Селевые потоки сообщение по обж. Обвалы, оползни, сели, снежные лавины

Сель, или селевой поток, это бурный временный горный поток, состоящий из смеси воды и большого количества обломков горных пород от глинистых частиц до крупных камней и глыб. Это грозное явление возникает в горах с континентальным климатом, где резкие перепады температуры интенсивно разрушают горные породы и на склонах гор скапливается много продуктов разрушения (рыхлых пород). Во время сильных ливней или дружного таяния снега рыхлые породы смываются образовавшейся водой и превращают водные потоки в грязевые или грязекаменные потоки сели.

Источниками твердой составляющей селевого потока могут быть рыхлообразные материалы горных пород, возникающие в результате осыпей, оползней и обвалов, а также завалы и загромождения, образовавшиеся предыдущими селями. Для высокогорных районов с развитыми ледниками источниками твердой составляющей селей являются ледниковые отложения морены. Они состоят из смеси самых разных обломков пород: от крупных глыб до песка и глины. Источниками водного питания селей являются дожди и ливни, а в высокогорных районах вода, образовавшаяся при интенсивном таянии ледников и снега, а также при прорыве ледниковых или моренных озер.

Селевые потоки формируются в горах Кабардино- Балкарии, Северной Осетии, Дагестана, Камчатки, Приморья, Кольского полуострова и Урала. Воздействие селевых потоков на различные сооружения зависит от суммарного объема селевого выноса. По этому признаку сели подразделяются на маломощные, среднемощные, мощные и катастрофические. Суммарный объем селевого выноса составляет: в маломощном селе м 3; в среднемощном селе м 3; в мощном селе м 3; в катастрофическом селе более м 3.

Вопросы 1. Сочетание каких условий необходимо для возникновения селевого потока? 2. Перечислите основные компоненты селевого потока. 3. Как подразделяются селевые потоки по мощности их воздействия на окружающую среду? Перечислите основные критерии, определяющие это деление. 4. Чем опасен селевой поток?

Сель – стремительный бурный грязевый или грязе-каменный поток, состоящий из смеси воды, песка, глины и обломков горных пород, внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек. Причина его возникновения - интенсивные и продолжительные ливни, быстрое таяние снега или ледников, прорыв водоемов, реже - землетрясения, извержения вулканов.

Обладая большой массой и высокой скоростью передвижения (до 40 км/ч), сели разрушают здания, дороги, линии электропередач, приводят к гибели людей и животных. Крутой передний фронт селевой волны высотой от 5 до 15 м образует «голову» селя (максимальная высота вала водогрязевого потока может достигать 25 м), длина русел селей - от нескольких десятков метров до нескольких десятков километров.

Особенно активно селевые потоки формируются на Северном Кавказе. Вследствие негативной роли антропогенного фактора (уничтожение растительности, выработка карьеров и др.) начали развиваться селевые явления и на Черноморском побережье Северного Кавказа (район Новороссийска, участок Джубга - Туапсе - Сочи).

Защитные мероприятия:

 Укрепление горных склонов (посадка леса);

 Противоселевые плотины, дамбы, канавы;

 Периодический спуск воды с горных водоемов;

 Сооружение защитных стенок вдоль русел рек;

 Снижение скорости таяния снега в горах путем создания дымовых завес.

 Улавливание селевых потоков в специальные котлованы, расположенные в руслах рек.

 Эффективная система оповещения и предупреждения.

Обвал – это быстрое отделение (отрыв) и падение массы горных пород (земли, песка, камней глины) на крутом склоне вследствие потери устойчивости склона, ослабления связности, цельности горных пород.

Обвал происходит под влиянием процессов выветривания, движения подземных и поверхностных вод, подмыва или растворения породы, колебания почвы. чаще всего обвалы происходят в период дождей, таяния снега, при проведении взрывных и строительных работ.

Поражающими факторами обвала является падение тяжелых масс горных пород, способных повредить, раздавить даже прочные сооружения либо засыпать их грунтом, преградив доступ к ним. Другая опасность обвалов состоит в возможном запруживании рек и обрушении берегов озер, воды которых в случае прорыва могут стать причиной наводнений или селевых потоков.

Признаками возможного обвала являются многочисленные трещины в отвесных скалах, нависающие блоки, появление отдельных фрагментов скал, глыб, отделяющихся от основной породы.

Оползень - скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести; возникает, как правило, вследствие подмыва склона, переувлажнения, сейсмических толчков и других факторов.

Причинами возникновения оползней могут служить следующие факторы.

1. Естественно-природные:

Землетрясения;

Переувлажнение склонов осадками;

Увеличение крутизны склона в результате подмыва водой;

Ослабление прочности твердых пород при выветривании, вымывании или выщелачивании

Наличие в толще грунта размягченных глин, плывунных песков, ископаемого льда:

2. Антропогенные:

Вырубка лесов и кустарников на склонах. Причем вырубка может происходить намного выше места будущего оползня, но вода не будет задерживаться растениями вверху, в результате чего грунты переувлажняются далеко внизу;

Взрывные работы, которые являются, по сути, локальным землетрясением и способствуют развитию трещин в породах;

Распахивание склонов, чрезмерный полив садов и огородов на склонах;

Разрушение склонов котлованами, траншеями, дорожными выемками,

Закупоривание, засорение, заваливание мест выхода подземных вод;

Строительство жилья и промышленных объектов на склонах, что ведет к разрушениям склонов, увеличению силы тяжести, направленной вниз по склону.

Поражающим фактором оползней являются тяжелые массы грунта, засыпающие или разрушающие все на своем пути. Поэтому главный показатель оползня - это его объем, измеряемый в кубометрах.

В отличие от обвалов, оползни развиваются значительно медленнее, и есть немало признаков, позволяющих своевременно обнаружить зарождающийся оползень.

Признаки зарождающегося оползня:

· разрывы и трещины в грунте, на дорогах;

· нарушения и разрушения подземных и наземных коммуникаций;

· смещение, отклонение от вертикали деревьев, столбов, опор, неравномерное натяжение или обрыв проводов;

· искривление стен зданий и сооружений, появление на них трещин;

· изменение уровня воды в колодцах, скважинах, в любых водоемах.

К мерам по предупреждению оползней относятся: наблюдение за состоянием склонов; анализ и прогнозирование возможности оползней; проведение комплексных инженерных защитных работ; обучение лиц, проживающих, работающих и отдыхающих в опасной зоне, правилам безопасности жизнедеятельности.

Снежные лавины возникают в результате накапливания снега на горных вершинах при обильных снегопадах, сильных метелях при резком понижении температуры воздуха. Лавины могут сходить и при образовании глубинной изморози, когда в толще снега возникает рыхлый слой (снег-плывун).

Сход снежных лавин ежегодно наблюдается в горных районах Северного Кавказа, Сахалина, Камчатки, Магаданской области, в Хибинах, на Урале.

Большинство лавин спускается по определенным лоткам - узким ложбинам на крутых горных склонах. По этим ложбинам одновременно может сорваться 200–300, а иногда до 500 тыс. т снега.

Кроме лотковых лавин, различают основные и прыгающие лавины. Основные лавины соскальзывают в неопределенных местах со склонов гор, как правило, они невелики и не представляют особой опасности. Прыгающие лавины - это лотковые лавины, которые на своем пути встречают «трамплины» и с большой силой «прыгают» через них, приобретая возрастающую скорость движения, а в результате увеличивается сила разрушения.

Нередко лавины возникают внезапно и начинают первоначальное свое движение бесшумно. При движении лавин в узких горных ущельях впереди них движется нарастающая по силе воздушная волна, приносящая еще большие разрушения в сравнении с падающей массой снега. Неоднократный сход снежных лавин оставляет глубокие следы в горном ландшафте. Часто лавины падают в русла рек и перегораживают их, образуя на длительное время запруды.

Лавинную опасность вызывают резкие перемены погоды, обильные снегопады, сильные метели, дожди. Для предупреждения лавинной опасности существует специальная горно-лавинная служба.

Катастрофические снежные лавины в мире происходят в среднем не реже одного раза в два года, а в отдельных горных районах - не реже одного раза в 10–12 лет.

При попадании людей под снежные лавины следует помнить о том, что человек, будучи засыпанным лавинным снегом, может оставаться в живых только несколько часов, причем шанс на выживание тем выше, чем тоньше слой снега над ним. Среди людей, находившихся в лавине не более 1 ч, могут выжить до 50%, через 3 ч вероятность остаться в живых не превышает 10%. Поэтому работы по спасению людей, попавших в лавину, должны начинаться еще до прибытия спасательного отряда.

При обнаружении засыпанного прежде всего освобождают голову, очищают от снега рот, нос, уши; далее осторожно (учитывая возможность наличия переломов) извлекают его из-под снега, переносят в защищенное от ветра место, укутывают в сухую одежду, дают горячее питье, а при отсутствии признаков жизни - приступают к искусственной вентиляции легких и другим реанимационным мероприятиям.

Д ействия населения при угрозе схода оползней, обвалов, селей

Население проживающее в оползне-, селе- и обвалоопасных зонах, должно знать очаги, возможные направления движения и основные характеристики этих опасных явлений. Население горных районов обязано укреплять свои дома и территории, на которых они возведены, а также участвовать в работах по возведению защитных гидротехнических и других защитных инженерных сооружений.

Оповещение населения о стихийных бедствиях проводится посредством сирен, радио-, телевещания, а также посредством местных систем оповещения, непосредственно связывающих подразделение гидрометеослужбы с населенными пунктами в опасных зонах.

Перед тем как покинуть дом или квартиру при эвакуации, необходимо имущество со двора или балкона убрать в дом, наиболее ценное имущество, которое нельзя взять с собой, укрыть от воздействия влаги и грязи двери, окна, вентиляционные и другие отверстия нужно плотно закрыть, выключить электричество, газ и воду.

Легковоспламеняющиеся и ядовитые вещества следует вынести из дома и по возможности захоронить в яме или спрятать в погреб.

Во всем остальном граждане должны действовать в соответствии с порядком, установленным для организованной эвакуации.

Если оповещения об опасности не было или оно сделано непосредственно перед стихийным бедствием, то жители, не заботясь об имуществе, должны быстро уходить в безопасное место. Естественными местами для спасения от селя или оползня являются склоны гор и возвышенности, не предрасположенные к оползневому, обвальному процессу или затоплению селевым потоком. При подъеме на безопасные склоны нельзя использовать долины, ущелья и выемки, поскольку в них могут образоваться побочные русла основного селевого потока, В случае, когда люди, здания и сооружения оказываются на поверхности движущегося оползневого участка, следует, покинув помещения, передвигаться по возможности вверх, остерегаясь при торможении оползня скатывающихся с его тыльной части камней, обломков конструкций, земляного вала, осыпей. При остановке быстро движущегося оползня возможен сильный толчок. Это представляет большую опасность для находящихся на оползне людей.

Сель - грязевой или грязекаменный поток, внезапно формирующийся в руслах горных рек в результате ливней, бурного таяния ледников или сезонного снежного покрова. Двигаясь с большой скоростью, сели на своем пути нередко производят крупные разрушения. В Перу в 1970 г. селевой поток разрушил несколько городов, погибло более 50 тыс. человек, 800 тыс. осталось без крова. Все подвижки скальных пород и глиняных масс предваряются различными сигналами: образование новых трещин и расщелин в почве; неожиданные трещины во внутренних и внешних стенах, водопроводах, асфальте; падение камней; возникновение в верховьях селеопасных водотоков сильного гула, который перекрывает остальные шумы; резкое падение уровня воды в реках; проявление облака грязевой пыли, сопровождающего "голову" селевого вала.

Сели - паводки с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород (от 10-15 до 75% объема потока), возникающие в бассейнах небольших горных рек и сухих логов и вызванные, как правило, ливневыми осадками, реже интенсивным таянием снегов, а также прорывом моренных и завальных озер, обвалом, оползнем, землетрясением. Опасность селей не только в их разрушающей силе, но и во внезапности их появления. Селям подвержено примерно 10% территории нашей страны. Всего зарегистрировано около 6000 селевых водотоков, из них более половины приходится на Среднюю Азию и Казахстан.

По составу переносимого твердого материала селевые потоки могут быть грязевыми (смесь воды с мелкоземом при небольшой концентрации камней, объемный вес у=1,5-2 т/м3), грязекаменными (смесь воды, гальки, гравия, небольших камней, у==2,1-2,5 т/м3) и водокаменные (смесь воды с преимущественно крупными камнями, у==1,1-1,5 т/м3).

Многим горным районам свойственно преобладание того или иного вида селя по составу переносимой им твердой массы. Так, в Карпатах чаще всего встречаются водокаменные селевые потоки сравнительно небольшой мощности, на Северном Кавказе - преимущественно грязекаменные, в Средней Азии - грязевые потоки. Скорость течения селевого потока обычно составляет 2,5- 4,0 м/с, но при прорыве заторов она может достигать 8-10 м/с и более. Последствия селей бывают катастрофическими. Так, 8 июля 1921 г. в 21 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 подножия гор дачные строения вместе с людьми, животными и фруктовыми садами. Страшный поток ворвался в город, обратил улицы его в бушующие реки с крутыми берегами из разрушенных домов. Ужас катастрофы усугублялся темнотой ночи. Слышались крики о помощи, которую почти невозможно было сказать. Дома срывались с фундаментов и вместе с людьми уносились бурным потоком.

К утру следующего дня стихия успокоилась. Материальный ущерб и человеческие жертвы оказались значительными. Сель был вызван сильнейшими ливнями в верхней части бассейна р. Малой Алмаатинки. Общий объем грязекаменной массы составил около 2 млн. м3. Поток перерезал город 200-метровой полосой.

Способы борьбы с селевыми потоками весьма разнообразны. Это возведение различных плотин для задержки твердого стока и пропуска смеси воды и мелких фракции пород, каскада запруд для разрушения селевого потока и освобождения его от твердого материала, подпорных стенок для укрепления откосов, нагорных стокоперехватывающих и водосборных канав для отвода стока в ближайшие водотоки и др. Методов прогноза селей в настоящее время не существует. Вместе с тем для некоторых селевых районов установлены определенные критерии, позволяющие оценить вероятность возникновения селей. Так, для районов с большой вероятностью селей ливневого происхождения определяется критическая сумма осадков за 1-3 суток, селей гляциалъного происхождения (т. е. образующихся при прорывах ледниковых озер и внутриледниковых водоемов) - критическая средняя температура воздуха за 10-15 суток или сочетание этих двух критериев

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. Вся площадь зарождения и воздействия селя называется селевым бассейном .

Вид селевого потока определяется составом селеобразующих пород. Основные виды селевых потоков :

водокаменные (смесь воды с преимущественно крупными камнями, у==1,1-1,5 т/м3)

грязевые (смесь воды с мелкоземом при небольшой концентрации камней, объемный вес у=1,5-2 т/м3)

грязекаменные (смесь воды, гальки, гравия, небольших камней, у==2,1-2,5 т/м3)

Для возникновения селя требуется одновременно совпадение трех обязательных условий :

наличие на склонах селевого бассейна достаточного количества легко перемещаемых продуктов разрушения горных пород (песка, гравия, гальки, небольших камней);

наличие значительного объема воды для смыва со склонов камней и грунта и их перемещения по руслу;

достаточная крутизна склонов (не менее 10-15°) селевого бассейна и водопотока (русла селя).

Непосредственным толчком для возникновения селя могут быть :

интенсивные и продолжительные ливни;

быстрое таяние снегов и ледников;

землетрясения и вулканическая деятельность и др.

К возникновению селевых потоков часто приводят и антропогенные факторы : проводимые на склонах вырубка лесов, взрывные работы, разработка карьеров, массовое строительство.

Как подготовиться к селю

Обычно места, где могут сходить селевые потоки, известны. Перед выходом в горы изучите эти места на маршруте своего движения и избегайте их, особенно после обильных дождей. Всегда помните, что застигнутому селевым потоком спастись почти не удается. От селевого потока можно спастись только избежав его. Перед оставлением дома, при заблаговременной эвакуации, отключите электричество, газ и водопровод. Плотно закройте двери, окна и вентиляционные отверстия.

Заблаговременные мероприятия по предупреждению селей

В селеопасных районах устраиваются противоселевые дамбы и плотины для задержки твердого стока и пропуска смеси воды и мелких фракции пород, каскада запруд для разрушения селевого потока и освобождения его от твердого материала, подпорных стенок для укрепления откосов, нагорных стокоперехватывающих и водосборных канав для отвода стока в ближайшие водотоки и др., сооружаются обводные каналы, снижается уровень горных озер, укрепляется земля на склонах путем посадки деревьев, проводятся наблюдения, организуется система оповещения и планируется эвакуация.

Как действовать при селевом потоке

Услышав шум приближающегося селевого потока, немедленно следует подняться со дна лощины вверх по стоку, не менее чем на 50-100 м. При этом нужно помнить, что из ревущего потока на большие расстояния могут выбрасываться камни большого веса, угрожающие жизни.

Действия после схода селевого потока

Окажите помощь пострадавшим и содействие формированиям и органам, разбирающим завалы и заносы по пути движения селя и в местах выноса основной массы селя. Если Вы пострадали - постарайтесь оказать себе доврачебную помощь. Пораженные участки Вашего тела, по возможности, нужно держать в приподнятом положении, наложить на них лед (мокрую материю), давящую повязку. Обратитесь к врачу.

Методов прогноза селей в настоящее время не существует. Вместе с тем для некоторых селевых районов установлены определенные критерии, позволяющие оценить вероятность возникновения селей. Так, для районов с большой вероятностью селей ливневого происхождения определяется критическая сумма осадков за 1-3 суток, селей гляциалъного происхождения (т. е. образующихся при прорывах ледниковых озер и внутриледниковых водоемов) - критическая средняя температура воздуха за 10-15 суток или сочетание этих двух критериев

Состав селевых потоков

По составу этих материалов селевые потоки могут быть:

Водокаменные (вода с крупными камнями и скальными обломками);

Грязевые (смесь воды с мелкоземом и мелкими камнями);

Грязекаменные (смесь воды, мелкозема, гравия, гальки, камней).

Поэтому они очень тяжелые. Один кубический метр селевого потока (а это примерно объем твоего рабочего места вместе с партой) весит от 1200 до 2000 кг. Иначе говоря, плотность селевого потока в зависимости от его структуры колеблется в пределах от 1,2 до 2,0 т/куб.м.

Вода в реке тоже тяжелая, но она течет плавно. А сель несется с гор со скоростью бегущего человека, а иногда и быстрее (до 40 км в час). Поэтому удар селевого потока равносилен удару движущегося автобуса, достигая величины 5-12 т/кв. м. Причем, после удара предмет не отбрасывает, а затапливает несущейся грязекаменной массой и тянет дальше вниз по течению в гуще многометрового потока. Спастись удается в редких случаях, когда скорость и глубина потока значительно уменьшаются на пологих поворотах и нет крупных камней, наносящих смертельные травмы.

Места зарождения селевых потоков

В отличие от обвалов и оползней, которые происходят практически на всей территории нашей страны, селевые потоки зарождаются только в гористой местности и движутся, в основном, по руслам рек, либо по балкам (оврагам), имеющим в своих верховьях значительные уклоны.

Кроме того, для возникновения селя требуется одновременное совпадение еще трех обязательных условий:

Наличие на склонах селевого бассейна достаточного количества легко перемещаемых продуктов разрушения горных пород (песка, гравия, гальки, небольших камней);

Наличие значительного объема воды для смыва со склонов камней и грунта и их перемещения по руслу;

Достаточная крутизна склонов селевого бассейна и водопотока (русла селя), не менее 10-15 градусов.

Селевой бассейн

Селевым бассейном называют территорию, охватывающую: склоны, где накапливаются продукты разрушения горных пород и влага (зона селеобразования); истоки селя, все его русла (зона перемещения, транзита); затопляемые территории (зона селевых отложений).

Непосредственным толчком для возникновения селя могут быть:

Интенсивные и продолжительные ливни;

Быстрое таяние снегов или ледников;

Обрушение в русло рек большого количества грунта;

Прорыв моренных и завальных озер, искусственных водоемов;

Землетрясения и вулканическая деятельность (в сочетании с вышеперечисленными причинами).

Стадии селя

После дождей и землетрясений сель возникает не сразу, а проходит как бы через три стадии:

1. Накопление в верховьях селевого бассейна больших водогрязекаменных масс.

2. Быстрое перемещение водогрязекаменных масс сверху вниз по руслам горных рек или их долинам.

3. Затопление селевыми выносами пониженных участков горных долин, образование различных форм отложений.

Причина разрушения горных пород

Наличие на склонах гор и холмов прудов, озер, водохранилищ как бы означает, что первая стадия уже пройдена. Поэтому вся предупредительная работа при таких условиях направляется на недопущение их прорыва и формирование безопасного русла и места возможного селевого выноса.

Откуда же берутся продукты разрушения горных пород, образующие вместе с водой мощные потоки? Главная причина разрушения горных пород заключается в резких суточных колебаниях температуры воздуха, что приводит к возникновению трещин в породе и ее дроблению.

Процессу дробления породы способствует также периодическое замерзание и оттаивание воды, заполняющей трещины. Кроме того, горные породы разрушаются за счет химического выветривания (растворения и окисления минеральных частиц внутрипочвенными водами), а также за счет органического выветривания под воздействием микроорганизмов. Землетрясения, извержения вулканов, обвалы и оползни, движения ледников, также служат источниками накопления селевого материала.

Характеристика селевых потоков

Селевые потоки относительно кратковременны, их продолжительность колеблется от десятков минут до нескольких часов. Это объясняется тем, что продукты разрушения горных пород почти одновременно вовлекаются в движение селевых масс по крутым руслам.

Скорости движения селей колеблются в пределах от 2-3 до 8-10 м/с, а иногда и более. Существенным является то, что сель в отличие от водного потока движется неравномерно, отдельными валами - то замедляя, то ускоряя движение. Задержки (заторы) селевой массы происходят в сужении русла, на крутых поворотах, в местах резкого уменьшения уклона. Если обычно скорость течения селевого потока составляет 2,5-4,0 м/с, то после замедления, при прорывах заторов она может достигать 8-10 м/с. Крутой передний фронт селевой волны высотой в 5- 15 ж образует «голову» селя. Максимальная высота вала водогрязевого потока достигает 20-25 м. Сель можно характеризовать также средними размерами его поперечного сечения (ширина, глубина) и протяженностью русла.

Типы селеобразования

Ширина селя зависит от ширины русла, по которому он движется, и колеблется в пределах 3-100 м. Глубина потока может составлять 1,5-2 м (сели значительной глубины), 10-15 м и более (катастрофические сели). Протяженность русел селей доходит до нескольких десятков километров. Эти характеристики прямо зависят от вышерассмотренной структуры (состава) селевого потока и от типа механизма зарождения селя. Ученые выделяют три таких типа селеобразования.

При эрозионном механизме вначале идет насыщение воды обломочным материалом за счет смыва и размыва поверхности селевого бассейна и затем - формирование селевой волны в русле; насыщенность селевого потока здесь ближе к минимальной, а движение потока контролируется руслом. При прорывном механизме водяная волна превращается в селевую за счет интенсивного размыва и вовлечения в движение обломочных масс; насыщенность такого потока высока, и, как следствие, переработка русла наиболее значительна. При обвально-оползневом механизме происходит срыв массива водонасыщенных горных пород (включая снег и лед), насыщенность потока и селевая волна формируются одновременно; насыщенность потока в этом случае близка к максимальной. Максимальные размеры в поперечнике крупнообломочных включений (валунов, скальных обломков) для несвязных водокаменных селей могут составлять 3-4 м, а для связных густых грязекаменных селей - 8-10 м. Подсчитайте, сколько весят такие обломки!

Антропогенные факторы

В последние годы к естественным причинам формирования селей добавились антропогенные факторы, то есть те виды человеческой деятельности, которые вызывают формирование селей или их активизацию. К таким факторам относятся:

Вырубка лесов на горных склонах;

Деградация почвенного покрова нерегулируемым выпасом скота;

Неправильное размещение отвалов отработанной породы горнодобывающими предприятиями;

Взрывы при строительстве железных и автомобильных дорог и различных сооружений;

Недостаточная рекультивация земель после вскрышных работ и нерегулируемый сброс воды из ирригационных сооружений на склонах;

Ухудшение почвенно-растительного покрова отходами промышленных предприятий.

Так, уничтожение растительности, разработка карьеров, подрезка склонов дорогами, массовое строительство на склонах привело к развитию селевых явлений почти на всем Черноморском побережье Кавказа (от Новороссийска до Сочи).

Сель, или селевой поток, - это бурный временный горный поток, состоящий из смеси воды и большого количества обломков горных пород - от глинистых частиц до крупных камней и глыб.

Сель возникает внезапно в бассейнах небольших горных рек. Опытные туристы, путешествующие в горных районах, никогда не останавливаются на ночёвку в оврагах или поймах рек. (Пойма реки - это часть дна речной долины, покрываемая водой в половодье или во время паводков.) Путешественники знают, что в этих местах их может застать врасплох паводок или сель. Селевой поток, несущийся с большой скоростью вниз по долине реки, подхватывает всё: валуны, деревья, различные горные породы. Это грозное явление возникает в горах с континентальным климатом, где резкие перепады температуры интенсивно разрушают горные породы и на склонах гор скапливается много продуктов разрушения (рыхлых пород).

Во время сильных ливней или дружного таяния снега рыхлые породы смываются образовавшейся водой и превращают водные потоки в грязевые или грязекаменные потоки - сели.

Формирование селей обусловлено сочетанием определённых условий: во-первых, наличием селеформирующих грунтов, которые являются источниками твёрдой составляющей селя; во-вторых, наличием источников интенсивного обводнения этих грунтов, а также достаточной крутизной склонов гор в этих местах.

Источниками твёрдой составляющей селевого потока могут быть рыхлообразные материалы горных пород, возникающие в результате осыпей, оползней и обвалов, а также завалы и загромождения, образовавшиеся предыдущими селями. Для высокогорных районов с развитыми ледниками источниками твёрдрй составляющей селей являются ледниковые отложения - морены. Они состоят из смеси самых разных обломков пород: от крупных глыб до песка и глины.

Источниками водного питания селей являются дожди и ливни, а в высокогорных районах - вода, образовавшаяся при интенсивном таянии ледников и снега, а также при прорыве ледниковых или моренных озёр.

Каждому горному району свойственны свои причины возникновения селей. Например, на Кавказе в 85% случаев сели происходят в результате обильных дождей.

При движении сель представляет собой сплошной поток грязи, камней и воды. Длина русла селя может быть от 10-15 м (микросель) до нескольких десятков километров. Крутизна склона в верхней части составляет 25-30°, в нижней - 8-15°. При меньших уклонах движение селей затухает. Скорость движения селевого потока может достигать 35 км/ч. Крутой передний фронт селевой волны мощных и катастрофических селей может достигать шириной 5-15 м, маломощных - 1-2 м.

Ширина селевого потока колеблется от 3-5 до 50-100 м. Продолжительность селей колеблется от десятков минут до нескольких часов. Большинство зарегистрированных селей имели продолжительность 1-3 ч. Иногда сели могут проходить волнами продолжительностью 10-30 мин, через небольшие промежутки времени.

Максимальный размер (в поперечнике) валунов и скальных обломков, выносимых селями, может быть 3-4 м и более. Масса таких глыб может составлять до 300 т.

Для большинства селевых бассейнов России характерны сели малой и средней мощности. Крупные катастрофические сели в каждом отдельном районе - явление редкое, и их повторяемость составляет 1 - 3 случая за 100 лет. Необходимо отметить, что в России до 20% территории находится в селеопасных зонах. На территории России зарегистрировано более 3 тыс селевых бассейнов.

Селевые потоки формируются в горах Кабардино-Балкарии, Северной Осетии, Дагестана, Камчатки, Приморья, Кольского полуострова и Урала.

Воздействие селевых потоков на различные сооружения зависит от суммарного объёма селевого выноса. По этому признаку сели подразделяются на маломощные, среднемощные, мощные и катастрофические.

Суммарный объём селевого выноса составляет:

в маломощном селе - 10 000 м 3 ;

в среднемощном селе - 20 000-100 000 м 3 ;

в мощном селе - 100 000-900 000 м 3 ;

в катастрофическом селе - более 1 000 000 м 3 .

От мощности селя зависит и характеристика воздействия селевых потоков на различные виды сооружений.

Маломощные селевые потоки могут вызвать частичную закупорку отверстий различных водопропускных сооружений. Среднемощные селевые потоки могут полностью блокировать отверстия водопропускных сооружений, повреждать и сносить бесфундаментные строения. Мощные селевые потоки несут в себе большую разрушительную силу, могут разрушать опоры мостов, каменные строения, дороги. Катастрофические селевые потоки могут привести к разрушению целых строений, участков дорог, а также погребению различных сооружений под селевыми наносами.

Для примера рассмотрим последствия катастрофического селевого потока, обрушившегося в 1921 г. на бывшую столицу Казахстана город Алма-Ату. 8 июня 1921 г. весь день в предгорьях Алма-Аты шли ливневые дожди. Горы были закрыты тёмными тучами. Это привело к образованию катастрофического селевого потока. Гигантский грязевой поток двигался с гор со скоростью 15 км/ч. Вал грязи и камней высотой до 5 м и шириной 200 м надвигался на город. Вес некоторых камней достигал 200 т. Вслед за первым грязевым потоком на город в течение часа обрушилось несколько селевых волн, следовавших одна за другой с незначительными интервалами. Общий объём селевого выноса составил более 1 млн м 3 (общий вес камней, принесённых селем, составил более 3 млн т).

По имеющимся данным, в Алма-Ате в результате селя погибло более 500 человек, сотни получили травмы. Сель разрушил 65 жилых домов и 174 хозяйственные постройки. Алмаатинцам потребовалось немало сил и времени для восстановления города.

Вопросы:

Сочетание каких условий необходимо для селевого потока?

Перечислите основные компоненты селевого потока.

Как подразделяются селевые потоки по мощности их воздействия на окружающую среду? Перечислите основные критерии, определяющие это деление.

Чем опасен селевой поток?

Слайд 2

1. Сель. 2. Характеристика сели. 3. Причина возникновения сели. 4. Классификация. 5. Зоны сели. 6. Борьба с селями. 7. Сель в Алматы 1921 года и 1973 года.

Слайд 3

СЕЛЬ

Сель (в гидрологии от араб. ‎‎сайль - «бурный поток») - поток с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород (до 50-60% объёма потока), внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек и сухих логов и вызванный, как правило, ливневыми осадками или бурным таяниемснегов. Сель - нечто среднее между жидкой и твёрдой 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.

Слайд 4

ХАРАКТЕРИСТИКА

Скорость движения селевых потоков - в среднем 2-4 м/с, иногда 4-6 м/с, что обуславливает их большое разрушительное действие. На своем пути потоки прокладывают глубокие русла, которые в обычное время бывают сухими или содержат небольшие ручьи. Материал селей откладывается в предгорных равнинах. Сели характеризуются продвижением его лобовой части в форме вала из воды и наносов или чаще наличием ряда последовательно смещающихся валов. Прохождение селя сопровождается значительными переформированиями русла.

Слайд 5

ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ

Сель возникает в результате интенсивных и продолжительных ливней, бурного таяния ледников или сезонного снегового покрова, а также вследствие обрушения в русло больших количеств рыхлообломочного материала (при уклонах местности не менее 0,08-0,10). Решающим фактором возникновения может послужить вырубка лесов в горной местности - корни деревьев держат верхнюю часть почвы, что предотвращает возникновение селевого потока. Иногда сели возникают в бассейнах небольших горных рек и сухих логов со значительными (не менее 0,10) уклонами тальвега и при наличии больших скоплений продуктов выветривания. По механизму зарождения различают эрозийные, прорывные и обвально-оползневые сели.

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Классификация

Сейсмосели В результате землетрясений отколовшиеся фрагменты ледников или горных пород могут преградить путь рекам, образовывая очень неустойчивые плотины. При разрушении такой плотины вода из нее сбрасывается не постепенно а моментально, что способствует накоплению потоком немыслимой кинетической энергии.

Слайд 9

ЛАХАРЫ

Лахары - селевые потоки вулканического происхождения. В результате выброса лавы или схода пирокластических потоков происходит быстрое таяние снежного покрова и ледников на склонах вулкана, а образовавшаяся вода смешивается с пеплом и горными породами. При извержении Везувия 79 года, под пеплом которого были похоронены Помпеи, город Геркуланум завалило трёхметровым слоем грязекаменной массы, принесённой лахаром. При раскопках обнаружено, что селевой панцирь Геркуланума значительно более плотный, чем пепловый слой Помпей.

Слайд 10

СВЯЗНЫЕ

К связным относят грязекаменные потоки, в которых вода практически не отделяется от твёрдой части. Они обладают большим объёмным весом (до 1,5-2,0 т/м³) и большой разрушительной силой. К несвязным относят водокаменные потоки. Вода переносит обломочный материал и по мере уменьшения скорости откладывает его в русле или в области конуса выноса на предгорной равнине. Объёмный вес водокаменных селей.

Слайд 11

По степени насыщенности наносами и их фракционному составу

Грязевые сели - смесь воды с мелкозёмом при небольшой концентрации камней, объёмный вес у=1,5-2 т/м³ Грязекаменные сели - смесь воды, гальки, гравия, небольших камней, у=2,1-2,5 т/м³ Водокаменные (наносоводные) сели - смесь воды с преимущественно крупными камнями, у=1,1-1,5 т/м³

Слайд 12

В селевом бассейне выделяют следующие зоны:

Зона зарождения (питания) Зона транзита Зона аккумуляции

Слайд 13

Борьба с селями

Сели могут производить огромные разрушения. Борьба с селями ведется преимущественно путём закрепления почвенного и растительного покрова, строительства специальных гидротехнических сооружений. Для борьбы с селями проводят профилактические меры и строительство инженерных сооружений. Применение тех или иных способов борьбы определяют зонами селевого бассейна. Профилактические меры принимают для предупреждения появления селя или ослабления его действия ещё в самом начале процесса. Наиболее радикальным средством является лесонасаждение на селеопасных горных склонах. Лес регулирует сток, уменьшает массу воды, рассекает потоки на отдельные ослабленные струи. В зоне водосбора нельзя вырубать лес и нарушать дерновый покров. Здесь же целесообразно повышать устойчивость склонов террасированием, перехватывать и отводить воду нагорными канавами, земляными валами. В руслах селей наибольший эффект дают запруды. Эти сооружения из камня и бетона, установленные поперек русла, задерживают сель и отбирают у него часть твёрдого материала. Полузапруды отжимают поток к берегу, который менее подвержен разрыву. Селеулавливатели применяют в виде котлованов и бассейнов, закладываемых на пути движения потоков; строят берегоукрепительные подпорные стенки, препятствующие размыву берегов русла и защищающие здания от ударной силы селя. Эффективны направляющие дамбы и селехранилища. Дамбы направляют поток в нужном направлении и ослабляют его действие. На участках населённых пунктов и отдельных сооружений, расположенных в зоне отложения пролювия, устраивают отводные каналы, направляющие дамбы, русло рек забирают в высокие каменные берега, ограничивающие растекание селевого потока. Для защиты дорожных сооружений наиболее рациональны селеспуски в виде железобетонных и каменных лотков, пропускающих сели над сооружениями или под ними.

Слайд 14

ПРОВЕДЕНИЕ ЗАЩИТНЫХ РАБОТ