Снежные лавины

Сели

Рев воды, гул перекатываемых камней, треск разрушаемых зданий, грохот сдираемых железных крыш, огромные искры от сталкивающихся камней, еще издали предупреждали о приближении ее, и вот лавина, состоящая из воды, грязи, гальки, огромных валунов, стволов деревьев и обломков разрушенных зданий, ринулась на город… По руслу Алматинки и по улицам города плыли целые дома, и крики о помощи уносимых людей придавали особую жуткость картине всеобщего разрушения…Когда утром жители города стали подходить к местам разрушения, то впечатление от увиденного было потрясающим. Молча стояли они совершенно подавленные, стараясь припомнить, что же было раньше на месте лежащего перед ними каменного хаоса или преграждающей путь глубокой промоины. Ю. Виноградов, 1980

Сель (селевый поток) – это 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 трех часов), значительным эрозионно-аккумулятивным разрушительным эффектом. 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 водо-грязевого потока иногда достигает 25 м. Сель – слово арабское, означает бурный поток. Селевые потоки возникают внезапно, когда сильные ливни или талые ледниковые воды смывают с гор в русло реки огромные массы материала, покрывающего эти склоны. Из воды и смытых камней образуется грязекаменный вал, несущийся вниз со скоростью, сметая и разрушая все на своем пути.

Для образования селевых потоков необходимо сочетание трех условий: наличия рыхлых пород, воды и уклона. Участки горных бассейнов, где такие условия имеют место, называют селевыми очагами. Селевой очаг – это ложбина, которая служит местом накопления рыхлой обломочной породы, способна концентрировать сток и имеет достаточный уклон. Непосредственными причинами зарождения селей служат ливни, интенсивное таяние снега, прорыв водоемов, реже землетрясения, извержения вулканов. Всякий дождь характеризуется интенсивностью и продолжительностью. Уныло моросящие осадки имеют интенсивность около 0, 01 мм/мин. Дождь, во время которого в течение минуты выпадает слой воды 0,1 мм, считается сильным, а ливень интенсивностью 1 мм/мин и выше считается уже выдающимся, катастрофическим. Именно такой ливень может вызвать потоп. Для образования селевых потоков необходимо, чтобы высокая интенсивность дождя не снижалась достаточно долго.

Когда ливни проливаются над горами, грунтовая толща насыщается водой, тяжелеет, сначала поникают травы и склоняются к земле отяжелевшие от намокшей листвы и хвои деревья, затем отовсюду начинает сочиться влага. Подмываются и уже больше не удерживаются на месте многочисленные глыбы и камни, с большой скоростью они движутся по склону, еще больше разрушая и перемешивая грунтовую массу. Со склонов обрушиваются струи водопадов, отовсюду несутся мутные пенящиеся ручьи, шум дождя сливается с грохотом водных потоков и сталкивающихся валунов и время от времени прорывается раскатами грома. Дожди в горах возникают обычно во второй половине дня, когда солнце уже проделало свою работу по испарению влаги. Сели возникают через некоторое время после начала ливня, как правило, вечером или ночью, и основном в июле, августе.

Другой причиной крупных селевых катастроф является прорыв временно подпруженных ледниками и моренными образованиями озер. Такие ледяные и моренные плотины недолговечны. Конечно-моренные образования представляют нагромождения рыхлообломочной породы, часто прослоенной блоками и линзами льда. В период повышения температуры воздуха лед тает, трескается, отдельные блоки его всплывают, усиливается просадка мерзлой обломочной породы, увеличивается приток талых вод в озерные котловины. Вода, постепенно воздействуя на ледяной барьер, стремится далее проложить себе путь. Прорыв развивается стремительно, так как тепло, выделяемое за счет превышения температуры воды над температурой тающего льда, достаточно, чтобы за короткий промежуток времени выработать туннель и сбросить воду из озера. В результате при малейшем переливе воды озерная плотина может разрушиться. Гляциальные сели наблюдались при прорыве озер, подпруженных ледниками Федченко, Медвежий (Памир), рядом ледников на Кавказе, в Альпах. Известны случаи прорыва ледниковых озер в Норвегии, Исландии, Гренландии. Гляциальные сели особенно катастрофичны, потому что, во-первых, большое количество вод, изливающееся из одного очага – высокогорного ледникового озера, способно размыть и снести огромное количество горной породы. Во-вторых, на том немалом пути, который проходит сель, он нарастает как снежный ком. Образуются гляциальные сели тоже во второй половине дня, вечером и ночью. Им предшествует длительная жаркая погода, при которой таяние льда и ледников почти не прекращается.

Часто провоцируют возникновение селей сильные землетрясения и извержения вулканов. Сейсмогенные сели внезапны и имеют большие размеры. Особенно грандиозны потоки вулканического происхождения – лахары (см. 1.2.).

Классификация. Помощности селевые потоки делят на три группы: мощные - вынос более 100 тыс. м³, средней мощности от 10 до 100 тыс. м³, слабой мощности менее 10 тыс. м³. Для особо крупных селей объем переносимого твёрдого материала (галька, песок, камни) может достигать 180 тыс. м³ с 1 км² площади. Каждому горному району свойственны свои причины возникновения селей. Основные причины и, соответственно, типы селевых потоков представлены в таблице 6.

Распространение. В России до 20 % территории находится в селеопасных зонах. Большой Кавказ – район бурного протекания селевых процессов. 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. В настоящее время их количество возросло. Памир, Алтай, Тянь-Шань, где сели возникают повсеместно и часто, есть уголки пользующиеся особой известностью. Это Заилийский Алатау, Киргизский хребет, Ферганская долина, Гиссарский хребет. На Алтае и Саянах тоже грохочут сели. С продвижением на северо-восток грязекаменные потоки мельчают, но это частично компенсируется числом и интенсивностью селепроявлений, мощностью селевых наносов, чему способствует мерзлота. Колоссальная полоса горных хребтов (Баргузинский, Кодар, Удокан, Становой, Джугджур, Верхоянский, Черского, Колымский, Корякский) протягивается от Байкала до тихоокеанского побережья. Затем продолжается по ту сторону Берингова пролива, включая там хребты Аляскинский, Брукса, Маккензи, Скалистые и Каскадные горы, Сьерра-Невада и Большой Бассейн – громадные территории Северной Америки, на которой селевые процессы происходят повсеместно. Анды Центральной и Южной Америки – выдающиеся селевые территории земного шара. Альпы настолько освоены человеком, что даже малые сели переносятся болезненно. Селевые потоки здесь разнообразны, активны и повсеместны. Не избавлены от селей острова Арктического архипелага, Гренландия и Исландия, острова Малайского архипелага и Японские острова. Практически все горные области селеопасны. Но и во многих всхолмленных местах также случаются сели.

Таблица 6

Классификация селей на основе первопричин возникновения

Типы	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	Происходят в горах Субарктики. Связаны 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
6. 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

Поражающие факторы. Основной поражающий фактор селей – быстрое (до 15 км/час) перемещение огромных масс вещества и связанные с этим движением разрушительные действия грязеводных потоков, движущихся вниз, как правило, по руслам гор­ных рек. Эти потоки могут разрушать здания, сооружения, дороги и все другое на пути своего движения. Скорость продвижения селевой массы достигает 14-30 м/с.

Сели могут быть причиной образования сложных полосных очагов поражения, которые помимо сильных разрушений характеризуются пожарами, затоплениями, завалами посевов, магистральных каналов оросительных систем и т. п.

Последствия. Селевые потоки создают угрозу населенным пунктам, железным и автомобильным дорогам и другим сооружениям, находящимся на их пути Сели разрушают и ломают все на своем пути. Они размывают берега и дно русла реки, захватывают огромные валуны, сдирают почвенный покров и нарушают растительный покров на бортах. Селевые потоки наносят ущерб автомобильным и железным дорогам, мостам, ирригационным каналам и оросительным системам, линиям электропередач, зданиям и сооружениям в населенных пунктах, заваливают посевы и насаждения. Селевые потоки принимают активное участие в усилении водной эрозии, образовании оползней и наводнений.

Прогноз и профилактика. Борьба с селевыми потоками ведется с давних пор. Прогноз районов формирования селей осуществляется с использованием качественной оценки потенциальной селевой опасности территории (землетрясения, вулканическая дея­тельность, сложность рельефа, крутизна горных склонов, разветвленность и характер русловой сети и т. п.) и количественной оценки климатических и гидрометеорологических ус­ловий (синоптическая ситуация, климатические аномалии, затяжные дожди или снегопады и т. п.). Важнейшим фактором при прогнозировании образования селей является климатический.

Виды используемых мероприятий весьма разнообразны, но в основном они сводятся к трем категориям, различающимся способами реализации и эффектом воздействия на природу селевых бассейнов или селевой поток. Классический и эффективный метод борьбы с селями представляет собой сложный комплекс различных организационо-хозяйственных, лесомелиоративных, гидротехнических мероприятий. Наилучший эффект дает сочетание всех категорий мероприятий, в особенности мелиоративных и технических. К организационным относят мероприятия, направленные на снижение уровня селевой опасности путем обеспечения правильного размещения хозяйственных объектов, поддержания надежности автоматической системы оповещения населения; запрещения или регулирования рубки леса и выпаса скота на горных склонах, проведения профилактических работ. Эффективность долговременных профилактических мероприятий в значительной мере зависит от успешной реализа­ции основного способа борьбы с селями — закрепления и стимулирования развития почвенного и растительного покрова на горных склонах.

Лесомелиоративные мероприятия направлены на регулирование поверхностного стока с помощью создания водохранилищ, сети нагорных каналов, улучшения или восстановления растительного покрова, террасирования склонов. Одним из важных разделов этого комплекса противоселевых работ является стабилизация или укрепление селевых русел системами поперечных сооружений – плотинами, каскадами ступеней.

К специальным техническим мероприятиям относят строительство защитных гидротехнических сооружений – селезадерживающих, селепропускных и селенаправляющих дамб, валов и т. п., специальных котлован для улавливания; устройств для искусственного разжижения селевого потока водой и т. п.

Селеопасность существует лишь постольку, поскольку человек стремится использовать земли, подверженные воздействию селевых потоков. Поэтому освоение гор должно сопровождаться обязательными рациональными профилактическими мерами, которыми являются оповещение, активные воздействия на селевые процессы, пассивная защита от сформированных селевых потоков.

Цель оповещения – исключить жертвы и максимально снизить материальный ущерб, предотвращение которого невозможно или нерентабельно. В настоящее время разработаны системы автоматического оповещения о селевой опасности, где используются сигналы, возбуждаемые селевыми потоками.

Активные воздействия следующие: задерновывание и облесение склонов, создание нагорных канав валов, мелиорация ледниково-моренного комплекса, спуск кратерных озер, мелиорация очагов обводнения, отвод водного потока и другие. Для защиты от селей возводят высокие и массивные плотины, верхние бьефы которых служат селехранилищами.

Правила поведения. В селеопасных районах нельзя ходить по руслу реки. Идти надо вдоль русла реки по склону, поднявшись вверх на достаточное расстояние, чтобы сель не застал врасплох. Переходить горные русла лучше утром. При малейших признаках движущегося селя надо немедленно прекратить движение вверх или вниз, а подняться вбок и выше по склону и переждать сель в укрытии типа скального выступа и островка леса. В лучшем случае подняться на водораздел (граница между бассейнами рядом расположенных рек). По водоразделу можно двигаться даже при прохождении селя.

Если сель прошел, не спешите покинуть безопасное место. Лучше всего остаться до утра, если сель прошел вечером. Избегайте двигаться по свежим осыпям, оползающим участкам склонов, по краям береговых откосов. В горах такие участки очень подвижны. Лучше двигаться по устойчивым склонам, гребням и седловинам, даже если путь при этом окажется немного длиннее.

В июле 1963 года недалеко от Алма-Аты в жаркий июльский полдень от сильного таяния ледников и горных снегов в высокогорной зоне образовался селевой поток. При своем движении вниз на своем пути он встретил озеро Иссык, которое возникло несколько тысячелетий назад вследствие грандиозного оползня скальных пород правобережного склона р. Иссык (площадь зеркала озера составляла 90 га, глубина – до 50 м.). Грязекаменный вал обрушился в это озеро, вытеснив из него огромные массы воды. Через 15-20 минут все стихло. Но через полчаса после первого вала прошел такой второй, потом третий. Селевые валы шли один за другим, пока не вытеснили всю воду из озера, которое в этот день прекратил свое существование. Те, кто после первого вала поднялся на склоны окружающих озеро Иссык гор, остались невредимы. Кто пренебрег опасностью и не покинул опасную зону, погиб. Весь объем воды озера был сброшен в русла горных рек. Наводнение опустошило нижерасположенную горную долину, разрушило ряд предприятий и 175 жилых домов в г. Иссык.

Снежные лавины – это низвергающиеся со склонов гор под воздействием силы тяжести снежные массы. Снег, накапливающийся на склонах гор, под влиянием тяжести и ослабления структурных связей внутри снежной толщи соскальзывает или осыпается со склона. Начав свое движение, он быстро набирает скорость, захватывая по пути все новые снежные массы, камни и другие предметы. Движение продолжается до более пологих участков или дна долины, где тормозится и останавливается.

Лавины часто угрожают населенным пунктам, спортивным и санаторно-курортным комплексам, железным и автомобильным дорогам, линиям электропередачи, объектам горнодобывающей промышленности и другим хозяйственным сооружениям.

Классифицикация лавин. По характеру движения и в зависимости от строения лавинного очага различают следующие три типа лавин: лотковые, осовые, прыгающие. Лотковая лавина движется по определенному каналу стока или лавинному лотку. Осовая представляет собой снежный оползень, не имеет определенного канала стока и скользит по всей ширине участка. Прыгающая возникает из лотковых там, где в канале стока имеются отвесные стены или участки с резко возрастающей крутизной. Встретив крутой уступ, лавина отрывается от земли и продолжает движение по воздуху в виде огромной струи. Скорость ее особенно велика.

Лавины образуются при достаточном снегонакоплении и на безлесных склонах крутизной от 15° до 50°. При крутизне более 50° снег просто осыпается и условия к образованию снежной массы не возникают. Оптимальные ситуации для возникновения лавин складываются на заснеженных склонах крутизной от 30° до 40°. Там лавины сходят тогда, когда слой свежевыпавшего снега достигает 30 см, а для старого (лежалого) необходим покров толщиной 70 см. Считается, что ровный травянистый склон крутизной более 20° лавиноопасен, если высота снега на нем превышает 30 см. С увеличением крутизны склонов возрастает вероятность образования лавин. Кустарниковая растительность не является препятствием для схода.

Распространение. Лавины – явление, характерное для горных районов. В России чаще всего такие стихийные бедствия случаются на Кольском полуострове, Урале, Северном Кавказе, на юге Западной и Восточной Сибири, Дальнем Востоке. Лавины на Сахалине имеют свои особенности. Там они охватывают все высотные зоны – от уровня моря до горных вершин. Сходя с высоты 100-800 м, лавины вызывают частые перерывы в движении поездов на Южно-Сахалинской железной дороге.

Поражающие факторы. Лавина – это сравнительно быстро образующиеся и проходящие стихийные бедствия. Основной поражающий фактор – стремительно передвигающийся по горным склонам поток различных модификаций снега. Поражающая способность лавин различна. Лавина в 10 м уже представляет опасность для человека и легкой техники. Крупные лавины в состоянии разрушить капитальные инженерные сооружения, образовать трудно- или непреодолимые завалы на транспортных трассах.

Скорость является одной из основных характеристик движущейся лавины и в первую очередь зависит от вида снега, формирующего лавину. Для сухих лавин она может достигнуть 100 м/с, для мокрых составляет от 10 до 20 м/с. В отдельных случаях она может достигать 100 м/с.

Сила удара лавины варьирует от 5 до 50 т/м² (удар в 3 т/м² вызывает разрушение деревянных строений, а 10 т/м² вырывает с корнем взрослые деревья). К второстепенным факторам относят воздушную волну, которая может появиться при больших скоростях потока, как правило, на высотах более 2500 м.

Повторяемость схода лавин является важной временной характеристикой лавинной деятельности. Различают среднемноголетнюю и внутригодовую повторяемость схода. Первая определяется как частота образования лавин в среднем за многолетний период. Внутригодовая повторяемость - это частота схода за зимний и весенний периоды. В отдельных районах лавины могут сходить по 15-20 раз в год.

Дата добавления: 2014-12-07