Особенно неприятными и неожиданными бывают оползни, возникающие под воздействием динамических и вибрационных нагрузок -- взрывные работы, забивка свай, бетономешалки, рельсовый транспорт и др. К этой группе причин следует отнести и сейсмические. При землетрясениях большой интенсивности оползневые деформации на ранее устойчивых склонах проявляются в массовом количестве. При Верненском 9 балльном землетрясении (1887 г.) оползни, обрушения и обвалы горных и береговых склонов произошли во многих местах и имели гигантские размеры. Сейсмогенные обвалы и оползни опасны сами по себе большими объемами и внезапностью возникновения. Вместе с тем, они могут образовывать завалы в руслах горных долин, что неизбежно влечет за собой формирование прорывных селей. Последние могут причинить огромный ущерб в нижних частях долин и на конусах выноса горных рек, наиболее заселенных и застроенных.
Часто оползни происходят там, где неосторожно, а порой и бездумно, без учета геологических условий местности, ведется хозяйственная деятельность. Например:
- * если при строительстве различных сооружений увеличивается вес верхнего пласта грунта;
- * если при рытье котлованов и ям разрушается склон;
- -- если вырубаются леса и кустарники;
- --" если вода из водопровода и канализации попадает в пласт земли;
- -- если закупориваются места выхода подземных вод.
Защита от оползней на протяжении многих веков остается одной из наиболее крупных проблем человечества.
Противооползневые мероприятия по своему характеру могут быть разделены на две группы: пассивные и активные.
К первой группе должны быть отнесены главным образом мероприятия охранно-ограничительного характера, а именно:
- -- запрещение подрезки оползневых склонов и устройства на них всякого рода выемок;
- -- недопущение различного рода подсыпок, как на склонах, так и над ними, в пределах угрожающей полосы;
- -- запрещение строительства на склонах и на указанной полосе сооружений, прудов, водоемов, объектов с большим водопотреблением без выполнения конструктивных мероприятий, полностью исключающих утечку воды в грунт;
- -- запрещение производства взрывов и горных работ вблизи оползневых участков;
- -- ограничение в необходимых случаях скорости движения железнодорожных поездов в зоне, примыкающей к оползневому участку;
- -- запрещение устройства водонепроницаемых пластырей в зоне выклинивания грунтовых вод;
- -- охрана древесно-кустарниковой и травянистой растительности;
- -- запрещение неконтролируемого полива земельных участков, а иногда и их распашки;
- -- запрещение устройства водопроводных колонок и постоянного водопровода без устройства канализации;
- -- недопущение сброса на оползневые склоны ливневых, талых, сточных и других вод;
- -- залесение оползневых территорий.
Ко второй группе относятся противооползневые мероприятия, включающие различного рода инженерные сооружения: метод террасирования, подпорные конструкции, подпорные стенки, контрбанкеты, свайные ряды, сплошные свайные или шунтовые ряды (тонкие стенки).
Признаками появления оползня являются:
- -- появление трещин, вначале едва заметных, постепенно расширяющихся и дугообразно очерчивающих будущий оползневый цирк;
- -- образование заболоченности и пятен влаголюбивой растительности в углублении уступа за счет вод атмосферных осадков;
- -- нарушение нормального состояния ранее построенных сооружений, их деформация или смещение;
- -- нарушение в залегании геологических пластов;
- -- искривленные саблевидные стволы деревьев ("пьяный лес") указывают на происходившие в прошлом медленные оползневые подвижки склона.
При обнаружении трещин на склонах не следует продолжать движение ниже них, т.к. малейшая перегрузка может стать причиной оползня.
При появлении признаков оползня, прежде всего, нужно оповестить население данного района и прилегающих к нему населенных пунктов. Люди должны знать что происходит, как следует действовать, что необходимо сделать дома, во дворе, на объекте.
Если потребуется, организовать эвакуацию людей, вывод животных и вывоз материальных ценностей.
При необходимости приводят в готовность формирования. В первую очередь оказывается помощь пострадавшим, которых спасатели отыскивают и извлекают из разрушенных зданий и завалов.
С первыми признаками проявления оползня нужно как можно быстрее покинуть помещения, предупредить об угрозе окружающих и выйти в безопасное место.
Покидая помещение, следует потушить печи, перекрыть газовые краны, выключить свет и электроприборы. Это поможет предупредить возникновение пожара.
Более серьезную опасность оползни представляют при внезапном возникновении. В этом случае главное -- не допускать паники!
Обвалы -- это обрушение крупных масс горных пород с крутых склонов, сопровождающихся дроблением пород. Обвалы характерны Для высоких крутых склонов, монолитность которых нарушена тектонической раздробленностью или сейсмическими толчками. Они способны вызвать крупные завалы или обрушения населенных пунктов и уничтожение лесов, способствовать образованию катастрофических затоплений и гибели людей. Обвалы -- обычное явление в молодых и глубоко расчлененных речными долинами горных системах, каковыми являются Тянь-Шань и Джунгария. Известны десятки грандиозных обвалов, имевших катастрофические последствия. Обвальный материал (массы дробленных горных пород) объемом в миллионы и миллиарды тонн наглухо перекрывают речную долину. Выше завала образуются крупные горные озера. Так образовались многие большие высокогорные озера в Тянь-Шане (Большое Алматинское, Иссыкское, Кульсайское и др.).
Обвалы и оползни опасны не только сами по себе, но и создают реальные предпосылки для развития вторичных процессов. Прорывы завалов служат причиной крупных наводнений и селевых потоков, как это случилось 7 июля 1963 года при размыве Иссыкской плотины Жарсайским селем.
Обрушения, обвалы, камнепады на горных склонах представляют серьезную опасность. Поэтому даже временное пребывание вблизи высоких и крутых склонов (туристские походы, отдых в горах, скотопрогонные кочевки) требуют осмотрительности.
Размещение палаточных лагерей вблизи крутосклонных участков долин, какими бы живописными они не были, должны исключаться.
При обвалах и камнепадах лучше уйти с направления движения горных пород, если невозможно уйти, следует укрыться за выступами скал, деревьями и т.п.
При ликвидации последствий горных обвалов осуществляют:
- -- эвакуацию людей и животных из угрожаемых районов;
- -- восстановление подъездных автомобильных и железных дорог и прокладку колонных путей в районы стихийных бедствий;
- -- инженерно-спасательные работы, включая поиск пострадавших в завалах, полуразрушенных сооружениях и затопленных местах;
- -- откалывание и извлечение пострадавших из завалов с помощью инженерной техники, краткосрочное восстановление коммунально-энергетических сетей, внутриобьектовых и подъездных дорог, мостов и дорожных сооружений;
- -- обрушение стен зданий и других конструкций, не подлежащих восстановлению и представляющих угрозу для окружающих;
- -- добычу и очистку воды;
- -- работы по краткосрочному восстановлению зданий и сооружений путем укрепления конструкций, угрожающих обрушением, чтобы предохранить сооружения от дальнейших разрушений;
- -- оказание помощи во временном восстановлении дорог, дорожных сооружений, водоисточников, зданий, устройство временных подпорных стенок, галерей, насыпей в целях восстановления жизнедеятельности населенных пунктов и работы предприятий.
Камнепады -- это одна из самых серьезных и часто встречающихся опасностей в горах. Наиболее опасны камнепады весной, в период таяния снега. Как только лучи солнца нагревают верхнюю часть скального гребня, можно ожидать падение камней, т.к. замерзшая в трещинах вода оттаивает и уже не удерживает неустойчивые камни на склоне. Падающий камень обычно сбивает другие, и вся их масса, ударяясь о склон, устремляется вниз.
Причинами камнепадов являются продолжительные дожди и процессы выветривания гор. Массивы пород, их слагающих, растрескиваются и разделяются на отдельные глыбы и обломки, ничем друг с другом не связанные.
Признаками только что прошедших камнепадов являются глубокие борозды на снежном склоне под скалами, свежие следы ударов, груды камней со свежими изломами.
Камнепады могут быть вызваны неосторожными движениями людей, поднимающихся по осыпи или сильно разрушенным скалам. Поэтому необходимо тщательно проверять устойчивость камней, на которые ставится нога, чтобы не сбросить их нечаянно на идущих ниже товарищей.
Места возможных камнепадов лучше обойти. Но если это невозможно, основные правила движения таковы:
- * при освещении солнцем склона надо немедленно уходить из кулуаров, желобов (углублений на горных склонах);
- * при пересечении кулуаров лучше идти поочередно и как можно быстрее, при надежной страховке;
- * при срыве камня предупреждать товарищей возгласом;
при падении камня сверху следует укрыться под выступом скалы, а если это невозможно, то не метаться туда-сюда, а уклоняться при непосредственном приближении камня, т.к. во многих случаях он, ударяясь о неровности склона, несколько раз меняет направление своего падения;
Снежные лавины -- это снежные обвалы, возникающие и движущиеся на крутых горных склонах. Это движущиеся с большой скоростью крупные снежные массы. Они являются очень широко распространенным и часто повторяющимся стихийным явлением, присущим всем горным районам, в которых зимой образуется устойчивый снежный покров. Остановившаяся лавина образует снежник.
Лавины представляют собой большую опасность для жизни людейи могут нанести значительный ущерб. Например, на автомобильной дороге Усть-Каменогорск -- Зыряновск в 1966 и 1973 гг. наблюдался массовый сход лавин, в результате было полностью парализовано движение транспорта, нарушалась телефонная связь, и был уничтожен лесной массив. Зимой 2001 года в горных районах Восточно-Казахстанской области сошло более 80 снежных лавин объемом 16 тыс. м3.
В Казахстане 95 тыс. км2 горных территорий -- от Алтая до Тянь-Шаня -- подвержены лавинной опасности. Они встречаются на Алтае, в хребтах Саур, Тарбагатая, в Джунгарском Алатау, Заилийском Алатау, Кунгей-Алатау,Терскей Алатау, Таласском Алатау, Киргизском, Кетмень и входят в состав Восточно-Казахстанской, Алматинской, Жамбылской и Южно-Казахстанской областей.
Во всем мире от лавин в среднем за год погибает около 200 человек, и эта цифра постоянно возрастает. В горах Заилийского Алатау в окрестностях г.Алматы за последние 20 лет от лавин погибло около 50 человек.
Факторы, способствующие сходу снежных лавин, следующие:
- * снегопад с интенсивностью более 10 мм в сутки (в пересчете на слой осадков);
- *""снегопад с метелями, образующий слой свежевыпавшего снега более 10 см;
- * дождь, выпавший на поверхность снега;
- * сильный ветер;
- * солнечная радиация, оттепели;
- * снижение верхней границы леса;
землетрясение интенсивностью 5 и более баллов.
При благоприятных условиях лавинообразование при землетрясениях может происходить одновременно на обширных территориях, как это было в 1978 году в Кунгей-Алатау.
За десятилетний период наблюдений в бассейне Малой Алматинки сошло 1498 лавин, и выявилось следующее распределение их по месяцам (в %): ноябрь -- 4; декабрь -- 4; январь -- 23; февраль -- 9; март -- 39; апрель -- 19; май -- 2.
В горных районах Казахстана максимум лавинной опасности приходится обычно на весну (март, апрель), когда наблюдаются наиболее интенсивные снегопады и начинается снеготаяние.
Все противолавинные мероприятия делятся на предупредительные, профилактические и инженерные.
К предупредительным мерам относятся оценка лавинной опасности территории и прогноз лавин. Эти мероприятия позволяют выбрать безопасные участки для строительства и предупреждать людей о наступлении лавиноопасного периода.
Профилактической мерой является искусственный спуск лавин. Для этого используются обстрелы зон зарождения лавин из пушек или взрывы зарядов, закладываемых вручную. После такой обработки склоны становятся безопасными, пока на них не накопятся новые порции снега.
Наиболее надежными и дорогостоящими являются инженерные меры защиты. Противолавинные сооружения бывают снегоудерживающие, снегорегулирующие, пропускающие и останавливающие.
Снегоудерживающие сооружения представляют собой щиты и заборы различной конструкции, устанавливаемые в зоне зарождения лавин, которые не позволяют снегу сдвинуться вниз по склону. Если позволяют природные условия, одновременно со строительством щитов следует производить посадки елей. К концу срока службы защитных сооружений их функцию примет на себя выросший под их защитой еловый лес.
Снегорегулирующие сооружения изменяют режим снегонакопления путем задержания переносимого при метелях снега за пределами лавиноопасного склона или путем выдувания снега из зоны зарождения лавин. Для этого применяются снегозадерживающие заборы и снеговыдувающие щиты.
Автомобильные дороги, пересекающие пути движения лавин на крутых склонах, обычно защищают с помощью галерей, лавинозащитных навесов, которые пропускают лавинный поток над дорогой.
Останавливающие, отклоняющие и тормозящие сооружения строят на дне долин в зонах выката лавин, где их скорости уже не велики и где есть место для отложения лавинного снега. Для этого используются дамбы, снегонаправляющие стенки, лавинорезы, надолбы, холмы, конусообразные насыпи. Эти сооружения изменяют направление движения лавин или сокращают длину их пробега, отводя их от защищаемого объекта.
При наступлении лавинной опасности необходимо оповестить население и все заинтересованные организации, ограничить доступ людей в лавиноопасную зону. При необходимости следует провести эвакуацию отдыхающих и рабочих из опасной зоны, привести в готовность снегоочистительную технику и спасательные формирования.
Туристы и отдыхающие, планирующие в зимнее время выход в горы, должны получить консультацию о лавинной опасности в учреждениях гидрометслужбы. Во время лавиноопасного периода необходимо воздержаться от выхода. При нахождении в горах следует помнить, что лавинная опасность наступает при сильных снегопадах и оттепелях, поэтому в их начале следует как можно быстрее выйти запределы лавиноопасной территории или переждать 2-3 дня в безопасном месте.
Если по радио передан прогноз лавинной опасности, а в горах выставлены посты предупреждения и контроля, не старайтесь их обойти. Весной наибольшая лавинная опасность наблюдается в полдень. Нельзя выходить на крутые заснеженные склоны, снежные карнизы, особенно после снегопадов и метелей, лучше передвигаться по дорогам и натоптанным тропам. Никогда не ходите в горы зимой в одиночку! Группой нужно двигаться так, чтобы не подвергаться опасности всем одновременно. При катании на горных лыжах нельзя выезжать за пределы оборудованной трассы на крутые склоны, покрытые снежной целиной.
В походах и на восхождениях крутые заснеженные склоны необходимо проходить только по линии падения, стараясь двигаться по гребням. Пересекать лавиноопасный склон можно только по одному с надежной страховкой.
Если вас захватила лавина, необходимо постараться освободиться от рюкзака, лыж и лыжных палок и, делая плавательные движения, стараться остаться на поверхности и выбраться к краю лавины. При попадании в пылевидную лавину закройте рот и нос шарфом, шапкой. До остановки лавины подтяните колени к животу и одновременно движением головы создайте около лица больше пустоты, позволяющей дышать. После остановки лавины определите, где верх (слюна изо рта течет вниз). Находясь в лавине, кричать бесполезно. Если сами выбраться не сможете, сохраняйте спокойствие, боритесь со сном и терпеливо ждите помощи.
Спутники пострадавшего должны внимательно наблюдать за лавиной и после ее остановки тщательно осмотреть поверхность. Если самим не удалось извлечь пострадавшего, надо посылать за помощью.
Быстрее всего находят попавших в лавину специально обученные собаки. Следует помнить, что шансы на выживание у попавших в лавину людей очень быстро уменьшаются со временем. Чаще всего люди в лавинах погибают от удушья, переохлаждения или от травм. После извлечения пострадавшего из лавины необходимо в первую очередь очистить его органы дыхания от снега. При необходимости надо сделать искусственное дыхание и непрямой массаж сердца. После восстановления сердечной деятельности и дыхания надо дать теплое питье, зафиксировать переломы и как можно быстрее доставить в лечебное учреждение.
Сель -- внезапно возникший в руслах горных рек временный поток, характеризующийся резким подъемом уровня и высоким содержанием продуктов разрушения горных пород.
Сели образуются в результате продолжительных ливней, быстрого таяния ледников и снегов, прорыва моренно-ледниковых озер, землетрясения, хозяйственной деятельности человека. В отличие обычных потоков сели движутся, как правило, не непрерывно, а отдельными валами со скоростью до 10 мс и более.
По активности и мощности проявления селевой деятельности Казахстан занимает одно из первых мест в СНГ -- около 25% горной и предгорной территории республики подвергается разрушительному воздействию селевых потоков. В зоне возможного воздействия селей в Республике Казахстан проживает более 5 млн. чел. Селевые потоки наносят существенный ущерб хозяйству и населению во многих районах республики. Наиболее селеопасными районами являются северный склон Заилийского, Джунгарский, Кунгей, Терскей и Киргизский Алатау. За последние годы известны такие катастрофические сели, как Алматинский (1921 г., 1950г., 1956г., 1973 г, 1977 г.), Текелийский (1958 г., 1959 г.) Иссыкский(1958 г., 1963 г.), Талгарский (1993 г.), Жаманкумский (Сорбулак, 1988 г.).
Опасность селей заключается в их внезапном возникновении, 01-ромной разрушительной силе, кратковременном действии.
Признаками непосредственной угрозы селевого потока являются: возникновение сильного гула, сотрясение почвы от ударов переносимых селем камней, появление облака грязевой пыли.
Борьба с селями включает:
- -- строительство шютинно-котлованных селехранилищ, сквозных селеуловителей, защитных дамб, сплошных запруд, водосбросных трактов-каналов с системой насосоотстойников;
- -- карьерные разработки в районе существующих селехранилищ;
- -- стабилизация селевых русел малыми запрудами выше шютинно-котлованных селехранилищ;
- -- опорожнение селеопасных моренно-ледниковых озер;
- -- упорядочение хозяйственной деятельности человека;
- -- закрепление и стимулирование роста почвенного покрова на горных склонах.
Для вашей безопасности:
- -- не останавливайтесь на отдых и не разбивайте палаточный лагерь вблизи селеопасных русел рек, у крутых склонов гор;
- -- будьте в горах внимательны и бдительны;
- -- при обнаружении признаков селевого потока старайтесь дальше отойти от русел вверх по склонам;
- -- не спускайтесь в русла водотоков после прохождения селевого вала -- за ним может следовать очередной вал; -- строительство домов, дач в русле возможного селепотока нежелательно во избежание сноса селем.
В случае оповещения населения о приближающемся селевом потоке, а также при первых признаках его проявления нужно как можно быстрее покинуть помещение, предупредить об опасности окружающих и выйти в безопасное место. Чтобы не возник пожар, уходя из дома нужно затушить печи, перекрыть газовые краны, выключить свет и электроприборы. Если позволяет время, то из опасной зоны надо произвести отгон животных. Население из опасных районов эвакуируется в безопасные.
Если на пути движения селевого потока к вашим населенным пунктам укрепляются плотины, возводятся насыпи, устраиваются селевые ловушки, роются отводные каналы, то вы должны принять в этих работах участие.
В случае захвата кого-либо движущимся потоком селя нужно оказать пострадавшему помощь всеми имеющимися средствами. Такими средствами могут быть шесты, канаты или веревки, подаваемые спасаемым. Выводить спасаемых из потока нужно по направлению потока с постепенным приближением к его краю.
Оползни - это скользящее смещение масс горных пород вниз но склону под влиянием силы тяжести.
Образуются они в различных породах в результате нарушения их равновесия или ослабления прочности. Вызываются как естественными, так и искусственными (антропогенными) причинами. К естественным относятся: увеличение крутизны склонов, подмыв их оснований морскими и речными водами, сейсмические толчки. Искусственными являются разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерным выносом грунта, вырубкой леса, неразумным ведением сельского хозяйства на склонах. Согласно международной статистике, до 80 % современных оползней связано с деятельностью человека. Значительное количество оползней происходит в горах высоте от 1000 до 1700 м (90%).
Оползни могут происходит ь на всех склонах, начиная с крутизны 19°. Однако на глинистых грунтах они случаются и при крутизне склона 5-7°. Для этого достаточно избыточною увлажнения пород. Сходят они в любое время года, но большей частью в весенне-летний период.
Классификация оползней
Классифицируются оползни: по масштабам явления, скорости движения и активности, механизму процесса, мощности и месту образования.
По масштабам оползни классифицируются на крупные, средние и мелкомасштабные.
Крупные вызываются, как правило, естественными причинами и образуются вдоль склонов на сотни метров. Их толщина достигает 10-20 и более метров. Оползневое тело часто сохраняет свою монолитность.
Средние и мелкомасштабные имеют меньшие размеры и характерны для антропогенных процессов.
Масштаб часто характеризуется вовлеченной в процесс площадью. В этом случае они подразделяются на грандиозные - 400 га и более, очень крупные - 200-400 га, крупные - 100-200 га, средние - 50- 100 га, мелкие - 5-50 га и очень мелкие - до 5 га.
По скорости движения весьма разнообразны, что видно из табл. 2.3.
По активности оползни подразделяются на активные и неактивные. Главными факторами здесь являются породы склонов и наличие влаг и. В зависимости от количества влаги они делятся на сухие, слабо влажные, влажные и очень влажные. Например, очень влажные содержат такое количество воды, которая создает условия для жидкого течения.
По механизму процесса подразделяются: на оползни сдвига, выдавливания, вязкопластические, г идродинамическою выноса, внезапною разжижения. Часто имеют признаки комбинированного механизма.
По мощности процесса оползни делятся на малые - до 10 тыс. м 3 , средние - от 11 до 100 тыс. м 3 , крупные - от 101 до 1000 тыс. м 3 , очень крупные - свыше 1000 тыс. м- вовлекаемой в процесс массы горных пород.
По месту образования они подразделяются на горные, подводные, смежные и искусственных земляных сооружений (котлованов, каналов, отвалов пород).
Оползни наносят существенный ущерб народному хозяйству. Они угрожают движению поездов, автомобильному транспорту, жилым домами другим постройкам. При оползнях интенсивно идет процесс выбывания земель из сельскохозяйственного оборота.
Таблица 2.3. Характеристика оползней но скорости движения
Нередко они приводят и к человеческим жертвам. Так, 23 января 1984 г. в результате землетрясения в Гиссарском районе Таджикистана произошел оползень шириной 400 м и длиной 4,5 км. Огромные массы земли накрыли поселок Шарора. Погребенными оказались 50 домов, погибли 207 человек.
В 1989 г. оползни в Ингушетии привели к разрушениям в 82 населенных пунктах. Оказались поврежденными 2518 домов, 44 школы, 4 детских сада, 60 объектов здравоохранения, культуры, торговли и бытового обслуживания.
Разновидностью оползней являются снежные лавины. Они представляют собой смесь кристаллов снега и воздуха. Крупные лавины возникают на склонах 26-60°. Они способны наносить большой ущерб, с гибелью людей. Так, 13 июля 1990 г. на пике Ленина на Памире в результате землетрясения сход большой снежной лавины снес лагерь альпинистов, располагавшийся на высоте 5300 м. Погибло 40 человек. Это была самая крупная трагедия отечественного альпинизма.
Селевой поток
Сель (селевый поток) - бурный грязевый или грязекаменный поток, состоящий из смеси воды и обломков горных пород, внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек.
Характеризуется резким подъемом уровня воды, волновым движением, кратковременностью действия (в среднем от одного до грех часов), значительным эрозионно-аккумулятивным разрушительным эффектом.
Селевые потоки создают угрозу населенным пунктам, железным и автомобильным дорогам и другим сооружениям, находящимся на их пути.
Непосредственными причинами зарождения селей служат ливни, интенсивное таяние снега, прорыв водоемов, реже землетрясения, извержения вулканов.
Классификация селей
Все если по механизму зарождения подразделяются на три типа: эрозионный, прорывной и обвально-оползневый.
При эрозионном вначале идет насыщение водною потока обломочным материалом за счет смыва и размыва прилегающего грунта, а затем уже формируется селевая волна.
Прорывной характеризуется интенсивным процессом накопления воды, одновременно размываются горные породы, наступает предел и происходит прорыв водоема (озера, внутриледниковой емкости, водохранилища). Селевая масса устремляется вниз по склону или руслу реки.
При обвально-оползневом происходит срыв массы водонасыщенных горных пород (включая снег и лед). Насыщенность потока в этом случае близка к максимальной.
Каждому горному району свойственны свои причины возникновения селей. Например, на Кавказе они происходят главным образом в результате дождей и ливней (85 %).
В последние годы к естественным причинам формирования селей добавились техногенные факторы, нарушение правил и норм работы горнодобывающих предприятий, взрывы при прокладке дорог и строительстве других сооружений, порубки леса, неправильное ведение сельскохозяйственных работ и нарушение почвенно-растительного покрова.
При движении сель представляет собой сплошной поток грязи, камней и воды. Крутой передний фронт селевой волны высотой от 5 до 15 м образует «голову» селя. Максимальная высота вала водогрязевого потока иногда достигает 25 м.
Классификация селей на основе причин возникновения приведена в табл. 2.4.
В России до 20 % территории находится в селеопасных зонах. Особенно активно селевые потоки формируются в Кабардино-Балкарии, Северной Осетии, Дагестане, в районе Новороссийска, Саяно-Байкальской области, зоне трассы Байкало-Амурской магистрали, на Камчатке в пределах Станового и Верхоянского хребтов. Они также происходят в некоторых районах Приморья, Кольского полуострова и на Урале. Еще в 1966 г. на территории СССР было зарег истрировано более 5 тысяч селевых бассейнов. В настоящее время их количество возросло.
Таблица 2.4. Классификация селей на основе первопричин возникновения
Первопричины | Распространение и зарождение |
|
1. Дождевой | Ливни, затяжные дожди | Самый массовый на Земле тип селей образуется в результате размыва склонов и появления оползней |
2.Снеговой | Интенсивное снеготаяние | Происходит в горах Субарктики. Связано со срывом и переувлажнением снежных масс |
3. Ледниковый | Интенсивное таяние снега и льда | В высокогорных районах. Зарождение связано с прорывом талых ледниковых вод |
4. Вулканогенный | Извержения вулканов | В районах действующих вулканов. Самые крупные. Вследствие бурного снеготаяния и прорыва кратерных озер |
5. Сейсмогенный | Сильные землетрясения | В районах высокой сейсмичности. Срыв грунтовых масс со склонов |
б. Лимногенный | Образование озерных плотин | В высокогорных районах. Разрушение плотин |
7. Антропогенный прямого воздействия | Скопление техногенных пород. Некачественные земляные плотины | На участках складирования отвалов. Размыв и сползание техногенных пород. Разрушение плотин |
8. Антропогенный косвенного воздействия | Нарушение почвенно- растительного покрова | На участках сведения лесов, лугов. Размыв склонов и русел |
На основе главных факторов возникновения сели классифицируются следующим образом: зонального проявления - главным фактором формирования являются климатические условия (осадки). Носят они зональный характер. Сход происходит систематически. Пути движения относительно постоянны; регионального проявления (главный фактор формирования - геологические процессы). Сход происходит эпизодически, и пути движения непостоянны; антропогенные - это результат хозяйственной деятельности человека. Происходят там, где наибольшая нагрузка на горный ландшафт. Образуются новые селевые бассейны. Сход- эпизодический.
Классификация по мощности (по перенесенной твердой массе):
1. Мощные (сильной мощности), с выносом более 100 тыс. м 3 материалов. Бывают один раз в 5-10 лет.
2. Средней мощности, с выносом от 10 до 100 тыс. м 3 материалов. Бывают один раз в 2-3 года.
3. Слабой мощности (маломощные), с выносом менее 10 тыс. м 3 материалов. Бывают ежегодно, иногда несколько раз в году.
Классификация селевых бассейнов по повторяемости селей характеризует интенсивность развития или его селеактивность. По частоте схода селей можно выделить три группы селевых бассейнов:
§ высокой селевой активности (с повторяемостью один раз в 3-5 лег и чаще);
§ средней селевой активности (с повторяемостью один раз в 6-15 лет);
§ низкой селевой активности (с повторяемостью один раз в 16 лет и реже).
Классифицируются сели также и по их воздействию на сооружения:
§ Маломощный - небольшие размывы, частичная забивка отверстий водопропускных сооружений.
§ Среднемощный - сильные размывы, полная забивка отверстий, повреждение и снос бесфундаментных строений.
§ Мощный - большая разрушительная сила, снос мостовых ферм, разрушение опор мостов, каменных строений, дорог.
§ Катастрофический - полное разрушение строений, участков дорог вместе с полотном и сооружениями, погребение сооружений под наносами.
Иногда применяется классификация бассейнов по высоте истоков селевых потоков:
§ высокогорные. Истоки лежат выше 2500 м, объем выносов с 1 км 2 составляет 15-25 тыс. м 3 за один сель;
§ среднегорные. Истоки лежат в пределах 1000-2500 м, объем выноса с 1 км 2 составляет 5-15 тыс. м 3 за один сель;
§ низкогорные. Истоки лежат ниже 1000 м, объем выносов с 1 км 2 менее 5 тыс. м 3 за один сель.
Обвалы (горный обвал) - отрыв и катастрофическое падение больших масс горных пород, их опрокидывание, дробление и скатывание на крутых и обрывистых склонах.
Обвалы природного происхождения наблюдаются в горах, на морских берегах и обрывах речных долин. Они происходят в результате ослабления связанности горных пород под воздействием процессов выветривания, подмыва, растворения и действия сил тяжести. Образованию обвалов способствуют: геологическое строение местности, наличие на склонах трещин и зон дробления горных пород. Чаще всего (до 80 %) современные обвалы связаны с антропогенным фактором. Они образуются в основном при неправильном проведении работ, при строительстве и горных разработках.
Обвалы характеризуются мощностью обвального процесса (объемом падения горных масс) и масштабом проявления (вовлечение в процесс площади).
По мощности обвального процесса обвалы подразделяют на крупные (отрыв пород 10 млн м 3), средние (до 10 млн м 3) и мелкие (отрыв пород менее 10 млн м 3).
По масштабу проявления обвалы подразделяются на огромные (100- 200 га), средние (50-100 га), малые (5-50 га) и мелкие (менее 5 га).
Кроме того, обвалы могут характеризоваться типом обрушения, которые определяются крутизной склона скатывания обвальных масс.
Оползни, сели, обвалы наносят большой ущерб народному хозяйству, природной среде, приводят к человеческим жертвам.
Основными поражающими факторами оползней, селей и обвалов являются удары движущихся масс горных пород, а также заваливание и заливание этими массами свободного ранее пространства. В результате происходит разрушение зданий и других сооружений, скрытие толщами пород населенных пунктов, объектов экономики, сельскохозяйственных и лесных угодий, перекрытие русел рек и путепроводов, гибель людей и животных, изменение ландшафта.
Оползни, сели и обвалы па территории РФ имеют место в горных районах Северного Кавказа, Урала, Восточной Сибири, Приморья, острова Сахалин, Курильских островов, Кольского полуострова, а также по берегам крупных рек.
Часто оползни приводят к масштабным катастрофическим последствиям. Так, оползень в Италии в 1963 г. объемом 240 млн м 3 накрыл 5 городов, погубив при этом 3 тыс. человек.
В 1982 г. селевой поток протяженностью 6 км, шириной до 200 м обрушился на поселки Шивея и Аренда Читинской области. В результате были разрушены дома, автомобильные мосты, 28 усадеб, размыты и занесены 500 га посевных площадей, а также погибли люди и сельскохозяйственные животные. Экономический ущерб от этого селя составил около 250 тыс. рублей.
В 1989 г. оползни в Чечено-Инг ушетии повлекли за собой повреждения в 82 населенных пунктах 2518 домов, 44 школ, 4 детских садов, 60 объектов здравоохранения, культуры и бытового обслуживания.
Последствия селей и оползней
Сель - это внезапно формирующийся в руслах горных рек временный поток волы с большим содержанием камней, песка и других твердых материалов. Причина возникновения селя - интенсивные и продолжительные ливни, быстрое таяние снега или ледников. Сель может образоваться и от обрушения в руслах рек большого количества рыхлого грунта.
В отличие от обычных потоков, сель движется, как правило, не непрерывно, а отдельными волнами. Одновременно выносятся сотни тонн, а иногда и миллионы кубических метров вязкой массы. Размеры отдельных валунов и обломков достигают 3-4 м в диаметре. При встрече с препятствиями сель переходит через них, продолжая наращивать свою энергию.
Обладая большой массой и высокой скоростью передвижения, до 15 км/ч, сели разрушают здания, дороги, гидротехнические и другие сооружения, выводят из строя линии связи и электропередачи, уничтожают сады, заливают пахотные земли, приводят к гибели людей и животных. Все это продолжается 1-3 часа. Время от возникновения селя в горах до момента выхода его в предгорье часто исчисляется 20-30 мин.
Для борьбы с селями закрепляют поверхность земли посадками леса, расширяют растительный покров на горных склонах, особенно в местах зарождения селя, периодически пропускают воду с горных водоемов, устраивают противоселевые плотины, дамбы и другие защитные сооружения.
Активное таяние снега понижают, устраивая дымовые завесы с помощью дымовых шашек. Через 15-20 мин после задымления температура приземного слоя воздуха понижается, и сток воды уменьшается наполовину.
Уровень воды, скопившейся в моренах (горных озерах) и селехранилищах, уменьшают с помощью насосных установок. Кроме того, в борьбе с селями широко применяют такие простейшие сооружения, как ваты, канавы и террасы с широким основанием. Вдоль русел рек сооружают защитные и подпорные стенки, полузапруды и дамбы.
Для своевременного принятия мер, организации надежной защиты населения первостепенное значение имеет четко организованная система оповещения и предупреждения. В районах, которым угрожает сель, создается противоселевая служба. В ее задачи входят прогноз селя и информирование населения о времени его появления. При этом заранее предусматриваются маршрут, по которым население эвакуируется в более возвышенные места. Туда же, если позволяет время, угоняется скот и выводится техника.
В случае захвата человека движущимся потоком селя необходимо оказать ему помощь всеми имеющимися средствами. Такими средствами могут быть шесты, канаты или веревки. Выводить спасаемых людей из потока нужно по направлению потока с постепенным приближением к его краю.
Оползень - скользящее смешение земляных масс под действием собственного веса - происходит чаще всего по берегам рек и водоемов и на горных склонах. Объем пород, смещаемых при оползнях, находится в пределах от нескольких сот до многих миллионов и даже миллиардов кубометров. Оползни вызываются различными причинами: подмывом пород водой, ослаблением их прочности вследствие выветривания или переувлажнения осадками и подземными водами, неразумной хозяйственной деятельностью человека и др.
Оползни могут разрушать населенные пункты, уничтожать сельскохозяйственные угодья, создавать опасность при эксплуатации карьеров и добыче полезных ископаемых, повреждать коммуникации, туннели, трубопроводы, телефонные и электрические сети, водохозяйственные сооружения, главным образом плотины. Кроме того, они могут перегородить плотину, образовать завальное озеро и способствовать наводнениям. Таким образом, наносимый ими народнохозяйственный ущерб может быть значительным.
Наиболее действенной защитой от оползней является их предупреждение. Оползень обычно начинается не внезапно. Вначале появляются трещины в грунте, разрывы дорог и береговых укреплений, смещаются здания, сооружения, телеграфные столбы, разрушаются подземные коммуникации. При этом очень важно вовремя заметить эти первые признаки и составить правильный прогноз о дальнейшем развитии оползня. Следует также учитывать, что оползни движутся с максимальной скоростью лишь в начальный период, далее она постепенно снижается.
На оползневых участках организуется постоянное наблюдение за перемещением грунтов, уровнем воды в колодцах, дренажных сооружениях, системах отвода сточных вод, буровых скважинах, реках, водохранилищах, за выпадением и стоком атмосферных осадков. Особенно тщательно такое наблюдение организуется в весенне-осенний периоды, когда больше всего выпадает осадков.
При возникновении оползня необходимо, во-первых, предупредить население, а во-вторых, по мере осложнения обстановки организовать эвакуацию населения в безопасные районы.
В случае разрушения зданий и сооружений в результате селя или оползня проводятся спасательные работы, извлекают из-под завалов пострадавших, помогают людям выйти из опасной зоны.
Лавины, обвалы, оползни, сели. Поражающие факторы и правила поведения
Лавина - внезапно возникающее движение массы снега, льда, горных пород вниз по склонам гор, представляющее угрозу для жизни и здоровья человека. На долю лавин приходится примерно 50% несчастных случаев в горах. Условием для образования лавин является горный заснеженный склон крутизной 15 - 30°, сильный снегопад с интенсивностью прироста 3 - 5 см/ч. Самыми лавиноопасными периодами года являются зима весна - в это время регистрируется до 95% лавин. Лавина может сойти в любое время суток, чаще всего это происходит в дневные часы - 68%, ночью - 22% или вечером - 10%. Движение лавины начинается в условиях, когда составляющая силы тяжести снежного покрова по направлению склона превышает силу сцепления кристаллов снега между собой. Перед началом движения снежные массы находятся в состоянии неустойчивого равновесия. Причины движения лавин: § обильный снегопад или скопление большого количества снега на склонах при его переносе ветром; § малая сила сцепления между подстилающей поверхностью и недавно выпавшим снегом; § оттепель и дождь с последующим образованием скользкой водной прослойки между подстилающей поверхностью и свежевыпавшим снегом; § резкое изменение температуры воздуха; § механическое, акустическое, ветровое воздействие на снежный покров. Скорость движения лавин составляет 20 - 100 м/с. Давление (сила удара) лавины может исчисляться десятками тонн на квадратный метр. Защита от лавин включает: § изучение, наблюдение, прогнозирование, информирование населения о возможной угрозе схода лавин; § обучение людей безопасным действиям в лавиноопасных зонах; § искусственное вызывание схода снежных лавин; § использование противолавинных насаждений; § создание в лавиноопасных местах инженерных сооружений, в том числе козырьков, тоннелей, коридоров. При угрозе схода снежных лавин закрываются горнолыжные трассы, горные автомобильные и железные дороги, запрещается выход людей в горы, активизируется работа спасательных формирований. § крупными - масса 10 млн м3 и более; § средними - масса от нескольких сот до 10 млн м3; § малыми - несколько десятков кубических метров. Образованию обвалов способствует геологическое строение местности, наличие на склонах трещин, дробление горных пород, большое количество влаги. Обвал начинается не внезапно. Вначале появляются трещины на склонах гор. Важно вовремя заметить первые признаки и принять меры к спасению. В 80% случаев обвалы связаны с деятельностью человека. Они происходят при неправильном проведении строительных работ, добыче полезных ископаемых. Оползень - смещение масс горных пород по склону под воздействием собственной силы тяжести. Причины образования оползней: § увеличение крутизны склона в результате подмыва основания водой; § ослабление прочности пород при их выветривании или переувлажнении; § сейсмические толчки; § нарушение технологии горных выработок; § вырубка леса и уничтожение другой растительности на склонах; § неправильная агротехника использования склонов под сельхозугодия. Мощность оползня характеризуется объемом смещающихся пород, который может составлять до нескольких миллионов кубических метров. Основными причинами возникновения селей являются проливные дожди в горах, интенсивное таянье снега и льда, прорыв плотин горных озер, вырубка леса и уничтожение растительности на склонах гор, взрывные работы в карьерах, нарушение технологии разработки горных пород. Обязательным условием образования селей является наличие на склонах большого количества продуктов разрушения горных пород, большой объем воды, способствующий сползанию этих пород, наличие крутого водостока. При движении сель представляет собой сплошной поток грязи, камней, воды, песка. Селевой поток способен переносить крупные обломки горных пород, дайна селевого потока составляет до десятков километров, ширина определяется шириной русла. Глубина потока может достигать 15 м, скорость передвижения колеблется в диапазоне от 2 до 10 м/с |
Сели, оползни, снежные лавины
Сель
– стремительный поток большой разрушительной силы, состоящий из смеси воды и рыхлообломочных пород, внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек в результате интенсивных дождей или бурного таяния снега, а также прорыва завалов и морен.
Оползень – смещение масс горных пород по склону под воздействием собственного веса и дополнительной нагрузки вследствие подмыва склона, переувлажнения, сейсмических толчков и иных процессов.
Снежная лавина
– мощный снежный обвал, возникающий на крутых горных склонах, где устанавливается снежный покров. Чаще всего лавины сходят со склонов крутизной более 30 0 , если склон без кустарников и деревьев – при крутизне 20 0 , при крутизне склона более 45 0 лавины сходят после каждого снегопада.
Основные причины возникновения
селя: природные (интенсивные и продолжительные ливни, быстрое таяние снега или ледников, прорыв водоемов, землетрясения и извержения вулканов, обрушение в русло рек большого количества рыхлого грунта); техногенные (нарушение правил и норм работы горнодобывающих предприятий, взрывы при прокладке дорог и строительстве других сооружений, неправильное ведение сельскохозяйственных работ, вырубки леса и нарушение почвенно-растительного покрова).
оползня: природные (увеличение крутизны склонов, подмыв их оснований речными водами, избыточное увлажнение различных пород, сейсмические толчки и ряд других факторов); техногенные (разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерным выносом грунта, вырубкой леса, неразумным ведением сельского хозяйства на склонах).
снежных лавин
: длительный снегопад, приводящий к скоплению больших масс снега на горных склонах; интенсивное таяние снега (при температуре близкой к нулю, неустойчивость снежного покрова сильно увеличивается); природные явления (сильный ветер, землетрясение и др.).
Поражающие факторы и последствия
Поражающими факторами оползней и селей являются удары движущихся масс горных пород, а также заваливание или заливание этими массами ранее свободного пространства. Опасность селей и оползней заключается не только в их разрушительной силе, но и во внезапности появления. Опасность снежной лавины заключается в том, что большое количество снега с огромной силой и высокой скоростью сметает все на своем пути.
Последствиями являются: разрушения зданий и сооружений, линий электро-, газо-, водоснабжения и канализации, железных и автомобильных дорог, скрытие толщами пород населенных пунктов, объектов экономики, сельскохозяйственных и лесных угодий, а также перекрытие русел рек и путепроводов, изменение ландшафта. Возможно заваливание людей грунтом, снегом нанесение им ударов и травм падающими предметами, строительными конструкциями, деревьями, высока вероятность их гибели.
Характерные травмы у людей
При попадании в сель и(или) оползень характерны следующие виды травм у людей: травмы головы, позвоночника и конечностей, сдавливания грудной клетки и живота с повреждением внутренних органов. Значительные травмы нередко сопровождаются травматическим шоком, тяжелым патологическим процессом, приводящим к расстройству всех жизненно важных органов и систем пострадавшего, при котором нарушается микроциркуляция и тканевый обмен, у большей части населения возникают психические расстройства – люди утрачивают самообладание, становятся подверженными панике.
Правила поведения при сходе селя
1. При заблаговременной эвакуации: отключите электричество, газ и водопровод; плотно закройте двери, окна и вентиляционные отверстия; выходите в указанный район.
2. При экстренной эвакуации: быстро покиньте дом и заберитесь на ближайшие склоны гор или возвышенности. При этом избегайте ущелья и низменности, поскольку в них может образоваться побочное русло основного селевого потока.
3. При внезапном приближении селевого потока: как можно быстрее заберитесь вверх по склону, сбросив все тяжелые, препятствующие быстрому движению вещи и одежду. Если на это нет времени – залезайте на мощное, стоящее в стороне от основного потока дерево.
Запомните! Неустойчивые скалы, крутые склоны и «слабые» деревья могут быть опасными, так как селевой поток может их смыть.
4. В случае захвата человека движущимся потоком селя, необходимо оказать ему помощь, протянув шест, кинув канат или веревку.
Правила поведения населения при возникновении оползня зависят от скорости его смещения:
1. При медленном смещении проводится постепенный перенос строений в безопасное место, вывозится мебель, вещи и т.д.
2. При высокой скорости смещения оползня проводится эвакуация населения в соответствии с заранее подготовленным планом. При выходе из дома необходимо отключить электро-, газо- и водоснабжение, взять с собой документы, теплые вещи, продукты питания и воду.
3. После схода оползня в уцелевших строениях и сооружениях специалистами проверяется состояние стен, перекрытий, выявляются повреждения линий электро-, газо-, и водоснабжения. Возвращение людей в свои дома возможно только после такой проверки и официального разрешения.
Правила поведения при сходе снежной лавины
Действия при пребывании в горах в зоне возможного схода лавины
1. При выдвижении на пешую прогулку в горы маршрут должен быть тщательно продуман: заранее изучите места возможного схода снежных лавин в районе своего маршрута, направление движения следует выбирать под защитой препятствий, стоящих на пути возможного схода лавины (камней, кустов, деревьев). Для движения стоит выбирать наветренные и теневые склоны.
2. Отмените любые походы в горы, если:
Идет или только что прошел сильный снегопад;
Произошло оседание снега, что свидетельствует о наличии слоя слабого сцепления;
Создались условия плохой видимости;
Резко изменились погодные условия.
Запомните! Наиболее опасный период схода лавин весна-лето. Как правило, лавины происходят днем: с 10 часов утра до захода солнца.
3. Оказавшись свидетелем схода лавины и зная, что в нее могли попасть люди – срочно сообщите о случившемся в спасательную службу.
При сходе лавины
1. Если видите, что лавина срывается высоко, ускоренным шагом или бегом уйдите с её пути в безопасное место или укройтесь (за выступом скалы, большим камнем и т.п.)
2. Если нет возможности уйти от лавины:
Освободитесь от вещей (рюкзака, лыж и т.п.);
Займите наиболее безопасную позу – примите горизонтальное положение, колени подожмите к животу, направьте тело по ходу движения лавины;
Закройте лицо шарфом или воротником свитера, защитите рот и нос.
В лавине
1. При остановке лавины максимально расширьте пространство возле лица и груди, оно поможет Вам дышать.
2. Разрушьте образующуюся от дыхания ледяную корку.
3. Определите, где верх – низ (это можно сделать, используя, например, слюну).
4. Оказавшись в лавине, не кричите, снег практически полностью поглощает звуки, а бессмысленные крики и движения лишат Вас сил, кислорода и тепла. Прислушивайтесь к звукам на поверхности и подавайте сигнал, когда услышите, что кто-то рядом.
5. При наличии сил – пробуйте откапываться самостоятельно.
6. Не паникуйте, не теряйте самообладания, старайтесь не уснуть.
7. Выбравшись из-под снега самостоятельно, осмотрите свое тело и постарайтесь оказать себе помощь, если есть какие-либо повреждения.
Когда огромные массы горных пород свергаются со склонов под воздействием силы тяжести, спастись способен не каждый. Особенно если речь идёт о зародившемся высоко в горах оползне или селе, когда огромное количество осадочных пород, разбавленных водами рек, ливней или растаявших снегов, на огромной скорости несётся вниз.
Оползень являет собой отделившуюся со склонов массу рыхлых пород, которая сползает вниз по наклонной плоскости, не теряя связности и монолитности. Они могут быть как сухими, так и увлажнёнными, чтобы создать жидкое течение.
Каждый оползень имеет свою скорость, а потому нередко бывает так, что процесс движения человеческому глазу совершенно незаметен, поскольку составляет лишь 0,06 метра в год. Правда, так бывает далеко не всегда: оползни вполне способны нестись и на сногсшибательной скорости – 3 м/с.
В этом случае, если соответствующие службы не успевают предупредить население про оползни, обвал нередко имеет катастрофические последствия. Например, один из самых крупных оползней, сошедший в результате землетрясения в Таджикистане, имел ширину четыреста метров, а длину более четырёх километров. После того как огромные массы мчавшейся породы в тот день накрыли селение Шарора, последствия оказались ужасны: оползни погребли под собой 50 домов, в результате чего погибло более двухсот человек.
Передвигаться оползни могут на разные расстояния, вплоть до четырёхсот гектаров, а по количеству движущейся массы оползни бывают:
- малые – обвал рыхлой массы до 10 тыс. м3;
- средние – обвал грунта 100 тыс. м3;
- крупные – обвал рыхлых масс 1000 м3;
- крупнейшие – обвал более 1 тыс. м.3.
Появление оползней
Чаще всего оползень образуется на побережье рек, водоёмов и на склонах гор: 90% сдвигов зафиксировано на высоте от одного до двух километров. При этом обвал формируется на склонах, угол которых составляет девятнадцать градусов, а на глинистой почве при сильном увлажнении пород, оползни сходят и при уклоне в пять градусов.
Несмотря на то, что причины возникновения такого смещения земли различны, образовываются оползни в основном из-за подмыва пород водой в сочетании с выветриванием и переувлажнением. Также оползень может сойти в результате землетрясения, подмыва склонов морскими или речными водами.
Обвал грунта, вызванный природными причинами, происходит в основном после ливней, которые настолько сильно смачивают почву, что она становится подвижной. В этот момент сила трения, которая сцепляет её со склонами, оказывается слабее силы тяжести, что приводит горные породы в движение.
Одними из наиболее опасных и неизученных является подводный оползень, что образуется во время движения осадочных горных пород на краю шельфа (последствия опасны тем, что поднимают цунами). Согласно статистическим данным, около 80% оползней происходят из-за человеческой деятельности – прокладыванием дорог на склонах, вырубки лесов, неразумного ведения сельского хозяйства.
Селевый поток
Несмотря на то, что сель также является спускающимся потоком рыхлых масс, от оползней он отличается тем, что являет собой текущую вниз горную реку, в которую попало огромное количество рыхлой породы.
Причины их появления – обильные дожди, усиленное таяние снегов, обрушение в реку большого количества рыхлого грунта или прорыв завалов, из-за чего происходит резкий подъём воды.
После чего река преобразовывается в большой поток разрушительной силы, и в таком селе находится смесь из воды, камней, рыхлого грунта (около 60%). Высота передней линии селя составляет от 5 до 15 метров, а волна способна подняться до 25 метров.
Чем выше зарождаются сели, тем разрушительнее обвал. Высокогорные селевые потоки начинаются на высоте, превышающей 2,5 тыс. км. Такая сель с одного квадратного километра может вынести около 26 тыс. м3 горных пород. Тогда как среднегорные сели (от 1 до 2,5 тыс. км) с площади подобного размера выносят от 5 до 15 тыс. м3, низкогорные – не более 5 тыс. м3.
Формируются сели по-разному:
- Если обвал был вызван эрозионными процессами, за счёт смыва и размыва близлежащего грунта в поток сначала попадает обломочный материал, после чего непосредственно образуется селевая волна.
- Сель может также появиться из-за завала, когда волны начинают скапливаться в одном месте, размывая горные породы. Поскольку так долго продолжаться не может, находящаяся в селе масса прорывает блокаду и устремляется вниз.
- Ещё один метод образования, когда в селе находится максимальная насыщенность рыхлыми массами проходит из-за обвала оползня в речные воды.
Течёт сель не беспрерывно, а волнами, вынося за один раз находящиеся в селе сотни, а в некоторых случаях – миллионы кубических метров вязкого вещества (некоторые глыбы в селе нередко могут весить около 100 тонн). Явление может обладать разной мощностью:
- Малый поток — явление нередкое, возникает ежегодно, в этом селе находится не более 10 тыс. м3 горной породы;
- Поток средней мощности формируется раз в два-три года, содержится в селе от 10 до 100 тыс. м3 грунта.
- Поток сильной мощности происходит раз в пять-десять лет и в таком селе содержится не менее 100 тыс. м3 рыхлой породы.
Поскольку сели являются частью горной реки, они способны передвигаться на скорости около 10 м/с, поэтому спускаются они вниз очень быстро, за 20-30 минут, а само явление длится от одного до трёх часов (если сель натыкается на препятствие, то, вырастая, поток проходит над ним, наращивая свою энергию).
При этом лишь последствия малого потока не приводят к катастрофическим результатам. Сель средней мощности, набрав скорость, способна снести бесфундаментные строения, тогда как мощный селевый поток, неся с собой огромное количество рыхлого грунта, валунов и других захваченных по дороге препятствий, разрушает постройки, дороги, уничтожает деревья, затапливает поля и убивает всё живое, оказавшееся на пути.
Что делать во время обвалов
Люди, проживающие или пребывающие в районах, где оползни и сели – частое явление, должны хорошо знать признаки и особенности этих опасных обвалов. Например, одной из первых примет приближающейся беды является просачивание воды на склонах.
Поэтому, как только появляются первые признаки об опасностях (несмотря на стремительный характер стихии, современная аппаратура позволяет вовремя зафиксировать их появление) обычно проводится эвакуация обитателей региона. Прежде чем оставить свои дома, необходимо плотно закрыть все вентиляционные каналы, оконные и дверные проёмы, отключить электричество, газ, перекрыть воду.
Если так получилось, что оползни или сели появились внезапно и двигаются настолько быстро, что население вовремя предупредить не успели и люди получили информацию за несколько минут до появления грязевого потока или вовсе заметили его сами, нужно сразу убегать в безопасное место. Обычно это возвышенности или горы, что находятся в стороне от потока (подняться желательно на высоту не меньше, чем 100 метров). Во время подъёма нельзя уходить долинами или ущельями, так как там могут появиться боковые течения сели.
Если случилось так, что люди и сооружения оказались на движущемся участке оползня, нужно покинув помещение, уходить вверх, и во время остановки движущейся массы остерегаться скатывающихся глыб, камней и других предметов. Необходимо иметь в виду, что во время остановки оползня вполне может произойти очень сильный толчок, и быть к этому готовым.
Когда оползень или сель остановится, возвращаться нужно не сразу, а через несколько часов, поскольку существует опасность, что возникнет новый обвал. Если нет признаков того, что оползень или сель может повториться, можно вернуться домой, после чего сразу же приступить к поискам и извлечению оказавшихся в селе пострадавших, освобождению заблокированных грязью автомобилей и других транспортных средств.
Обвалы, оползни и сели относятся к опасным геологическим явлениям и, хотя причины их возникновения различны, все они оказывают сходное воздействие на природу, человека, объекты его хозяйственной деятельности. Похожи и меры их предупреждения, ликвидации последствий и основные действия населения в случае возникновения вызванных ими чрезвычайных ситуаций. Общее условие возникновения этих опасных природных явлений - начало смещения грунта или скальных пород. На территории Российской Федерации есть районы, где часто происходят оползни, сели и обвалы. Это Северный Кавказ, Урал, Саяны, Приморье, Камчатка, Сахалин.
Обвал - это отрыв и катастрофическое падение больших масс горных пород, их опрокидывание, дробление и скатывание на крутых и обрывистых склонах.
Причины возникновения обвалов
Обвалы природного происхождения наблюдается в горах, на морских берегах и обрывах речных долин. Они происходят в результате ослабления сцепления горных пород под воздействием выветривания, подмыва, растворения, а также силы тяжести и тектонических явлений. Всякое попадание воды, снега в более слабые связующие слои ведет к их постепенному ослаблению. Именно поэтому чаще всего обвалы происходят в периоды дождей и таяния снега. В зимнее время замерзшая вода играет роль скрепляющего цемента, не давая разобщенным глыбам породы разъединиться. Когда же лед в трещинах тает, отдельные блоки в каком-нибудь скальном массиве уже еле держатся, и достаточно даже самого незначительного воздействия на них, чтобы они рухнули вниз со склона или обрыва.
В последнее время наибольшее число обвалов (80%)связано с деятельностью человека. В основном из-за неправильного проведения работ при строительстве и горных разработках, а также при производстве взрывных работ, распахивании склонов. Также причиной крупных обвалов служат землетрясения. Грандиозные обвалы происходят в горах, где они нередко запруживают реки.
Классификация обвалов
Обвалы характеризуются мощностью обвального процесса, которая определяется объемом обвалившихся горных пород имасштабом проявления- площадьюобвала.(см. Приложение1)
- - по мощности обвального процесса обвалы подразделяют - на очень малые, малые, средние, крупные и гигантские;
- - по масштабу проявления - на мелкие, малые, средние и огромные.
Одни из разновидностей обвалов - камнепады, обвалы грунта и обрушение ледников. Еще одной разновидностью обвала является вывал - обрушение отдельных глыб и камней из грунтов на отвесных склонах. Особенно широко распространены камнепады. Их движение происходит в форме падения на значительной части пути. Размеры падающих камней обычно не велики, а общий объем камнепада не превышает десятков кубических метров. Камни перемещаются в форме неоднократных прыжков со скоростью примерно до 40- 60 м/с. Наиболее крупные камнепады возникают в результате сильных ливней. Камнепады наиболее опасны на автомобильных дорогах, проложенных в крутосклонных ущельях (например, на Алтае, Кавказе).
Мероприятия по защите от обвалов
Горные обвалы - частые явления во всех странах мира. Их масштабы бывают грандиозными, последствия трагическими. Они способны вызвать крупные завалы или обрушения автомобильных и железных дорог, разрушение населённых пунктов и уничтожение лесов, способствовать образованию катастрофических затоплений и гибели людей.
В обвалоопасных местах могут осуществляться мероприятия по переносу отдельных участков дорог, линий электропередачи и объектов в безопасное место, а также активные меры по устройству инженерных сооружений -- направляющих стенок, предназначенных для изменения направления движения обваленных пород.
Защита от обвалов предполагает применение следующих специальных сооружений и мероприятий:
- - вертикальная планировка территорий для регулировки стоков поверхностной воды и устройства систем водоотведения;
- - изменение рельефов склонов для повышения их устойчивости;
- - грунтозакрепление.
Для защиты от оползней и обвалов строят туннели и плотины. Основным условием предупреждения этих опасных природных явлений на сегодняшний день остается сохранение естественных условий равновесия, сложившихся в оползне- и обвалоопасных районах за долгие годы. Важную роль в предупреждении об этих стихийных бедствиях играют системы наблюдения и прогнозирования.
Действия населения при возникновении обвала
Если вы попали под обвал:
- - постарайтесь укрыться под скалой или за стволом большого дерева;
- - лягте на землю лицом вниз, обхватите голову руками, дышите через одежду;
- - не делайте резких движений, чтобы не вызвать нового обвала.
Последствиями оползней и обвалов являются разрушение зданий и сооружений, скрытие массами горных пород населенных пунктов, сельскохозяйственных и лесных угодий, перекрытие путепроводов и рек, изменение ландшафта, гибель людей и животных.
- Чебуреки с картошкой и грибами Картофельные чебуреки
- Блины роти. Блины тайские с бананом. “Роти клуай” или тайские блинчики с бананом: рецепт традиционный
- Рецепт: Чебуреки с картофелем - "экономные" Рецепт как приготовить чебуреки с картошкой
- Рецепт: чебуреки с картошкой Чебуреки с картошкой на сковороде