Microcamtest

Лайфстайл портал

Что такое сель и чем опасен селевой поток?

Селевые потоки

Селевые потоки сходящие с вулканов называют лахарами.

Средняя скорость движения селевых потоков 2-4 м/с, достигая 4-6 м/с, что обуславливает их большое разрушительное действие. На своем пути потоки прокладывают глубокие русла, которые в обычное время бывают сухими или содержат небольшие ручьи. Материал селей откладывается в предгорных равнинах.

Связные

К связным относят грязекаменные потоки, в которых вода практически не отделяется от твердой части. Они обладают большим объёмным весом (до 1,5-2,0 т/м3) и большой разрушительной силой. К несвязным относят водокаменные потоки. Вода переносит обломочный материал и по мере уменьшения скорости откладывает его в русле или в области конуса выноса на предгорной равнине. Объёмный вес водокаменных селей 1,2-1,5 т/м3.

В селевом бассейне выделяют следующие зоны:

  1. Зона зарождения (питания)
  2. Зона транзита
  3. Зона аккумуляции.

Видео

Причины схода

Происхождение селей связано с влиянием нескольких условий. Основные причины образования грязевых потоков включают следующее:

  • Толстый слой небольших минеральных фрагментов на склоне – они формируются в случае разрушения горных пород и включают мелкие камни и песок.
  • Избыток текучей воды – она способна смывать минеральные вещества и частицы грязи.
  • Крутой склон – он должен быть не менее 10 градусов.

К возникновению селей приводят следующие факторы:

  • интенсивные и длительные дожди;
  • горные ледники, которые стремительно тают;
  • землетрясения;
  • вулканическая активность;
  • инженерные и строительные работы;
  • деятельность человека на горных склонах.

Появление селевого потока связано с заполнением трещин горных склонов водой, после чего она устремляется книзу. Как следствие, фрагменты почвы растворяются, и порода становится менее устойчивой. По мере увеличения количества воды она достигает поверхности склона и вначале приводит к перемещению небольших частиц. Затем в процесс вовлекаются средние фрагменты и валуны.

Иногда селевой поток резко останавливается. Как правило, это происходит при недостаточном количестве грунтовых вод, уменьшении скорости течения реки или изменении крутизны склона.

Признаки селя

Но есть некоторые признаки зарождения селя: если двери в доме заклиниваются или начинают скрипеть; на плитках, кирпичах, шту­катурке появляются трещины;

На земле, дорожных покрытиях начинают появ­ляться трещины, вода прибывает в те места, где обычно ее не бывает, двигаются ограждения и дере­вья, возникает гул.

В таких случаях следует обратиться в службы по чрезвычайным ситуациям, уточнить информацию или же сообщить о своих подозрениях, принимать решительные меры по спасению своего имущества и жизней.

Сели, условия их возникновения

Понятие о селевых паводках

Условия, благоприятствующие возникновению селей. Своеобразным проявлением режима многих горных потоков являются так называемые селевые паводки.Селевые паводки отличаются от обычных интенсивных паводков весьма большим содержанием наносов различной крупности — от мельчайших песчинок до крупных камней и каменных глыб.

Наносов в селевых паводках содержится больше 200—300кг/м3. Поток с содержанием наносов больше 1000—1200кг/м3относится к оплывинам, так как при этом насыщении достигается почти верхний предел текучести. При попадании оплывин в русло реки, если при этом образуется завал в русле, может образоваться паводок, весьма сильно насыщенный наносами, и, следовательно, в этом случае селевой паводок окажется вызванным оплывиной или завалом в русле.

Таким образом, оплывина при известных условиях может трансформироваться в селевой паводок.

Возникновению селей благоприятствует: 1) наличие на водосборе больших асс твердого материала, являющегося продуктом разрушения горных пород; 2) крутые склоны долины и большие уклоны потока; 3) относительно небольшое количество атмосферных осадков при благоприятных условиях для интенсивных ливней или интенсивного снеготаяния.

Сочетание этих условий обеспечивает накопление в пределах водосбора, на склонах долины и в русле больших масс твердого материала и создает благоприятную обстановку для транспортировки продуктов разрушения горных пород водным потоком.

Сравнительная сухость района благоприятствует формированию селевых паводков, и, наоборот, обилие осадков способствует развитию на водосборе и склонах долины растительности, которая предохраняет почву от разрушения и затрудняет процесс смыва твердого материала с водосбора.

Длительность селевых паводков, как и обычных паводков, заключается в пределах от нескольких минут до нескольких часов в зависимости от продолжительности ливня, длины потока и скорости течения воды по склонам и руслу.

Типы селей и их основные характеристики

Все сели 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.

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.

Классификация селей

Внешний вид селей обусловлен составом входящих пород. Выделяются следующие потоки:

  1. Водно-каменные. Состоят преимущественно из крупных обломков пород, валунов, кусков скал, формируются в области нахождения плотных горных пород. Масса 1 м3 может составлять 1 – 1,5 т.
  2. Водно-песчаные, водно-пылеватые. Образуются в области лесов, песчаных почв. В состав входят песчаные и пылевые частицы.
  3. Грязевые. Основаны на глинистых и пылевых включениях. Формируются в областях глиноземов. Масса 1 м3 может достигать 2 т.
  4. Грязекаменные. Состоят из глинисто-пылеватых частиц, смешанных с небольшим количеством гальки и гравия. Масса 1 м3 – до 2,5 т.
  5. Каменно-грязевые. Камни и крупные обломки преобладают над мелкодисперсными включениями.
  6. Водно-снежно-каменные. Являются промежуточными образованиями между селем и лавиной.

Существует классификация селей по характеру перемещения. Они бывают следующих видов:

  • связные – состоящие из воды и мелкодисперсных элементов, имеющие пластичную структуру, представляющие собой единое образование;
  • несвязные – состоящие из ударяющихся друг о друга камней, перемещающиеся с большой скоростью.

Сели подразделяются по мощности воздействия на склон и объему переносимой массы на:

  • сверхмощные (объем более 1 млн. м3);
  • мощные (более 100 тысяч м3);
  • средней мощности (10 – 100 тысяч м3);
  • маломощные (до 10 тысяч м3).

По происхождению потоки бывают следующих типов:

  • дождевые, вызванные длительными дождями;
  • снеговые – активно тающими снегами;
  • ледниковые – тающими ледниками;
  • вулканогенные – вулканической активностью;
  • сейсмогенные – землетрясениями;
  • лимногенные – разрушением плотинных озер;
  • антропогенные – человеческой деятельностью.

Какими бывают сели?

По механизму возникновения сели делят на три основных типа: эрозионный, прорывной, обвально-оползневый. В первом случае сначала размывается грунт, водный поток насыщается обломками и минеральными частицами, после чего формируется сама селевая волна. Второй тип – когда вода накапливается одновременно с размывом горной породы, а по достижении предела водоем прорывается, и селевой поток устремляется вниз со склонов или вдоль по руслу. Обвально-оползневой тип – самый опасный: происходит резкий срыв огромной массы воды и горной породы.

Сели также подразделяют на зональные (систематические, вследствие выпадения осадков, с постоянными путями движения), региональные (происходят эпизодически из-за геологических процессов, пути движения непостоянны) и антропогенные (случаются из-за деятельности человека). 
Классифицируют сели и по мощности потока: мощные переносят до 100 тысяч кубических метров твердой массы; сели средней мощности способны вынести от 10 до 100 тысяч кубометров; слабые сели выносят менее 10 тысяч кубометров твердых частиц.

По воздействию селевых потоков на сооружения сели классифицируют на маломощные, средней мощности, мощные и катастрофические. Первые оставляют после себя лишь небольшие размывы; вторые полностью забивают водопропускные отверстия сооружений и сильно размывают почву, могут снести строения, возведенные без фундамента. Третьи имеют большой разрушительный потенциал, сносят мосты и дороги. Наконец, четвертые полностью сметают все на своем пути, включая дороги и здания, погребая их обломки под наносным слоем грязи.

Защита населения от селевых потоков

Для защиты населенных пунктов, зданий и сооружений от селей применяют целый комплекс строительных и инженерных мероприятий. При этом нужно строить специальные объекты. Выбор конкретных методов борьбы зависит от зон селевого бассейна.

На начальном этапе разрушительного процесса требуется заниматься его профилактикой. Для этого нужно укреплять почву и растительный покров. В области водосбора запрещено проводить вырубку леса и разрушать дерновый слой. В потенциально опасных регионах рекомендуется сажать леса. Они способствуют регулированию стоков, уменьшают количество воды, рассекают потоки воды на более слабые струи.

Чтобы сделать склоны более устойчивыми, стоит выполнять террасирование. Также рекомендуется перехватывать и отводить водные потоки с помощью земляных валов или каналов.

Наиболее эффективными сооружениями, которые используются для профилактики селей, считают следующее:

  • Каменные и бетонные запруды, которые устанавливают поперек русла. Они удерживают сель и частично забирают у него твердые фрагменты.
  • Полузапруды – они помогают отжать селевой поток к той части берега, которая меньше подвержена разрыву.
  • Селеулавливатели в форме бассейнов и котлованов – их закладывают в направлении движения потоков.
  • Направляющие дамбы – помогают придать селю требуемое направление и снизить его интенсивность.
  • Подпорные стенки – предотвращают размыв берегов русла и обеспечивают защиту зданий от ударной силы селей.
После схода грязевого потока
После схода грязевого потока

Борьба с селями

Селезащитное сооружение. Австрия

Сели могут производить огромные разрушения. Борьба с селями ведётся путём закрепления почвенного и растительного покрова, строительства специальных гидротехнических сооружений.

По назначению, различают следующие виды противоселевых защитных сооружений[7]:

А. Селезадерживающие: плотины бетонные, стальные, железобетонные и каменные: водосбросные, сквозные (глухие), сквозные сетчатые; плотины из грунтовых материалов (глухие).

Б. Селепропускные: каналы, селеспуски.

В. Селенаправляющие: направляющие и ограждающие дамбы, шпоры.

Г. Стабилизирующие: запруды грунтовые, каменные; габионные террасы; террасы-каналы; нагорные и водосбросные каналы; подпорные стены; дренажные устройства; агролесомелиорация.

Д. Селепредотвращающие: плотины для регулирования селеобразующего паводка; водосбросы на озерных перемычках.

Применение тех или иных способов борьбы определяют в зависимости от расположения защищаемого объекта в селевом бассейне, масштабов и повторяемости селей. Профилактические меры принимают для предупреждения появления селя или ослабления его действия ещё в самом начале процесса. Наиболее радикальным средством является лесонасаждение на селеопасных горных склонах. Лес регулирует сток, уменьшает массу воды, рассекает потоки на отдельные ослабленные струи. В зоне водосбора нельзя вырубать лес и нарушать дёрновый покров. Здесь же целесообразно повышать устойчивость склонов террасированием, перехватывать и отводить воду нагорными канавами, земляными валами.

В руслах селей наибольший эффект дают запруды. Эти сооружения из камня и бетона, установленные поперек русла, задерживают сель и отбирают у него часть твёрдого материала. Полузапруды отжимают поток к берегу, который менее подвержен разрыву. Селеулавливатели применяют в виде котлованов и бассейнов, закладываемых на пути движения потоков; строят берегоукрепительные подпорные стенки, препятствующие размыву берегов русла и защищающие здания от ударной силы селя. Эффективны направляющие дамбы и селехранилища. Дамбы направляют поток в нужном направлении и ослабляют его действие.

На участках населённых пунктов и отдельных сооружений, расположенных в зоне отложения селевой массы, устраивают отводные каналы, направляющие дамбы, русло рек забирают в высокие каменные берега, ограничивающие растекание селевого потока. Для защиты дорожных сооружений наиболее рациональны селеспуски в виде железобетонных и каменных лотков, пропускающих сели над сооружениями или под ними.

Теги