Примеры оползней и обвалов. Обвалы, оползни, сели, снежные лавины
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.
Правила поведения
Если ваш дом попадает в зону затопления:
- · внимательно слушайте информацию и выполняйте все требования служб спасения;
- · отключите газ, электричество и воду;
- · ценные вещи, продукты питания и запас питьевой воды перенесите на верхние этажи или чердак;
- · закройте окна и двери;
- · подготовьтесь к эвакуации.
При быстром подъеме уровня воды:
- · соорудите из подручных материалов плавательные средства;
- · перейдите на верхние этажи, чердак, крышу здания;
- · подавайте сигналы спасателям;
- · самостоятельно из зоны затопления выбирайтесь только в крайнем случае, когда нет надежды на спасателей.
Если вы попали в водный поток:
- - удерживайтесь на поверхности воды;
- - снимите с себя обувь, верхнюю одежду;
- - старайтесь добраться до берега или строения;
- - плывите по течению, приближаясь к берегу или строению;
- - избегайте водоворотов, стремнин, препятствий в воде;
- - используйте плавающие предметы.
Оползни, лавины, обвалы и сели
Оползень - скользящие смещения масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести.
До 90% оползней приходится на районы, находящиеся на высотах от 1000 до 1700 м. Это стихийное бедствие чаще всего происходит весной и летом на склонах, крутизна которых составляет не менее 19 градусов. Случаются оползни также и на берегах крупных рек.
По скорости движения оползни подразделяются:
- · на исключительно быстрые (0,3 м/мин);
- · на быстрые (1,5 м/сут.);
- · на умеренные (1,5 м/мес);
- · на очень медленные (1,5 м/г);
- · на исключительно медленные (0,06 м/г).
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 градусов, сильный снегопад с интенсивностью прироста 3 - 5 м/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.
Поражающим фактором лавин является огромная разрушительная сила. Лавины сметают все на своем пути, в горах повреждают и разрушают строения, коммуникации, ЛЭП, дороги, технику, травмируют и убивают людей. Главной причиной гибели людей в лавинах является удушье (асфиксия). Во время движения лавины дышать в ней практически невозможно, снег забивает дыхательные пути, снежная пыль проникает в легкие. Кроме того, человек может замерзнуть, получить механические травмы головы и внутренних органов, переломы конечностей или позвоночника. Это происходит в результате ударов о грунт, скалы, деревья, камни.
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 горно-лыжные трассы, горные автомобильные и железные дороги, запрещается выход людей в горы, активизируется работа спасательных формирований.
Обвал - это отрыв и падение больших масс пород с крутых и обрывистых склонов гор на речные долины, морские побережья вследствие потери сцепления оторвавшейся массы с материнской основой. Обвалы могут травмировать людей, разрушать транспортные магистрали, блокировать технику, создавать естественные плотины с последующим образованием озер, вызывать перелив огромного количества воды из водохранилищ.
Обвалы бывают:
- · 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.
Таблица 1. - Классификация оползней:
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.
Сель (селевой поток) - это внезапно возникающий в горных реках поток воды с высоким уровнем содержания (до 75%) в ней, грязи, песка, грунта.
Наиболее селеопасным районом России является Северный Кавказ - здесь насчитывается более 186 селеопасных бассейнов, Сели также наблюдаются в Кабардино-Балкарии, Северной Осетии-Алании, Дагестане, на Урале, на Кольском полуострове, на Камчатке.
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.
Таблица 2. - Классификация селей
При движении сель представляет собой сплошной поток грязи, камней, воды, песка. Селевой поток способен переносить крупные обломки горных пород, длина селевого потока составляет до десятков километров, ширина определяется шириной русла.
Контрольные вопросы:
- 1. Что называется наводнением?
- 2. Какие бывают наводнения?
- 3. Какое наводнение называется:
- а) половодьем;
- б) паводком;
- в) нагонным;
- г) цунами?
- 4. Перечислите последствия наводнений.
- 5. Опишите ущерб от наводнений.
- 6. Каковы действия населения при наводнении?
- 7. Что называется:
- а) лавиной;
- б) обвалом;
- в) оползнем;
- г) селем?
- 8. Опишите действия населения при сходе лавины, обвале, оползне, селе.
Сели
В гидрологии под селем понимается паводок с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород, возникающий в бассейнах небольших горных рек и сухих логов и вызванный, как правило, ливневыми осадками или бурным таянием снегов. Сель -- нечто среднее между жидкой и твердой массой. Это явление кратковременное (обычно оно длится 1--3 ч), характерное для малых водотоков длиной до 25--30 км и с площадью водосбора до 50--100 км2.
Сель представляет собой грозную силу. Поток, состоящий из смеси воды, грязи и камней, стремительно несется вниз по реке, выдергивая с корнем деревья, срывая мосты, разрушая плотины, обдирая склоны долины, уничтожая посевы. Находясь вблизи от селя, можно ощущать содрогание земли под ударами камней и глыб, запах сернистого газа от трения камней друг о друга, слышать сильный шум, подобный грохоту камнедробилки.
Опасность селей не только в их разрушительной силе, но и во внезапности их появления. Ведь ливень в горах часто не охватывает предгорья, и в обжитых местах сель появляется неожиданно. Из-за большой скорости течения время от момента возникновения селя в горах до момента выхода его в предгорье исчисляется подчас 20--30 минутами.
Главная причина разрушения горных пород заключается в резких внутрисуточных колебаниях температуры воздуха. Это ведет к возникновению многочисленных трещин в породе и ее дроблению. Описанному процессу способствует периодическое замерзание и оттаивание воды, заполняющей трещины. Замерзшая вода, расширяясь в объеме, с огромной силой давит на стенки трещины. Кроме того, горные породы разрушаются за счет химического выветривания (растворение и окисление минеральных частиц внутрипочвенными и грунтовыми водами), а также за счет органического выветривания под воздействием микро - и макроорганизмов. В большинстве случаев причиной образования селей служат ливневые осадки, реже интенсивное таяние снега, а также прорывы моренных и завальных озер, обвалы, оползни, землетрясения.
В общих чертах процесс формирования селя ливневого происхождения протекает следующим образом. Вначале вода заполняет поры и трещины, одновременно устремляясь вниз по уклону. При этом резко ослабевают силы сцепления между частицами, и рыхлая порода приходит в состояние неустойчивого равновесия. Затем вода начинает течь и по поверхности. Первыми приходят в движение мелкие частицы грунта, потом галька и щебень, наконец, камни и валуны. Процесс лавинообразно нарастает. Вся эта масса поступает в лог или русло и вовлекает в движение новые массы рыхлой горной породы. Если расход воду недостаточный, то сель как бы выдыхается. Мелкие частицы и небольшие камни уносятся водой вниз, крупные камни создают в русле самоотмостку. Остановка селевого потока может так же происходить в результате затухания скорости течения при уменьшении уклона реки. Какой-либо определенной повторяемости селей не наблюдается. Замечено, что образованию грязевых и грязекаменных потоков способствует предшествующая засушливая длительная погода. При этом на горных склонах накапливаются массы тонких глинистых и песчаных частиц. Они-то и смываются ливнем. Напротив, формированию воднокаменных потоков благоприятствует предшествующая дождливая погода. Ведь твердый материал для этих потоков в основном находится у подножия крутых склонов и в руслах рек и ручьев. В случае хорошей предшествующей увлажненности ослабевает связь камней друг с другом и с коренной породой.
Ливневые селевые потоки носят эпизодический характер. В течение ряда лет могут пройти десятки значительных паводков, и только потом в очень дождливый год случится сель. Бывает, что на реке сели наблюдаются довольно часто. Ведь в любом сравнительно большом селевом бассейне есть много селевых очагов, и ливни накрывают то один, то другой очаг.
Многим горным районам свойственно преобладание того или иного вида селя по составу переносимой твердой массы. Так, в Карпатах чаще всего встречаются воднокаменные селевые потоки сравнительно небольшой мощности. На Северном Кавказе проходят преимущественно грязекаменные потоки. С горных хребтов, окружающих Ферганскую долину в Средней Азии, спускаются, как правило, грязевые потоки.
Существенным является то, что сель в отличие от водного потока движется не непрерывно, а отдельными валами, то почти останавливаясь, то опять ускоряя движение. Это происходит вследствие задержки селевой массы в сужении русла, на крутых поворотах, в местах резкого уменьшения уклона. Склонность селевого потока двигаться последовательными валами связана не только с заторами, но также с неодновременным поступлением воды и рыхлого материала из различных очагов, с обрушением породы со склонов и, наконец, с заклиниванием крупных валунов и скальных обломков в сужениях. Именно при прорывах заторов происходят самые значительные деформации русла. Порой основное русло становится неузнаваемым или оказывается полностью занесенным, и вырабатывается новое русло.
Сели - это потоки, состоящие из грязи и камней, которые сползают по склонам гор и руслам рек, сметая любое препятствие на своем пути. Такое природное явление является одним из самых опасных для жизни людей и инфраструктуры поселений.
Возникновение селей
Во время быстрого таяния ледников в горах, а также после сильных дождей, бурь, ураганов перед естественным препятствием скапливается вода. В некоторых местах образуются довольно крупные озера и водохранилища. Такие образования называют моренными озерами, именно они спустя некоторое время преобразуются в оползни, сели, обвалы и лавины. Морены состоят из:
- Песка.
- Валунов.
- Льда и снега.
- Твердых пород.
- Щебенки.
- Глины.
В какой-то момент огромная масса грязи, перемешанная с водой и камнями, прорывается через запруды, устремляясь вниз стремительным потоком. Развивая огромную скорость, издавая громкий рев, поток набирает по дороге все больше камней и деревьев, тем самым увеличивая свою разрушительную силу.
Сели в начале своего движения достигают не более 10 метров в высоту. После того как природный катаклизм вырвется из ущелья и понесется с горы, он растечется по ровной поверхности. Его скорость движения и высота значительно уменьшатся. Достигнув какого-либо препятствия, он останавливается.
Последствия схода горных пород и воды
В том случае, если на пути селя окажется населенный пункт, то последствия для его населения могут быть катастрофическими. смертельно опасно, и часто приводит к большим материальным потерям. Особенно много разрушений приносит сход горных пород и воды на поселки, где люди живут в слабо укрепленных каркасных домах.
Последствия от оползней, селей и обвалов бывают катастрофическими. Так, крупная катастрофа произошла в 1921 году в бывшей столице Казахстана - Алма-Ате. Поздней ночью на спящий город обрушился мощный горный поток размером около миллиона кубометров. В результате чрезвычайного происшествия прямо посреди города образовалась полоса из камней и грязи шириной 200 метров. Были разрушены здания, повреждена инфраструктура, погибли люди.
В России также нередко образовываются сели в горной местности, особенно в тех местах, где идут обильные дожди, к примеру на Кавказе и Дальнем Востоке. В Таджикистане сели бывают каждый год в весеннее время года. Особенно часто такое явление происходит в высоких горах во время таяния снега.
Защита от селей
Чтобы защитить население и туристов от внезапных сходов горных пород в особенно опасных горных районах, где периодически происходят оползни, сели, обвалы и лавины, необходимо следить за ними с воздуха. Специалисты наблюдают за образованием горных озер и заранее могут сказать об опасности чрезвычайного бедствия. Также инженеры разрабатывают противоселевые искусственные заграждения и отводные каналы, которые в длину достигают нескольких сотен километров.
В 1966 году возле города Алма-Аты была построена защитная плотина из земли и крупных булыжников. Общий вес стройматериалов составил около 2,5 млн. тонн. Спустя 7 лет спасло жизни многих горожан, заслонив город от невиданной мощности.
Несмотря на то что в большинстве случаев сели обрушаются с гор внезапно, ученые научились предсказывать их приближение по некоторым признакам, например по изменению цвета воды в горном озере.
Выживание во время ЧП
Туристам, которые часто путешествуют в горах, следует знать об опасности схода оползней, селей, обвалах, ОБЖ. Правила безопасности могут однажды спасти вам жизнь!
Чтобы правильно подготовиться к трудному и продолжительному походу в горы, следует перед выходом выяснить прогноз погоды. Если в горах идет проливной дождь, то вероятность схода потоков грязи значительно увеличивается. Для безопасности лучше держаться внутренней части излучины рек, поскольку сель по внешней стороне поднимается гораздо выше. Также не следует ночевать вблизи горных озер и рек, а также в узких ущельях.
Что такое оползни
Оползень - это смещение вниз по склону образовавшейся массы, состоящей из горных пород. Причиной их возникновения чаще всего становятся обильные дожди, в результате которых подмываются горные породы.
Оползни могут проходить в любое время года, и отличаются друг от друга масштабами разрушения. Небольшое смещение горной породы приводит к повреждению дорог. Значительное разрушение и откол камней приводит к разрушению домов, а также к человеческим жертвам.
Разделение оползней на виды
Оползни делятся на медленные, средние и быстрые. Первые передвигаются с незначительной скоростью (несколько сантиметров за год). Средние - на несколько метров за день. К катастрофам такие смещения не приводят, однако порой такие природные явления приводят к разрушениям домов и хозяйственных построек.
Быстрые оползни считаются самыми опасными, ведь в этом случае с гор срываются и передвигаются вниз с огромной скоростью потоки воды с камнями.
Все передвижения скальных пород и масс из глины можно предсказать, если обратить внимание на следующие сигналы:
- в почве образовались новые трещины и расщелины;
- падение камней с гор.
Как избежать разрушений и жертв
На фоне непрекращающихся ливней вышеперечисленные сигналы должны стать предвестниками опасности для спецслужб и населения. Своевременное обнаружение признаков надвигающегося оползня поможет предпринять меры к спасению и эвакуации населения.
В качестве профилактики и защиты от разрушений вблизи городов строят защитные сети, искусственные туннели, а также создают растительный покров из деревьев. Также хорошо себя зарекомендовали берегоукрепительные сооружения и закрепления склонов с помощью свай.
Где возникают
Многие задаются вопросом о том, где чаще всего возникают снежные лавины, оползни, сели и обвалы. Смещение горных пород, огромных масс снега и воды возникает на участках или откосах в результате нарушения равновесия, которое вызвано увеличением крутизны склона. В основном это происходит по нескольким причинам:
- Обильные дожди.
- Выветривание или переувлажнение горной породы подземными водами.
- Землетрясения.
- Строительная и хозяйственная деятельность человека, при которой не учитываются геологические условия местности.
Усилению оползня способствует наклон земли в сторону обрыва, трещины на вершине горы, которые также направлены в сторону склона. В местах, где почва наиболее увлажена дождями, оползни обретают форму потока. Такие катаклизмы природы наносят огромный вред сельскохозяйственным угодьям, предприятиям и поселениям.
В горных местностях и северных районах нашей страны толщина почвы составляет всего несколько сантиметров, в связи с этим его очень легко нарушить. В качестве примера можно привести место в районе Орлиной Сопки (город Владивосток), где в начале 2000-х годов началась неконтролируемая вырубка леса. В результате вмешательства человека на сопке исчезла растительность. После каждого ливня на улицы города выливается грязи, которому ранее преграждали путь деревья.
Оползни часто встречаются в местностях, где активно проходят процессы эрозии склонов. Они происходят, когда массы горных пород теряют опору в результате нарушения равновесия. Массивный оползень возникает в местах, где существуют:
- склоны горы, сложенные из чередующихся водоупорных и водоносных пород;
- искусственно созданные человеком отвалы пород возле шахт или карьеров.
Оползни, движущиеся со склона горы в виде груды обломков, называют камнепадами. Если огромный блок из камня сползает по поверхности, то такое природное явление называют обвалом.
Случаи схода крупных оползней
Чтобы более подробно узнать о самых крупных схождениях оползней, селей, обвалов, лавин и последствиях для людей, следует обратиться к исторической литературе. Свидетели страшных катастроф часто описывают сход крупных масс горной породы и снежных лавин с давних времен. Ученые полагают, что самый крупный в мире сход камней произошел в начале нашей эры возле реки Саидмаррех в южной части Ирана. Общая масса оползня была примерно 50 млрд. тонн, а его объем - 20 кубических километров. Масса, состоящая из камней и воды, обрушилась с горы Кабир-Бух, высота которой достигала 900 метров. Оползень пересек реку шириной 8 километров, далее она перевалила через хребет и остановилась через 17 километров. В результате перекрытия реки образовалось крупное озеро глубиной 180 метров и шириной в 65 километров.
В древнерусских летописях существует информация об огромных оползнях. Самый известный из них датируется 15 веком в районе Нижнего Новгорода. Тогда пострадало 150 дворов, пострадало много людей и сельскохозяйственных животных.
Масштаб разрушений и последствия от оползней и селей зависят от плотности построек и количества проживающего населения в зоне бедствия. Наиболее разрушительный оползень произошел в провинции Ганьсу (Китай) в 1920 году. Тогда погибло более 100 тысяч человек. Еще один мощный оползень, унесший жизни 25 тысяч человек, зарегистрирован в Перу (1970 год). В результате землетрясения на долину обрушилась груда камней и воды со скоростью 250 километров в час. Во время стихийного бедствия были частично разрушены города Ранрахирка и Юнгай.
Прогноз возникновения оползней
Чтобы спрогнозировать сход оползней и селей, ученые постоянно проводят геологические исследования и составляют карты опасных районов.
Чтобы выявить участки скопления оползневого материала проводится аэрофотосъемка. На снимках отчетливо видны места, где наиболее вероятен сход обломков горных пород. Также геологи определяют литологические особенности породы, объем и характер течения подземных вод, вибрации в результате землетрясений, а также углы склонов.
Защита от оползней
Если вероятность схода оползней и селей велика, то специальные службы проводят мероприятия по защите населения и построек от такого природного явления, а именно укрепляют склоны берегов морей и рек стеной или балками. Сползание грунта предотвращают, вбивая сваи в шахматном порядке, сажают деревья, а также проводят искусственное замораживание земли. Чтобы предотвратить сход мокрой глины, ее высушивают методом электроосмоса. Сход оползней и селей можно предотвратить, предварительно построив дренажные сооружения, которые способны перекрыть путь подземным и надземным водам, тем самым предотвратив размывание почвы. Поверхностные воды можно отвести, вырыв каналы, подземные - с помощью скважин. Такие меры довольно дорого осуществлять, однако такие мероприятия способны предотвратить разрушения построек и избежать человеческих жертв.
Предупреждение населения
Об опасности землетрясений, оползней и селей население предупреждают за несколько десятков минут, в лучшем случае за несколько часов. Чтобы оповестить крупный населенный район, сигнал тревоги подается с помощью сирены, также дикторы сообщают об опасности по телевизору и радио.
Основными поражающими факторами у оползней и селей являются горные валуны, которые сталкиваются друг с другом во время своего движения с гор. Приближение горных пород можно определить по характерному громкому звуку перекатывающихся камней.
Население, проживающее в особо опасной горной местности, где возможен сход снежных лавин, селей и оползней, должно знать, с какой стороны может прийти беда, каков будет характер разрушений. Также жителям следует хорошо знать пути эвакуации.
В таких населенных пунктах должны быть укреплены дома и территории, на которых они возведены. Если об опасности известно заранее, проводится срочная эвакуация населения, имущества и животных в безопасные районы. Перед выездом из дома следует забрать с собой наиболее ценные вещи. Остальное имущество, которое невозможно забрать с собой, следует упаковать для защиты от грязи и воды. Двери и окна следует закрыть. Также необходимо закрыть отверстие для вентиляции. В обязательном порядке следует перекрыть воду и газ, отключить электричество. Ядовитые и легковоспламеняющиеся вещества необходимо вынести из дома, их помещают в отдаленных от жилья ямах.
Если население не было предупреждено заранее об оползнях и селях, каждый житель должен самостоятельно найти убежище. Также необходимо помочь спрятаться детям и престарелым людям.
После окончания стихийного бедствия следует убедиться в отсутствии опасности, покинуть убежище и приступить к поиску пострадавших, при необходимости нужно оказать им помощь.
Оползни, сели и обвалы относятся к опасным геологическим явлениям.
В 1911г. на Памире землетрясение вызвало гигантский оползень. Оползло около 2,5 млрд м 3 почвы. Был завален кишлак Усой с его жителями. Оползень перегородил долину реки Мургаб, и образовавшееся завальное озеро затопило кишлак Сараз. Высота этой образовавшейся плотины достигла 300 м, максимальная глубина озера - 284 м, протяженность - 53 км. Такие масштабные бедствия бывают нечасто, но беды приносят неисчислимые.
Оползни - это смещение масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести.
Оползни образуются в различных породах в результате нарушения их равновесия, ослабления прочности. Они вызываются как естественными, так и искусственными (антропогенными) причинами. К естественным причинам относятся увеличение крутизны склонов, подмыв их основании морскими и речными водами, сейсмические толчки и др. Искусственными причинами являются разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерным выносом грунта, вырубкой леса, неправильной агротехникой сельскохозяйственных угодий на склонах и т. п. Согласно международной статистике до 80% современных оползней связано с антропогенным фактором. Они могут возникать и от землетрясений.
Оползни происходят при крутизне склона 10° и более. На глинистых грунтах при избыточном увлажнении они могут возникать и при крутизне в 5-7°.
Оползни классифицируются по масштабам явления, активности, механизму и мощности оползневого процесса, месту образования.
По масштабу оползни подразделяются на крупные, средние и мелкомасштабные.
Крупные оползни вызываются, как правило, естественными причинами и образуются вдоль склонов на сотни метров. Их толщина достигает 10-20 м и более. Оползневое тело часто сохраняет свою монолитность.
Средние и мелкомасштабные оползни имеют меньшие размеры и характерны для антропогенных процессов.
Масштаб оползней характеризуется вовлеченной в процесс площадью. В этом случае они подразделяются на грандиозные - 400га 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 активности оползни могут быть активными и неактивными. Их активность определяется степенью захвата коренных пород склонов и скоростью движения, которая может составлять величину от 0,06 м/год до 3 м/с.
На активность оказывают влияние породы склонов, составляющие основу оползня, а также наличие влаги. В зависимости от количественных показателей присутствия воды оползни делятся на сухие, слабовлажные, влажные и очень влажные.
По механизму оползневого процесса оползни подразделяются на оползни сдвига, выдавливания, вязкопластические, гидродинамического выноса, внезапного разжижения. Часто оползни имеют признаки комбинированного механизма.
По месту образования оползни подразделяют на горные, подводные, снежные и искусственных земляных сооружений (котлованов, каналов, отвалов пород).
По мощности оползни могут быть малыми, средними, крупными и очень крупными. Они характеризуются объемом смещающихся пород, который может составлять от сотен до 1 млн. м 3 . Разновидностью оползней являются снежные лавины. Они представляют собой смесь кристаллов снега и воздуха. Крупные лавины возникают на склонах 25-60°. Они наносят большой ущерб, вызывают гибель 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. Погибли 48 человек. Это была самая крупная трагедия отечественного альпинизма.
Сели (селевые потоки). 8 июня 1921 г. в 24 ч на г. Алма-Ату со стороны гор обрушилась масса земли, ила, камней, снега, песка, подгоняемая могучим потоком воды. Этим потоком были снесены находившиеся у подножья гор дачные строения вместе с людьми, животными, фруктовыми садами. Страшный поток ворвался в город, превратил его улицы в бушующие реки с крутыми берегами из разрушенных домов. Дома вместе с фундаментами срывались и уносились бурным потоком. Результатом оказались большие человеческие жертвы и огромный материальный ущерб. Причина селя - сильнейшие ливни в верхней части бассейна реки Малой Алмаатинки. Общий объем грязекаменной массы в 2 млн. м 3 перерезал город 200-метровой безжизненной полосой. Это только Сель - это бурный грязевый или грязекаменный поток, внезапно возникающий в руслах горных рек.
Непосредственными причинами зарождения селей являются сильные ливни, промыв перемычек водоемов, интенсивное таяние снега и льда, а также землетрясения и извержения вулканов. Возникновению селей способствуют и антропогенные факторы, к которым относятся вырубка лесов и деградация почвенного покрова на горных склонах, взрывы горных пород при прокладке дорог, вскрышные работы в карьерах, неправильная организация отвалов и повышенная загазованность воздуха, губительно действующая на почвенно-растительный покров.
один пример беды, которую может принести сель.
При движении сель представляет собой сплошной поток из грязи, камней и воды. Селевые потоки могут переносить отдельные обломки горных пород массой в 100-200 т и более. Передний фронт селевой волны образует «голову» селя, высота которой может достигать 25 м.
Селевые потоки характеризуются линейными размерами, объемом, скоростью движения, структурным составом, плотностью, продолжительностью и повторяемостью.
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. Глубина селевого потока может быть от 1,5 до 15 м.
Объем селевой массы может быть равен десяткам, сотням тысяч и миллионам кубических метров.
Скорость движения селей на отдельных участках русла имеет различную величину. В среднем она 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.
Повторяемость селей в зависимости от разных селеопасных районов различна. В районах ливневого и снегового питания сели могут повторяться несколько раз в течение года, но чаще один раз в 2-4 года. Мощные сели наблюдаются один раз в 10-12 лет и более.
Сели подразделяются по составу переносимого материала, характеру движения и мощности.
По составу переносимого материала различают:
грязевые потоки - смесь воды, мелкозема и небольших камней;
грязекаменные потоки - смесь воды, мелкозема, гравия, гальки и небольших камней;
водокаменные потоки - смесь воды с крупными камнями.
По характеру движения сели подразделяются на связные и несвязные потоки. Связные потоки состоят из смеси воды, глины, песка и представляют собой единое пластичное вещество. Подобный сель, как правило, не следует по изгибам русла, а выпрямляет их. Несвязные потоки состоят из воды, гравия, гальки и камней. Поток следует изгибом русла с большой скоростью, подвергая его разрушению. По мощности сели подразделяют на катастрофические, мощные, средней и малой мощности.
Катастрофические сели характеризуются выносом материала более 1 млн. м 3 . Они случаются на земном шаре один раз в 30-50 лет.
Мощные сели характеризуются выносом материала объемом в 100 тыс. м 3 . Подобные сели возникают редко.
При селях слабой мощности вынос материала наблюдается незначительный и составляет величину менее 10 тыс. м 3 . Они возникают ежегодно.
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 силы 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 (вовлечения в процесс площади).
По мощности обвального процесса обвалы подразделяются на крупные (отрыв пород объемом 10 млн. м 3), средние (до 10 млн. м 3) и мелкие (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).
Последствия оползней, селей, обвалов. 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 заливание и заваливание этими массами свободного ранее пространства. В результате происходит разрушение зданий и других сооружений, скрытие толщами пород населенных пунктов, объектов народного хозяйства, 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, рельсы, покрытия автомобильных дорог, линии электропередач, связи, нефтепроводы, гидроэлектростанции, рудники и другие промышленные предприятия, горные селения, вакационные объекты.
Существенный ущерб наносится сельскому хозяйству. Селевые потоки приводят к затоплению и завалам сельскохозяйственных культур обломочными материалами на площадях в сотни и тысячи гектаров. Пахотные земли, расположенные ниже оползневых участков, часто заболачиваются. При этом происходят потери урожая и интенсивный процесс выбывания земель из сельскохозяйственного оборота.
Существенный ущерб этими явлениями может наноситься культурному и историческому наследию народов, населяющих горные местности.
Масштабы последствий определяются:
численностью населения, оказавшегося в зоне оползня;
числом погибших, раненых и оставшихся без крова;
количеством населенных пунктов, попавших в зону стихийного бедствия;
количеством объектов народного хозяйства, лечебно-оздоровительных и социально-культурных учреждений, оказавшихся разрушенными и поврежденными;
площадью затопления и заваливания сельскохозяйственных угодий;
количеством погибших сельскохозяйственных животных.
Вторичными последствиями этих стихийных бедствий являются ЧС, связанные с разрушениями технологически опасных объектов, а также прерыванием хозяйственной и вакационной деятельности.
Оползни, сели и обвалы на 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 1963 г. в Италии объемом 240 млн. м 3 накрыл 5 городов, погубив при этом 3 тыс. человек.
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 и бытового обслуживания.
В 1985г. в Колумбии в результате извержения вулкана Руис возник гигантский сель, который захлестнул г. Армеро, в результате чего погибли 22 тыс. человек и было уничтожено 4,5 тыс. жилых и административных зданий.
В 1982 г. селевой поток протяженностью 6 км и шириной до 200 м обрушился на поселки Шивея и Аренда Читинской области. Были разрушены дома, мосты, 28 усадеб, размыты и занесены 500 га посевных площадей, погибли люди.