Інженерні протиселеві заходи

Селеві потоки (селі) - це короткочасні гірські потоки, які складаються із суміші води і великої кількості твердого матеріалу. Вони виникають унаслідок дощів, інтенсивного розтавання снігу та льоду, завалів і дамб у долинах, де наявні великі запаси розсипчасто уламкового матеріалу.

Селі стають украй небезпечним стихійним гідрологічним явищем, коли селе­вий потік загрожує населеним пунктам, залізницям, автомобільним дорогам, зро­шувальним системам та іншим важливим об'єктам.

Розрізняють три головних типи механізму зародження селів: ерозійний, про­ривний та обвально-зсувний (таблиця 4).

Утворенні і розвиток селів відбувається у три стадії:

перша - підготовка на схилах і в руслах гірських басейнів матеріалів, які слу­гують джерелом для формування селевих потоків;

друга - швидке переміщення скельного (кам'яного) матеріалу, який у пони­женнях утратив рівновагу, порівняно з підвищеними дільницями гірських водо­спадів;

третя акумуляція селевих виносів у пониженні ділянки гірських долий у виг­ляді руслових конусів або інших форм селевих відкладів.

Залежно від висоти селевих потоків, басейни поділяються на високогірні {2,5 км і більше), середньогірні (1,0-2,5 км) та низькогірні (до 1 км).

Виникають селеві потоки при одночасному виконанні трьох умов:

а) наявність на схилах басейну достатньої кількості продуктів руйнування гірських порід;

б) наявність необхідного об'єму води для змиву або зносу пухкого твердого матеріалу, і його переміщення руслами;

в) наявність крутого схилу, де гірські породи багаті глинистим матеріалом, та водотоку.

За потужністю селеві потоки поділяються на:

дуже малі (з виносом матеріалів менше 1,0 тис.м');

середні (з виносом матеріалів від 10,0 до 100 тис.м³);

великі (з виносом матеріалів від 0,1 до 1,0 млн.м³);

дуже великі (з виносом матеріалів від 1,0 до 10,0 млн.м³);

гігантські (з виносом матеріалів більше 10,0 млн.м³).

Селеві потоки сходять раптово, Іноді миттєво. Час сходження селевих по­токів невеликий, тривалість їх становить 1—3 години. Рух селя - це суцільний потік води, каміння, бруду зі швидкістю від 2 до 10 м/год.

Головна і визначальна властивість селя - це відношення твердих речовин до рідини, з яких складається сель. Тому за характером селі поділяються на водокам'яні (суміш води та каміння великого розміру), грязекам'яні (суміш води, гравію, гальки та невеликого каміння), грязеві (суміш води, невеликої кількості землі та дрібного каміння). Об'єми селів можуть досягати сотень тисяч - мільйонів м³ а розміри уламків - до 3-4 м у поперечнику, маючи масу до 200 тонн. Макси­мальна висота валу водогрязевого потоку селя може досягати до 25 м.

Інколи застосовуються такі характеристики, як середня і максимальна глиби­на та ширина селя. Ширина селя залежить від ширини русла, по якому рухається селевий потік, і може становити від 3 до 100 м. Глибина селевого потоку може становити 1,5—15 м, а довжина русла селя - від кількох десятків метрів до декількох десятків кілометрів.

За походженням селі поділяються:

виходячи з головних факторів, натри класи (зонального виявлення, регіональ­ного виявлення та антропогенні);

виходячи з першопричин виникнення, на вісім типів (дощові, снігові, льодови­кові, вулканогенні, сейсмогенні, лимногенні, антропогенні прямої дії та антропо­генні побічної дії).

Таблиця 4. Механізми зародження селі

Найменування	Тип механізму зародження селі
ерозійний	проривний	обвально-зсувний
Початкові процеси	Ерозія схилів і русел річок	Прорив водоймища (озера, водосховища тощо)	Відрив масиву водонасичених гірських порід
Етапи механізму зародження	Поверхневий змив і розмив схилів та русел, збільшення насиченості водного потоку уламками гірських порід, селева хвиля	Водна хвиля, розмив і затягнення у потік уламків гірських порід, селева хвиля	Зволоження масиву і зменшення структурного зв'язку, відрив (зсув), що супроводжується руйнуванням структури, і початок селевої хвилі
Характер взаємодії з руслом	Швидкість потоку контролюється руслом	Невелика переробка русла	Переповнення русла, виникнення акумулятивних форм

Поширення та інтенсивність селя в гірських регіонах і передгір'я Карпат і Криму визначається відмінностями тектонічного, нетектонічного і сейсмічного режимів гірських зон, залежить від геологічної будови території, особливостей геоморфологічних умов, діяльності людини.

Селеві процеси в Карпатах та Криму розвиваються на 70% гірських водоза­борів. За даними Держкомгеології в Автономній Республіці Крим селеві басейни займають 3% площі, у Закарпатській області-4%, у Чернівецькій- 15%, в Івано-Франківській - 33%, у Львівській - 8%. На території Криму виділяють чотири селективні райони. Найбільш селенебезпечним є південно-східний район, що роз­ташований між Алуштою та Судаком. Тут. у басейнах річок Ай-Серез, Ускут, Ворон, Шелен, Кутлак максимальні показники горизонтального розчленування рельєфу сягають 12 км/км², відносне перевищення рельєфу становить 500-700 м при переважаючому нахилі схилів 15-30⁰, що створює сприятливі умови для фор­мування селів. Періодичність прояву селів у цьому районі становить 2-6 років.

У Карпатському регіоні виявлено 219 селевих водозаборів. Найбільшою селеактивністю характеризуються басейн р. Черемош і р. Прут, де формуються переважно водокам'яні, рідше - грязевокам'яні селі. У Карпатах, у басейні р Білий Черемош, смуга максимальної густоти розчленування рельєфу (3-5 км/км²) розташована у зоні Щибенського глибинного розлому. Із цією скупно пов'язані ділянки найбільших нахилів (30-40%), де формуються багаточислені зсуви, які живлять селеві потоки у верхів'ї р.Білий Черемош та басейні р. Прибойна.

За співвідношенням фаз у селевих потоках для Карпат і гірського Криму ха­рактерні незв'язані водокам'янні (велико і дрібноглибові, щебеневі), грязевокам'я-ні та глинистокам'яні селі. Насиченість твердої фази селю до 350-450 кг/м^і води. Переважають селі малої (об'єм виносів - 10-12 тис.м³) і середньої (об'єм ви­носів - 20-100 тис.м³) потужності. Катастрофічні селі мають об'єм від 100000 до 1000000 м³ період їх повторюваності становить один раз на 1-5 років. Селі поширюються у вигляді 1-3 валів заввишки до 2 м у Кримських горах і до 4 м _у Карпатах з відповідною швидкістю (2-2,5 м/сек і 3-4 м/сек). Питомий викид може становити від 20 до 150 м³ сек.

Для селів характерне різке нетривале підняття рівню води, хвильовий рух, знач­на руйнівна сила. Загроза селевих потоків за несприятливих погодних умов (інтен­сивних злив і, зрідка, таненні снігу) поширюється на території 30 населених пунктів Карпат і Криму, а також на деякі шляхи сполучення, лінії комунікацій тощо.

Селенебезпечні басейни в гірських і передгірських районах - зосередження розвитку всіх небезпечних екзогенних геологічних процесів. Селеві процеси с причиною гравітаційних зміщень порід на схилах, які, провокуючи зсуви та обвали, сприяють накопиченню твердої складової селів.

Техногенна діяльність значною мірою впливає, на прискорення селевих про­цесів. В останні десятиріччя селі реєструються кожні 2-3 роки, хоча ще 50 років тому селеві прояви спостерігалися 1 раз на 8 років. Цьому сприяє інтенсивна вирубка лісів, добування корисних копалин, прорив гребель, нерегульований ви­пас худоби на полонинах.

Дата добавления: 2015-06-04