Презентация на тему "Природные катастрофы. Сели"

Погорелов Юрий Евгеньевич

Учитель ОБЖ

МБОУ СОШ №9 г. Чехов

Класс 7

Тема урока: «Сели и их характеристика»

Цели урока:

Познакомить учащихся с опасным природным явлением.
Рассмотреть основные характеристики селей (селевых потоков).
Повысить интерес к предмету ОБЖ .

Оборудование:

учебник А.Т. Смирнова, Б.О. Хренникова «Основы безопасности жизнедеятельности. 7 класс»;

компьютер;
экран;
презентация.

Ход урока

I. Организационный момент

- Здравствуйте, ребята. Очень рада видеть вас!

Поднимите руку те, кто готов к уроку, а теперь погладьте себя по голове со словами: «Я - умница!»

Начинаем наш урок!

II. Актуализация опорных знаний

Ребята, давайте вспомним, как действовать во время наводнения.

Проводится фронтальный опрос с использованием слайдов.

1. Каков план действий при угрозе наводнения. Слайд 2.

2. Расскажите о действиях населения при внезапном наводнении. Слайд 3.

3. Расскажите о действиях населения после наводнения. Слайд 4.

III. Сообщение цели и темы урока

Сегодня вы узнаете еще об одном опасном природном явлении.

Послушайте стихотворение и скажите, о чем пойдет речь на уроке. Слайд 5.

При свете солнца и луны
Речушка с гор бежала
И, огибая валуны,
Восторженно журчала.
И извиваяся змеей,
И, не боясь преграды,
Она сверкала бирюзой,
А все ей были рады!

Но вот однажды в жаркий день
С высоких гор сорвался сель,
Он мчался с гулом на поля,
И содрогнулася земля.

В горах далеких долго жил,
Он много злобы накопил,

Зажатый между мрачных скал,
О мести он давно мечтал.
Сметая на пути своем
Деревья, камни, новый дом,
Людей давил, животных смыл,
И только этим счастлив был…
Скрежет зубов, его оскал,
Казалось, исходил от скал.
Обезображена земля,
Камнями устланы поля…

А вот речушки больше нет,
И где текла, потерян след…

О чем же мы будем говорить на уроке? (Ответы учащихся).

Слайд1. (Чтобы вернуться на слайд 1, необходимо навести курсор на стрелку в правом нижнем углу на слайде 5.)

- Тема урока: «Сели и их характеристика». Запись темы в тетрадь.

IV. Изложение нового материала

Рассказ учителя с демонстрацией презентации.

Слайд 6. (Чтобы перейти на слайд 6, необходимо навести курсор на стрелку в правом нижнем углу на слайде 1.)

Что же такое сель?

В переводе с арабского слово означает «бурный поток».

СЕЛЬ – временный поток смеси воды и большого количества обломков горных пород от глинистых частиц до крупных камней и глыб, внезапно возникающий в руслах горных рек и лощинах. Запись в тетрадь.

Слайд 7.

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 твёрдой 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.

Слайд 8.

При движении сель представляет собой сплошной поток грязи, камней и воды.

1. Длина русла селя (от неск. 10м до неск. 10 км)

2. Ширина (от 3-100 м)

3. Скорость движения (2-10 м/с)

4. Продолжительность (1-3 ч)

5. Мощность (объем смеси, в куб.м)

Слайд 9. Назовем основные причины образования селей.

К природным причинам относятся:

Длительные и обильные дожди.
Таяние снега и ледников.
Прорыв водоемов.
Землетрясение.
Извержение вулкана.

К антропогенным причинам относятся:

Нарушение правил и норм работы горнодобывающих предприятий.
Взрывы при прокладке дорог и строительстве других сооружений.
Порубки леса.
Неправильное ведение сельскохозяйственных работ и нарушение почвенно-растительного покрова.

Слайд 10.

Необходимо отметить, что в России до 20% территории находится в селеопасных зонах. На территории России зарегистрировано более трёх тысяч селевых бассейнов. Селевые потоки формируются в горах Кабардино-Балкарии, Северной Осетии, Дагестана, Камчатки, Приморья, Кольского полуострова и Урала.

V. Самостоятельная работа

Селевые потоки в зависимости от их воздействия на сооружения можно разделить на несколько групп.

Предлагаю выполнить следующее задание.

Слайд 11.

Задание.

Классифицируйте селевые потоки по результатам их воздействия на различные сооружения и объекты в зависимости от суммарного объёма селевого выноса.

Укажите основные критерии, определяющие это деление. Занесите эти данные в тетрадь в виде таблицы, пользуясь с. 100 учебника.

Учащиеся самостоятельно выполняют задание.

Учитель берет на проверку несколько тетрадей. После учащиеся проверяют правильность выполнения задания по слайдам 12-13.

VI. Продолжение темы

Работа с учебником с.100- 101.

- Каковы последствия этого стихийного бедствия? Ответы учащихся.

Слайд 14. К последствиям селевых потоков можно отнести:

Разрушение зданий, дорог, гидротехнических и других сооружений.
Вывод из строя линий связи и электропередач.
Уничтожение садов, пахотных земель.
Гибель людей и животных.

VII. Закрепление

Итак, сегодня мы познакомились с опасным природным явлением - селем. Рассмотрели причины возникновения и последствия селевых потоков.

Сейчас я предлагаю выполнить задание.

Слайд 15.

Задание

Напишите определение, вставив пропущенные слова.

Сель, или селевой поток – это бурный...... горный........, состоящий из смеси........ и большого количества горных пород – от глинистых......... до крупных........... и.......... .

Слова- помощники: вода, камни, частицы, временный, глыбы, поток.

Учащиеся выполняют самостоятельно задание, а потом осуществляется взаимопроверка (слайд 16 ). Учитель выставляет отметки.

VIII. Подведение итогов

Ребята, каковы же основные компоненты селевого потока?

Чем же опасен селевой поток?

IX. Домашнее задание Слайд 17.

Параграф 4.4.

Используемые материалы

Стихотворение с сайта http://russianpoetry.ru/stihi/priroda/reka-i-sel.html .

Учебник А.Т. Смирнова, Б.О. Хренникова «Основы безопасности жизнедеятельности. 7 класс»- М.: Просвещение, 2014.

Рабочая тетрадь к данному учебнику «Основы безопасности жизнедеятельности. 7 класс».

Введение

История развития земной цивилизации связана со стихийными бедствиями, авариями и катастрофами.

Чрезвычайные ситуации, в результате воздействия различных факторов и явлений на человека и окружающую среду, приводят к травмам и гибели людей, наносят огромный материальный и моральный ущерб.

Статистика людских и материальных потерь от стихийных бедствий, аварий и катастроф обнаруживает их быстрый рост по всему миру, и особенно во второй половине XX века.

В своей работе я проанализировал один из видов чрезвычайных ситуаций и способы ликвидации его последствий. Важно знать причины возникновения и характер данного природного процесса. Это позволит предотвратить некоторые из них или ослабить силу их разрушительного воздействия. Кроме того заблаговременно принятые меры помогут более действенно осуществить меры по ликвидации последствий.

Изучение селевых явлений важно для нашей страны. Ведь согласно карте селевых потоков 20% территории Российской Федерации находятся в зоне действия селевых процессов.

Цель: изучить явление селевого потока, факторы, влияющие на его образование, возможные последствия, методы защиты.

1) Дать определение селя. Определить географию его появления.

2) Ознакомиться с условиями и причинами возникновения селей, их классификацией; рассмотреть процесс формирования потока.

3) Описать основные противоселевые мероприятия и сооружения

1. Понятие селя

Сель – бурный грязевый, или грязекаменный поток, состоящий из воды и обломков горных пород внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек. Опасность селей не только в их разрушающей силе селя, но и во внезапности их появления. Селям подвержено примерно 20% территории нашей страны.

Сель распространен в горах Кавказа, Карпат, Крыма, Урала, Памира, Алая, Тянь-Шаня, Алтая, Саян, на хребтах Баргузинский, Удакан, Становой, Верхоянский, Черского, Колымский.

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. м 3 . Поток перерезал город 200-метровой полосой.

Селевой поток может распространяться на большие расстояния и производить массовые заграждения и разрушения на пути своего движения. При этом расход и объем селевого потока при движении вниз по руслу может увеличиваться по сравнению с первоначальным прорывом в десятки раз, особенно за счет эрозионного разлива русла.

Потенциальный селевой очаг – участок селевого русла или селевого бассейна, имеющий значительное количество рыхлообломочного грунта или условий для его накопления, где при определенных условиях обводнения зарождаются сели. Селевые очаги делятся на селевые врезы, рытвины и очаги рассредоточенного селеобразования.

Селевой рытвиной называют линейное морфологическое образование, прорезающее скальные, задернованные или залесенные склоны, сложенные обычно незначительной по толщине корой выветривания. Селевые рытвины отличаются небольшой протяженностью (редко превышают 500…600 м) и глубиной (редко более 10 м). Угол дна рытвин обычно более 15°.

Селевой врез представляет собой мощное морфологическое образование, выработанное в толще древних моренных отложений и чаще всего приуроченное к резким перегибам склона. Кроме древне-моренных образований селевые врезы могут формироваться на аккумулятивном, вулканогенном, оползневом, обвальном рельефе. Селевые врезы по своим размерам значительно превосходят селевые рытвины, а их продольные профили более плавные, чем у селевых рытвин. Максимальные глубины селевых врезов достигают 100 м и более; площади водосборов селевых врезов могут достигать более 60 км 2 . Объем грунта, выносимый из селевого вреза за один сель, может достигать 6 млн. м 3 .

Под очагом рассредоточенного селеобразования понимают участок крутых (35…55°) обнажений, сильно разрушенных горных пород, имеющих густую и разветвленную сеть борозд, в которых интенсивно накапливаются продукты выветривания горных пород и происходит формирование микроселей, объединяющихся затем в едином селевом русле. Они приурочены, как правило, к активным тектоническим разломам, а их появление обусловлено крупными землетрясениями. Площади селевых очагов достигают 0,7 км 2 и редко больше.

2. Причины возникновения селя

Селевые потоки возникают при одновременном выполнении трех условий:

· Наличие на склонах бассейна достаточного количества продуктов разрушения горных пород;

· наличие нужного объема воды для смыва или сноса со склонов рыхлого твердого материала и последующего его перемещения по руслам;

· наличие крутого уклона склонов и водотока.

Главная причина разрушения горных пород заключается в резких внутрисуточных колебаниях температуры воздуха. Так, в летние месяцы в горных районах Туркмении и Армении суточная амплитуда колебаний температуры воздуха достигает 50–60°С. 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. Впрочем, каждому горному району свойственна определенная статистика причин возникновения селей. Например, в целом для Кавказа причины возникновения селей распределяются следующим образом: дожди и ливни – 85%, таяние вечных снегов – 6%, сброс талых вод из мореных озер – 5%, прорывы завальных озер – 4%. А вот в Заилийском Алатау все наблюдавшиеся большие и огромные сели вызваны прорывом моренных и завальных озер.

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.

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).

3. Классификация селей По гранулометрическому составу твердой составляющей:

· Водокаменный – смесь воды с преимущественно крупными камнями, в том числе с валунами и со скальными обломками. Объемный вес 1,1 –1,5 т/м 3 . Формируется в основном в зоне плотных пород.

· Грязевой – Смесь воды с твердой фазой глинистых и пылеватых частиц при небольшой концентрации камней. Объемный вес 1,5–2,0 т/м 3 .

· Грязекаменный – смесь воды, мелкозема, гальки, гравия, небольших камней; попадаются и крупные камни, но их немного, они то выпадают из потока, то вновь начинают двигаться вместе с ним. Объемный вес 2,1–2,5 т/м 3 .

· Водно-снежно-каменный – переходная стадия между собственно селью, в которой транспортирующей средой является вода, и снежной лавиной.

Из этой классификации видно, что селевой поток очень тяжёлый, вследствие чего удар селевого потока достигает 5–12 т/м 2 .

По генезису:

· Альпийский тип – характерно быстрое сезонное таяние снега (США, Канада, Анды, Альпы, Гималаи)

· Пустынный тип – встречается в засушливых или полузасушливых областях при внезапных обильных ливнях (Аризона, Невада, Калифорния)

· Лахары – вулканические грязевые потоки, возникающие после сильного дождя на склонах вулканов, недавно засыпанных мощными, находящимися ещё в неустойчивом положении отложениями пыли и пепла.

По частоте схода селей 3 группы: · высокой селевой активности (с повторяемостью один раз в 3–5 лет и чаще);

· средней селевой активности (с повторяемостью один раз в 6–15 лет);

· низкой селевой активности (с повторяемостью один раз в 16 лет и реже).

По их воздействию на сооружения:

· Маломощный – небольшие размывы, частичная забивка отверстий водопропускных сооружений.

· Среднемощный – сильные размывы, полная забивка отверстий, повреждение и снос без фундаментных строений.

· Мощный – большая разрушительная сила, снос мостовых ферм, разрушение опор мостов, каменных строений, дорог.

· Катастрофический – полное разрушение строений, участков дорог вместе с полотном и сооружениями, погребение сооружений под наносами. По источнику воды:

По источнику воды:

· Дождевые – Они характерны для среднегорных и низкогорных селевых бассейнов, не имеющих ледникового питания. Основным условием формирования таких селей является количество осадков, способных вызвать смыв продуктов разрушения горных пород и вовлечь их в движение.

· Гляциальные – характерны для высокогорных бассейнов с развитыми современными ледниками и ледниковыми отложениями (моренами). Основным источником их твердого питания являются морены, которые вовлекаются в процесс селеобразования при интенсивном таянии ледников, а также при прорыве ледниковых или моренных озер. Формирование гляциальных селей существенно зависит от температуры окружающего воздуха.

· Вулканогенные – могут образовываться при землетрясениях. В отдельных случаях (при извержении вулканов), когда происходит совместное формирование жидкой и твердой составляющих селевых потоков.

По состоянию воды:

· Связанные (структурные) потоки – состоят из смеси воды, глинистых и песчаных частиц. Раствор имеет свойства пластичного вещества. Вся вода находится в оболочках мицелл. Поток движется как единое целое. В отличие от водного потока, он не следует изгибам русла, а разрушает и выпрямляет их или переваливает через препятствия.

· Несвязанные потоки – они движутся с большой скоростью; отмечается постоянное соударение камней, их обкатывание и истирание. Имеется большое количество воды, которая выступает в роли транспортного средства. Поток в основном следует изгибам русла, местами разрушая его.

По объему перенесенной твердой массы:

Размер селя	Объем селя
Небольшой	0,1 – 1,0 тыс. м 3
Довольно большой	1,0 – 10 тыс. м 3
Большой	10 – 100 тыс. м 3 (1 раз в 2–3 года)
Очень большой	0,1 – 1,0 млн. м 3
Огромный	1 – 10 млн. м 3
Грандиозный	10 – 100 млн. м 3

При огромных селях с 1 км 2 селеносного бассейна в среднем сносится 20–50 тыс. м 3 твердого материала, или 50–120 тыс. т. В качестве примера можно привести три случая селя огромного размера, зарегистрированные в районе г. Алма-Ата. (1921, 1963 и 1973 гг.), и один случай – в районе г. Еревана (1946 г.).

По основным факторам возникновения

· зонального проявления. Главным фактором формирования являются климатические условия (осадки). Носят они зональный характер. Сход происходит систематически. Пути движения относительно постоянны;

· регионального проявления. Главный фактор формирования – геологические процессы. Сход происходит эпизодически, а пути движения непостоянны;

· антропогенные. Это результат хозяйственной деятельности человека. Происходят там, где наибольшая нагрузка на горный ландшафт. Образуются новые селевые бассейны.

По первопричинам возникновения селей
4. Противоселевые мероприятия

Существуют также пассивные методы защиты, заключающиеся в том что люди предпочитают не селиться в потенциально селеопасных районах и не проводить в этих территориях дорог, линий электропередач, не возводить полей.

Выделяют 4 группы активных мероприятий:

1. Селепропускные (отводы)

2. Селенаправляющие (подпорные стенки, опояски, дамбы)

3. Селесбрасывающие (запруды, перепады, пороги)

4. Селеотбойные (полузапруды, бумы, шпоры)

5. Противоселевые сооружения Основные виды:

· плотины (земляные, бетонные, железобетонные), предназначенные для аккумуляции всего твердого стока. Имеют водосборные и водопропускные узлы;

· плотины фильтрующие с решетчатыми ячейками в теле. Позволяют пропускать жидкий сток и задерживать твердый;

· плотины сквозные. Выполнены из соединенных между собой железобетонных балок с целью аккумуляции крупных камней;

· каскады запруд или низконапорных плотин;

· лотки и селедуки. Предназначаются для транзитного пропуска селевой массы под и над дорогами;

· струенаправляющие дамбы и берегозащитные стенки. Служат для отвода селевых потоков и защиты пойменных земель;

· водосборные траншеи и сифонные водосливы. Создаются для спуска моренных озёр во избежание их прорыва;

· поднапорные стенки для укрепления откосов;

· напорные стокоперехватывающие и водосбросные канавы. Служат для перехвата жидкого стока со склонов и отвода его в ближайшие водотоки.

Почти на каждом конусе выноса горных речек селевого характера и по их берегам расположены культурные земли, населенные места, транспортные пути (железнодорожные и автомобильные), ирригационные и деривационные каналы и другие народнохозяйственные объекты.

Защита народнохозяйственных объектов от селевых потоков в зависимости от характера объекта выполняется различными путями. Наиболее распространенный метод непосредственной защиты от селей является строительство различных гидротехнических сооружений.

Когда подзащитные объекты представляют собой неширокую полосу, как например, железнодорожную или автомобильную дорогу или ирригационные и деривационные каналы, то селевые потоки можно пропускать над или под ними по гидротехническим сооружениям – селеспускам. .

По плановому расположению защитные сооружения можно подразделить на два типа:

1) продольные сооружения в виде опоясок, подпорных стенок или дамб, ограждающих народнохозяйственные объекты, или защищающих размываемые участки берега, или вала на более, или менее значительном протяжении;

2) поперечные сооружения в виде системы полузапруд (шпор), отходящих от защищаемого объекта, дамб или берега в пойму реки под тем или иным углом, в основном вниз по течению.

Вторая система защиты является более распространенной, но иногда обе системы комбинируются.

Расстояние между полузапрудами изменяется от 30 до 200 м; угол полузапруды с направлением дамб или берега колеблется от 10° до 85°, обычно 25–30°; длина изменяется от 20 до 120 м.

В отношении капитальности конструкций, сооружения можно разбить на два основных класса:

I. Долговременные сооружения из кладки на цементном или известковом растворе, а также широко применяются и сборные железобетонные;

II. Недолговременные каменно-хворостяные, каменно-бревенчатые и габионные сооружения.

В практике эксплуатации наибольшее распространение получили сооружения второго класса.

Сооружения первого класса, то есть долговременные, применяются в бассейне Верхней Кубани на ее горных притоках. Повсюду они встречаются в сочетании с сооружениями второго класса. В поперечном сечении они имеют или прямоугольную, или трапециевидную форму: с наклонными либо обеими боковыми гранями, либо одной передней или задней гранью; ширина профиля меняется от 0,4 до 4,0 м, высота – от 1,0 до 3,5 м.

В некоторых случаях эти сооружения снабжены донными шпорами, защищающими их основание от подмыва; длина шпор меняется от 1,5 до 6 м, а ширина от 0,5 до 1 м.

Естественный срок службы недолговременных сооружений – 1–2 года, долговременных – 3–4 года. Фактический срок службы, однако, определяется степенью устойчивости противоселевых сооружений из местных материалов. Селевые потоки даже средней мощности обычно вызывают их полное разрушение. К сооружениям второго класса относятся: каменно-хворостяные, каменно-бревенчатые с сипаями или без них и габионные устройства.

К сооружениям второго класса относятся: каменно-хворостяные, каменно-бревенчатые с сипаями или без них и габионные устройства.

Каменно-хворостяные противоселевые сооружения по конструкции можно разделить на два вида: первый из них характеризуется тем, что имеет трапециевидное сечение из перемежающихся слоев толщиной 0,3–0,5 м хвороста и крупного камня, шириной по верху 1,5–7 м, уклоном боковых граней 1:0,5, 1:1, 1:1,5 и высотой 1–5 м.

Второй вид имеет прямоугольное сечение и состоит из двух рядов (иногда с третьим и четвертым срединными) плетневых ограждений, шириной в пределах 1,5–7 м, заглубленных в ложе реки на некоторую величину и загруженных попеременно слоями хвороста и камня (иногда эти ряды скрепляются между собой проволокой). Применяемые в этих же сооружениях сипаи, с целью придания общей устойчивости, представляют собой треноги из бревен диаметром 20 см установленных через 3–20 м, но эти дополнительные устройства, не имея связи между собой, не оправдывают своего назначения.

Каменно-бревенчатые сооружения по внешнему виду являются упрощенными ряжевыми дамбами с вертикальными несплошными стенками, укрепленными поперечными схватками и подкосами; на практике ширина таких сооружений варьирует от 1,5 до 7 м при высоте от 1,5 до 5 м.

Верхние концы опорных стоек дамбы в большинстве случаев возвышаются над верхней отметкой на некоторую величину с целью иметь возможность производить наращивание в случае заноса дамб наносами. Однако такое наращивание делает устойчивые вначале сооружения после достижения известной высоты малоустойчивыми в случае размыва отложений вдоль сооружений.

Эффективность защитных сооружений определяется видом этих сооружений, правильностью их конструкции и плановым расположением системы сооружений.

В отношении вида сооружений необходимо признать, что в тяжелых условиях работы по защите от селевых потоков наиболее эффективными являются рационально сконструированные и правильно расположенные в плане сооружения из каменной кладки на растворе или, в некоторых случаях, из сухой каменной кладки.

Каменно-хворостяные и каменно-бревенчатые сооружения являются менее эффективными, вследствие их недолговечности и большей подверженности разрушающему действию селей.

При назначении планового расположения защитных сооружений непосредственно на месте замечается стремление к возможно полной защите лишь данного объекта, без учета возможного действия этого расположения на режим реки и на другие объекты, расположенные на той же реке, так что зачастую защита одних объектов влечет за собой появление угрозы для безопасности других.

Назначение схемы расположения сооружения без учета необходимости изменения режима реки в благоприятном для работы сооружений направлении наблюдалось на многих горных водотоках бассейна Верхней Кубани. Поскольку осуществленные сооружения не изменяли аккумулятивную деятельность реки, обычно повышение ее ложа продолжалось, что обусловливало необходимость периодического повышения сооружений. В некоторых случаях наблюдалось противоположное явление размыва.

Необходимо отметить также, что при назначении планового расположения сооружений не всегда в достаточной; степени учитывалась необходимость взаимной связи между отдельными сооружениями, необходимость надежного примыкания их к устойчивым неразмываемым или неподвергающимся прямому действию потока участкам коренного берега.

6. Правила поведения людей при возникновении селевых потоков, оползней и обвалов

Население, проживающее в оползне-, селе- и обвалоопасных зонах, должно знать очаги, возможные направления и характеристики этих опасных явлений. На основе прогнозов до жителей заблаговременно доводится информация об опасности оползневых, селевых, обвальных очагов и о возможных зонах их действия, а также о порядке подачи сигналов об опасности. Это снижает воздействие стрессов и паники, которые могут возникнуть при передаче экстренной информации о непосредственной угрозе.

Население опасных горных районов обязано заботиться об укреплении домов и территории, на которой они возведены, участвовать в работах по возведению защитных гидротехнических и других инженерных сооружений.

При угрозе оползня, селя или обвала организуется заблаговременная эвакуация населения, сельскохозяйственных животных и имущества в безопасные места.

Покидаемые жителями дома или квартиры приводятся в состояние, способствующее снижению последствий стихийного бедствия «и возможного воздействия вторичных факторов, облегчающее впоследствии их раскопки и восстановление. Поэтому переносимое имущество со двора или балкона надо убрать в дом, наиболее ценное, что нельзя взять с собой, укрыть от воздействия влаги и грязи. Двери, окна, вентиляционные и другие отверстия плотно закрыть. Электричество, газ, водопровод отключить. Легковоспламеняющиеся и ядовитые вещества удалить из дома и разместить в отдаленных ямах или отдельно стоящих погребах. Во всем остальном следует действовать в соответствии с порядком, установленным для организованной эвакуации.

В случае, если заблаговременное предупреждение об опасности отсутствовало и жители были предупреждены об угрозе непосредственно перед наступлением стихийного бедствия или заметили его приближение сами, каждый, не заботясь об имуществе, производит экстренный выход в безопасное место самостоятельно. При этом об опасности должны предупреждаться близкие, соседи, все встречающиеся по пути люди. Для экстренного выхода необходимо знать пути движения в ближайшие безопасные места. Эти пути определяются и доводятся до населения на основе прогноза наиболее вероятных направлений прихода оползня (селя) к данному населенному пункту (объекту). Естественными безопасными путями для экстренного выхода из опасной зоны являются склоны гор и возвышенностей, не предрасположенные к оползневому процессу. При подъеме на безопасные склоны нельзя использовать долины, ущелья и выемки, поскольку в них могут образовываться побочные русла основного селевого потока. В пути следует оказывать помощь больным, престарелым, инвалидам, детям и ослабевшим. Для передвижения по возможности используются личный транспорт, подвижная сельскохозяйственная техника, верховые и вьючные животные.

После окончания оползня, селя или обвала людям, перед этим спешно покинувшим зону бедствия и переждавшим опасность в ближайшем безопасном месте, убедившись в отсутствии повторной угрозы, следует вернуться в эту зону для розыска и оказания помощи пострадавшим.

Заключение

Данная работа заключалась в изучении такого опасного природного явления как сель. Были изучены материалы и выявлены причины и условия образования селей.

Дано определение селевых явлений, определена география его появления.

Указаны мероприятия направленные на предотвращение селевых процессов и описаны противоселевые сооружения.

Изучение селевых явлений актуально так как большая часть территории России (20%) подвержена этому явлению. Чтобы обезопасить заселенные селеопасные районы требуется много усилий и средств…

Для Хабаровского края наиболее опасный период возникновения селевых потоков приходится на конец июля-августа месяца, когда наблюдается выпадение обильных муссонных осадков. Также потенциальную опасность возникновения селей несет глобальное потепление на Земле, которое вызывает интенсивное таяние ледников и увеличение интенсивности атмосферных осадков.

В борьбе с любым опасным природным процессом очень важны предупредительные меры. Они позволяют свести причиняемый ущерб к минимуму и обезопасить жизни многих людей.

Список литературы

1. И.И. Мазур, О.П. Иванов «Опасные природные процессы», М: 2004

1) Организационный момент Учитель заходит в класс, приветствует учеников. Ученики встают, здороваются с учителем. Учитель объявляет тему урока: Тема нашего урока: чрезвычайные ситуации природного характера, их последствия правила безопасного поведения, и сегодня нас ожидает немного необычный урок. 2) Проведение игры ИГРА-КВН «НАМ СТИХИЯ НИПОЧЕМ!» Игру целесообразно проводить в конце...

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

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.

Характеристики, причины, противодействия, меры безопасности»

Введение
1. Оползни
2. Сели
3. Обвалы

5. Правила поведения людей при возникновении селевых потоков, оползней и обвалов

Введение

Стихийные бедствия угрожают обитателям нашей планеты с начала цивилизации. Где-то в большей мере, в другом месте менее. Стопроцентной безопасности не существует нигде. Природные катастрофы могут приносить колоссальный ущерб, размер которого зависит не только от интенсивности самих катастроф, но и от уровня развития общества и его политического устройства.

К стихийным бедствиям обычно относятся землетрясения, наводнения, селевые потоки, оползни, снежные заносы, извержения вулканов, обвалы, засухи, ураганы и бури. К таким бедствиям в ряде случаев могут быть отнесены также пожары, особенно массовые лесные и торфяные.

Действительно ли мы так беззащитны перед землетрясениями, тропическими циклонами, вулканическими извержениями? Что же развитая техника не может эти катастрофы предотвратить, а если не предотвратить, то хотя бы предсказать и предупредить о них? Ведь это позволило бы значительно ограничить число жертв и размеры ущерба! Мы далеко не так беспомощны. Кое-какие катастрофы мы можем предсказать, а некоторым и успешно противостоять. Однако любые действия против природных процессов требуют хорошего их знания. Необходимо знать, как они возникают, механизм, условия распространения и все прочие явления, с этими катастрофами связанные. Необходимо знать, как происходят смещения земной поверхности, почему возникает быстрое вращательное движение воздуха в циклоне, как быстро массы горных пород могут обрушиться по склону. Многие явления еще остаются загадкой, но, думается, лишь в течение ближайших лет либо десятилетий.

В широком смысле слова, под чрезвычайной ситуацией (ЧС) понимается обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, нанесли ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей. Каждая чрезвычайная ситуация имеет свою физическую сущность, причины возникновения и характер развития, а также свои особенности воздействия на человека и окружающую его среду обитания.

1. Оползни

Cель, поток, обвал, оползень

Оползни - это смещение масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести. Они образуются в различных породах в результате нарушения их равновесия и ослабления их прочности и вызываются как естественными, так и искусственными причинами. К естественным причинам относятся увеличение крутизны склонов, подмыв их оснований морскими и речными водами, сейсмические толчки и т.п. Искусственными, или антропогенными, т.е. вызванными деятельностью человека, причинами оползней являются разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерный вынос грунта, вырубка леса и т.п.

Оползни можно классифицировать по типу и состоянию материала. Некоторые из них полностью состоят из скального материала, другие -только из материала почвенного слоя, а третьи представляют собой смесь льда, камня и глины. Снежные оползни называются лавинами. Например, оползневая масса состоит из каменного материала; каменный материал - это гранит, песчаник; он может быть прочным или трещиноватым, свежим или выветрелым и т. д. С другой стороны, если оползневая масса образована обломками горных пород и минералов, то есть, как говорят материалом почвенного слоя, то можно назвать это оползнем почвенного слоя. Он может состоять из очень тонкой зернистой массы, то есть из глин, или более грубого материала: песка, гравия и т. д.; вся эта масса может быть сухой или водонасыщенной, однородной или слоистой. Оползни можно классифицировать и по другим признакам: по скорости движения оползневой массы, масштабам явления, активности, мощности оползневого процесса, месту образования и др.

С точки зрения воздействия на людей и на проведение строительных работ скорость развития и движения оползня является единственно важной его особенностью. Трудно найти способы защиты от быстрого и, как правило, неожиданного движения крупных масс горных пород, и это часто приносит вред людям и их имуществу. Если оползень движется очень медленно в течение месяцев или лет, то он редко вызывает несчастные случаи, и можно принять предупредительные меры. Кроме того, скорость развития явления обычно определяет возможность предсказать это развитие, например можно обнаружить предвестники будущего оползня в виде трещин, которые возникают и расширяются в течение какого-то времени. Но на особенно неустойчивых склонах эти первые трещины могут образоваться так быстро или в таких недоступных местах, что их не замечают, и резкое смещение большой массы пород происходит внезапно. В случае медленно развивающихся движений земной поверхности можно еще до крупной подвижки заметить изменение особенностей рельефа и перекос строений и инженерных сооружений. В этом случае есть возможность, не дожидаясь разрушений эвакуировать население. Однако даже тогда, когда скорость движения оползня не увеличивается, это при больших масштабах явление может создать трудную, а иногда и не разрешимую проблему

Другой процесс также вызывающий иногда быстрое движение поверхностных горных пород, - это подмыв подножия склона морскими волнами или рекой. Удобно провести классификацию оползней по скорости движения. В самом общем виде быстрые оползни или обвалы происходят в течение секунд или минут; оползни со средней скоростью развиваются в течение промежутка времени, измеряемого минутами или часами; медленные оползни формируются и движутся в течение периода продолжительностью от нескольких дней до нескольких лет.

По масштабу оползни подразделяются на крупные, средние и мелкомасштабные. Крупные оползни вызываются, как правило, естественными причинами. 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 характерны для антропогенных процессов.

Оползни могут быть активными и неактивными , что определяется степенью захвата коренных пород склонов и скоростью движения.

На активность оползней оказывают влияние породы склонов, а также наличие в них влаги. В зависимости от количественных показателей присутствия воды оползни делятся на сухие, слабовлажные, влажные и очень влажные.

По месту образования оползни подразделяют на горные, подводные, снежные и оползни, возникающие в связи со строительством искусственных земляных сооружений (котлованов, каналов, отвалов пород и т.п.).

По мощности оползни могут быть малыми, средними, крупными и очень крупными и характеризуются объемом смещающихся пород, который может составлять от нескольких сотен кубических метров до 1 млн. м3 и более.

Оползни могут разрушать населенные пункты, уничтожать сельскохозяйственные угодья, создавать опасность при эксплуатации карьеров и добыче полезных ископаемых, повреждать коммуникации, туннели, трубопроводы, телефонные и электрические сети, водохозяйственные сооружения, главным образом, плотины. Кроме того, они могут перегородить долину, образовать завальное озеро и способствовать наводнениям. Таким образом, наносимый ими народнохозяйственный ущерб может быть значительным.

2. 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.

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.

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.

3. Обвалы

Обвал - быстрое перемещение масс горных пород, образующих преимущественно крутые склоны долин. При падении оторвавшаяся от склона масса пород разбивается на отдельные глыбы, которые, в свою очередь, дробясь на более мелкие части, засыпают дно долины. Если по долине протекала река, то обвалившиеся массы, образуя запруду, дают начало долинному озеру. Обвалы склонов речных долин вызываются подмывом реки, особенно в половодье. В высокогорных областях причиной обвалов обычно служат появляющиеся трещины, которые, пропитываясь водой (и особенно при замерзании воды), увеличиваются в ширину и глубину до тех пор, пока отделяемая трещиной масса от какого-нибудь толчка (землетрясение) или после сильного дождя или же какой-нибудь иной причины, иногда искусственной (например, проведение железнодорожной выемки или карьера у подножья склона), не преодолеет сопротивления удерживающих ее пород и не обрушится в долину. Величина обвала варьирует в самых широких пределах, начиная от обрушения от склонов небольших обломков пород, которые, накапливаясь на более пологих участках склонов, образуют т. н. осыпи, и до обвала огромных масс, измеряемых млн. м3, представляющих в культурных странах огромные бедствия. У подножья всех крутых склонов гор всегда можно видеть обвалившиеся сверху камни, причем в участках, особо благоприятных для накопления их, эти камни покрывают сплошь иногда значительные площади.

При проектировке железнодорожной трасы в горах необходимо особо внимательно выяснять участки, неблагополучные по обвалам, и, если можно, их обходить. При закладке в склонах карьеров и проведении выемок всегда следует производить осмотр всего склона, изучая характер и напластование пород, направление трещин, отдельностей, чтобы разработка карьера не нарушила устойчивости вышележащих пород. При проведении дорог особо крутые склоны закладываются штучным камнем насухо или на цементе.

В высокогорных областях, выше снеговой линии, приходится часто считаться со снежными обвалами. Они возникают на крутых склонах, откуда накопившийся и часто слежавшийся снег периодически скатывается вниз. В районах снежных обвалов не следует возводить поселков, дороги необходимо защищать крытыми галереями, и на склонах производить лесные насаждения, удерживающие лучше всего снег от сползания. Обвалы характеризуются мощностью обвального и масштабом проявления. По мощности обвального процесса обвалы подразделяются на крупные и мелкие. По масштабу проявления обвалы подразделяются на огромные, средние, малые и мелкие.

Совершенно другого рода обвалы в районах распространения горных пород, легко выщелачиваемых водой (известняки, доломиты, гипсы, каменная соль). Просачивающаяся с поверхности вода весьма часто в этих породах выщелачивает большие пустоты (пещеры), и если такая пещера образовалась близ земной поверхности, то по достижении большого объема потолок пещеры обваливается, а на поверхности земли образуется впадина (воронка, провал); иногда эти впадины заполняются водой, и образуются так наз. «провальные озера». Подобные явления характерны для многих районов, где распространены соответствующие породы. В этих районах при сооружении капитальных построек (зданий и железных дорог) на месте каждой постройки необходимо производить исследование грунта, во избежание разрушения построенных зданий. Игнорирование подобных явлений вызывает впоследствии необходимость постоянного ремонта пути, влекущего большие расходы. В этих районах труднее разрешать вопросы водоснабжения, поиска и подсчетов запасов воды, а также производство гидротехнических сооружений. Направление подземных водных потоков крайне прихотливо; сооружение плотин и выемки канав в таких местах могут послужить причиной возникновения процессов выщелачивания пород, до того защищенных снятыми искусственно породами. Провалы наблюдаются также в пределах каменоломен и рудников, благодаря обрушению кровли пород над выработанными пространствами. Для предупреждения разрушения построек необходимо под ними производить закладку выработанного пространства, или же оставлять нетронутыми целики разрабатываемых пород.

4. Способы борьбы с оползнями, селевыми потоками и обвалами

Активные мероприятия по предупреждению оползней, селей, обвалов предусматривают строительство инженерных и гидротехнических сооружений. Для предотвращения оползневых процессов сооружаются подпорные стенки, контрбанкеты, свайные ряды и другие сооружения. Наиболее эффективными противооползневыми сооружениями являются контрбанкеты. Они устраиваются у подошвы потенциального оползня и, создавая упор, препятствуют смещению грунта.

К активным мероприятиям относятся и достаточно простые, не требующие для своего осуществления значительных ресурсов и расхода строительных материалов, а именно:
-для снижения напряженного состояния откосов часто проводится срезка земельных масс в верхней части и укладка их у подножия;
-подземные воды выше возможного оползня отводят устройством дренажной системы;
-защита берегов рек и морей достигается завозом песка и гальки, а склонов - посевом трав, насаждением деревьев и кустарников.

Гидротехнические сооружения применяются и для защиты от селей. Эти сооружения по характеру воздействия на селевые потоки подразделяются на селерегулирующие, селеделительные, селезадерживающие и селетрансформирующие. К селерегулирующим гидротехническим сооружениям относят селепропускные (лотки, селедуки, селеотводы), селенаправляющие (дамбы, подпорные стенки, опояски), селесбрасывающие (запруды, пороги, перепады) и селеотбойные (полузапруды, шпоры, бумы) устройства, сооружаемые перед дамбами, опоясками и подпорными стенками.

Селеделительными являются тросовые селерезы, селеоградители и селевые запруды. Они устраиваются для задержания крупных обломков материала и пропуска мелких частей селевого потока. К селезадерживающим гидротехническим сооружениям относят плотины и котлованы. Плотины могут быть глухого типа и с отверстиями. Сооружения глухого типа используются для задержания всех видов горных стоков, а с отверстиями - для задержания твердой массы селевых потоков и пропуска воды. Селетрансформирующие гидротехнические сооружения (водохранилища) используются для перевода селевого потока в паводок путем его пополнения водой из водохранилищ. Сель эффективнее не задерживать, а направлять мимо населенных пунктов, сооружений с помощью селеотводных каналов, селеотводных мостов и селеспусков. В обвалоопасных местах могут осуществляться мероприятия по переносу отдельных участков дорог, линий электропередачи и объектов в безопасное место, а также активные меры по устройству инженерных сооружений - направляющих стенок, предназначенных для изменения направления движения обваленных пород. Наряду с мерами предупредительного и защитного характера важную роль в профилактике возникновения этих стихийных бедствий и в снижении ущерба от них играет наблюдение за оползне-, селе- и обвалсопасными направлениями, предвестниками этих явлений и прогнозирование возникновения оползней, селей и обвалов. Системы наблюдения и прогнозирования организуются на основе учреждений гидрометеослужбы и базируются на тщательных инженерно-геологических и инженерно-гидрологических исследованиях. Наблюдения осуществляются специализированными оползневыми и селевыми станциями, селевыми партиями и постами. Объектами наблюдений являются перемещения грунтов и оползневые подвижки, изменения уровней воды в колодцах, дренажных сооружениях, буровых скважинах, реках и водоемах, режимы подземных вод. Полученные данные, характеризующие предпосылки оползневых перемещений, селевых потоков и обвальных явлений, обрабатываются и представляются в виде долгосрочных (на года), краткосрочных (месяцы, недели) и экстренных (часы, минуты) прогнозов.

5. Правила поведения людей при возникновении селевых потоков, оползней и обвалов

Население, проживающее в опасных зонах, должно знать очаги, возможные направления и характеристики этих опасных явлений. На основе прогнозов до жителей заблаговременно доводится информация об опасности оползневых, селевых, обвальных очагов и о возможных зонах их действия, а также о порядке подачи сигналов об опасности. Это снижает воздействие стрессов и паники, которые могут возникнуть при передаче экстренной информации о непосредственной угрозе.

Первичная информация об угрозе оползней, селей и обвалов поступает с оползневых и селевых станций, партий и постов гидрометеослужбы. Важным является то, чтобы эта информация была доведена по назначению своевременно. Оповещение населения по поводу стихийных бедствий проводится установленным порядком посредством сирен, по радио, телевидению, а также по местным системам оповещения, непосредственно связывающим подразделения гидрометеослужбы, службы МЧС с населенными пунктами, размещенными в опасных зонах. При угрозе оползня, селя или обвала организуется заблаговременная эвакуация населения, сельскохозяйственных животных и имущества в безопасные места. Покидаемые жителями дома или квартиры приводятся в состояние, способствующее снижению последствий стихийного бедствия "и возможного воздействия вторичных факторов, облегчающее впоследствии их раскопки и восстановление. Поэтому переносимое имущество со двора или балкона надо убрать в дом, наиболее ценное, что нельзя взять с собой, укрыть от воздействия влаги и грязи. Двери, окна, вентиляционные и другие отверстия плотно закрыть. Электричество, газ, водопровод отключить. Легковоспламеняющиеся и ядовитые вещества удалить из дома и разместить в отдаленных ямах или отдельно стоящих погребах. Во всем остальном следует действовать в соответствии с порядком, установленным для организованной эвакуации.

Для экстренного выхода необходимо знать пути движения в ближайшие безопасные места. Эти пути определяются и доводятся до населения на основе прогноза наиболее вероятных направлений прихода оползня (селя) к данному населенному пункту (объекту). Естественными безопасными путями для экстренного выхода из опасной зоны являются склоны гор и возвышенностей, не предрасположенные к оползневому процессу.

При подъеме на безопасные склоны нельзя использовать долины, ущелья и выемки, поскольку в них могут образовываться побочные русла основного селевого потока. В пути следует оказывать помощь больным, престарелым, инвалидам, детям и ослабевшим. Для передвижения по возможности используются личный транспорт, подвижная сельскохозяйственная техника, верховые и вьючные животные.

В случае, когда люди и сооружения оказываются на поверхности движущегося оползневого участка, следует передвигаться по возможности вверх, остерегаться скатывающихся глыб, камней, обломков, конструкций, земляного вала, осыпей. При высокой скорости оползня возможен сильный толчок при его остановке, а это представляет большую опасность для находящихся на оползне людей. После окончания оползня, селя или обвала людям, перед этим спешно покинувшим зону бедствия и переждавшим опасность в ближайшем безопасном месте, убедившись в отсутствии повторной угрозы, следует вернуться в эту зону для розыска и оказания помощи пострадавшим.

ПРИРОДА ВОЗНИКНОВЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ
ОБВАЛОВ, ОПОЛЗНЕЙ, СЕЛЕЙ, СНЕЖНЫХ ЛАВИН

К наиболее характерным стихийным бедствиям для некоторых географических районов Российской Федерации относятся обвалы, оползни, сели и снежные лавины. Они могут разрушать здания и сооружения, вызывать гибель людей, уничтожать материальные средства, нарушать процессы производства.

ОБВАЛЫ.

Обвалом называется быстрое отделение массы горных пород на крутом склоне с углом больше угла естественного откоса, происходящее вследствие потери устойчивости поверхности склона под влиянием различных факторов (выветривания, эрозии и абразии в основании склона и др.).

Обвалы относятся к гравитационному движению горных пород без участия воды, хотя вода способствует их возникновению, так как чаще обвалы появляются в периоды дождей, таяния снега, весенних оттепелей. Обвалы могут быть вызваны взрывными работами, заполнением горных речных долин водой при создании водохранилищ и другой деятельностью человека.

Обвалы часто происходят на склонах, нарушенных тектоническими процессами и выветриванием. Как правило, обвалы возникают тогда, когда на склоне массива слоистой структуры пласты падают в том же направлении, что и поверхность склона, или когда высокие склоны горных ущелий и каньонов разбиты вертикальными и горизонтальными трещинами на отдельные блоки.

Одной из разновидностей обвалов являются вывалы - обрушение отдельных глыб и камней из скальных грунтов, слагающих отвесные склоны и откосы выемок.

Тектоническая раздробленность горных пород способствует образованию отдельных блоков, которые отделяются от корневого массива под действием выветривания и скатываются вниз по склону, разбиваясь на глыбы меньших размеров. Размер отрывающихся блоков связан с прочностью пород. Блоки наибольшего размера (до 15 м в поперечнике) образуются в базальтах. В гранитах, гнейсах, крепких песчаниках образуются глыбы меньшего размера, максимум до 3-5 м, в алевролитах - до 1-1,5 м. В сланцевых породах обвалы наблюдаются значительно реже и размер глыб в них не превышает 0,5-1 м.

Основной характеристикой обвала является объем обвалившихся горных пород; исходя из объема обвалы условно разделяются на очень малые (объем менее 5 м3), малые (5-50 м3), средние (50-1000 м3) и крупные (более 1000 м3).

В целом по стране очень малые обвалы составляют 65-70%, малые - 15-20%, средние - 10-15%, крупные - менее 5% общего числа обвалов. В природных условиях наблюдаются и гигантские катастрофические обвалы, в результате которых обрушиваются миллионы и миллиарды кубических метров пород; вероятность появления подобных обвалов составляет примерно 0,05%.

ОПОЛЗНИ.

Оползнем называется скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести.

Природными факторами, непосредственно влияющими на образование оползней, являются землетрясения, переувлажнение склонов гор интенсивными атмосферными осадками или грунтовыми водами, речная эрозия, абразия и др.

Антропогенными факторами (связанными с деятельностью человека) являются подрезка склонов при прокладке дорог, вырубка лесов и кустарников на склонах, производство взрывных и горных работ вблизи оползневых участков, неконтролируемые распашка и полив земельных участков на склонах и т. п.

По мощности оползневого процесса, т. е. вовлечению в движение масс горных пород, оползни делятся на малые - до 10 тыс. м3, средние - 10-100 тыс. м3, крупные - 100-1000 тыс. м3, очень крупные - свыше 1000 тыс. м3.

Оползни могут сходить со всех склонов, начиная с крутизны 19°, а на трещиноватых глинистых грунтах - при крутизне склона 5-7°.

СЕЛИ.

Селевым потоком (селем) называется временный грязекаменный поток, насыщенный твердым материалом размерами от глинистых частиц до крупных камней (объемная масса, как правило, от 1,2 до 1,8 т/м3), который изливается с гор на равнины.

Сели возникают в сухих долинах, балках, оврагах или по долинам горных рек, имеющих в верховьях значительные уклоны; они характеризуются резким подъемом уровня, волновым движением потока, кратковременностью действия (в среднем от одного до трех часов) и, соответственно, значительным разрушительным эффектом.

Непосредственными причинами зарождения селей служат ливни, интенсивное таяние снега и льда, прорыв водоемов, моренных и завальных озер; реже - землетрясения и извержения вулканов.

Механизмы зарождения селей могут быть сведены к трем главным типам: эрозионному, прорывному, обвальному.

При эрозионном механизме вначале идет насыщение водного потока 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 зарождения селя водяная волна превращается в селевую за счет интенсивного размыва и вовлечения в движение обломочных масс; насыщенность такого потока высока, но изменчива, турбулентность максимальна, и, как следствие, переработка русла наиболее значительна.

При обвально-оползневом зарождении селя, когда 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.

Образование и развитие селей проходят, как правило, три стадии формирования:
1 - постепенное накопление на склонах и в руслах горных бассейнов материала, служащего источником селевых потоков;
2 - быстрое перемещение смытого или потерявшего равновесие материала с возвышенных участков горных водосборов в пониженные по горным руслам;
3 - сбор (накопление) селевых выносов в пониженных участках горных долин в виде русловых конусов или других форм отложений.

Каждый селевой водосбор состоит из зоны селеобразования, где происходит питание водой и твердыми материалами, зоны транзита (перемещения) и зоны селевых отложений.

Селевые потоки возникают при одновременном проявлении трех природных условий (явлений): наличия на склонах бассейна достаточного (критического) количества продуктов разрушения горных пород; накопления значительного объема воды для смыва (сноса) со склонов рыхлого твердого материала и последующего его перемещения по руслу; крутого уклона склонов и водотока.

Главная причина разрушения горных пород заключается в резких суточных колебаниях температуры воздуха, что приводит к возникновению многочисленных трещин в породе и ее дроблению. Процессу дробления породы способствуют также периодическое замерзание и оттаивание воды, заполняющей 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 микроорганизмов. В районах оледенения основным источником образования твердого материала является конечная морена - продукт деятельности ледника при его многократных наступлении и отступлении. Землетрясения, извержения вулканов, горные обвалы и оползни также нередко служат источниками накопления селевого материала.

Часто причиной образования селей служат дождевые осадки, в результате которых образуется количество воды, достаточное для приведения в движение находящихся на склонах и в руслах продуктов разрушения горных пород. Основным условием возникновения таких селей является норма осадков, способная вызвать смыв продуктов разрушения горных пород и вовлечение их в движение. Нормы таких осадков для наиболее характерных (по селям) районов России приведены в табл. 1.

Таблица 1

Условия формирования селей дождевого происхождения

Известны случаи образования селей вследствие резкого возрастания притока подземных вод (например, сель на Северном Кавказе в бассейне реки Безенги в 1936 г.).

Каждому горному району свойственна определенная статистика причин возникновения селей. Например, в целом для Кавказа

Причины возникновения селей распределяются следующим образом: дожди и ливни - 85%, таяние вечных снегов - 6%, сброс талых вод из моренных озер - 5%, прорывы завальных озер - 4%. В Заилийском Алатау все наблюдавшиеся крупные сели были вызваны прорывом моренных и завальныхозер.

При возникновении селей большое значение имеет крутизна склонов (энергия рельефа); минимальный уклон селевого водотока - 10-15°, максимальный - до 800-1000°.

В последние годы к естественным причинам формирования селей добавились антропогенные факторы, т. е. те виды человеческой деятельности в горах, которые вызывают (провоцируют) формирование селей или их активизацию; к таким факторам, в частности, относятся бессистемная вырубка лесов на горных склонах, деградация наземного и почвенного покрова нерегулируемым выпасом скота, неправильное размещение отвалов отработанной породы горнодобывающими предприятиями, взрывы горных пород при прокладке железных и автомобильных дорог и строительстве различных сооружений, пренебрежение правилами рекультивации земель после вскрышных работ в карьерах, переполнение водоемов и нерегулируемый сброс воды из ирригационных сооружений на горных склонах, изменение почвенно-растительного покрова от повышенной загазованности воздуха отходами промышленных предприятий.

По объему единовременных выносов селевые потоки делят на 6 групп; их классификация приведена в табл. 2.

Таблица 2

Классификация селей по объему единовременных выбросов

На основании имеющихся данных по интенсивности развития селевых процессов и частоте схода селей выделяются 3 группы селевых бассейнов: высокой селевой активности (повторяемость

Селей один раз в 3-5 лет и чаще); средней селевой активности (один раз в 6-15 лет и чаще); низкой селевой активности (один раз в 16 лет и реже).

По селеактивности бассейны характеризуются следующим образом: с частыми селепроявлениями, когда сели образуются один раз в 10 лет; со средними - один раз в 10-50 лет; с редкими - реже одного раза в 50 лет.

Применяется специальная классификация селевых бассейнов по высоте истоков селевых потоков, которая приведена в табл. 3.

Таблица 3

Классификация селевых бассейнов по высоте истоков селевых потоков

По составу переносимого твердого материала селевые потоки различают:

Грязевые потоки - смесь воды с мелкоземом при небольшой концентрации камней (объемный вес потока 1,5-2,0 т/м3);

- грязекаменные потоки - смесь воды, мелкозема, гальки гравия, небольших камней; попадаются крупные камни, но их немного, они то выпадают из потока, то вновь двигаются вместе с ним (объемный вес потока 2,1-2,5 т/м3);

- водокаменные потоки - вода с преимущественно крупными камнями, в том числе с валунами и со скальными обломками (объемный вес потока 1,1-1,5 т/м3).

Территория России отличается разнообразием условий и форм проявления селевой активности. Все селеопасные горные районы разделяются на две зоны - теплую и холодную; внутри зон выделены регионы, которые разделяются на области.

Теплую зону образуют умеренный и субтропический климатические пояса, в пределах которых селепроявление развито в форме водокаменных и грязекаменных потоков. Основная причина образования селей - ливни. Регионы теплой зоны: Кавказский, Уральский, Южносибирский, Амуро-Сахалинский, Курило-Камчатский; области теплой зоны Северокавказская, Северного Урала,

Среднего и Южного Урала, Алтай-Саянская, Енисейская, Байкальская, Алданская, Приамурская, Сихотэ-Алиньская, Сахалинская, Камчатская, Курильская.

Холодная зона охватывает селеопасные районы Субарктики и Арктики. Здесь в условиях дефицита тепла и вечной мерзлоты преимущественно распространены водоснежные селевые потоки. Регионы холодной зоны: Западный, Верхоянско-Черский, Ко-лымско-Чукотский, Арктический; области холодной зоны - Кольская, Полярного и Приполярного Урала, Путорана, Верхоянско-Черская, Приохотская, Колымско-Чукотская, Корякская, Таймырская, Арктических островов.

На Северном Кавказе особенно активно селевые потоки формируются в Кабардино-Балкарии, Северной Осетии и Дагестане. Это, прежде всего, бассейн р. Терек (реки Баксан, Чегем, Черек, Урух, Ардон, Цей, Садон, Малка), бассейн р. Сулак (реки Аварское Койсу, Андийское Койсу) и бассейн Каспийского моря (реки Курах, Самур, Шиназчай, Ахтычай).

Вследствие негативной роли антропогенного фактора (уничтожение растительности, выработка карьеров и т. п.) начали развиваться селевые явления на Черноморском побережье Кавказа (район г. Новороссийска, участок Джубга-Туапсе-Сочи).

Наиболее селеопасными территориями Сибири И Дальнего Востока являются районы Саяно-Байкальской горной области, в частности, Южное Прибайкалье вблизи северных склонов Хамар-Дабанского хребта, южные склоны Тункинских гольцов (бассейн р. Иркут), бассейн р. Селенги, а также отдельные участки Северо-Муйского, Кодарского и других хребтов в зоне трассы Байкало-Амурской магистрали (север Читинской области и Бурятии).

Высокая селевая активность отмечается в отдельных районах Камчатки (например, Ключевская группа вулканов), а также в некоторых горных бассейнах Верхоянского хребта. Селевые явления характерны для горных районов Приморья, острова Сахалин и Курильских островов, Урала (особенно Северного и Приполярного), Кольского полуострова, а также Крайнего Севера и северо-востока России.

На Кавказе селевые потоки образуются преимущественно в июне-августе. В зоне Байкало-Амурской магистрали в низкогорье они формируются ранней весной, в среднегорье - в начале лета, а в высокогорье - в конце лета.

СНЕЖНЫЕ ЛАВИНЫ.

Снежной лавиной или снежным обвалом называются массы снега, пришедшие в движение под воздействием силы тяжести и низвергающиеся по горному склону (иногда пересекающие дно долины и выходящие на противоположный склон).

Снег, накапливающийся на склонах гор, под воздействием силы тяжести стремится сдвинуться вниз по склону, но этому противостоят силы сопротивления в основании снежного пласта и на его границах. Вследствие перегрузки склонов снегом, ослабления структурных связей внутри снежной толщи или совместного действия этих факторов снежная масса соскальзывает или осыпается со склона. Начав свое движение от случайного и незначительного толчка, она быстро набирает скорость, захватывая по пути снег, камни, деревья и другие предметы, и низвергается до более пологих участков или дна долины, где тормозится и останавливается.

Возникновение лавины зависит от сложного комплекса лавино-образующих факторов: климатических, гидрометеорологических, геоморфологических, геоботанических, физико-механических и других.

Лавины могут возникать везде, где есть снежный покров и достаточно крутые горные склоны. Огромной разрушительной силы они достигают в высокогорных районах, где их возникновению способствуют климатические условия.

Климат данного района определяет его лавинный режим: в зависимости от климатических условий в одних горных районах могут преобладать зимние сухие лавины при снегопадах и метелях, в других - весенние мокрые лавины при оттепелях и дождях.

Метеорологические факторы наиболее активно воздействуют на процесс лавинообразования, причем лавинную опасность определяют условия погоды не только в данный момент, но и за все время с начала зимы.

Основными факторами лавинообразования являются:
- количество, вид и интенсивность выпадения осадков;
- высота снежного покрова;
- температура, влажность воздуха и характер их изменения;
- распределение температуры внутри снежной толщи;
- скорость, направление ветра, характер их изменений и метелевый перенос снега;
- солнечная радиация и облачность.

Гидрологические факторы, влияющие на лавинную опасность, - это снеготаяние и инфильтрация (просачивание) талых вод, характер поступления и стока под снегом талых и дождевых вод, наличие выше снегосбора водных бассейнов и родниковое заболачивание на склонах. Вода создает опасный горизонт смазки, обусловливающий сход мокрых лавин.

Особую опасность представляют высокогорные ледниковые озера, так как внезапное вытеснение большого количества воды из такого озера при обвале в него ледяных, снежных или грунтовых масс или прорыв запруды вызывает образование снежноледяных селей, близких по своему характеру к мокрым лавинам.

Из геоморфологических факторов решающее значение имеет крутизна склона. Большинство лавин сходит со склонов крутизной 25-55°. Более пологие склоны могут быть лавиноопасными при особо неблагоприятных условиях; известны случаи схода лавин со склонов с углом наклона всего 7-8°. Склоны круче 60° практически не лавиноопасны, так как на них снег в больших количествах не накапливается.

Ориентация склонов относительно стран света и направлений снеговетровых потоков также влияет на степень лавинной опасности. Как правило, на южных склонах в пределах одной долины при прочих равных условиях снег ложится позже и стаивает раньше, высота его значительно меньше. Но если южные склоны горного хребта обращены к влагонесущим воздушным течениям, то на этих склонах будет выпадать наибольшее количество осадков. Строение склонов влияет на размеры лавин и частоту их падения. Лавины, зародившиеся в небольших крутых эрозионных бороздах, незначительны по объему, но падают наиболее часто. Эрозионные борозды с многочисленными ответвлениями способствуют образованию более крупных лавин.

Лавины очень больших размеров возникают в ледниковых цирках или карах, преобразованных водной эрозией: если ригель (скалистый порог) такого кара полностью разрушен, то образуется большая снегосборная воронка со склонами, переходящими в канал стока. При метелевом переносе снега в карах накапливается большое количество осадков, периодически сбрасываемых в виде лавин.

Характер водоразделов влияет на распределение снега по формам рельефа: плоские платообразные водоразделы способствуют переносу снега в снегосборные бассейны, водоразделы с острыми гребнями являются областью образования опасных снежных надувов и карнизов. Выпуклые участки и верхние перегибы склонов обычно бывают местами отрыва снежных масс, образующих лавины.

Механическая устойчивость снега на склонах зависит от микрорельефа, связанного с геологическим строением местности и петрографическим составом горных пород. Если поверхность склона гладкая и ровная, то лавины сходят легко. На каменистой неровной поверхности требуется снежный покров большей толщины, чтобы промежутки между выступами были заполнены и могла бы образовываться поверхность скольжения. Крупные глыбы способствуют удержанию снега на склоне. Мелкообломочные осыпи, напротив, облегчают образование лавин, так как способствуют появлению в нижнем слое снега механически непрочной глубинной изморози.

Формирование лавин происходит в пределах лавинного очага. Лавинный очаг - это участок склона и его подножие, в пределах которых происходит движение лавины. Каждый лавинный очаг состоит из зон зарождения (лавиносбор), транзита (лоток), остановки (конус выноса) лавины. Основными параметрами лавинного очага являются превышение (разность максимальной и минимальной высот склона), длина, ширина и площадь лавиносбора, средние углы лавиносбора и зоны транзита.

Возникновение лавин зависит от сочетания следующих лавинообразующих факторов: высоты старого снега, состояния подстилающей поверхности, величины прироста свежевыпавшего снега, плотности снега, интенсивности снегопада и оседания снежного покрова, метелевого перераспределения снежного покрова, температурного режима воздуха и снежного покрова. К наиболее важным из них относятся прирост свежевыпавшего снега, интенсивность снегопада и метелевое перераспределение.

В период отсутствия осадков сход лавины может происходить в результате процессов перекристаллизации снежной толщи (разрыхления и ослабления прочности отдельных слоев) и интенсивного таяния под воздействием тепла и солнечной радиации.

Оптимальные условия для возникновения лавин складываются на склонах крутизной 30-40°. На таких склонах лавины сходят тогда, когда слой свежевыпавшего снега достигает 30 см. Формирование лавин из старого (лежалого) снега происходит при снежном покрове мощностью 70 см.

Считается, что ровный травянистый склон крутизной более 20° лавиноопасен, если высота снега на нем превышает 30 см. Кустарниковая растительность не является препятствием для схода снежных лавин. С увеличением крутизны склонов возрастает вероятность образования лавин. При шероховатой подстилающей поверхности увеличивается минимальная высота снега, при которой возможно образование лавин. Необходимым условием начала движения лавины и набора скорости является наличие открытого склона длиной 100-500 м.

Интенсивность снегопада - это скорость отложения снега, выраженная в см/ч. Толща снега в 0,5 м, отложившегося за 2-3 дня, может не вызывать опасений, но если то же количество снега выпадет за 10-12 часов, возможен повсеместный сход лавин. В большинстве случаев интенсивность снегопада в 2-3 см/ч близка к критической величине.

Если при безветрии сход лавин вызывает 30-сантиметровый прирост свежевыпавшего снега, то при сильном ветре прирост в 10-15 см уже может являться причиной их схода.

Влияние температуры на лавиноопасность более многосторонне, чем влияние любого другого фактора. Зимой при относительно теплой погоде, когда температура близка к нулю, неустойчивость снежного покрова сильно увеличивается - либо лавины сходят, либо снег оседает.

По мере понижения температуры периоды лавинной опасности становятся более длительными; при очень низких температурах (ниже -18 °С) они могут длиться до нескольких дней или даже недель. Весной повышение температуры внутри снежной толщи является важным фактором, способствующим образованию мокрых лавин.

Среднегодовая плотность свежевыпавшего снега, подсчитанная по данным за несколько лет, обычно колеблется в пределах 0,07-0,10 г/см3 в зависимости от климатических условий. Чем больше отклонение от этих величин, тем больше вероятность схода лавин. Большие плотности (0,25-0,30 г/см3) приводят к возникновению плотных снежных лавин (снежных досок), а необычно малая плотность снега (порядка 0,01 г/см3) - к образованию лавин из рыхлого снега.

По характеру движения в зависимости от строения подстилающей поверхности различают осовы, лотковые и прыгающие лавины.

Осов - отрыв и скольжение снежных масс по всей поверхности склона; он представляет собой снежный оползень, не имеет определенного канала стока и скользит по всей ширине охваченного им участка. Обломочный материал, смещенный осовами вниз к подножию склонов, образует гряды.

Лотковая лавина - это течение и перекатывание снежных масс по строго фиксированному каналу стока, который воронкообразно расширяется к верховью, переходя в снегосборный бассейн или снегосбор (лавиносбор). Снизу к лавинному лотку примыкает конус выноса - зона отложения обломочного материала, выброшенного лавиной.

Прыгающая лавина - это свободное падение снежных масс. Прыгающие лавины возникают из лотковых в тех случаях, когда в канале стока имеются отвесные стены или участки резко возрастающей крутизны. Встретив крутой уступ, лавина отрывается от земли и продолжает падение с большой скоростью струи; при этом часто генерируется воздушная ударная волна.

В зависимости от свойств образующего их снега лавины могут быть сухими, влажными или мокрыми; они двигаются по снегу (ледяной корке), воздуху, грунту или же имеют смешанный характер.

Сухие лавины из свежевыпавшего снега или сухого фирна при своем движении сопровождаются облаком снежной пыли и стремительно скатываются по склону; таким путем может двигаться почти весь лавинный снег. Эти лавины начинают движение из одной точки, и площадь, охваченная ими при падении, имеет характерную грушеобразную форму.

Лавины из сухого уплотненного снега (снежных досок) обычно скользят по снегу в виде монолитной плиты, которая затем разбивается на остроугольные обломки. Нередко снежная доска, находящаяся в напряженном состоянии, растрескивается сразу же вследствие просадки. При движении таких лавин фронтальная их часть сильно пылит, так как обломки снежных досок измельчаются в пыль. Линия отрыва снежного пласта в зоне зарождения лавины имеет характерную зигзагообразную форму, и образовавшийся уступ перпендикулярен к поверхности склона.

Мокрые лавины из фирнизированного снега (грунтовые лавины) соскальзывают по грунту, смоченному просочившейся талой или дождевой водой; при их сходе увлекается различный обломочный материал, а лавинный снег имеет большую плотность и смерзается после остановки лавины. При интенсивном поступлении воды в снег иногда образуются катастрофические лавины из снежно-водяной и грязевой массы.

Лавины различаются также по времени падения относительно причины, вызвавшей лавинообразование. Бывают лавины, возникающие немедленно (или в течение первых дней) от интенсивного снегопада, метели, дождя, оттепели или иного резкого изменения погоды, и лавины, зарождающиеся в результате скрыто протекающей эволюции снежной толщи.

Презентация на тему "Природные катастрофы. Сели"

Характеристики, причины, противодействия, меры безопасности»

Введение

1. Оползни

ПРИРОДА ВОЗНИКНОВЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯОБВАЛОВ, ОПОЛЗНЕЙ, СЕЛЕЙ, СНЕЖНЫХ ЛАВИН

Таблица 1

Условия формирования селей дождевого происхождения

Таблица 2

Классификация селей по объему единовременных выбросов

Таблица 3

Классификация селевых бассейнов по высоте истоков селевых потоков

ПРИРОДА ВОЗНИКНОВЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ
ОБВАЛОВ, ОПОЛЗНЕЙ, СЕЛЕЙ, СНЕЖНЫХ ЛАВИН