Сели (селевые потоки).

Сель (селевой поток) - бурный грязевый или грязекаменный поток, внезапно возникающий в руслах горных рек.

Непосредственными причинами зарождения селей являются сильные ливни, промыв перемычек водоемов, интенсивное таяние снега и льда, а также землетрясения и извержения вулканов. Возникновению способствуют и антропогенные факторы: вырубка лесов и деградация почвенного покрова на горных склонах, взрывы горных пород при прокладке дорог, вскрышные работы в карьерах, неправильная организация отвалов и повышенная загазованность воздуха, губительно действующая на почвенно-растительный покров.

Вероятность зарождения селей зависит от состава и строения горных пород, их способности к выветриванию, уровня антропогенного воздействия на район и степени его экологической деградации.

Под выветриванием понимается процесс механического разрушения и химического изменения горных пород и минералов. Интенсивность и скорость выветривания характеризуются природными процессами (атмосферные осадки, ветер, колебания температуры воздуха и др.).

Сель возникает при совпадении по времени ряда условий: определенного, достаточно большого запаса продуктов разрушения горных пород, значительного объема воды для сноса со склонов селевого бассейна обломочного материала и крутого водостока. К селевому бассейну относят горную территорию, охватывающую склоны, питающие сель продуктами разрушения горных пород, его истоки, все его русла, водосбор, а также район его воздействия.

Процессы возникновения и развития селей находятся в зависимости от таких характеристик селевых бассейнов, как высота истоков, селеактивность, а также геологическое строение и эрозированность горных пород. По высоте селевых потоков бассейны подразделяются на высокогорные (2, 5 км), среднегорные (1, 0-2, 5 км) и низкогорные (до 1 км). Бассейны характеризуются и объемом селевого выноса. Чем выше исток, тем больший объем селевого выноса с 1 км² поверхности бассейна.

По селеактивности бассейны подразделяются на три группы:

1) сильноселеносные, отличаются интенсивным образованием и наличием рыхлообломочного материала; их селевая способность равна 15-35 тыс. м³ выносов с 1 км² активной площади за один сель;

2) среднеселеносные, выделяются интенсивными процессами выветривания и эрозии; их селевая способность значительно ниже и имеет величину в пределах 5-15 тыс. м³;

3) слабоселеносные, обладают менее интенсивным процессом выветривания и неразвитой гидрографической сетью с некоторой деформацией русла и склонов; их селевая способность составляет до 5 тыс.м³.

Процесс образования и развития селей проходит 3 этапа:

1. Накопление в руслах селевых бассейнов рыхлого материала за счет выветривания горных пород и горной эрозии.

2. Перемещение рыхлых горных материалов по горным руслам с повышенных участков в пониженные.

3. Сосредоточение селевых выносов в горных долинах.

Движение селя - это сплошной поток из грязи, камней и воды. Селевые потоки могут переносить отдельные обломки горных пород массой в 100-200 т и более. Передний фронт селевой волны образует " голову" селя, высота которой может достигать 25 м.

Продолжительность перемещения селей чаще всего равна 1-3 ч, реже - 8 ч и более. Структурный состав определяется содержанием твердого материала в объеме потока, на который приходится до 75%. Плотность селевой массы (объемный вес) колеблется в пределах 1, 2-2 т/м³. Она зависит от структурного состава.

Повторяемость селей в разных селеопасных районах различна. В районах ливневого и снегового питания они могут повторяться несколько раз в течение года, но чаще - один раз в 2-4 года. Мощные - наблюдаются один раз в 10-12 лет и реже.

Сели подразделяются по составу переносимого материала, характеру движения и мощности (объему).

По составу различают потоки грязевые - смесь воды мелкозема и небольшое количество мелких камней; грязе-каменные - смесь воды, мелкозема, гравия, гальки и небольших камней; водо-каменные - смесь воды с крупными камнями.

По характеру движения бывают связные и несвязные селевые потоки. Первые состоят из смеси воды, глины, песка и представляют собой единое пластичное вещество. Подобный сель, как правило, не следует по изгибам, а спрямляет его. Второе - это смесь из воды, гравия, гальки и камней. Он несется по изгибам русла с большой скоростью, подвергая его разрушению.

По мощности (объему) сели подразделяются на катастрофические, мощные, средней и малой мощности. Катастрофические характеризуются выносом материала более 1 млн.м³. Они регистрируются на нашей планете, как правило, один раз в 30-50 лет. Мощные выносят материал объемом в 100 тыс.м³ и более. Такие возникают редко.

При селях слабой мощности вынос материала наблюдается незначительный и составляет величину менее 10 тыс.м³. Они возникают ежегодно, иногда несколько раз в год.

Обвалы

Обвалы (горный обвал) - отрыв и катастрофическое падение больших масс горных пород, их опрокидывание, дробление и скатывание с крутых и обрывистых склонов.

Обвалы природного происхождения наблюдаются в горах, на берегах морей и океанов, обрывах речных долин. Это результат ослабления связанности горных пород под воздействием процессов выветривания, подмыва, растворения и действия сил тяжести. Их образованию способствуют геологическое строение местности, -наличие на склонах трещин и зон дробления горных пород.

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

Характеризуются эти чрезвычайные ситуации мощностью обвального процесса (объемом падения горных масс) и масштабом проявления (вовлеченной в процесс площадью). По мощности обвального процесса их подразделяют на крупные (отрыв пород 10 млн. м³), средние (до 10 млн. м³) и мелкие (отрыв пород менее 10 млн.м³). " Масштабы проявления обвалов позволяют определять их как огромные (100-200 га), средние (50-100 га), малые (5-50 га) и мелкие (менее 50 га). Кроме того, обвалы могут характеризоваться типом обрушения, который определяется крутизной склона скатывания обвальных масс.

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 основные характеристики этих опасных явлений. На основе данных прогноза до людей заблаговременно доводится информация о выявленных оползневых, селевых, обвальных очагах и возможных зонах их действия, о периодах прохождения селевых потоков, а также о порядке подачи сигналов об угрозе возникновения данных чрезвычайных ситуаций.

При угрозе оползня, селя или обвала, и при наличии времени организуется заблаговременная эвакуация населения, сельскохозяйственных животных и имущества в безопасные места. Перед эвакуацией из дома или квартиры, в них необходимо сделать все, чтобы ослабить поражающие факторы стихийного бедствия, предотвратить возникновения вторичных факторов и облегчить впоследствии возможные раскопки и восстановления. Для этого все нужные для семьи вещи необходимо перенести со двора или балкона в дом, наиболее ценное имущество, которое нельзя взять с собой, укрыть от воздействия влаги и грязи. Двери, окна, вентиляционные и другие отверстия плотно закрыть. Электричество, газ, водопровод выключить. Легковоспламеняющиеся и ядовитые вещества удаляются из дома и, если возможно, захораниваются в отдаленных ямах или отдельностоящих погребах. Во всем остальном граждане действуют в соответствии с порядком, установленным при организации эвакуации.

Когда заблаговременное предупреждение об опасности отсутствует и жители предупреждены об угрозе лишь непосредственно перед наступлением стихийного бедствия или заметили его приближение сами, каждый из них, не заботясь об имуществе, экстренно и самостоятельно выбирается в безопасное место. При этом о чрезвычайной ситуации должны предупреждаться близкие, соседи, все встреченные по ходу люди.

Естественными безопасными путями для немедленной эвакуации являются склоны гор и возвышенностей, не подверженные оползневым процессам или же те, между которыми проходит селеопасное направление. При подъеме на безопасные склоны нельзя использовать долины, ущелья и выемки, поскольку в них могут образоваться побочные русла основного селевого потока. Во время эвакуации следует оказывать помощь больным, престарелым, инвалидам, детям, ослабевшим.

Случается так, что люди, жилые дома, другие сооружения оказываются на поверхности движущегося оползневого участка. Тогда, покинув помещения, надо передвинуться вверх и, действуя по обстановке, остерегаться при торможении оползня, оказывающихся с тыльной его части глыб, камней, обломков конструкций, земляного вала. Причем оползень может также принять на себя надвиг неподвижных пород, а при высокой его скорости возможен сильный толчок в момент остановки. Все это 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 (после того, как они убедятся в отсутствии повторной угрозы), следует вернуться в зону чрезвычайной ситуации для розыска пострадавших и оказания им помощи.

Последствия оползней, селей и обвалов. Оползни, сели, обвалы наносят большой ущерб народному хозяйству, природной среде, часто влекут за собой человеческие жертвы.

Основными поражающими факторами бедствий являются удары движущихся масс горных пород, а также заваливание или заливание ими свободного ранее пространства. В результате рушатся жилые дома, другие сооружения, под толщами пород оказываются целые населенные пункты, объекты народного хозяйства, сельскохозяйственные и лесные угодья. перекрываются русла рек и путепроводы, гибнут люди и животные, изменяется ландшафт.

Оползни, сели, обвалы - опаснейшие враги сельского хозяйства. Селевые потоки приводят к затоплению и завалам посевы сельскохозяйственных культур обломочными материалами на площадях в сотни и даже тысячи гектаров. Пахотные земли, расположенные ниже оползневых участков, часто заболачиваются. Все вышеперечисленное ведет не только к потере урожая, но и просто к выбыванию земель из сельскохозяйственного оборота.

Масштабы последствий оползней, селей, обвалов определяются:

- численностью населения, оказавшегося в зоне оползня;

- числом погибших, раненых и оставшихся без крова;

- количеством населенных пунктов, попавших в зону стихийного бедствия и объектов народного хозяйства, лечебно-оздоровительных и социально-культурных учреждений, оказавшихся разрушенными и поврежденными;

- площадью затопления или заваливания сельскохозяйственных угодий;

- количеством погибших сельскохозяйственных животных.

Вторичными последствиями этих стихийных бедствий являются чрезвычайные ситуации, связанные с разрушением технологически опасных объектов, а также прерыванием хозяйственной и вакационной деятельности.

На территории РФ оползни, сели и обвалы бывают в горных районах Северного Кавказа, Урала, Восточной Сибири, Приморья, на острове Сахалин, Курильских островах, Кольском полуострове, а также по берегам крупных рек.

Часто оползни приводят к масштабным катастрофическим последствиям. Так, в 1982 году селевой поток протяженностью 6 м, шириной до 200 м обрушился на поселки Шивел и Аренда Читинской области. Были разрушены дома, автомобильные мосты, 28 усадеб, размыты и занесены 500 га посевных площадей, погибли люди и сельскохозяйственные животные. Экономический ущерб составил около 250 тыс. руб.

Усойский обвал (1911г.) на р. Мургаб на Памире объемом 2, 2 млрд. м³ образовал естественную плотину высотой 8500 м, возникло Сарезское озеро длиной в 56 км и глубиной до 500 м.

Оползень в Италии (1963 г.) объемом 240 млн. м³ накрыл 5 городов, погубив при этом 3 тыс. человек.

В Колумбии вслед за извержением вулкана Руш в 1985 г. возник гигантский сель, который, пройдя 40 км, захлестнул г. Армеро, где погибли 22 тыс. чел. и было уничтожено 4, 5 тыс. жилых и административных зданий.

В 1989 г. в результате оползней в Чечено-Ингушетии в 82 населенных пунктах серьезные повреждения получили 2518 домов, 44 школы, 4 детских сада, 60 объектов здравоохранения, культуры и бытового обслуживания.

Меры по предупреждению оползней, селей, обвалов и снижению ущерба. Профилактические мероприятия по защите от оползней, селей, обвалов подразделяются на пассивные и активные.

К первой группе относятся мероприятия организационно-хозяйственного и охранно-ограничительного характера: запрещение строительства в руслах селевых бассейнов промышленных предприятий, жилых зданий, железных и автомобильных дорог без надежных сооружений, оберегающих их от селевых потоков; ограничение в необходимых случаях движения железнодорожных поездов в зонах, примыкающих к оползневым или обвальным участкам; запрещение строительства на склонах прудов, водоемов, объектов с водопотреблением без выполнения мер, полностью исключающих утечку воды в грунт и т.д.

Ко второй группе относят активные мероприятия, проведение которых связано с возведением инженерных и гидротехнических сооружений.

Для предотвращения оползневых процессов служат подпорные стенки, контрбанкеты, свайные ряды и др. Наиболее эффективными противооползневыми сооружениями являются контрбанкеты. Они устраиваются у подошвы потенциального оползня и, создавая упор, препятствуют смещению грунта.

К группе активных мероприятий по снижению опасности возникновения оползней относятся и достаточно простые меры, не требующие для своего осуществления значительных затрат ресурсов, особенно в части расхода строительных материалов. Для уменьшения напряженного состояния откосов часто используется срезка земляных масс в верхней части и укладка их у подножия. Перехват подземных вод выше возможного оползня осуществляется устройством дренажной системы. Защита берегов и морей от оползней достигается завозом пляжного материала.

Для защиты от селей применяются гидротехнические сооружения. Они по характеру воздействия на селевые потоки подразделяются на:

- селерегулирующие;

- селеделительные;

- селезадерживающие;

- селетрансформирующие.

Среди селерегулирующих гидротехнических сооружений, в свою очередь, выделяются селепропускные (лотки, селедуки, селеотводы), селенаправляющие (дамбы, подпорные стенки), селесбрасывающие (запруды, пороги, перепады) и селеотбойные (полузапруды, шпоры, бумы). Все они сооружаются перед дамбами, опоясками и подпорными стенками.

Селеделительными гидротехническими сооружениями являются тросовые селерезы, селеоградители и щелевые запруды. Они устраиваются для задержания крупных частей обломочного материала и пропуска мелких частей селевого потока.

К селезадерживающим гидротехническим сооружениям относят плотины и котлованы.

Селетрансформирующие сооружения (водохранилища) используются для перевода селевого потока в паводок путем его пополнения водой из водохранилищ. Наряду с мерами предупредительного и защитного характера важную роль в профилактике возникновения этих стихийных бедствий и в снижении ущерба от них играют наблюдения за оползне-, селе- и обвалоопасными направлениями, предвестниками этих явлений, и прогнозирование возникновения оползней, селей и обвалов.

В результате чрезмерной концентрации промышленности в отдельных регионах, усложнение технологических процессов, использование значительного числа взрыво-, пожаро-, радиационно- и химически опасных веществ, износа оборудования наблюдается рост количества аварий и катастроф, увеличивается число человеческих жертв, возрастает материальный ущерб от чрезвычайных ситуаций техногенного характера. Велики, также, социально-экономические последствия от чрезвычайных ситуаций природного характера.

Все это вынуждает повысить оперативность и надежность управления процессами как предупреждения, так и ликвидации последствий.

Нужна большая и планомерная работа, которую предполагается выполнить за несколько лет. Для этого разработана и утверждена специальная программа,

состоящая из подпрограмм, которая выполняется в два этапа.

Первый - 1993-1995 г.г. и второй - 1995-1997 г.г. В результате ее реализации появилась автоматизированная информационно-управляющая система предупреждений и действий в чрезвычайных ситуациях (АИУС РСЧС), которая будет сопрягаться с местными и региональными звеньями аналогичных систем.

Это позволит заранее предупреждать население, органы власти, предприятия, организации, учреждения и учебные заведения о возникно­вении чрезвычайных ситуаций и, следовательно, адекватно реагировать на складывающиеся условия. В конечном итоге в максимальной степени сократить потери в людях и материальных ценностях.