Районы России | Суточные максимумы ливневых осадков в мм при 20 %-ой обеспеченности | Минимальные суммы селеформирующих осадков, мм/сут. |
Северный Кавказ | 50–70 | 20 |
Центральный Кавказ | 50–70 | 20 |
Урал | 30–40 | 20 |
Тянь-Шань | 30–60 | 30-40 |
Памир-Алтай | 30–60 | 13 |
Алтай и Саяны | 30–50 | 20 |
Предбайкалье и Забайкалье | 40–70 | 40 |
Горы северо-востока | 30–60 | – |
Приморье | 74–130 | – |
Приамурье | 60–80 | 30 |
Камчатка | 40–90 | – |
Сахалин | 40–100 | 60 |
Формирование селей происходит в селевых водосборах, наиболее распространенной формой которых в плане является грушевидная с водосборочной воронкой и веером ложбинных и долинных русел, переходящих в основное русло. Селевой водосбор включает три основные зоны, в которых формируются и протекают селевые процессы:
зона селеобразования (питания селей водой и твердой составляющей);
зона транзита (движение селевого потока);
зона разгрузки (массового отложения селевых выносов).
Площади селевых водосборов колеблются от 0,05 до нескольких десятков квадратных километров. Длина русел колеблется в пределах от 10–15 м (микросели) до нескольких десятков километров, а их крутизна в транзитной зоне колеблется от 25°–30° (в верхней части) до 8°–15° (в нижней части). При меньших уклонах начинается процесс отложения селевой массы. Полностью движение селя прекращается при крутизне 2°–5°.
Результат воздействия селевого потока на различные объекты зависит от его основных параметров: плотности, скорости, продвижения, высоты, ширины, расхода, объема, продолжительности, размеров включения и вязкости.
Плотность селевого потока зависит от состава и содержания твердой составляющей. Обычно она составляет не менее 100 кг в одном кубическом метре воды, что при плотности породы 2,4–2,6 г/см3 приводит к плотности селевых потоков примерно 1,07–1,1 г/см3. Как правило, плотность селевого потока колеблется в пределах 1,2–1,9 г/см3.
Скорость движения селевого потока в транзитных условиях (в зависимости от глубины потока, уклона русла и состава селевой массы) составляет от 2–3 до 7–8 м/с., а иногда и более. Максимальная скорость может превышать среднюю в 1,5–2 раза.
Высота селевого потока варьируется в значительных пределах и может составлять: для мощных и катастрофических селей 3–10 м, для маломощных– 1–2 м.
Ширина селевого потока зависит от ширины русла и в большинстве горных бассейнов на транзитных участках колеблется от 3–5 м (узкие каньоны, горловины, глубоко врезанные русла небольших бассейнов) до 50–100 м.
Максимальный расход сели колеблется от нескольких десятков до 1000–1500 м3/с.
Объем селевых отложений (объем рыхлообломочной породы в естественном залегании, вынесенный из селевого очага и русла) определяет зону воздействия селя. Как правило, суммарный объем селевого выноса определяет тип селя и его разрушительное действие на сооружение.
Для большинства селевых бассейнов России характерны сели малой и средней мощности.
Продолжительность селей колеблется от десятков минут до нескольких часов. Большинство зарегистрированных селей имели продолжительность 1–3 часа. Иногда сели могут проходить волнами по 10–30 минут с неселевыми промежутками между ними до нескольких десятков минут.
Максимальные размеры крупнообломочных включений характеризуются размерами отдельных глыб и валунов скальных и полускальных пород, и могут быть 3–4 м в поперечнике. Масса таких глыб может составлять до 300 т.
Вязкость связных селей колеблется от 3–4 пуаз (единица динамической вязкости (П). 1П=0,1 Нс/ м3=0,102 кгс) до нескольких десятков, а иногда и сотен пуаз. При значительной вязкости сель напоминает густой бетонный раствор. Вязкость при переходе от несвязного селя к связному примерно равна 2,5–4,0 пуаза.
Таким образом, диапазоны основных параметров селевых потоков следует принимать:
плотность – (1,2–1,9)×103 кг/м3;
вязкость – 4–20 пуаз;
скорость движения в транзитных условиях:
– для уклонов – 10°–27° – 2,5–7,5 м/с;
– максимальна возможная – 14–16 м/с;
предельная крутизна прекращения движения – 2–5°;
высота селевого потока: катастрофического до 10 м.;
мощного 3–5 м.;
среднего» 2,5 м.;
маломощного» 1,5 м;
ширина потока на транзитных участках – 5–70 м;
расход (диапазон) 30–800 м3/с, возможный максимум 2000 м3/с;
продолжительность 0,5–3 часа;
повторяемость 15–20 лет;
размер крупных включений 3–4 м;
масса включений 200–300 т.
В отличие от обычных потоков сель движется, как правило, отдельными волнами, а не непрерывным потоком. Крутой передний фронт селевой волны высотой от 5 до 15 метров образует «голову» селя. Максимальная высота вала водогрязевого потока достигает 25 м.
Обладая огромной кинетической энергией грязевых потоков и высокой скоростью передвижения до (15 км/ч), сели разрушают дороги, гидротехнические сооружения, приводят к гибели людей и животных. Всё это продолжается недолго – 1–3 часа. Время от начала возникновения в горах и до момента выхода его в равнинную часть – 20–30 минут.
По мощности селевые потоки делятся на группы: мощные (вынос более 100 тыс. м3 массы селя), средней мощности (от 10 до 100 тыс. м3), слабой мощности (менее 10 м3).
В России до 20 % территории находится в селеопасных зонах. Особенно активно селевые потоки формируются в Кабардино-Балкарии, Северной Осетии, Дагестане, в районе Новороссийска, в зоне Байкало-Амурской магистрали и др. местах. Сели прогнозируются по результатам наблюдений за прошлые годы и по метеорологическим прогнозам.