Стихийные явления экзогенного происхождения

Если оценивать площадь Украины с точки зрения негативных экзогенных естественных процессов, то можно выделить площади с разной степенью риска возникновения естественной (или стихийного) беды.

Широкое развитие имеют разные виды экзогенных геологических процессов.природного и техногенного происхождения.

Раздел 2. Классификация чрезвычайных ситуаций
_ш<9 —_--------------------------------------------------------------------------------------------------- >о>

Селе.

ф Сель - внезапно сформированный, в результате резкого подъема воды в руслах горных рек, грязевой поток.

Причинами возникновения селевых потоков почти всегда бывают сильные ливни, интенсивное таяние снега и льда, промыл дамб водоемов, а также землетрясения и извержения вулканов. Возникновению их способствуют и антропогенные факторы:» выруб лесов и деградация почв на горных склонах; щ взрывы горных пород при прокладке дорог; * работы в карьерах; * неправильная организация обвалов и повышена загазованность воздуха, который пагубно действует на грунтово-растительный покров.

Вероятность зарождения селей зависит от состава и строения горных пород, их способности к выветриванию, уровня антропогенного действия на район и степень его экологической деградации. Под выветриванием понимают процесс механического разрушения и химического изменения горных пород и минералов. Интенсивность и скорость выветривания характеризуются естественными условиями (атмосферные осадки, ветер, колебание температуры воздуха и другое).

К селевому бассейну принадлежит горная территория с прилегающими склонами, на которых находятся составляющие разрушенных горных пород, его истоки, все его русла, водосбор, а также район его действия.

Процессы возникновения и развития селей зависимы от таких характеристик селевых бассейнов, как высота истоков, селеактивність, а также геологическое строение и эрозия горных пород. В зависимости от высоты селевых потоков бассейны разделяют на высокогорные (2,5 км и больше), середньогірні (1,0-2,5 км) и низькогірні (до 1 км). Бассейны характеризуются и объемом селевого выноса. Чем выше вытек, тем больший объем селевого выноса из 1 км2 поверхности бассейна.

За селеактивністю бассейны разделяют на три группы:

* первая - сильноселеносні, что отличаются интенсивным созданием и наличием рыхлых обломков; их селевая способность равняется 15-35 тыс. м? выноса из 1 м2 активной площади за один сель;

* вторая - середньоселеносні, что отличаются интенсивными процессами выветривания и эрозии; их селевая способность значительно ниже и имеет величину в пределах 5-15 тыс. м3;

 

 

 

|о«-

 

ГРАЖДАНСКАЯ ОБОРОНА

< о-

* третья - слабоселеносні, что имеют менее интенсивное выветривание и недоразвитую гидрографическую сетку с некоторой деформацией русла и склонов; их селевая способность составляет до 5 тыс. м2. Процесс возникновения и развития селей проходит три этапа: _> первый - накопление в руслах селевых бассейнов рыхлого материала за счет выветривания горных пород и горной эрозии;

_> второй - перемещение рыхлых горных материалов по горным руслам из повышенных участков в более низких;

_> третий - рассредоточение селевого выноса в горных долинах. ф Рух селей - это сплошной поток из камней, грязи и воды.

Селе имеют в своем составе твердые материалы (10-75% от всего объема) и двигаются со скоростью от 2 до 10 м/с. Объемы селевого потока могут достигать сотни тысяч - миллионы кубических метров, а размеры обломков - до 3-4 м в поперечнике и массой до 100-200 т. Передний фронт селевой волны создает "голову", высота которой может достигать 25 м.

Повторяемость селей в селеопасных районах разная. В районах с повышенным количеством снега и слил они могут повторяться несколько раз в году, но чаще - один раз на 2-4 года. Очень большие селе возникают один раз на 10-12 лет.

За составом различают потоки:

+ грязевые - смесь воды, небольшого количества земли и мелких камней;

+ грязьо-кам'яні - смесь воды, гравия, гальки и небольших камней;

+ водо-кам'яні - смесь воды с камнями большого размера.

За мощностью (объемом) они могут быть катастрофические, мощные, средней и малой мощности. Катастрофические характеризуются выносом материала свыше 1 млн м3 и наблюдаются, как правило, на земном шаре один раз в 30-50 лет. Мощные выносят материал объемом в 100 м3 и возникают редко. При селях малой мощности выносится материалу около 10 тыс. м3 и возникают такие селе ежегодно, иногда по нескольку раз в год.

Непосредственно причинами зарождения селей являются ливни, интенсивное таяние снега и льда, прорыл водоемов, редко при землетрясениях и выбросах вулканов. Механизмы зарождения селей могут быть возведены до трех типов: эрозийный, прорывный, обвальный сдвиг (табл. 2.3).

Раздел 2. Классификация чрезвычайных ситуаций

шО*~ ------ '--------------------------------------------------------------- '---- '---------- ""------- |------ |---- «с>і

Селе классифицируются за факторами возникновения на классы, за первопричинами - на типы, по объему одноразового выноса и за действием - на сооружения (табл. 2.4. - 2.6.).

Таблица 2.3. Механизмы зарождения селей

 

Тип	Исходные процессы	Этапы механизма зарождения	Характер взаимодействия с руслом
Эрозийный	Эрозия склонов и русла	Плоский смыв и размыл склонов и русла, увеличение насыщенности водного потока обломками пород, селевая волна	Рух потока контролируется руслом
Прорывный	Прорыл водоемов	Водяная волна, размыл и затягивание к движению обломков масс пород, селевая волна	Наибольшее переделывание русла
Обвальный сдвиг	Изрыл массивов водонасыщенных горных пород	Обводнение массива и послабления структурные связей, сдвиг с разрушением структуры и начало течения селевая волна	Переповнення русла и возникновение аккумулятивных форм

Селе наиболее широкого распространения приобрели в горных районах Карпат и Крыма и в некоторых местах на правом берегу Днепра. К катастрофическим принадлежат селе с объемом выноса 10-100 тыс. м3 и периодичностью 1-5 лет. В Крыму они распространяются на 9% территории, в Закарпатской области - на 40%; в Ивано-Франковской - на 33%; в Черновицкой - на 15%. Около 30 городов, поселков и сельских населенных пунктов в Крыму, Закарпатской, Ивано-Франковской, Черновицкой и Львовской областях подданные влиянию селевых потоков.

Все в Карпатах обнаружено 219 селевых водозаборов. Наибольшей активностью характеризуются бассейны год Черемоша, Днестра, Тиссы, Прута.

В феврале-марте и в период відлиг районы позвоночников Горгани, горный Долинный, Черногори является лавиноопасными с объемом снежных лавин до 300 тыс. м3. Шесть населенных пунктов в Закарпатье поддаются влиянию снежных лавин.

 

 

 

|о»-

 

ГРАЖДАНСКАЯ ОБОРОНА
•о«-------------------------------------------------- «о»

Таблица 2.4. Классификация селей за факторами их возникновения

 

Классы	Главные факторы формирования	Основные особенности распространения и режима
1.Селе зональной проявки	Климатический	Распространение повсеместно и носит зональный характер. Восток селей систематический; пути востока постоянны.
2. Селе регионального проявка	Геологический	Распространение ограничено. Восток селей эпизодический; пути востока непостоянны.
3. Селе антропогенные	Хозяйственная деятельность	Развивается в областях наибольшей хозяйственной нагрузки на горный ландшафт. Характерное возникновение новых селевых бассейнов с эпизодическим редко с систематическим востоком селей.

Таблица 2.5. Классификация селей за первопричинами их возникновения

 

Типы	Первопричины формирования	Участки распространения и механизм зарождения
Дождевой	Ливни, протяжные дожди	Самый массовый на Земле тип селей, который доминирует в горах экваториального, тропического и умеренного климатических поясов. Возникновение селей связано из размывом склонов и русел, а также с сдвигами.
Снежный	Интенсивное снеготаяние в весенний период	Доминирующий тип селей в горах Субарктики; твердая составляющая селевых потоков составляет снег. Возникновение селей связано со смывом переувлажненных снежных масс и с прорывом снежных дамб.
Ледяной	Интенсивное таяние снега и льду	Формируются в зоне современного горного_ обледенел; самые сильные высоко вальпийских горах. Возникновение селей связано с прорывом насобиранных талых ледниковых вод, а также из обрушением морен и льда.

Раздел 2. Классификация чрезвычайных ситуаций

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------.€>|

Продолжение табл. 2.5.

 

Типы	Первопричины формирования	Участки распространения и механизм зарождения
Вулканогенний	Взрывные извержения вулканов	Формируются в районах действующих вулканов достигают наибольших за длиной и объемом выноса. Возникновение селей совмещено с трансформацией.
Сейсмо-генний	Высокобальные землетрясения	Формируются в районах высокой сейсмической активности. Возникновение селей совмещено из сдвигом грунтовых масс из склонов в русла.
Лимно-генний	Динамика развития озерных дамб	Формируются в районах альпийских высоких гор, для которых характерные озера с дамбами. Возникновение селей совмещено с разрушением дамб и размывом русел волной прорыва.
Антропогенный прямого действия	Создание насобиранных тектонических пород в потенциально селеопасных бассейнах; сооружение некачественных земляных дамб и другие	Формируются в местах складирования отвалов горнодобывающих предприятий, которые расположены ниже их и других. Возникновение селей совмещено с размывом и сдвигом толщ техногенных пород, с разрушением дамб и размывом русел и другие.
Антропогенный непрямої действия	Значительные нарушения грунтовой и растительной сени в потенциально селеопасных бассейнах	Формируются в горах с длинной или нерациональной современной эксплуатацией территории, на местах истребления лесов деградацией пастбищ. Возникновение селей совмещено с размывом склонов и русел.

Таблица 2.6. Классификация селей по объему одновременного выноса

 

Наименование селей	Объем селю,м3
Очень мелкий	Менее 1,0 тыс. м3
Мелкий	1,0-10,0 тыс. ж5
Средний	10,0-100,0 тыс. м*
Большой	0,1-1,0 млн. м3

 

 

ГРАЖДАНСКАЯ ОБОРОНА

|• О-

Продолжение табл. 2.6.

 

Наименование селей	Объем селю, м3
Очень большой	1,0-10,0 млнм3
Гигантский	Больше 10,0 мглы м

Таблица 2.7. Типы селевых потоков и их действие на сооружения

 

Тип	Действие на сооружения	Суммарный объем селевого выноса, м3
Маломощный	Небольшие размывы, частичная забивка отверстий водопропускных сооружений.	Меньше Ихио4
Средне мощный	Сильные размывы, полная забивка отверстий, повреждения и снес безфунда-ментних сооружений.	Ихио4- Ихио5
Мощный	Большая разрушительная сила, снес мостовых ферм, разрушения мостовых опор, каминных сооружений, дорог.	их 105- Ихио6
Катастрофический	Разрушение целых сооружений, участков дорог вместе с полотном и сооружениями, захоронение сооружений под наносами.	Больше Ихио6

Карстовые процессы развиваются почти на 60% территории Украины, в том числе опаснейшие процессы открытого карста. В некоторых областях Украины степень пораженности карстовыми процессами достигает 60-100% территории, при этом характерными являются явления карбонатного, сульфатного и соляного карста. Карстовые разновозрастные породы (от силура к неогену включительно) развитые на 60% территории Украины. А открытый карст оказывается на 27% всей площади. Найрозвинутиший открыт карст на территории Волынской области - на площади 594 км2, Ровенской - 214 км2, Хмельницкой - 4 235 км2.

Сдвиги. Одним из опаснейших и очень распространенных природных явлений есть сдвиги. Сдвиги свойственны западным областям Украины, а также побережью Черного и Азовского морей. Они развитые на 50% освоенных схилових плоскостей с основными здеформованими горизонтами от глин карбона к плейстоценовым суглинкам.

Раздел 2. Классификация чрезвычайных ситуаций

ф Сдвиги - это смещение вниз по склону под действием сил притяжения
больших грунтовых масс. что формируют склоны гор, рек, озерных
и морских террас. іишн характерные для зон тектонических
нарушений, высоких шерпе, склонов эрозийных систем, год и
водохранилищ. ________________________________________

Сдвиги могут быть вызваны как естественными, так и искусственными (антропогенными) причинами. К естественным относятся: увеличение крутизны склонов, подмыл их основы морской или речной водой, сейсмические толчки и другое. Искусственными причинами является: разрушение склонов дорожными канавами, избыточным выносом почвы, вырубом лесов; неправильным выбором агротехники для сельскохозяйственных угодий на склонах и другое. Согласно международной статистике, до 80% современных сдвигов связанные с деятельностью человека (антропогенный фактор).

Сдвиги формируются преимущественно на участках увлажненных водостойкими и водоносными породами почв, когда сила притяжения накопленных на склонах продуктов разрушения горных пород, преимущественно в условиях увлажнения, превышает силы сцепления почв.

Возникают сдвиги при крутизне склона 10° и больше. На глиняных почвах при избыточном увлажнении они могут возникать и при крутизне 5-7°.

За глубиной залегания сдвиги бывают: * поверхностные (1 м)

* мелкие (5 м) * глубокие (до 20 м) * очень глубокие (свыше 20 м); по типу материала: * каменные (гранит, гнейс) и * грунтовые (песок, глина, гравий); а в зависимости от мощности они разделяются на:

* малые (до 10 тыс. м3) * большие (до 1 млн м3) * очень большие (свыше 1 млн м3).

Сдвиги могут быть активными и неактивными На активность
влияет горная порода склона, который составляет основу сдвига, а также
наличие влаги. Скорость движения сдвига составляет от 0,06 м/рек
до 3 м/с. **

Сдвиги (обвалы) характеризуются за следующими параметрами: типом пород, влажностью этих пород, скоростью движения сдвига на склоне, объемом пород, смещением при сдвигах, максимальной длиной сдвига на склоне.

Породы, которые составляют основу сдвига (обвалу), могут быть разнить за составом, от глинистых мг." к скальным. Они могут

 

ГРАЖДАНСКАЯ ОБОРОНА

«<_>|-----------------------------------------------------------------:------------------------------------------------------------------ иО«

быть: сухими, слабо влажными, влажными или очень влажными. Скорость движения сдвига на склоне может быть разной (табл. 2.8).

Сдвиги (обвалы) классифицируются за механизмом процесса сдвига на сдвиги, вязко пластичные, гидродинамического выноса, внезапного разжижения, комбинированного механизма.

За мощностью процесса сдвига от количества пород, которые привлекаются в процесс, сдвиги разделяются на: малые (до 10 тыс. м3), средние (от 11 до 100 тыс. м3), большие (от 101 тыс. до 1 млн м3) и очень большие (больше 1 млн м3).

Таблица 2.8. Шкала скорости движения сдвига

 

Предельнаяскорость	Оценкадвижения
3,0 м/с	Чрезвычайно быстро
0,3 м/хв.	Очень быстро
1,5 м/доб.	Быстро
1,5 м/мисс.	Умеренно
1,5 м/рек	Очень медленно
0,06 м/рек	Чрезвычайно медленно

Площади зсувонебезпечних процессов за последние ЗО лет увеличились в 5 раз. Они распространены почти на половине территории Украины. Сдвиги распространены на 50% территории Украины. Наибольшее распространение они получили в Закарпатской, Ивано-Франковской, Черновицкой, Николаевской, Одесской, Харьковской, Днепропетровской областях и Автономной Республике Крым. Типологически больше всего встречаются сдвиги выдавливания (длиной до 5 км) и сдвиги-потоки. В Крымских горах встречаются блочные и линейные сдвиги длиной 0,5-2,5 км и шириной 0,3-1,5 км. В значительной мере сдвигами охвачены берега каскада Днепровских водохранилищ, где самые распространенные сдвиги всплытия, а также фронтальные сдвиги циркоподібної формы. На побережье Азовского и Черного морей распространены фронтальные сдвиги.

В целом, на морских узбережжях длиной 2 630 км2 проявляются абразионные процессы - разрушается почти 60% побережье. В районах активной хозяйственной деятельности (Прикарпатье, Крым, Дстибас, Одесская, Днепропетровска, Хмельницка и другие

Раздел 2. Классификация чрезвычайных ситуаций

|. ' |---------------------------------------------- |-------------------- |<=>«

О»—ч

промышленные городские агломерации) зафиксировано 138 тыс. сдвигов.

Обвалы, осыпи. Это отрыв и катастрофическое падение больших масс горных пород, их дробления и скачивания из круч, обрывов и склонов. Обвалы естественного происхождения наблюдаются в горах, на берегах морей, обрывах речных долин. Это. - результат послабления связанности горных пород под действием процессов выветривания, подмыва, растворения и действия сил притяжения. их возникновению способствует геологическое строение местности, наличие на склонах трещин и зон дріблення горных пород.

Чаще (до 80%) всего современные обвалы связаны с антропогенным фактором. Они возникают в основном при неправильном проведении работ, при строительстве и горных разработках.

ф Осип - это нагромождение щебню или почве у подножия
склонов. ___________________________________________

Районы Карпатских и Крымских гор подпадают под действие обвалов и осыпей, некоторые из которых имели катастрофический характер и привели к человеческим потерям, как, например, Демерджинский обвал

в 1896 г. ________________________________________________

ф Абразия - процесс разрушения волнами прибоя берегов морей

озер и водохранилищ.

Абразионные процессы самые распространенные на Черноморском побережье. Абразии подпадает до 60% берегов Азовского и до 30% Черного морей. Скорость абразии в среднем составляет 1,3-4,2 м/рек.