Прогнозирование и уменьшение селевой опасности

 

Значительное количество факторов, участвующих в селеобразовании, и сложный характер их взаимного влияния затрудняют возможность точного прогнозирования конкретной даты возникновения селя. Однако можно предсказать наступление селеопасного периода.

Почти все селеопасные районы изучены и хорошо известны специалистам и местным жителям.

Селеопасные районы делятся на несколько зон по климатическим и географическим признакам.

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 потоки. Регионы холодной зоны: Западный, Верхояно-Черский, Колымско-Чукотский, Арктический; области холодной зоны – Кольская, Полярного и Приполярного Урала, Верхоянско-Черская, Приохотская, Колымско-Чукотская, Корякская, Таймырская, Арктических островов.

Внутри каждого названного региона, специалисты выделяют области повышенного селеобразования. Так, например, на Северном Кавказе особенно активно селевые потоки формируются в Кабардино-Балкарии, Северной Осетии и Дагестане. Это, прежде всего, бассейн р. Терек, бассейн р.Сулак и бассейн Каспийского моря.

Наиболее опасными территориями Сибири и Дальнего Востока являются районы Саяно-Байкальской горной области, в частности, Южное Прибайкалье вблизи склонов Хамар-Дабанского хребта, южные склоны Тункинских гольцов (бассейн р. Селенги), а также отдельные участки Северно-Муйского, Кодорского и других хребтов в зоне трассы Байкало-Амурской магистрали.

Высокая селевая активность отмечается в отдельных Районах Камчатки (например, Ключевская группа вулканов), Приморья, острова Сахалин, Курильских островов.

Установлено, что 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. Важным источником информации для прогнозирования являются статистические наблюдения за временем образования селей и их причинами.

Более того, каждому району присуща своя 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 почти все крупные сели были вызваны прорывом моренных и завальных озер.

Дождевые осадки являются наиболее частой причиной образования селей. Многолетними наблюдениями уже выявлены средние и минимальные величины осадков, способные вызвать смыв горных пород. Пользуясь этими величинами, можно предсказать возможное формирование селя в селевых бассейнах перечисленных регионов при выпадении следующих количеств ливневых осадков.

Повторяемость селей для различных селеопасных районов различна. Так, в Забайкалье мощные селевые потоки формируются обычно через 5–6 лет, реже – через 10–12 лет.

В бассейнах ливневого и сезонно-снегового питания, где имеется постоянный запас рыхлообломочного материала, сели повторяются относительно часто (от нескольких раз в году до одного раза в 2–4 года) и связаны, в основном, с периодами выпадения значительных осадков.

Мощные селевые потоки, выносящие 2–4 млн. куб. мобломочного материала, повторяются относительно редко – один раз в 30–50 лет.

Для прогнозирования последствий селей применяются различные способы оценки их мощности, например, по суммарному объему выноса селевого потока. Причем, для каждой категории (типа) мощности характерны определенные повреждения объектов и сооружений.

В зоне разрушительного действия селей находится примерно 20–25 % территории горных и предгорных районов страны, а также некоторые места отдыха в Европе и Азии.

Обладая большой массой и высокой скоростью движения, сели разрушают здания, дороги, гидротехнические и другие сооружения, выводят из строя линии связи и электропередач, уничтожают сады, заливают пахотные земли, несут гибель людям и животным.

Для борьбы с селями закрепляют поверхность земли посадками леса, расширяют растительный покров на горных склонах, особенно в местах зарождения селя, периодически пропускают воду с горных водоемов, устраивают противоселевые плотины, дамбы, валы, канавы и террасы с широким основанием, которые устраивают большей частью в балках. Вдоль русел рек сооружают защитные и подпорные стенки, запруды и другие защитные сооружения. В теплые солнечные дни можно понизить скорость таяния снегов, если устроить дымовые завесы (экраны) с помощью дымовых шашек. Через 15–20 минут после задымления температура приземного слоя воздуха понижается и сток воды уменьшается наполовину.

Уровень воды, скопившейся в моренных, завальных озерах и селехранилищах, уменьшают с помощью мощных насосных установок.

Эффективный способ борьбы – улавливание селевых потоков специальными котлованами, расположенными в руслах рек или в начальной части конуса выноса. Примером может служить гигантское селехранилище урочище Медео (г. Алма-Аты, Казахстан). Для своевременной организации защиты населения первостепенное значение имеет четко отлаженная система оповещения и предупреждения. На объектах и в районах, которым угрожают сели, организуется противоселевая служба предупреждения. В ее задачи входит наблюдение за состоянием селевых бассейнов, прогнозирование селей, оповещение о времени их появления. Однако надо учитывать, что времени в некоторых ситуациях очень мало и население о грозящей ему опасности может быть предупреждено всего лишь за десятки минут (реже за 1–2 часа и более).

Система наблюдения и прогнозирования селевой опасности включает в себя учреждения Росгидрометеослужбы, МЧС России, специализированные селевые станции, партии и посты.

Объектами наблюдения являются все наиболее опасные селевые бассейны и условия селеобразования, особенно накопление влаги и продуктов разрушения горных пород. При наблюдениях используют всевозможные измерительные приборы, аэрофотосъемку, инженерно-геологические методики исследований, статистические таблицы и справочники, местные приметы.

Снежные лавины

 

Лавина (от позднелатинского labina – оползень) – снежный обвал массы снега на горных склонах, пришедшей в интенсивное движение. Это низвергающиеся со склонов гор под действием силы тяжести снежные массы.

Снежные лавины представляют серьезную опасность. В результате их схода гибнут люди, разрушаются спортивные и санаторно-курортные комплексы, железные и автомобильные дороги, линии электропередач, объекты горнодобывающей промышленности и другие объекты экономики, блокируются целые районы, а также могут вызываться наводнения (в том числе прорывные) с объемом подпруженного водоема до нескольких миллионов кубометров воды. Высота прорывной волны в таких случаях может достигать 5–6 метров. Лавинная активность приводит к накоплению селевого материала, так как вместе со снегом выносятся каменная масса, валуны и мягкий грунт.

Возникновение лавин возможно во всех горных районах, где устанавливается снежный покров. Возможность схода лавин обуславливается наличием благоприятного сочетания лавинообразующих факторов, а также склонов крутизны от 20 до 50° при толщине снежного покрова не менее 30–50 см. К лавинообразующим факторам относятся:

– высота снежного покрова;

– плотность снега;

– интенсивность снегопада;

– оседание снежного покрова;

– температурный режим воздуха и снежного покрова;

– метелевое распределение снежного покрова.

В отсутствии осадков сход лавин может быть следствием интенсивного таяния снега под воздействием тепла, солнечной радиации и процесса перекристаллизации, приводящих к разрушению снежной толщи (вплоть до образования мелкодисперсной снежной массы в глубине этой толщи) и ослаблению прочности и несущей способности отдельных слоев.

Формирование лавин происходит в лавинном очаге, представляющем собой участок склона и его подножия, в пределах которого движется лавина. Лавинный очаг принято характеризовать тремя зонами:

1) зона зарождения (лавиносбор);

2) зона транзит (лоток);

3) зона остановки (конус выноса) лавины (рис. 25).

 

а) План горного склона

 

 

б) Расчетные параметры

 

 

Рис. 25. Схема лавинного очага

 

L_max – дальность выброса лавины; В – ширина лавиносбора; b – ширина выброса; a₁ – средний угол наклона площади лавиносбора; a₂ – средний угол наклона лотка; DН – превышение лавинного очага (разность максимальной и минимальной высот склона в пределах лавинного очага); L – длина лавиносбора; F – площадь лавиносбора.

Классификация лавин по природе их формирования представлена в таблице 8. 

 

Таблица 8