Селів і зсувів.

Обвали (осипи). Обвал — це відрив брил або мас гірських порід від схилу чи укосу гір

або снігових (льодяних) мас та їх вільне падіння під дією сили тяжіння.

Виникненню цих явищ сприяють геологічна будова місцевості, наявність на схилах

тріщин та зон дроблення гірських порід, послаблення їх зв'язаності під впливом

вивітрювання, підмивання, розчинення і дії сил тяжіння.

Ці явища спостерігаються на берегах морів, обривах берегів і у горах.

До 80 % обвалів виникають у результаті порушень при проведенні будівельних робіт

та гірських розробок.

Осип — це нагромадження щебеню чи ґрунту біля підніжжя схилів.

Карпатські та Кримські гори небезпечні утворенням обвалів і осипів з

катастрофічними наслідками, як, наприклад, Демерджинський обвал у 1986 р.

Селевий потік — це бурхливий потік води, грязі, каміння, який виникає несподівано

під час великих злив або швидкого танення снігу, льодовиків у горах та їх сповзання в

русла річок. Ця маса рухається по руслу або прямолінійно, викликаючи на своєму шляху

великі руйнування. Селевий потік характеризується великою масою і швидкістю руху,

руйнує будівлі, дороги, гідротехнічні та інші споруди, знищує сади, поля, ліси, призводить

до загибелі людей і тварин. Як і при інших стихійних лихах, при загрозі селевого потоку

велике значення має своєчасне виявлення початку стихії і попередження людей.

Наближення селевого потоку можна пізнати за звуками ударів валунів і уламків каміння,

що перекочуються, це нагадує гуркіт поїзда, який наближається з великою швидкістю.

Швидкість селевого потоку — 2, 5-4, 5 м/с, при прориві заторів може досягати 8-10 м/с і

більше.

Причини виникнення селевих потоків: зливи, інтенсивне танення снігу та льоду, прорив

гребель водойм, землетруси і виверження вулканів. До причин виникнення селевих потоків

належать і антропогенні фактори: вирубування лісів і деградація ґрунтів на гірських

схилах, роботи в кар'єрах, вибухи гірських порід при прокладанні доріг, неправильна

організація обвалів та ін.

Схильність до селевих потоків залежить від складу та побудови гірських порід, їх

здатності до вивітрювання, від антропогенного впливу на екологічні зміни, від ерозії

гірських порід, висоти витоків.

Залежно від висоти селевих потоків вони поділяються на високогірні — 2, 5 км і

більше, середньогірні — 1, 0—2, 5 км та низь-когірні — до 1 км. Чим вищий потік, тим

більший об'єм селевого виносу з 1 км2 поверхні басейну.

Виникнення і розвиток селевого потоку проходять у три етапи: перший — накопичення

в руслах селевих басейнів рихлого матеріалу внаслідок гірської ерозії і вивітрювання порід;

другий — переміщення по гірських руслах з високих у нижчі рихлих гірських матеріалів;

третій — розтікання селевого потоку в долинах.

За об'ємом селевий потік може досягати сотень тисяч — мільйонів кубічних метрів з

розмірами уламків 3—4 м і масою 100—200 т. У фронті селевого потоку може утворюватись

" голова" висотою до 25 м.

Маса селевого потоку може складатися з сумішів: води, землі й дрібного каміння; води,

гравію, гальки та невеликого каміння; води з камінням великих розмірів.

Близько 30 міст, селищ і сільських населених пунктів у Закарпатській, Івано-

Франківській, Львівській, Чернівецькій областях і в Криму перебувають під загрозою

селевих потоків. Особливо небезпечні басейни рік Дністра, Пруту, Тиси і Черемошу.

Від 3 до 25 % території України може уражуватись селевими потоками. Селеві потоки

можуть поширюватися на 40 % території Закарпатської області, 33 % — Івано-

Франківської, 15 % — Чернівецької, 9 % — Криму.

Найчастіше селеві потоки бувають у гірських районах Карпат і Криму, на правому

березі Дніпра. На Південному березі Криму в долинах ярів селеві потоки бувають кожні

11—12 років. Але бувають катастрофічні селеві потоки з періодичністю 1—5 років з об'є-

мом виносу 10—100 тис. м3.

Необхідно пам'ятати, що від селевого потоку можна врятуватися, лише уникнувши його. Не

можна виходити в гори у сніг та непогоду. Слід стежити в горах за зміною погоди. Найбільш

небезпечний період сходження лавин — весна — літо, від 10-ї години ранку до заходу сонця.

Найчастіше сходження лавини трапляється при крутизні схилів понад 300, якщо схил без

чагарників і дерев — при крутизні 200; при крутизні 450 лавини сходять після кожного

снігопаду.

Почувши шум селевого потоку, що наближається, необхідно негайно піднятися з дна

лощини вгору не менше ніж на 50—100 метрів.

Під час руху селевого потоку каміння великої маси розкочується на значні відстані.

Ефективним у боротьбі з селевим потоком є своєчасне вжиття організаційно-

господарських, агротехнічних, лісомеліоративних і гідротехнічних заходів за участю всіх

господарств і населення, які знаходяться у небезпечній зоні. У селенебезпечних районах

необхідно суворо дотримуватись рекомендацій щодо рубки лісонасаджень, ведення

землеробства та випасу сільськогосподарських тварин.

Запобіжні заходи і проведення рятувальних робіт такі самі, як і при зсувах.

Основні характеристики селів

Безпосередньо причинами зародження селів є зливи, інтенсивне танення снігу і льоду,

прорив водоймищ, рідко при землетрусах і викидах вулканів. Механізми зародження селів

можуть бути зведені до трьох типів: ерозійному, проривному і обвально-зсувному (табл.2.1).

Таблиця 2.1 Механізми зародження селів

Тип

Вихідні

процеси

Етапи механізму

зародження

Характер взаємодії з

руслом

Ерозійний

Ерозія

схилів і

русла

Плоский змив і розмив

схилів і русла => збільшення

насиченості

водного потоку уламками

порід => селева хвиля

Рух потоку контролюється

руслом.

Проривний

Прорив

водоймищ

Водяна хвиля => розмив і

затягування до руху

уламків мас порід => селева хвиля

Найбільше перероблення русла.

Обвально-зсувний

Зрив масивів

водонасичених

гірських порід

Обводнення масиву і

послаблення структурних

зв'язків => зсув з

руйнуванням структури і

початок плину ==> селева хвиля

Переповнення русла і

виникнення

акумулятивних форм

Селі класифікуються за факторами виникнення на класи, за першопричинами на типи, за

об'ємом одноразових виносів і за дією на споруди (табл. 2.2-2.5).

Таблиця 2.2 Класифікація селів за факторами їх виникнення

Класи

Головні

фактори

формування

Основні особливості розповсюдження і режиму

1. Селі

зонального

проявлення

Кліматичний

Розповсюдження повсюди і носить зональний характер.

Схід селів систематичний; путі сходу постійні.

2. Селі

регіонального

проявлення

Геологічний

Розповсюдження обмежено. Схід селів епізодичний; путі

сходу непостійні.

3. Селі

антропогенні

Господарська

діяльність

Розвивається в областях найбільшого господарського

навантаження на гірський ландшафт. Характерно виник-

нення нових селевих басейнів з епізодичним, рідко з

систематичним сходом селів.

Таблиця 2.3 Класифікація селів за першопричинами їх виникнення

Типи

Першо-

причини

формування

Області розповсюдження і механізм

зародження

1. Дощовий

Зливи,

протяжні дощі

Самий масовий на Землі тип селів, що домінує в горах

екваторіального, тропічного і помірного кліматичних

поясів. Виникнення селів пов'язано з розмивом схилів і

русел, а також з зсувами.

2. Сніговий

Інтенсивне

сніготанення в

весняний

період

Домінуючий тип селів в горах Субарктики; тверда

складова селевих потоків складає сніг. Виникнення селів

пов'язано з змивом перезволожених снігових мас і з

проривом снігових гребель.

3. Льодяний

Інтенсивне

танення снігу і

льоду

Формуються в зоні сучасного гірського обледеніння;

найбільш сильні високо в альпійських горах. Виникнення

селів пов'язано з проривом назбираних талих

льодовикових вод, а також з обрушенням морен і льоду.

4. Вулкано-

генний

Вибухові

виверження

вулканів

Формуються в районах діючих вулканів, достигають самих

великих за довжиною і об'ємом виносів. Виникнення селів

поєднано з трансформуванням.

5. Сейсмо-

генний

Високо бальні

землетруси

Формуються в районах високої сейсмічної активності.

Виникнення селів поєднано з зсувом ґрунтових мас з

схилів в русла.

6. Лимно-

генний

Динаміка

розвитку

озерних

гребель

Формуються в районах альпійських високих гір, для яких

характерні озера з греблями. Виникнення селів поєднано з

руйнуванням гребель і розмивом русел хвилею прориву.

7.

Антропо-

генний

прямої дії

Створення

назбираних

тектонічних

порід в

потенційно

селенебезпеч-

них басейнах;

спорудження

неякісних

земляних

гребель і

інші

Формуються в місцях складування відвалів

гірничодобувних підприємств, які розташовані нижче їх та

інших. Виникнення селів поєднано з розмивом і

зсувом товщ техногенних порід, з руйнуванням гребель і

розмивом русел та інші.

8.

Антропо-

генний

непрямої

дії

Значні

порушення

ґрунтового і

рослинного

покрову в

потенційно

селенебезпеч-

них басейнах

Формуються в горах з довгою або нераціональною

сучасною експлуатацією території, на місцях винищення

лісів, деградацією пасовиськ. Виникнення селів поєднано з

розмивом схилів і русел.

Таблиця 2.4 Класифікація селів за об'ємом одночасного виносу

Найменування селів

Об'єм селю, м3

Дуже мілкий Менше 1, 0 тис. м3

Мілкий 1, 0-10, 0 тис. м3

Середній 10, 0-100, 0 тис. м3

Великий 0, 1-1, 0 млн.м3

Дуже великий 1, 0-10, 0 млн.м3

Гігантський Більше 10, 0 млн. м3

Таблиця 2.5 Типи селевих потоків і їх дія на споруди

Тип Дія на споруди

Сумарний об'єм

селевого виносу, м3

Мало

потужний

Невеликі розмиви, часткова забивка отворів

водопропускних споруд.

Менше 1х 104

Середньо

потужний

Сильні розмиви, повна забивка отворів, пошкодження

і знос безфундаментних споруд.

1х104- 1х 105

Потужний

Велика руйнівна сила, знос мостових ферм,

руйнування мостових опор, камінних споруд, доріг.

1х 105- 1х 106

Катастро-

фічний

Руйнування цілих споруд, ділянок доріг разом з

полотном і спорудами, поховання споруд під

наносами.

Більше 1х 106

Зсуви — це зміщення мас гірських порід вниз по схилу під дією сили земного тяжіння

без втрати контакту з нерухомою основою на більш низький гіпсометричний рівень.

У Дніпропетровську в червні 1997 р. зсув зруйнував дитячий садок, школу і

дев'ятиповерховий жилий будинок.

Кримські й прикарпатські зсуви призводили до розривів нафтопроводів.

Протягом 2004 р. зареєстровано 15 НС геологічного характеру. 19 квітня 1999 р. у с.

Костинці Сторожинецького району Чернівецької області внаслідок зсуву зруйновано 69 та

пошкоджено 93 приватні будинки, евакуйовано 388 осіб.

Найчастіше зсуви бувають у зонах тектонічних порушень, на терасах озер, водосховищ,

морів, на схилах гір і річок.

Причини зсувів є природні — збільшення крутизни схилів, підмив їх основи морською чи

річковою водою, сейсмічні поштовхи та ін. та штучні (антропогенні) — руйнування схилів

дорожніми канавами, вирубування лісів, неправильний вибір агротехніки для сільського-

сподарських угідь на схилах, надмірний винос ґрунту та ін.

Зсуви формуються у зволожених місцях, коли сила тяжіння накопичених на схилах

продуктів руйнування гірських порід перевищує силу зчеплення ґрунтів.

Зсуви виникають в основному в літній час при великих опадах, у горах або на схилах, на

берегах річок і ярів, там, де під верхнім водопроникним шаром знаходиться водотривкий,

частіше всього глина. Причина цьому — інфільтрація шарів, з яких складається схил, їх

перезволоження, підвищення пластичності водотривкого шару, збільшення крутості

схилу. Часто зсуви з'являються внаслідок необережного або бездумного, без урахування

геологічних умов місцевості, ведення господарства. Так, у Карпатах, на узбережжі Чорного

моря і Дніпра, де порушена екологічна рівновага і гідрологічний режим, внаслідок

безсистемної вирубки дерев, розорювання схилів гір, розробки надр відбуваються часті зсуви.

При будівництві різних споруд збільшується маса верхнього шару ґрунту, при копанні

котлованів і ям руйнується схил, якщо вода з водопроводу і каналізації потрапляє у шар землі

або закупорюються місця виходу підземних вод.

Ознакою зсуву може бути: переміщення ґрунту разом з насадженнями, будовами,

заклинювання дверей та вікон будівель, просочування води на зсувонебезпечних схилах.

Зсув починається раптово. Спочатку з'являються тріщини у ґрунті, розриви доріг і

берегових укріплень, зміщуються будівлі, споруди, дерева, телефонні і електричні стовпи,

руйнуються підземні комунікації. При зсувах зі схилів ґрунт захоплює і несе з собою все,

що знаходиться на його поверхні.

Зсуви поділяються:

− за потужністю - на малі (до 10 тис. м3), великі (до 1 млн м3), дуже великі (понад

1 млн м3);

− за глибиною залягання - на поверхневі (1 м), мілкі (5 м), глибокі (до 20 м), дуже глибокі

(понад 20 м);

− за типом матеріалу - на кам'яні (граніт, гнейс) і ґрунтові (пісок, глина, гравій).

Зсуви виникають при крутизні схилу 10° і більше, а при надмірному зволоженні на

глиняних ґрунтах можуть виникати і при крутизні 5-7°.

Найбільше зсуви поширені в Запорізькій, Івано-Франківській, Чернівецькій,

Закарпатській, Одеській, Дніпропетровській, Хмельницькій областях, у Донбасі та Криму.

Тут частіше бувають зсуви видавлювання (до 5 км) та зсуви-потопи, а також у Кримських

горах бувають блокові та лінійні зсуви довжиною 0, 5—2, 5 км та шириною 0, 3—1, 5 км.

На каскаді Дніпровських водосховищ, на узбережжі Азовського та Чорного морів

поширені зсуви спливання і фронтальні.

На морських узбережжях України довжиною 2630 км виявляються процеси

руйнування майже 60 % узбережжя.

У виникненні та розвитку зсувів у Закарпатській області спостерігається певна

закономірність за територіальним принципом:

− різні за механізмом розвитку зсуви трапляються на різних геологічних структурах;

− усі великі зсуви обсягом понад 1 млн м3 зміщених порід по в'язані з тектонічними

зонами;

− невеликі зсуви характеризуються природним розвитком ландшафту, виникають у

долинах річок і мають велику ймовірність активації в місцях проходження

магістральних трубопроводів, високовольтних ліній передач, залізниць і автомобільних

доріг.

На території Закарпатської області налічується понад 1500 зсувів. Ми типом зміщення

вони є зсувами видавлювання, ковзання, течії та комплексними. Зсуви Закарпаття

перебувають у тісному зв'язку з іншими екзогенно-геологічними процесами.

Проводячи оцінювання небезпеки зсувів, необхідно враховувати: структурно-геологічні

властивості території, рівень сейсмічного ризику, типи порід, кількість атмосферних

опадів, гідрологічну обстановку, швидкість танення снігу, міцність порід схилів та укосів

гір, навантаження схилів, зміну порід у процесі вивітрювання, проведення будівельних

робіт без врахування особливостей рельєфу та геологічних умов місцевості, підрізання

схилів гір під час прокладання доріг, магістральних трубопроводів, ліній електропередач

та інші фактори.

У 1999 р. в Закарпатській області зсувами були уражені 11 районів області — 453

активних зсуви. Це призвело до руйнування та деформації 495 житлових будинків, ще 984

опинилися в зоні ризику. Обсяг порід, зміщених зсувами, перевищив 110 млн м3. Площа,

схильна до зсувів, становить 1472 га. За останні ЗО років площі зсувонебезпечних зон

збільшились у 2—5 разів. Так, у Чернівецькій області зареєстровано 1522 зсуви, з них 1032

— давніх, решта 490 — нових, у тім числі 96 небезпечних і 394 активних. В умовах густої

заселеності району, малоземельності, високого рівня безробіття вирішення проблеми

забезпечення безпеки та питань життєзабезпечення населення набуває критичної

гостроти.

Важливо своєчасно помітити перші ознаки зсуву, скласти правильний прогноз його

подальшого розвитку. Потрібно врахувати, що зсуви рухаються з максимальною

швидкістю в основному в початковий період, надалі вона поступово знижується.

Зменшити масштаби біди або й запобігти зсуву можуть своєчасно організований

контроль за станом схилів і дотримання протизсувного режиму.

Якщо зсув розпочався, то, як показує досвід, потрібно, по-перше, зупинити його, для чого

терміново звести тимчасові споруди, по-друге, провести комплекс капітальних інженерних

робіт, які б і надалі не допускали розвитку подібних явищ.

На схилах, де можливий розвиток зсуву,

влаштовують рови, дренажні системи, постійно діючі

водозливи. Перед початком можливого інтенсивного

танення снігу, при можливості, його необхідно при-

брати з небезпечних схилів і прилеглих до них ділянок й

організувати проходження талої і дощової води. Якщо

причиною зсуву є підземні води, потрібно зробити

загороджувальний дренаж, щоб повністю перекрити

воду.

Небезпеку зсуву зменшить планування відкосів,

схилів, зменшення їх крутизни, вирівнювання бугрів,

загортання тріщин, озеленення схилів, посадка лісових насаджень для зміни водного

балансу.

Необхідно організувати постійний контроль

особливо у весняно-осінній період на небезпечних

схилах за рівнем води в колодязях, дренажних

спорудах, бурових свердловинах, річках,

водосховищах, озерах, ставках, за випаданням і стоком талої і дощової води, за пере-

міщенням ґрунту.

Навіть при незначних відхиленнях потрібно терміново провести запобіжні роботи,

відвести воду, спорудити підпірні стінки різних конструкцій за використанням наявного

місцевого будівельного матеріалу. В ґрунт забити дерев'яні, залізобетонні палі або залізні

труби, а потім заповнити бетонним розчином чи глиною (рис. 1, 2, 3).

Рис. 1. Хворостяне покриття схилу:

1 - жердини діаметром 5 см; 2 - хворостяне

покриття товщиною 20-30 см;

3 - кілки діаметром 8 см

Місцеві органи влади, цивільного захисту, керівники і спе-

ціалісти сільського і лісового господарства, а також підпри-

ємств і установ інших галузей, у власності, в оренді або

підпорядкуванні яких перебувають землі з небезпечними

схилами, повинні контролювати вивезення зі схилів

сповзаючих порід, ремонт відвідних ровів, каналів,

посадку дерев і кущів, будівництво підпірних споруд та інші

роботи.

Тим, хто опинився у можливій зоні зсуву необхідно знати

інформацію про обстановку, можливі місця та межі зсувів, а

також про порядок дій при загрозі виникнення зсуву.

Особливо необхідно це знати тим, у кого будівлі розташовані

на схилах або біля підніжжя гір та пагорбів, навколо

глибоких ярів, на узвишші.