Условия формирования селей дождевого происхождения

Район	Суточные максимумы ливневых осадков, мм	Известные минимальные суммы селеформирующих осадков, мм/су т.
Северный Кавказ	50 - 70	30 - 40
Центральный Кавказ	50 - 60	25
Урал	30 - 40	20
Памиро-Алтай	30 - 60	13
Предбайкалье и Забайкалье	40 - 70	40
Хамар-Дабан	70 - 150	60
Горы Северо-Востока	30 - 60	-
Приморье	74 - 130	-
Приамурье	60 - 80	30
Камчатка	40 - 90	-
Сахалин	40 - 100	60

Известны случаи образования селей вследствие резкого воз­растания притока подземных вод (например, сель на Северном Кавказе в бассейне реки Безенги в 1936 г.).

Каждому горному району свойственна определенная статисти­ка причин возникновения селей. Например, в целом для Кавказа

Причины возникновения селей распределяются следующим образом: дожди и ливни - 85%, таяние вечных снегов - 6%, сброс талых вод из моренных озер - 5%, прорывы завальных озер - 4%. В Заилийском Алатау все наблюдавшиеся крупные сели были вызваны прорывом моренных и завальныхозер.

При возникновении селей большое значение имеет крутизна склонов (энергия рельефа); минимальный уклон селевого водотока - 10-15°, максимальный - до 800-1000°.

В последние годы к естественным причинам формирования селей добавились антропогенные факторы, т. е. те виды человеческой деятельности в горах, которые вызывают (провоцируют) формирование селей или их активизацию; к таким факторам, в частности, относятся бессистемная вырубка лесов на горных склонах, деградация наземного и почвенного покрова нерегулируемым выпасом скота, неправильное размещение отвалов отработанной породы горнодобывающими предприятиями, взрывы горных пород при прокладке железных и автомобильных дорог и строительстве различных сооружений, пренебрежение правилами рекультивации земель после вскрышных работ в карьерах, переполнение водоемов и нерегулируемый сброс воды из ирригационных сооружений на горных склонах, изменение почвенно-растительного покрова от повышенной загазованности воздуха отходами промышленных предприятий.

По объему единовременных выносов селевые потоки делят на 6 групп; их классификация приведена в табл. 2.

Таблица 2

Классификация селей по объему единовременных выбросов

 

Название селя	Объем селя, млн м3
Очень мелкий	До 0,001
Мелкий	0,001 - 0,01
Средний	0,01 - 0,1
Крупный	0,1 - 10
Очень крупный	10 - 100
Гигантский	Более 100

 

На основании имеющихся данных по интенсивности развития селевых процессов и частоте схода селей выделяются 3 группы селевых бассейнов: высокой селевой активности (повторяемость

Селей один раз в 3-5 лет и чаще); средней селевой активности (один раз в 6-15 лет и чаще); низкой селевой активности (один раз в 16 лет и реже).

По селеактивности бассейны характеризуются следующим образом: с частыми селепроявлениями, когда сели образуются один раз в 10 лет; со средними - один раз в 10-50 лет; с редкими - реже одного раза в 50 лет.

Применяется специальная классификация селевых бассейнов по высоте истоков селевых потоков, которая приведена в табл. 3.

Таблица 3

Классификация селевых бассейнов по высоте истоков селевых потоков

 

Вид селевого бассейна	Высота истока, м	Объем выноса с 1 км2 поверхности за один сель, тыс. м3
Высокогорные	2500 - 3000	15 - 25
Среднегорные	1000 - 2500	5 - 15
Низкогорные	Ниже 1000	Менее 5

 

По составу переносимого твердого материала селевые потоки различают:

- грязевые потоки - смесь воды с мелкоземом при небольшой концентрации камней (объемный вес потока 1,5-2,0 т/м3);

- грязекаменные потоки - смесь воды, мелкозема, гальки гравия, небольших камней; попадаются крупные камни, но их немного, они то выпадают из потока, то вновь двигаются вместе с ним (объемный вес потока 2,1-2,5 т/м3 );

- водокаменные потоки - вода с преимущественно крупными камнями, в том числе с валунами и со скальными обломками (объемный вес потока 1,1-1,5 т/м3 ).

Территория России отличается разнообразием условий и форм проявления селевой активности. Все селеопасные горные районы разделяются на две зоны - теплую и холодную; внутри зон выделены регионы, которые разделяются на области.

Теплую зону образуют умеренный и субтропический климати­ческие пояса, в пределах которых селепроявление развито в форме водокаменных и грязекаменных потоков. Основная причина образования селей - ливни. Регионы теплой зоны: Кавказский, Уральский, Южносибирский, Амуро-Сахалинский, Курило-Камчатский; области теплой зоны Северокавказская, Северного Урала,

Среднего и Южного Урала, Алтай-Саянская, Енисейская, Байкальская, Алданская, Приамурская, Сихотэ-Алиньская, Сахалинская, Камчатская, Курильская.

Холодная зона охватывает селеопасные районы Субарктики и Арктики. Здесь в условиях дефицита тепла и вечной мерзлоты преимущественно распространены водоснежные селевые потоки. Регионы холодной зоны: Западный, Верхоянско-Черский, Ко-лымско-Чукотский, Арктический; области холодной зоны - Кольская, Полярного и Приполярного Урала, Путорана, Верхоянско-Черская, Приохотская, Колымско-Чукотская, Корякская, Таймыр­ская, Арктических островов.

На Северном Кавказе особенно активно селевые потоки фор­мируются в Кабардино-Балкарии, Северной Осетии и Дагестане. Это, прежде всего, бассейн р. Терек (реки Баксан, Чегем, Черек, Урух, Ардон, Цей, Садон, Малка), бассейн р. Сулак (реки Аварское Койсу, Андийское Койсу) и бассейн Каспийского моря (реки Курах, Самур, Шиназчай, Ахтычай).

Вследствие негативной роли антропогенного фактора (уничтожение растительности, выработка карьеров и т. п.) начали развиваться селевые явления на Черноморском побережье Кавказа (район г. Новороссийска, участок Джубга-Туапсе-Сочи).

Наиболее селеопасными территориями Сибири И Дальнего Востока являются районы Саяно-Байкальской горной области, в частности, Южное Прибайкалье вблизи северных склонов Хамар-Дабанского хребта, южные склоны Тункинских гольцов (бассейн р. Иркут), бассейн р. Селенги, а также отдельные участки Северо-Муйского, Кодарского и других хребтов в зоне трассы Байкало-Амурской магистрали (север Читинской области и Бурятии).

Высокая селевая активность отмечается в отдельных районах Камчатки (например, Ключевская группа вулканов), а также в некоторых горных бассейнах Верхоянского хребта. Селевые явления характерны для горных районов Приморья, острова Сахалин и Курильских островов, Урала (особенно Северного и Приполярного), Кольского полуострова, а также Крайнего Севера и северо-востока России.

На Кавказе селевые потоки образуются преимущественно в июне-августе. В зоне Байкало-Амурской магистрали в низкогорье они формируются ранней весной, в среднегорье - в начале лета, а в высокогорье - в конце лета.

СНЕЖНЫЕ ЛАВИНЫ.

Снежной лавиной или снежным обвалом называются массы снега, пришедшие в движение под воздействием силы тяжести и низвергающиеся по горному склону (иногда пересекающие дно долины и выходящие на противоположный склон).

Снег, накапливающийся на склонах гор, под воздействием силы тяжести стремится сдвинуться вниз по склону, но этому противостоят силы сопротивления в основании снежного пласта и на его границах. Вследствие перегрузки склонов снегом, ослабления структурных связей внутри снежной толщи или совместного действия этих факторов снежная масса соскальзывает или осыпается со склона. Начав свое движение от случайного и незначительного толчка, она быстро набирает скорость, захватывая по пути снег, камни, деревья и другие предметы, и низвергается до более пологих участков или дна долины, где тормозится и останавливается.

Возникновение лавины зависит от сложного комплекса лавино-образующих факторов: климатических, гидрометеорологических, геоморфологических, геоботанических, физико-механических и других.

Лавины могут возникать везде, где есть снежный покров и достаточно крутые горные склоны. Огромной разрушительной силы они достигают в высокогорных районах, где их возникновению способствуют климатические условия.

Климат данного района определяет его лавинный режим: в зависимости от климатических условий в одних горных районах могут преобладать зимние сухие лавины при снегопадах и метелях, в других - весенние мокрые лавины при оттепелях и дождях.

Метеорологические факторы наиболее активно воздействуют на процесс лавинообразования, причем лавинную опасность определяют условия погоды не только в данный момент, но и за все время с начала зимы.

Основными факторами лавинообразования являются:
- количество, вид и интенсивность выпадения осадков;
- высота снежного покрова;
- температура, влажность воздуха и характер их изменения;
- распределение температуры внутри снежной толщи;
- скорость, направление ветра, характер их изменений и метелевый перенос снега;
- солнечная радиация и облачность.

Гидрологические факторы, влияющие на лавинную опасность, - это снеготаяние и инфильтрация (просачивание) талых вод, характер поступления и стока под снегом талых и дождевых вод, наличие выше снегосбора водных бассейнов и родниковое заболачивание на склонах. Вода создает опасный горизонт смазки, обусловливающий сход мокрых лавин.

Особую опасность представляют высокогорные ледниковые озера, так как внезапное вытеснение большого количества воды из такого озера при обвале в него ледяных, снежных или грунтовых масс или прорыв запруды вызывает образование снежноледяных селей, близких по своему характеру к мокрым лавинам.

Из геоморфологических факторов решающее значение имеет крутизна склона. Большинство лавин сходит со склонов крутизной 25-55°. Более пологие склоны могут быть лавиноопасными при особо неблагоприятных условиях; известны случаи схода лавин со склонов с углом наклона всего 7-8°. Склоны круче 60° практически не лавиноопасны, так как на них снег в больших количествах не накапливается.

Ориентация склонов относительно стран света и направлений снеговетровых потоков также влияет на степень лавинной опасности. Как правило, на южных склонах в пределах одной долины при прочих равных условиях снег ложится позже и стаивает раньше, высота его значительно меньше. Но если южные склоны горного хребта обращены к влагонесущим воздушным течениям, то на этих склонах будет выпадать наибольшее количество осадков. Строение склонов влияет на размеры лавин и частоту их падения. Лавины, зародившиеся в небольших крутых эрозионных бороздах, незначительны по объему, но падают наиболее часто. Эрозионные борозды с многочисленными ответвлениями способствуют обра­зованию более крупных лавин.

Лавины очень больших размеров возникают в ледниковых цирках или карах, преобразованных водной эрозией: если ригель (скалистый порог) такого кара полностью разрушен, то образуется большая снегосборная воронка со склонами, переходящими в канал стока. При метелевом переносе снега в карах накапливается большое количество осадков, периодически сбрасываемых в виде лавин.

Характер водоразделов влияет на распределение снега по формам рельефа: плоские платообразные водоразделы способствуют переносу снега в снегосборные бассейны, водоразделы с острыми гребнями являются областью образования опасных снежных надувов и карнизов. Выпуклые участки и верхние пере­гибы склонов обычно бывают местами отрыва снежных масс, образующих лавины.

Механическая устойчивость снега на склонах зависит от микрорельефа, связанного с геологическим строением местности и петрографическим составом горных пород. Если поверхность склона гладкая и ровная, то лавины сходят легко. На каменистой неровной поверхности требуется снежный покров большей толщины, чтобы промежутки между выступами были заполнены и могла бы образовываться поверхность скольжения. Крупные глыбы способствуют удержанию снега на склоне. Мелкообломочные осыпи, напротив, облегчают образование лавин, так как способствуют появлению в нижнем слое снега механически непрочной глубинной изморози.

Формирование лавин происходит в пределах лавинного очага. Лавинный очаг - это участок склона и его подножие, в пределах которых происходит движение лавины. Каждый лавинный очаг состоит из зон зарождения (лавиносбор), транзита (лоток), остановки (конус выноса) лавины. Основными параметрами лавинного очага являются превышение (разность максимальной и минимальной высот склона), длина, ширина и площадь лавиносбора, средние углы лавиносбора и зоны транзита.

Возникновение лавин зависит от сочетания следующих лавинообразующих факторов: высоты старого снега, состояния подстилающей поверхности, величины прироста свежевыпавшего снега, плотности снега, интенсивности снегопада и оседания снежного покрова, метелевого перераспределения снежного покрова, температурного режима воздуха и снежного покрова. К наиболее важным из них относятся прирост свежевыпавшего снега, интенсивность снегопада и метелевое перераспределение.

В период отсутствия осадков сход лавины может происходить в результате процессов перекристаллизации снежной толщи (разрыхления и ослабления прочности отдельных слоев) и интенсивного таяния под воздействием тепла и солнечной радиации.

Оптимальные условия для возникновения лавин складывают­ся на склонах крутизной 30-40°. На таких склонах лавины сходят тогда, когда слой свежевыпавшего снега достигает 30 см. Формирование лавин из старого (лежалого) снега происходит при снежном покрове мощностью 70 см.

Считается, что ровный травянистый склон крутизной более 20° лавиноопасен, если высота снега на нем превышает 30 см. Кустарниковая растительность не является препятствием для схода снежных лавин. С увеличением крутизны склонов возрастает вероятность образования лавин. При шероховатой подстилающей поверхности увеличивается минимальная высота снега, при которой возможно образование лавин. Необходимым условием нача­ла движения лавины и набора скорости является наличие откры­того склона длиной 100-500 м.

Интенсивность снегопада - это скорость отложения снега, вы­раженная в см/ч. Толща снега в 0,5 м, отложившегося за 2-3 дня, может не вызывать опасений, но если то же количество снега вы­падет за 10-12 часов, возможен повсеместный сход лавин. В большинстве случаев интенсивность снегопада в 2-3 см/ч близка к критической величине.

Если при безветрии сход лавин вызывает 30-сантиметровый прирост свежевыпавшего снега, то при сильном ветре прирост в 10-15 см уже может являться причиной их схода.

Влияние температуры на лавиноопасность более многосторонне, чем влияние любого другого фактора. Зимой при относительно теплой погоде, когда температура близка к нулю, неустойчивость снежного покрова сильно увеличивается - либо лавины сходят, либо снег оседает.

По мере понижения температуры периоды лавинной опасности становятся более длительными; при очень низких температурах (ниже -18 °С) они могут длиться до нескольких дней или даже недель. Весной повышение температуры внутри снежной толщи является важным фактором, способствующим образованию мокрых лавин.

Среднегодовая плотность свежевыпавшего снега, подсчитанная по данным за несколько лет, обычно колеблется в пределах 0,07-0,10 г/см3 в зависимости от климатических условий. Чем больше отклонение от этих величин, тем больше вероятность схода лавин. Большие плотности (0,25-0,30 г/см3) приводят к возникновению плотных снежных лавин (снежных досок), а необычно малая плотность снега (порядка 0,01 г/см3) - к образованию лавин из рыхлого снега.

По характеру движения в зависимости от строения подстилающей поверхности различают осовы, лотковые и прыгающие лавины.

Осов - отрыв и скольжение снежных масс по всей поверхности склона; он представляет собой снежный оползень, не имеет определенного канала стока и скользит по всей ширине охваченного им участка. Обломочный материал, смещенный осовами вниз к подножию склонов, образует гряды.

Лотковая лавина - это течение и перекатывание снежных масс по строго фиксированному каналу стока, который воронкообразно расширяется к верховью, переходя в снегосборный бассейн или снегосбор (лавиносбор). Снизу к лавинному лотку примыкает конус выноса - зона отложения обломочного материала, выброшенного лавиной.

Прыгающая лавина - это свободное падение снежных масс. Прыгающие лавины возникают из лотковых в тех случаях, когда в канале стока имеются отвесные стены или участки резко возрастающей крутизны. Встретив крутой уступ, лавина отрывается от земли и продолжает падение с большой скоростью струи; при этом часто генерируется воздушная ударная волна.

В зависимости от свойств образующего их снега лавины могут быть сухими, влажными или мокрыми; они двигаются по снегу (ледяной корке), воздуху, грунту или же имеют смешанный характер.

Сухие лавины из свежевыпавшего снега или сухого фирна при своем движении сопровождаются облаком снежной пыли и стремительно скатываются по склону; таким путем может двигаться почти весь лавинный снег. Эти лавины начинают движение из одной точки, и площадь, охваченная ими при падении, имеет харак­терную грушеобразную форму.

Лавины из сухого уплотненного снега (снежных досок) обычно скользят по снегу в виде монолитной плиты, которая затем разбивается на остроугольные обломки. Нередко снежная доска, находящаяся в напряженном состоянии, растрескивается сразу же вследствие просадки. При движении таких лавин фронтальная их часть сильно пылит, так как обломки снежных досок измельчаются в пыль. Линия отрыва снежного пласта в зоне зарождения лавины имеет характерную зигзагообразную форму, и образовавшийся уступ перпендикулярен к поверхности склона.

Мокрые лавины из фирнизированного снега (грунтовые лавины) соскальзывают по грунту, смоченному просочившейся талой или дождевой водой; при их сходе увлекается различный обломочный материал, а лавинный снег имеет большую плотность и смерзается после остановки лавины. При интенсивном поступлении воды в снег иногда образуются катастрофические лавины из снежно-водяной и грязевой массы.

Лавины различаются также по времени падения относительно причины, вызвавшей лавинообразование. Бывают лавины, возникающие немедленно (или в течение первых дней) от интенсивного снегопада, метели, дождя, оттепели или иного резкого изменения погоды, и лавины, зарождающиеся в результате скрыто протекающей эволюции снежной толщи.

 

---

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 653; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!