Все что окружает нас, наполнено движением, грандиозными перемещениями веществ как внутри планеты, так и на ее поверхности. Процессы, о которых будет рассказано в данной статье, могут происходить практически незаметно. Лишь в моменты катаклизмов (землетрясений, схода каменных или снежных лавин и пр.) они могут довольно сильно заявить о себе.
Общая информация
Множество стихийных бедствий угрожает обитателям планеты с самого зарождения цивилизации, и невозможно найти на Земле полностью безопасное место.
К стихийным бедствиям, способным привести к колоссальным ущербам, относятся наводнения, вулканические извержения, землетрясения, снежные заносы, ураганы, засухи, селевые потоки, лавины, бури, оползни и обвалы. В некоторых случаях к ним можно отнести пожары (торфяные и лесные).
Обвал, лавина, оползень - это природные процессы огромной разрушительной силы, сопровождающие эволюцию Земли. Происходят сейчас, будут возникать в будущем, пока через миллиарды лет все не застынет в виде единого каменного шара.
Обвалы: определение
Что такое обвал? Значение слова «обвал»: отрыв и стремительное падение с обрывистых, крутых склонов гор огромных объемов пород по причине потери их сцепления с материнской основой. Это могут быть как обломки скал, так и снежные глыбы, обрушившиеся с гор. При обвалах могут происходить отрывы льда, снежных карнизов и мостов.
Обвал - это природный процесс, который начинается постепенно, с возникновения трещин на склонах. Очень важно вовремя обнаружить его первые признаки для правильного прогнозирования событий и проведения соответствующих профилактических мероприятий.
К профилактическим мерам относится постоянный контроль за опасными участками. При разработке горных пород не следует применять технологии, провоцирующие образование обвалов.
Виды и причины обвалов
Обвалы бывают трех видов:
- малые - с объемом оторванных глыб до нескольких десятков кубометров;
- средние - с массой обрушившихся пород более нескольких сотен метров кубических;
- крупные - с весом глыб больше 10 миллионов куб. метров.
- ослабление сцепки горных пород, происходящее под воздействием подмыва,
- растворение,
- выветривание,
- тектонические явления.
Все зависит от геологической структуры местности, присутствия трещин на склонах, а также дробления горных пород.
Процесс образования
Обвал - это процесс, большей частью возникающий в горах в весенний период, что вовсе не случайно. Как это происходит? Под действием осенних дождей происходит намокание пород, и имеющиеся трещины наполняются водой. В зимнее время жидкость замерзает, по причине чего расширяется и давит на стенки, тем самым, раздвигая трещины. Такой процесс происходит многократно, в результате чего ледяные «клинья» подтачивают глыбы, постепенно раскалывая их на разные части.
В итоге наступает момент, когда от основной материнской породы откалываются отдельные куски и огромными массами обрушиваются вниз по склонам.
Часто мощность льда дополняется помощью текучих вод, которые, омывая склоны долин, потихоньку подтачивают грунтовую основу. Подмытые породы рушатся под силой собственной тяжести и засыпают долину реки. Так происходит образование горных озёр. Яркими примерами могут послужить такие природные водоемы как Сарезское озеро (представлено ниже), Рица и др.
Оползень
В отличие от обвалов, оползни представляют собой смещение огромных объемов горных пород по крутому склону под влиянием собственной силы тяжести.
Главные причины появления оползней:
Подмыв основания склона водой, увеличивающий его крутизну;
Выветривание или чрезмерное увлажнение, ослабляющее прочность пород;
Сейсмические процессы;
Разработка горных пород с нарушением технологих процессов;
Уничтожение растительного ландшафта и вырубка деревьев на склонах;
Нерациональное применение агротехники при распахивании склонов под сельскохозяйственные угодья.
Оползни образуются в самых различных породах. Это происходит по причине ослабления их крепости или дисбаланса равновесия. Провокаторами возникновения оползней являются природные явления (сейсмические толчки, увеличение крутизны склонов, подмыв породы) и искусственные факторы (вырубка лесов, размыв грунта, нерациональное ведение сельскохозяйственных работ).
По данным международной статистики, примерно 80 % оползней нашего времени связаны с человеческой деятельностью. Большое количество подобных природных явлений возникает в горах (на высоте 1,0-1,7 тысяч метров).
Оползни сходят круглый год, но самые большие объемы перемещаются в весенний и летний периоды.
Обвал представляет собой природное явление, способное разрушать транспортные магистрали, создавать естественные плотины с образованием в дальнейшем озер. В результате данного явления даже возможны переливы огромных объемов воды из водохранилищ.
Обвал - это природное стихийное бедствие, способное многое изменить в природе. Ниже представлен один из самых ужасных из всех произошедших (известных) обвалов в мире.
Самый катастрофичный обвал в мире
Самый крупный обвал - это Усойский, случившийся в 1911 году зимой на Центральном Памире (на территории бывшего кишлака Усой). Со склонов Музкольского хребта, находящегося на высоте 5 тыс. метров над уровнем моря, в долину речки Мургаб обрушилось немыслимое количество обломков скал и грунтовых масс. Во время происходящего обвала на этой территории наблюдалось землетрясение.
Объем обрушившейся массы составил 2,2 млрд кубических метра. Последствием разрушительного процесса стало появление естественной огромной плотины, перекрывшей реку Мургаб и, как следствие, образование озера Сарезское длиной 75 километров и шириной до 3,4 км. Его максимальная глубина - 505 метров.
После тщательного изучения местности и произведенных расчетов специалистами были сделаны следующие выводы: эпицентр землетрясения располагался в том же месте, где случился обвал, причем, энергия обоих катаклизмов оказалась равной. Выходит, что причиной землетрясения был обвал.
До сих пор никому не известно, были ли когда-либо на земном шаре подобные, феноменальных объемов обвалы.
После многолетних геологических исследований секреты знаменитой Усойской катастрофы были раскрыты. Пласты, простирающиеся на склонах гор, имеют уклон в направлении долины р. Мургаб. Наиболее крепкие и прочные породы были расположены выше мягких подстилающих. В течение многих тысячелетий река Мургаб подмывала крутые склоны долины, чем и было вызвано ослабление связи пород с материнским основанием.
Камни обрушивались с силой, которая привела к порождению мощной сейсмической волны, несколько раз обежавшей вокруг Земли и зарегистрированной всеми сейсмическими станциями мира.
О мероприятиях по предотвращению катастроф
Активными мероприятиями по предупреждению селей, оползней и обвалов является создание гидротехнических и инженерных сооружений: подпорных стенок, контрбанкетов, свайных рядов и пр.
Есть и достаточно простые способы, которые не требуют значительных расходов стройматериалов. К ним относятся следующие мероприятия:
- частая срезка масс земли с верхней части и последующее их размещение у подножия откосов с целью снижения угрожающего состояния;
- обустройство дренажных систем для отвода подземных вод, находящихся выше уровня возможного оползня;
- посев трав, посадка насаждений (деревьев и кустарников) для защиты склонов,
- завоз песка и гальки с целью укрепления берегов естественных водоемов.
ОБВАЛ
ОБВАЛ – это быстрое отделение и падение массы горных пород (земли, песка, камней…) на крутом склоне вследствие потери устойчивости склона, ослаблении связности, цельности горных пород.
Обвалы происходят под влиянием процессов выветривания, движения поверхностных и подземных вод, подмыва или растворения породы, колебания почвы.
Чаще всего обвалы происходят в период дождей, таяния снега, при проведении взрывных и строительных работ.
Поражающими факторами обвала при падении тяжелых масс горных породявляется:
- сломать, раздавить, засыпать инженерные сооружения
- запруживание рек, обрушение берегов озер, воды которых в случае прорыва могут стать причиной наводнений.
Для оценки обвалов используют объем обвалившихся горных пород. Исходя из объема, обвалы подразделяются:
- на очень малые – менее 5 м3
- малые – 5-50 м3
- средние – 50-1000 м3
- крупные – более 1000 м3
Изредка в природных условиях наблюдаются гигантские обвалы, в результате которых обрушиваются миллионы метров кубических пород.
Так, в 1911 г на реке Мургаб (Таджикистан) в горах Памир во время землетрясения произошел крупнейший обвал, названный Уссурийским. Его объем составил 2,2 млрд. м3. В результате этого обвала образовались огромная естественная плотина, перекрывшая Мургаб, возникло Сарезкое озеро длиной 75 км и шириной до 3,4 км, наибольшая глубина – 505 м.
ОПОЛЗНИ
Оползни – это скользящее смещение масс горных (или других) пород вниз по склону под влиянием силы тяжести. Они могут сходить со всех склонов крутизной от 19 градусов, а при глинистых грунтах – от 5-7 *.
Причины возникновения оползней:
1. Естественно-природные:
- землетрясения;
- переувлажнение склонов осадками;
- увеличение крутизны склонов в результате подмыва водой;
- ослаблении прочности твердых пород при выветривании, вымывании или выщелачивании;
- наличии в толщине грунта размягченных глин, плывунных песков, льда;
- чередовании водоупорных (глинистых) и водоносных пород (песчано-гравийных, известковых)
- расположением слоев грунта с наклоном в сторону склона;
- пересечении пород трещинами.
- Антропогенные:
- вырубка лесов и кустарников на склонах;
- взрывные работы;
- распахивание склонов, чрезмерный полив садов и огородов на склонах;
- разрушение склонов котлованами, траншеями, дорожными выемками, подрезающие склоны;
- засорение, заваливание мест выхода подземных вод;
- строительства жилья и промышленных объектов на склонах, что ведет к разрушениям склонов, увеличению силы тяжести, направленной вниз по склону.
СЕЛИ
Слово «сель» произошло от арабского «сайль», что означает «бурный поток».
Сель – это стремительный бурный поток воды с большим содержанием камней, песка, глины и других материалов.
По составу этих материалов селевые потоки могут быть:
- водокаменные – вода с крупными камнями и скальными обломками (объемный вес потока 1,1-1,5 т/м3);
- грязевые – смесь воды с мелкоземом и мелкими камнями (объемный вес потока 1,5-2,0 т/м3);
- грязекаменные – смесь воды, мелкозема, гравия, небольших камней; крупных камней немного, они то выпадают с потока, то вновь двигаются вместе с ним (объемный вес потока 2,1-2,5 т/м3».
Сель несется с гор со скоростью бегущего человека, а иногда и быстрее (До 40 км/час), поэтому удар селевого потока равносилен удару движущегося автобуса. После удара предмет тонет в несущейся грязекаменной массе и плывет вниз по течению. Человеку, попавшему в сель, спастись удается в редких случаях, когда скорость и глубина потока значительно уменьшаются на пологих поворотах и нет крупных камней.
В 1982 г. Селевой поток протяженностью 6 км и шириной до 200 м обрушился на поселки Шивея и Аренда Читинской области. Были разрушены дома, мосты, 28 усадеб, размыты и занесены 500 га посевных площадей, погибли люди.
Селевые потоки зарождаются только в гористой местности и движутся в основном по руслам рек либо по балкам (оврагам), имеющим в верховьях значительный уклон.
Для возникновения селя требуется совпадения трех обязательных условий:
- Наличие на склонах селевого бассейна достаточного количества легкого перемещаемых продуктов разрушения горных пород (песка, гравия, галька, небольших камней).
- Наличие значительного объема воды для смыва со склонов камней и грунта и их перемещение по руслу.
- Достаточная крутизна склонов селевого бассейна и водотока (русла сели) – не менее 10-15 градусов.
Селевым бассейном
называют территорию, охватывающую склоны, где накапливаются продукты разрушения горных пород и влаги (зоны селеобразования); истоки селя, его русла (зона перемещения, транзита); затопляемые территории (зона селевых отложений).
Непосредственным толчком селя могут быть:
- интенсивные продолжительные ливни;
- быстрое таяние снегов и ледников;
- обрушение в русло рек большого количества грунта;
- прорыв моренных и завальных озер, искусственных водоемов;
- землетрясения и вулканическая деятельность.
Но и после дождей и землетрясений сель возникает не сразу, а проходит как бы через три стадии:
Оползень - это большие массы грязи и горных пород, которые сползают со склонов под действием силы тяжести. Чаще всего оползни возникают на склонах долин или речных берегов, на берегах морей и в горах. Причины появления оползня могут быть разными: и размыв склона водой, и действие землетрясения, и человеческая деятельность. Сошедший оползень может нанести немалый вред сельскому хозяйству, предприятиям и населенным пунктам. Борются люди с оползнями так же, как с селями: сажают деревья, строят сооружения.
По определению И.В.Попова, оползнем называется смещение блоков породы, объёмом в десятки кубических метров и более на крутых склонах в результате смачивания поверхностей отрыва подземными водами. Оползают именно блоки породы, сохраняющие при этом (в пределах блоков) свою первоначальную структуру. Оползающие горные породы обычно рыхлые или слабосцементированные. В оползающем блоке могут быть отдельные прослои или линзы из прочных скальных пород. При оползании порода частично дробится, превращаясь в брекчиевидную бесструктурную массу. Скопления оползневых масс у подножия склонов называют деляпсием.
Оползни возникают тогда, когда природными процессами или людьми нарушается устойчивость склона. Силы связности грунтов или горных пород оказываются в какой-то момент меньше, чем сила тяжести, вся масса приходит в движение, и может произойти катастрофа.
Земляные массы могут оползать по склонам с едва заметной скоростью (такие смещения называют медленными, или криповыми). В других случаях скорость смещения продуктов выветривания оказывается более высокой (например, метры в сутки), иногда большие объёмы горных пород обрушиваются со скоростью, превышающей скорость экспресса. Всё это склоновые смещения- оползни. Они различаются не только скоростью смещения, но и масштабами явления. Специалисты по инженерной геологии используют для их классификации различные научные и технические термины.
Чаще всего употребляется название “оползень”. Один из наиболее авторитетных в мире специалистов по оползням академик Квидо Заруба определяет оползень так: “Это резкое смещение горных пород, при котором перемещающиеся массы отделены от монолитного основания видимой поверхностью скольжения”. Далее он указывает, что под оползнем подразумевается как сам процесс, так и формы рельефа, возникающие в результате этого процесса.
Условия образования оползней.
Оползание происходит в рыхлых слабосцементированных породах вследствие того, что крутой и высокий склон по мере подрезания его рекой, водохранилищем, морем теряет свою устойчивость, и значительные горные массы крупными блоками начинают смещаться вниз по склону. Оползневое движение всегда связано с наличием грунтовых вод. Их обилие – необходимое условие оползания. Однако надо себе ясно представлять, что не грунтовые воды служат причиной оползня. Часто мы видим, что крутой склон долин подвержен оползням, а рядом выше или ниже по течению при том же геологическом строении, при таком же водообилии водоносных горизонтов и одинаковой высоте уровня подземных вод никаких оползней нет просто потому, что склон чуть-чуть более отлог. Оползни редко отмечаются на склонах крутизной менее 10-12 градусов. И при уклоне 15 градусов оползни возникаю только при благоприятных геологических и гидрогеологических условиях. Но достаточная влажность пород, обеспечивающая их пластичность, всегда необходима. Можно сказать, что при соблюдении ряда необходимых условий оползни есть функция крутизны и высоты склона. Но нельзя сказать. Что оползень – есть функция наличия грунтовых вод. Для возникновения оползней наиболее благоприятны такие геологические условия, когда в основании оползневого склона залегают водоупорные пласты, а выше лежат водоносные породы. Но даже если склон и сложен только водоносными породами, а водоупорного пласта нет, всё равно будет происходить разгрузка подземных вод, уровень которых будет плавно снижаться от междуречий в сторону долины или берега моря (озера). При достаточной крутизне и высоте склонов оползни неизбежно возникнут.
Оползни могут быть вызваны действием разных факторов. Земная поверхность состоит главным образом из склонов. Некоторые из них устойчивы, другие в силу различных условий становятся неустойчивыми. Это происходит тогда, когда изменяется угол наклона откоса склона или если склон оказывается отягощён рыхлым материалом. Тем самым сила тяжести оказывается больше силы связности грунта. Склон становится нестабильным и при сотрясениях. Поэтому каждое землетрясение в условиях горного рельефа сопровождается смещениями по склону. Образованию оползней особенно благоприятствует такое залегание пород, при котором падение кровли водоупорных пород совпадает с направлением уклона поверхности. Водоупорный горизонт при этом служит поверхностью скольжения, по которой более или менее значительный блок породы соскальзывает вниз по склону. Неустойчивости склона способствует и повышение обводнённости грунтов, рыхлых отложений или горных пород. Вода заполняет поры и нарушает сцепление между частицами грунта. Межпластовые воды могут действовать подобно смазке и облегчать скольжение. Связность горных пород может быть нарушена при замерзании, и в процессах выветривания. Неустойчивость склонов может быть связана и с изменением вида насаждений либо уничтожением растительного покрова.
Дело обстоит серьёзно и тогда, когда скальные горные породы на склоне бывают перекрыты рыхлым материалом или почвой. Рыхлые отложения легко отделяются от подстилающих пород, особенно если плоскость скольжения “смазана” водой. Неблагоприятны (с точки зрения возможности возникновения оползней) и те случаи, когда горные породы представлены пластами крепких известняков или песчаников с подстилающими более мягкими глинистыми сланцами. В результате выветривания образуется плоскость раздела, и пласты скользят по склону. В этом случае всё зависит главным образом от ориентировки пластов. Когда направление их падения и наклон параллельны склону, это всегда опасно. Сложно точно определить значение угла откоса, более которого склон не устойчив, а менее которого устойчив. Иногда такой критический угол определяют в 25 градусов. Более крутые склоны, по-видимому, уже не устойчивы. На возникновение оползней наибольшее влияние имеют дождевые осадки и сотрясения. При сильных землетрясениях оползни возникают всегда. Что же касается дождевых осадков, то это зависит от многих условий. Например, в Альпах в качестве критической границы принято количество осадков выше 2500 мм. Выпадение такого количества осадков в короткий промежуток времени представляет острую опасность.
Классификация:
Среди оползневых явлений можно определить следующие виды:
1. Оползание блоков породы (блоковые или структурные).
2. Оползание чехла рыхлых отложений (единовременное и быстрое) по поверхности скальной или мёрзлой – оползни-сплывы.
3. Оползание мелких блоков – оплывание, охватывающее весь склон или его значительную часть.
4. Отседание склонов, смещение блоков скальных или полускальных пород.
В соответствии с этим, можно рассматривать оползневые склоны, склоны оползания чехла рыхлых отложений (склоны оползней-сплывов), оплывные склоны и склоны отседания.
Структурные оползни разделяются по разным признакам. А.П.Павлов ещё в прошлом столетии разделял оползни на детрузивные и деляпсивные. Первые оползни “толкают” перед своим нижним концом пластичные горные породы, деформируя их. Вторые свободно соскальзывают к урезу реки, моря, озера.
По отношению к структуре горных пород, слагающих склоны, оползни делятся на следующие виды:
1.асеквентные, развитые в однородных породах;
2.консеквентные, происходящие по плоскостям напластования пород или же по плоскостям разломов;
3.инсеквентные, для которых характерно пересечение плоскостями оползания поверхностей напластования или плоскостей разломов.
Оползни могут происходить на одном высотном ярусе – одноярусные или на нескольких – многоярусные. Многоярусные оползни наблюдаются в горах и реже на равнинах, главным образом там, где высота склонов достигает 100 – 200 метров.
По времени, в течение которого происходит процесс оползания, выделяются оползни одновременные, периодические и постоянные. Можно различать оползни современные, недавние (происходившие десятки лет назад), давние – сползавшие в течение исторического времени, т. е. менее чем 3-5тыс. лет назад, и древние – удалённые от нас геологически длительными отрезками времени представляет острую опасность. По скорости смещения все склоновые процессы можно подразделить на три категории: медленные, смещения со средней скоростью и быстрые.
Защита от оползней.
Наиболее действенной защитой от оползней является их предупреждение. Идеальным было бы вообще избегать склоновых участков, однако в наших условиях это не возможно. Поэтому специалистами по инженерной геологии, механике грунтов и строительной технике были разработаны комплексные предупредительные мероприятия. Когда оползание уже началось, вести превентивные работы поздно. Чтобы избежать сползания, нельзя допускать: 1) перегрузку верхней части оползня; 2) подрезание основания (рекой, водохранилищем, инженерными мероприятиями); 3) дополнительное увлажнение всего косогора. Известно, что вода является главной причиной оползания. Поэтому первым этапом охранительных работ должно явиться собирание и отведение поверхностных вод. На оползнеопасном участке рекомендуется вычерпать воду из колодцев. Затем следует осушение с помощью подземного дренажа. Большое значение имеет и искусственное преобразование рельефа. В зоне отрыва уменьшают нагрузку на склон, ослабляя тем самым действие силы тяжести и повышая силы сцепления горных пород. Существует целый комплекс рекомендуемых технических операций, как то: анкерное крепление склонов, разрушение плоскостей скольжения, инъекция укрепляющих растворов, фиксация склонов с помощью свай и строительство опорных стенок. Важны и степень готовности, и быстрота действий: на более поздних этапах борьба с оползневыми процессами потребует значительно больших усилий.
О́ПОЛЗЕНЬ, отрыв и скользящее перемещение массы горной породы вниз по склону; сама масса сместившейся горной породы. О. обычны для районов, где слабые пластичные и непроницаемые породы перекрыты сравнительно крепкими проницаемыми. Ослабление прочности пород вызывается естественными причинами (увеличение крутизны склона, подмыв его основания волнами и в результате речной эрозии, переувлажнение грунтов талыми и дождевыми водами, инфильтрационное давление в толще пород, вызываемое колебаниями уровня моря, водохранилища или воды в реке, сейсмические толчки и др.) или вмешательством человека (разрушение склонов горными и дорожными выемками, чрезмерным выпасом или поливом, сведением лесов, неправильной агротехникой склоновых с.-х. угодий, строительной нагрузкой на бровку или верхнюю часть склона и т. п.). Возникновению и активизации О. способствует техногенный подъём уровня подземных вод на берегах водохранилищ. О. смещаются по склону на несколько метров, нередко на десятки и сотни метров. Объём смещающихся горных пород составляет от нескольких десятков м 3 до 1 млрд. м 3 . Крупные О. формируются на склонах крутизной св. 15° на удалении от водоразделов, часто возникают на бортах долин, высоких берегах морей, озёр и водохранилищ. Они сохраняют внутри оползневого тела определённую связность и монолитность, мощность достигает 10–20 м и более. Малые О. повсеместно преобразуют борта оврагов. Нередко О. располагаются на склоне в несколько ярусов (напр., в долине реки Москва).
В плане О. часто имеют форму полумесяца, образуя понижение в склоне (т. н. оползневый цирк). Неглубокие циркообразные вмятины на крутых склонах долин и балок – осовы – появляются в результате поверхностных смещений сильно увлажнённых суглинистых масс, особенно при медленном таянии снега на теневых склонах. После отрыва и схода О. на крутом склоне остаётся обнажённая поверхность или ниша – оползневый уступ. У подножия склона накапливается оползневая брекчия. Перед фронтом движущегося О. может возникать напорный оползневый вал. Язык О. нередко вдаётся в акваторию водотока или водоёма, изменяя конфигурацию береговой линии. Базисом оползания служит подошва склона или отдельный выположенный участок склона, где движение оползневых масс прекращается. Свободное скольжение оползневого тела происходит, если смещающиеся блоки развиты выше базиса оползания, в случае когда толща пластичных пород залегает ниже, происходит выжимание этих пород, сопровождаемое их движением против общего уклона (О. выдавливани я). О., не утратившие в своих блоках естественного сложения горных пород, относят к структурным О. В «режущи х» О. поверхность скольжения срезает разные слои горных пород. При вымывании родниковыми водами тонких частиц мелкозёма из основания О., ослабляющем устойчивость вышележащих пород, его причисляют к типу суффозионных О. (широко распространены на склонах крутизной 10–18°). Возможны оползни-потоки с жидкотекучей консистенцией грунта, их объём может достигать миллионов м 3 . Небольшие поверхностные водонасыщенные О. – оплывины (ширина до нескольких метров, глубина от 0,3 до 1,5 м) формируются в условиях избыточного увлажнения до пластичного (грязеподобного) либо текучего состояния.
Склонам, подверженным оползневым процессам, свойственны псевдотеррасы (часто с обратным уклоном), бугры, заболоченные замкнутые или плохо дренируемые полузамкнутые западины и др. формы оползневого рельефа, а также специфичифический облик растительности (напр., т. н. пьяный лес). В теле О. наблюдаются трещины разрыва. В Европейской части России О. распространены по бортам долин крупных рек (особенно Волги и её притоков), водохранилищ, вдоль Черноморского побережья. Мощной оползневой деятельностью отмечены побережья Чёрного моря – в Крыму, близ г. Одесса (Украина) и в Аджарии (Грузия). На сотни километров протягивается широкая полоса О. вдоль побережий полуострова Мангышлак (Казахстан). Оползневая опасность отмечается в большинстве горных стран (восточная периферия Тибета, Гималаи и др.). О., сошедшие с бортов горных долин, нередко формируют временные плотины, запруживающие реку, с образованием оползневого озера. Катастрофические последствия волны паводка, возникающего при разрушении такой плотины, многократно превышают негативные последствия смещения самого О. Большой ущерб О. наносят с.-х. угодьям, промышленным предприятиям, населённым пунктам и т. п. Для борьбы с ними проводятся берегоукрепительные и дренажные работы, лесопосадки, закрепление склонов сваями.
На сравнительно крутонаклонных участках дна океанов, морей, глубоких озёр в сейсмически и вулканически активных зонах, а также на фронтальных склонах подводных дельт (в результате резких различий в скоростях осадконакопления) встречаются подводные О.; одним из наиболее крупных является оползень Стурегга в Норвежском море (длина ок. 800 км, ширина 290 км). Подводные О. могут стать причиной разрыва подводных кабелей, что неоднократно случалось, в частности, на дне Атлантического океана.
Таблица. Катастрофические оползни*
Местоположение (указано современное географическое положение) | Характеристика события | Объём твёрдых выносов, м3 | Разрушительные последствия и человеческие жертвы |
|
|---|---|---|---|---|
980 до н. э. | Нет данных | Разрушения. Гибель «громадного числа людей» |
||
373–372 до н. э. | Греция, Сев. побережье п-ова Пелопоннес | Сейсмогенный оползень | Катастрофа привела к погружению античного города Гелиос и километрового отрезка берега в воды Коринфского залива |
|
Начало н. э. | Иран. Долина р. Саидмаррех | Крупнейший оползень с горы Кабир-Бух пересёк долину шириной 8 км и перевалил через хребет выс. 450 м | При перекрытии реки оползневым телом образовалось подпрудное озеро длиной 65 км, глубиной до 180 м |
|
Иордания. Город Джараш | Природно-антропогенная селево-оползневая катастрофа | Более 100 000 | Погребение под оползневыми массами и пролювием селевого паводка б. ч. крупного античного города Гераса |
|
Россия. Город Нижний Новгород | Катастрофич. оползень после интенсивных осадков | Нет данных | Погребено 150 дворов. Погибло более 600 чел. |
|
Сейсмогенный (?) оползень | Нет данных | Селение Ханко погребено под оползневой массой. Погибло 2000 чел. |
||
Россия. Юж. берег Крыма. Село Оползневое | Крупнейшие на Юж. берегу Крыма в историч. время сейсмогенный Кучук-Койский оползень и каменный поток | Уничтожена деревня. В провале исчез крупный ручей. Язык оползня выдвинулся в Чёрное м. на 100–160 м |
||
Китай. Провинция Ганьсу. Центр. часть Лёссового плато. | 7 сейсмогенных оползней больших объёмов лёссовых толщ, двигавшихся целыми холмами, срезая склоны гор | Нет данных | Погребены многочисл. обитаемые пещеры в лёссе, фермы и селения. Погибло св. 200 тыс. чел. |
|
Канада. Атлантич. побережье | Сход подводных оползней спровоцировал подводный мутьевой поток шириной 330 км и (последствие землетрясения на Большой Ньюфаундлендской банке на глубине 800 м) | Порвано 7 и погребено 3 подводных кабеля на расстоянии до 1000 км от эпицентра. Возникла волна, ударившая по юж. берегу о. Ньюфаундленд. Разрушено несколько деревень. Погибло 33 чел. |
||
Китай. Провинция Сычуань | Сейсмогенный оползень Деихи | Прорыв плотины на р. Мин. В городе Деихи погибло 577 чел. |
||
Япония. Остров Хонсю, район города Кобе | Оползень, вызванный ливневыми дождями | Нет данных | В городе разрушено 100 000 домов. Погибло 600 чел. |
|
Япония. Остров Кюсю, район города Куре | Нет данных | Сильно разрушены или уничтожены 2000 жилых домов. Погибло 1154 чел. |
||
Серро Кондор-Сенкасский оползень | Разрушена 100-метровая плотина на р. Рио-Монтара (с последующим наводнением) |
|||
Таджикистан. Стык Зеравшанского и Алайского хребтов | Оползень в результате Хаитского землетрясения | На правобережье р. Сурхоб погребён посёлок Сурхоб, уничтожен кишлак Ярхич, разрушены близлежащие кишлаки. Затоплены селения Хаит и Хисорак. Погибло 7200 чел. |
||
Китай. Тибет – Гималаи, вблизи границы Индии с Китаем | Многочисленные сейсмогенные обвалы и оползни рыхлых пород, насыщенных водами муссонных дождей | Колоссальные изменения рельефа вблизи эпицентра |
||
Япония. Остров Хонсю. Префектура Вакаяма | Оползень, вызванный ливнями, разрушившими серию плотин, перешел в сель по р. Арида | Нет данных | Погибло 1046 чел. |
|
Япония. Остров Хонсю. Префектура Киото | Оползень Минамиясиро, вызванный ливневыми дождями | Нет данных | Разрушено 5122 дома. Погибло 336 чел. |
|
Россия. Город Ульяновск | Крупный оползень на правобережье Волги | Деформирована дренажная галерея |
||
Япония. Остров Хонсю. Префектура Сидзуока | Оползень Каногава, вызванный ливневыми дождями | Нет данных | Разрушено или сильно повреждено 19 754 дома. Погибло 1094 чел. |
|
США. Штат Монтана | Оползень, спровоцированный землетрясением Хебджен | Оползень перекрыл р. Мадисон, создав подпрудное озеро. Погибло 28 чел. |
||
Италия. Провинция Беллуно. Вайонтское водохранилище | В результате подмыва берега в озеро стремительно сошёл оползень Вайонт | Возникли волны выс. 260 м и 100 м. Разрушены деревень в долине р. Пьяве. Сильно пострадал г. Лонгароне. Погибло 3000 чел. |
||
США. Штат Аляска. Город Анкоридж | Сейсмогенные оползни и обвалы | Волной, порождённой смещением оползневых масс, затопило портовые сооружения. Погибло 106 чел. |
||
Китай. Провинция Юньнань | Сейсмогенный (?) оползень | Разрушено 4 деревни. Погибло 444 чел. |
||
Великобритания. Уэльс. Город Аберфан | Техногенный оползень в результате обрушения вершины террикона | Нет данных | Погибло 144 чел. |
|
Бразилия. Город Рио-де-Жанейро | Вызванный ливневыми дождями оползень, перешедший в земляную лавину и селевый поток | Нет данных | Погибло ок. 1000 чел. |
|
Бразилия. Вост. склоны Бразильского плоскогорья. Серра-даз-Арарас | Оползень в долине Рибейран-да-Флореста, вызванный ливневыми дождями | Нет данных | Снесён участок шоссе, оползневой массой затоплен лагерь дорожных строителей и значит. часть ближайшей деревни |
|
США. Штат Вирджиния | Наводнение, вызванное ураганом Камилла, способствовало сходу крупных оползней | Нет данных | Погибло более 100 чел. |
|
Канада. Квебек. Город Сен-Жан-Виони | Разжиженная глина водно-ледникового происхождения протекла по долине р. Пти-Бра на расстояние 2,8 км и исчезла в р. Сегенай | Более 7 млн. | Уничтожена набережная на р. Пти-Бра. Разрушено более 40 домов. Погибло 34 чел. |
|
Узбекистан. Пос. Бричмулла | Техногенно спровоцированная активизация Мингчукурского оползня в период заполнения Чарвакского водохранилища | 25– 30 млн. | Частичное заполнение чаши водохранилища оползневой массой |
|
США. Штат Зап. Виргиния. Местечко Буффало-Крик | Обрушение трёх угольных терриконов (в результате сильных дождей) вызвало возникновение оползня, продвинувшегося на 2–4 км | Нет данных | 4000 чел. остались без крова. Погибло 125 чел. |
|
Перу. Долина р. Мантаро | Гигантский оползень Маунмарка перекрыл русло реки | Уничтожена дер. Маунмарка. Образовалось подпрудное озеро длиной 31 км (глубина до 170 м). Погибло 450 чел. |
||
Абхазия. Бассейн р. Цхенис-Цкали | Ласхадурский тектоно-сейсмогенный оползень | |||
Гватемала | Сейсмогенный оползень | Нет данных | Погибло 200 чел. |
|
Швеция. Район г. Гётеборг | Оползень, вызванный ливневыми дождями, прошёл расстояние от 100 до 175 м | 3– 4 млн. | Уничтожено 67 домов. 600 чел. остались без крова. Разрушен 1 км дороги. Ранено 60 чел. Погибло 9 чел. |
|
Абхазия. Бассейн р. Келасури | Келасурский тектоно-сейсмогенный оползень | Оживление подвижек голоценового оползня, создающее опасность масштабного обрушения |
||
Узбекистан. Ташкентская область. | Техногенно спровоцированная (в результате заиления каньона р. Пскем) активизация Башкарагачского оползня на борту чаши Чарвакского водохранилища | Резкое частичное заполнение чаши водохранилища и образование высокой волны |
||
Франция. Город Ницца | Подводный оползень, трансформировавшийся в мутьевой поток | В оползание вовлечены часть дельты р. Вар и железная дорога. Волна выс. 3 м распространилось на 120 км береговой линии, нанеся ущерб коммуникациям и гаваням. Разорваны 2 подводных кабеля на расстоянии 120 км от города Ниццы. Погибло несколько чел. |
||
Узбекистан. Ташкентская обл. | Загасан-Атчинский оползень, техногенно спровоцированный шахтной разработкой угольного месторождения и подземной газификацией угля на борту долины р. Ангрен (на склоне выс. 600 м). Плоскость смещения расположена на глубине 130 м. | Вынужденный перенос на противоположный берег реки более 2000 домов. Отсыпка 50 млн. м3 грунта для стабилизации оползня |
||
Китай. Провинция Хубэй. | Оползень (земляная лавина Янчихе), техногенно спровоцированный разработкой месторождения фосфоритов | Погибло 284 чел. |
||
США. Штат Калифорния. Район зал. Сан-Франциско | Шторм и катастрофич. наводнения вызвали несколько крупных оползней | Нет данных | Повреждены или полностью уничтожены 6500 жилых домов, 1000 пром. предприятий и учреждений. Погибло 30 чел. |
|
США. Штат Юта | Оползень, вызванный таянием снега и выпадением обильных осадков | Рекордный по причинённым убыткам оползень в истории США (600 млн. долл.) |
||
Китай. Провинция Ганьсу. | Оползень Салешан, вызванный ливневыми дождями | Разрушены 4 деревни. Погибло 237 чел. |
||
Оползень Чунчи, вызванный ливневыми дождями и бурным таянием снега в высокогорье Анд | Погибло 150 чел. |
|||
Пуэрто-Рико. Центр. часть острова. Город Мамейес | Оползень, вызванный ливневыми дождями. | Погибло 129 чел. |
||
Землетрясение Ревентадор спровоцировало одноимённый оползень | 75–110 млн. | Погибло 1000 чел. |
||
Бразилия | Оползень Петрополис, вызванный ливневыми дождями | Погибло 300 чел. |
||
Таджикистан. Гиссарская долина | Несколько сейсмогенных оползней (в результате Гиссарского землетрясения), наиболее крупный из них – длиной 3700 м, шириной 600м, мощностью до 28 м | Разжижение оползневой массы привело к формированию селевого потока, продвинувшегося на несколько км, принеся разрушения и человеческие жертвы |
||
Китай. Провинция Сычуань | Оползень Хиксу, вызванный ливневыми дождями | Нет данных | Погибло 221 чел. |
|
Китай. Провинция Юньнань | Оползень Тоузахи, вызванный ливневыми дождями | Погибло 216 чел. |
||
Колумбия. Департамент Каука | Сейсмогенный оползень Паэс, вызванный одноим. землетрясением | Нет данных | Охвачена территория пл. 250 км2. Пропало без вести 1700 чел. Погибло 272 чел. |
|
Индия. Гималаи. Малпа | Оползень-обвал, вызванный проливным дождём | Нет данных | Погибло 221 чел. |
|
Папуа-Новая Гвинея. Сев.-зап. побережье. | Мощный сейсмогенный подводный оползень | Нет данных | Возникла волна, жертвами которой стали 2000 чел. |
|
Сейсмогенный оползень Джу Фэн-эр-шань | Нет данных | Погибло не менее 119 чел. |
||
Китай. Тибет. | Оползень Янгонг, спровоцированный стремительным таянием снегов и льдов. | Остались без крова 500 000 чел. Погибло 109 чел. |
||
Сальвадор. Пригород Сан-Сальвадора Лас-Колинас | Сейсмогенный оползень (эпицентр в Тихом ок.) | Нет данных | Разрушено 4692 дома. Пропало без вести более 1000 чел. Погибло 585 чел. |
|
Россия. Саратовская обл. Город Вольск. Вост. склоны Приволжской возвышенности | Природно-техногенный оползень в центр. части города | Отселена 321 семья, проживавшая в 237 домах |
||
Шри-Ланка | Оползень и селевой поток, вызванные ливневыми дождями | Нет данных | Разрушено 24 000 строений. Погибло 260 чел. |
|
Пакистан, Индия (Кашмир, окрестности г. Музаффарабад) | Сейсмогенные оползни и камнепады | 80 млн. (обломочная лавина Хэттиэна Балы) | Лавина перекрыла русла двух притоков р. Джелам, погребена деревня (1000 жертв). Всего погибло 25,5 тыс. чел. |
|
Филиппины. Остров Лусон. Провинция Албай | Оползни и земляные лавины, вызванные ливневыми дождями (тайфун Дюриан) | Погибло 1100 чел. |
||
Китай. Сычуань. Окрестности г. Чэньду | Сейсмогенные оползни, обломочные лавины и сели | Нет данных | Погибло 20 тыс. чел. |
|
Египет. Вост. (нагорная) часть Каира | Техногенный оползень Аль-Дувайки как результат строительных работ в прибровочной части плато | Нет данных | Погибло 107 чел. |
|
Афганистан. Провинция Баглан | Сейсмогенный оползень | Нет данных | Погребено более 20 домов. Погибло 80 чел. |
|
Уганда. Район нац. парка Гора Элгон (близ границы с Кенией) | Оползень, вызванный ливневыми дождями | Нет данных | Погибло 18 чел. |
|
Япония. Остров Хонсю. Хиросима | Оползень, вызванный ливневыми дождями (204 мм осадков за 3 ч) | Нет данных | Разрушения в городе. Погибло несколько чел. |
|
Грузия. Город Тбилиси | Оползень, вызванный ливневыми дождями | Нет данных | Перекрыл ущелье реки Вере и стал причиной наводнения в Тбилиси. Массовая гибель животных в Тбилисском зоопарке. Погибло 19–22 чел. |
|
Киргизия. Алмалык к югу от г. Ош | Катастрофич. оползень | Данных нет |
||
Шри-Ланка | Оползень, вызванный ливневыми дождями | Нет данных | Остались без крова 180 чел. Погибло 7 чел. |
*В таблице указаны оползни, которые привели к масштабным разрушениям (в т. ч. на морском дне), либо к многочисленным человеческим жертвам, либо к кардинальному негативному изменению природного ландшафта.
Оползни — это скользящее смещение масс горных пород вниз но склону под влиянием силы тяжести.
Образуются они в различных породах в результате нарушения их равновесия или ослабления прочности. Вызываются как естественными, так и искусственными (антропогенными) причинами. К естественным относятся: увеличение крутизны склонов, подмыв их оснований морскими и речными водами, сейсмические толчки. Искусственными являются разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерным выносом грунта, вырубкой леса, неразумным ведением сельского хозяйства на склонах. Согласно международной статистике, до 80 % современных оползней связано с деятельностью человека. Значительное количество оползней происходит в горах высоте от 1000 до 1700 м (90%).
Оползни могут происходит ь на всех склонах, начиная с крутизны 19°. Однако на глинистых грунтах они случаются и при крутизне склона 5-7°. Для этого достаточно избыточною увлажнения пород. Сходят они в любое время года, но большей частью в весенне-летний период.
Классификация оползней
Классифицируются оползни: по масштабам явления, скорости движения и активности, механизму процесса, мощности и месту образования.
По масштабам оползни классифицируются на крупные, средние и мелкомасштабные.
Крупные вызываются, как правило, естественными причинами и образуются вдоль склонов на сотни метров. Их толщина достигает 10-20 и более метров. Оползневое тело часто сохраняет свою монолитность.
Средние и мелкомасштабные имеют меньшие размеры и характерны для антропогенных процессов.
Масштаб часто характеризуется вовлеченной в процесс площадью. В этом случае они подразделяются на грандиозные — 400 га и более, очень крупные — 200-400 га, крупные — 100-200 га, средние — 50- 100 га, мелкие — 5-50 га и очень мелкие — до 5 га.
По скорости движения весьма разнообразны, что видно из табл. 2.3.
По активности оползни подразделяются на активные и неактивные. Главными факторами здесь являются породы склонов и наличие влаг и. В зависимости от количества влаги они делятся на сухие, слабо влажные, влажные и очень влажные. Например, очень влажные содержат такое количество воды, которая создает условия для жидкого течения.
По механизму процесса подразделяются: на оползни сдвига, выдавливания, вязкопластические, г идродинамическою выноса, внезапною разжижения. Часто имеют признаки комбинированного механизма.
По мощности процесса оползни делятся на малые — до 10 тыс. м 3 , средние — от 11 до 100 тыс. м 3 , крупные — от 101 до 1000 тыс. м 3 , очень крупные — свыше 1000 тыс. м- вовлекаемой в процесс массы горных пород.
По месту образования они подразделяются на горные, подводные, смежные и искусственных земляных сооружений (котлованов, каналов, отвалов пород).
Оползни наносят существенный ущерб народному хозяйству. Они угрожают движению поездов, автомобильному транспорту, жилым домами другим постройкам. При оползнях интенсивно идет процесс выбывания земель из сельскохозяйственного оборота.
Таблица 2.3. Характеристика оползней но скорости движения
|
Скорость |
Оценка движения |
|
Исключительно быстрое |
|
|
Очень быстрое |
|
|
1,5 м/сутки |
|
|
1,5 м/месяц |
Умеренное |
|
Очень медленное |
|
|
Исключительно медленное |
Нередко они приводят и к человеческим жертвам. Так, 23 января 1984 г. в результате землетрясения в Гиссарском районе Таджикистана произошел оползень шириной 400 м и длиной 4,5 км. Огромные массы земли накрыли поселок Шарора. Погребенными оказались 50 домов, погибли 207 человек.
В 1989 г. оползни в Ингушетии привели к разрушениям в 82 населенных пунктах. Оказались поврежденными 2518 домов, 44 школы, 4 детских сада, 60 объектов здравоохранения, культуры, торговли и бытового обслуживания.
Разновидностью оползней являются снежные лавины. Они представляют собой смесь кристаллов снега и воздуха. Крупные лавины возникают на склонах 26-60°. Они способны наносить большой ущерб, с гибелью людей. Так, 13 июля 1990 г. на пике Ленина на Памире в результате землетрясения сход большой снежной лавины снес лагерь альпинистов, располагавшийся на высоте 5300 м. Погибло 40 человек. Это была самая крупная трагедия отечественного альпинизма.
Селевой поток
Сель (селевый поток) — бурный грязевый или грязекаменный поток, состоящий из смеси воды и обломков горных пород, внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек.
Характеризуется резким подъемом уровня воды, волновым движением, кратковременностью действия (в среднем от одного до грех часов), значительным эрозионно-аккумулятивным разрушительным эффектом.
Селевые потоки создают угрозу населенным пунктам, железным и автомобильным дорогам и другим сооружениям, находящимся на их пути.
Непосредственными причинами зарождения селей служат ливни, интенсивное таяние снега, прорыв водоемов, реже землетрясения, извержения вулканов.
Классификация селей
Все если по механизму зарождения подразделяются на три типа: эрозионный, прорывной и обвально-оползневый.
При эрозионном вначале идет насыщение водною потока обломочным материалом за счет смыва и размыва прилегающего грунта, а затем уже формируется селевая волна.
Прорывной характеризуется интенсивным процессом накопления воды, одновременно размываются горные породы, наступает предел и происходит прорыв водоема (озера, внутриледниковой емкости, водохранилища). Селевая масса устремляется вниз по склону или руслу реки.
При обвально-оползневом происходит срыв массы водонасыщенных горных пород (включая снег и лед). Насыщенность потока в этом случае близка к максимальной.
Каждому горному району свойственны свои причины возникновения селей. Например, на Кавказе они происходят главным образом в результате дождей и ливней (85 %).
В последние годы к естественным причинам формирования селей добавились техногенные факторы, 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.
При движении сель представляет собой сплошной поток грязи, камней и воды. Крутой передний фронт селевой волны высотой от 5 до 15 м образует «голову» селя. Максимальная высота вала водогрязевого потока иногда достигает 25 м.
Классификация селей на основе причин возникновения приведена в табл. 2.4.
В России до 20 % территории находится в селеопасных зонах. Особенно активно селевые потоки формируются в Кабардино-Балкарии, Северной Осетии, Дагестане, в районе Новороссийска, Саяно-Байкальской области, зоне трассы Байкало-Амурской магистрали, на Камчатке в пределах Станового и Верхоянского хребтов. Они также происходят в некоторых районах Приморья, Кольского полуострова и на Урале. Еще в 1966 г. на территории СССР было зарег истрировано более 5 тысяч селевых бассейнов. В настоящее время их количество возросло.
Таблица 2.4. Классификация селей на основе первопричин возникновения
|
Первопричины |
Распространение и зарождение |
|
|
1. Дождевой |
Ливни, затяжные дожди |
Самый массовый на Земле тип селей образуется в результате размыва склонов и появления оползней |
|
2.Снеговой |
Интенсивное снеготаяние |
Происходит в горах Субарктики. Связано со срывом и переувлажнением снежных масс |
|
3. Ледниковый |
Интенсивное таяние снега и льда |
В высокогорных районах. Зарождение связано с прорывом талых ледниковых вод |
|
4. Вулканогенный |
Извержения вулканов |
В районах действующих вулканов. Самые крупные. Вследствие бурного снеготаяния и прорыва кратерных озер |
|
5. Сейсмогенный |
Сильные землетрясения |
В районах высокой сейсмичности. Срыв грунтовых масс со склонов |
|
б. Лимногенный |
Образование озерных плотин |
В высокогорных районах. Разрушение плотин |
|
7. Антропогенный прямого воздействия |
Скопление техногенных пород. Некачественные земляные плотины |
На участках складирования отвалов. Размыв и сползание техногенных пород. Разрушение плотин |
|
8. Антропогенный косвенного воздействия |
Нарушение почвенно- растительного покрова |
На участках сведения лесов, лугов. Размыв склонов и русел |
На основе главных факторов возникновения сели классифицируются следующим образом: 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, и пути движения непостоянны; антропогенные — это результат хозяйственной деятельности человека. Происходят там, где наибольшая нагрузка на горный ландшафт. Образуются новые селевые бассейны. Сход- эпизодический.
Классификация по мощности (по перенесенной твердой массе):
- Мощные (сильной мощности), с выносом более 100 тыс. м 3 материалов. Бывают один раз в 5-10 лет.
- Средней мощности, с выносом от 10 до 100 тыс. м 3 материалов. Бывают один раз в 2-3 года.
- Слабой мощности (маломощные), с выносом менее 10 тыс. м 3 материалов. Бывают ежегодно, иногда несколько раз в году.
Классификация селевых бассейнов по повторяемости селей характеризует интенсивность развития или его селеактивность. По частоте схода селей можно выделить три группы селевых бассейнов:
- высокой селевой активности (с повторяемостью один раз в 3-5 лег 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).
Классифицируются сели также и по их воздействию на сооружения:
- Маломощный — небольшие размывы, частичная забивка отверстий водопропускных сооружений.
- Среднемощный — сильные размывы, полная забивка отверстий, повреждение и снос бесфундаментных 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.
Иногда применяется классификация бассейнов по высоте истоков селевых потоков:
- высокогорные. Истоки лежат выше 2500 м, объем выносов с 1 км 2 составляет 15-25 тыс. м 3 за один сель;
- среднегорные. Истоки лежат в пределах 1000-2500 м, объем выноса с 1 км 2 составляет 5-15 тыс. м 3 за один сель;
- низкогорные. Истоки лежат ниже 1000 м, объем выносов с 1 км 2 менее 5 тыс. м 3 за один сель.
Обвалы (горный обвал) — отрыв и катастрофическое падение больших масс горных пород, их опрокидывание, дробление и скатывание на крутых и обрывистых склонах.
Обвалы природного происхождения наблюдаются в горах, на морских берегах и обрывах речных долин. Они происходят в результате ослабления связанности горных пород под воздействием процессов выветривания, подмыва, растворения и действия сил тяжести. Образованию обвалов способствуют: геологическое строение местности, наличие на склонах трещин и зон дробления горных пород. Чаще всего (до 80 %) современные обвалы связаны с антропогенным фактором. Они образуются в основном при неправильном проведении работ, при строительстве и горных разработках.
Обвалы характеризуются мощностью обвального процесса (объемом падения горных масс) и масштабом проявления (вовлечение в процесс площади).
По мощности обвального процесса обвалы подразделяют на крупные (отрыв пород 10 млн м 3), средние (до 10 млн м 3) и мелкие (отрыв пород менее 10 млн м 3).
По масштабу проявления обвалы подразделяются на огромные (100- 200 га), средние (50-100 га), малые (5-50 га) и мелкие (менее 5 га).
Кроме того, обвалы могут характеризоваться типом обрушения, которые определяются крутизной склона скатывания обвальных масс.
Оползни, сели, обвалы наносят большой ущерб народному хозяйству, природной среде, приводят к человеческим жертвам.
Основными поражающими факторами оползней, селей и обвалов являются удары движущихся масс горных пород, а также заваливание и заливание этими массами свободного ранее пространства. В результате происходит разрушение зданий и других сооружений, скрытие толщами пород населенных пунктов, объектов экономики, сельскохозяйственных и лесных угодий, перекрытие русел рек и путепроводов, гибель людей и животных, изменение ландшафта.
Оползни, сели и обвалы па территории РФ имеют место в горных районах Северного Кавказа, Урала, Восточной Сибири, Приморья, острова Сахалин, Курильских островов, Кольского полуострова, а также по берегам крупных рек.
Часто оползни приводят к масштабным катастрофическим последствиям. Так, оползень в Италии в 1963 г. объемом 240 млн м 3 накрыл 5 городов, погубив при этом 3 тыс. человек.
В 1982 г. селевой поток протяженностью 6 км, шириной до 200 м обрушился на поселки Шивея и Аренда Читинской области. В результате были разрушены дома, автомобильные мосты, 28 усадеб, размыты и занесены 500 га посевных площадей, а также погибли люди и сельскохозяйственные животные. Экономический ущерб от этого селя составил около 250 тыс. рублей.
В 1989 г. оползни в Чечено-Инг ушетии повлекли за собой повреждения в 82 населенных пунктах 2518 домов, 44 школ, 4 детских садов, 60 объектов здравоохранения, культуры и бытового обслуживания.
Последствия селей и оползней
Сель — это внезапно формирующийся в руслах горных рек временный поток волы с большим содержанием камней, песка и других твердых материалов. Причина возникновения селя — интенсивные и продолжительные ливни, быстрое таяние снега или ледников. Сель может образоваться и от обрушения в руслах рек большого количества рыхлого грунта.
В отличие от обычных потоков, сель движется, как правило, не непрерывно, а отдельными волнами. Одновременно выносятся сотни тонн, а иногда и миллионы кубических метров вязкой массы. Размеры отдельных валунов и обломков достигают 3-4 м в диаметре. При встрече с препятствиями сель переходит через них, продолжая наращивать свою энергию.
Обладая большой массой и высокой скоростью передвижения, до 15 км/ч, сели разрушают здания, дороги, гидротехнические и другие сооружения, выводят из строя линии связи и электропередачи, уничтожают сады, заливают пахотные земли, приводят к гибели людей и животных. Все это продолжается 1-3 часа. Время от возникновения селя в горах до момента выхода его в предгорье часто исчисляется 20-30 мин.
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 и другие защитные сооружения.
Активное таяние снега понижают, устраивая дымовые завесы с помощью дымовых шашек. Через 15-20 мин после задымления температура приземного слоя воздуха понижается, и сток воды уменьшается наполовину.
Уровень воды, скопившейся в моренах (горных озерах) и селехранилищах, уменьшают с помощью насосных установок. Кроме того, в борьбе с селями широко применяют такие простейшие сооружения, как ваты, канавы и террасы с широким основанием. Вдоль русел рек сооружают защитные и подпорные стенки, полузапруды и дамбы.
Для своевременного принятия мер, организации надежной защиты населения первостепенное значение имеет четко организованная система оповещения и предупреждения. В районах, которым угрожает сель, создается противоселевая служба. В ее задачи входят прогноз селя и информирование населения о времени его появления. При этом заранее предусматриваются маршрут, по которым население эвакуируется в более возвышенные места. Туда же, если позволяет время, угоняется скот и выводится техника.
В случае захвата человека движущимся потоком селя необходимо оказать ему помощь всеми имеющимися средствами. Такими средствами могут быть шесты, канаты или веревки. Выводить спасаемых людей из потока нужно по направлению потока с постепенным приближением к его краю.
Оползень — скользящее смешение земляных масс под действием собственного веса — происходит чаще всего по берегам рек и водоемов и на горных склонах. Объем пород, смещаемых при оползнях, находится в пределах от нескольких сот до многих миллионов и даже миллиардов кубометров. Оползни вызываются различными причинами: подмывом пород водой, ослаблением их прочности вследствие выветривания или переувлажнения осадками и подземными водами, неразумной хозяйственной деятельностью человека и др.
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 плотину, образовать завальное озеро и способствовать наводнениям. Таким образом, наносимый ими народнохозяйственный ущерб может быть значительным.
Наиболее действенной защитой от оползней является их предупреждение. Оползень обычно начинается не внезапно. Вначале появляются трещины в грунте, разрывы дорог и береговых укреплений, смещаются здания, сооружения, телеграфные столбы, разрушаются подземные коммуникации. При этом очень важно вовремя заметить эти первые признаки и составить правильный прогноз о дальнейшем развитии оползня. Следует также учитывать, что оползни движутся с максимальной скоростью лишь в начальный период, далее она постепенно снижается.
На оползневых участках организуется постоянное наблюдение за перемещением грунтов, уровнем воды в колодцах, дренажных сооружениях, системах отвода сточных вод, буровых скважинах, реках, водохранилищах, за выпадением и стоком атмосферных осадков. Особенно тщательно такое наблюдение организуется в весенне-осенний периоды, когда больше всего выпадает осадков.
При возникновении оползня необходимо, во-первых, предупредить население, а во-вторых, по мере осложнения обстановки организовать эвакуацию населения в безопасные районы.
В случае разрушения зданий и сооружений в результате селя или оползня проводятся спасательные работы, извлекают из-под завалов пострадавших, помогают людям выйти из опасной зоны.
Защита населения при угрозе и в ходе оползней, селей и обвалов
Население, проживающее в оползне-, селе- и обвалоопасных зонах, должно знать очаги, возможные направления и характеристики этих опасных явлений. На основе данных прогноза до жителей и предприятий заблаговременно доводится информация об опасности относительно выявленных оползневых, селевых, обвальных очагов и возможных зон их действия, о периодах прохождения селевых потоков, а также о порядке подачи сигналов об угрозе возникновения этих явлений. Такое раннее информирование людей о возможных очагах стихийного бедствия снижает воздействие стрессов и паники, которые могут возникнуть в последующем при передаче экстренной информации о непосредственной угрозе этих явлений.
Население этих опасных горных районов обязано проводить мероприятия по укреплению домов и территории, па которой они возведены, а также участвовать в работах по возведению защитных гидротехнических и других защитных от оползней и селей инженерных сооружений.
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 но назначению своевременно. Оповещение населения по поводу этих стихийных бедствий проводится установленным порядком посредством сирен, радио и телевидения, а также посредством местных систем оповещения, непосредственно связывающих подразделения гидрометеослужбы с населенными пунктами, размещенными в угрожаемых зоггах.
При угрозе оползня, селя или обвала и при наличии времени организуется заблаговременная эвакуация населения, сельскохозяйственных животных и имущества из угрожающих зон в безопасные места.
Перед уходом из дома или квартиры для заблаговременной эвакуации они приводятся в состояние, способствующее ослаблению поражающих факторов стихийного бедствия, предотвращающее возникновение вторичных факторов и облегчающее впоследствии возможные раскопки и восстановление. Поэтому переносимое имущество со двора или балкона надо убрать в дом, наиболее ценное имущество, которое нельзя взять с собой, укрыть от воздействия влаги и грязи. Двери, окна, вентиляционные и другие отверстия плотно закрываются. Электричество, газ, водопровод выключаются. Легковоспламеняющиеся и ядовитые вещества удаляются из дома и, при возможности, захораниваются в отдаленных ямах или отдельно стоящих погребах. Во всем остальном граждане действуют 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 из них, не заботясь об имуществе, производит экстренный самостоятельный выход в безопасное место. При этом об опасности должны предупреждаться близкие, соседи, все встреченные по ходу 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 мерами для экстренного выхода являются склоны гор и возвышенностей, не предрасположенные к оползневому процессу или между которыми происходит селеопасное направление. 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, ослабшим. Для передвижения по возможности используются личный транспорт, подвижная сельскохозяйственная техника, верховые и вьючные животные.
В случае, когда люди, здания и другие сооружения оказываются на поверхности движущегося оползневого участка, следует, покинув помещения, передвину ться по возможности вверх и, действуя но обстановке, остерегаться при торможении оползня скатывающихся с тыльной его части глыб, камней, обломков конструкций, земляного вала, осыпей. Она может также принять на себя надвиг неподвижных пород. При высокой скорости возможен сильный толчок при остановке оползня. Все представляет большую опасность для находящихся на оползне людей.
После окончания оползня, селя или обвала людям, перед этим спешно покинувшим зону бедствия и переждавшим его в близлежащем безопасном месте, убедившись в отсутствии повторной угрозы, следует в эту зону вернуться в целях розыска и оказания помощи пострадавшим.