Природа возникновения селей, их характеристика, защита населения

Природа возникновения селей, их характеристика, защита населения

Сель представляет собой грозную силу. Это бурный поток, состоящий из смеси воды, грязи и камней, стремительно несется вниз по реке, выдергивая с корнем деревья, срывая мосты, разрушая плотины, обдирая склоны долины, уничтожая посевы. Находясь вблизи от селя, можно ощущать содрогание земли под ударами камней и глыб, запах сернистого газа от трения камней друг о друга, слышать сильный шум, подобный грохоту камнедробилки.

По составу 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, гальки, небольших камней; крупных камней немного, они то выпадают из под 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/ч. Человеку попавшему в сель, спастись удаётся в редких случаях, когда скорость и глубина потока значительно уменьшаются на пологих поворотах и нет крупных камней, наносящих смертельные камни.

Селевые потоки наблюдаются во всех горных районах страны. Горы Кавказа, Карпат, Крыма, Урала, Памира, Алая, Тянь-Шаня, Алтая, Саян, хребты Баргузинский, Удакан, Становой, Верхоянский, Черского, Колымский — всюду здесь время от времени грохочут селевые потоки. Селями охвачено 10 % территории Советского Союза. Всего на сегодняшний день зарегистрировано около 6000 селевых водотоков, но, по-видимому, их число превышает 10000. Более половины селевых русел приходится на Среднюю Азию и Казахстан.

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 совпадение еще 3-х обязательных условий:

• наличие на склонах селевого бассейна достаточного количества легко перемещаемых продуктов разрушения горных пород (песка, гравия, гальки, небольших камней);
• наличие значительного объёма воды для смыва со склонов камней и грунта и их перемещения по руслу;
• достаточная крутизна склонов селевого бассейна и водотока (русла селя) – не менее 10 градусов;

Селевой бассейн – это территория, охватывающая склоны, где накапливаются продукты разрушения горных пород и влага (зона селеобразования); истоки селя, его русла (зона перемещения, транзита); затопляемые территории (зона селевых отложений).

Толчком для возникновения селя могут быть:

• интенсивные и продолжительные ливни;
• быстрое таяние снегов и ледников;
• обрушение в русло рек большого количества грунта;
• прорыв моренных и завальных озер, искусственных водоёмов;
• землетрясения и вулканическая деятельность (в сочетании с перечисленными причинами);

Но после дождей и землетрясений сель возникает не сразу, а проходит как бы через три стадии:

1. накопление в верховьях селевого бассейна больших водогрязекаменных масс;
2. быстрое перемещение водогрязекаменных масс сверху вниз по руслам горных рек или их долинам;
3. затопление селевыми выносами пониженных участков горных долин, образование различных форм отложений.

Главная причина разрушения горных пород заключается в резких внутрисуточных колебаниях температуры воздуха. Так, в летние месяцы в горных районах Туркмении и Армении суточная амплитуда колебаний температуры воздуха достигает 50—60° С. Это ведет к возникновению многочисленных трещин в породе и ее дроблению.

Периодическое замерзание и оттаивание воды, заполняющей трещины. Замерзшая вода, расширяясь в объеме, с огромной силой давит на стенки трещины. Кроме того, горные породы разрушаются за счет химического выветривания (растворение и окисление минеральных частиц внутрипочвенными и грунтовыми водами), а также за счет органического выветривания под воздействием микро- и макроорганизмов. В большинстве случаев причиной образования селей служат ливневые осадки, реже интенсивное таяние снега, а также прорывы моренных и завальных озер.

В общих чертах процесс формирования селя ливневого происхождения протекает следующим образом. Вначале вода заполняет поры и трещины, одновременно устремляясь вниз по уклону. При этом резко ослабевают силы сцепления между частицами, и рыхлая порода приходит в состояние неустойчивого равновесия. Затем вода начинает течь и по поверхности. Первыми приходят в движение мелкие частицы грунта, потом галька и щебень, наконец, камни и валуны. Процесс лавинообразно нарастает. Вся эта масса поступает в лог или русло и вовлекает в движение новые массы рыхлой горной породы. Если расход воду недостаточный, то сель как бы выдыхается. Мелкие частицы и небольшие камни уносятся водой вниз, крупные камни создают в русле самоотмостку. Остановка селевого потока может так же происходить в результате затухания скорости течения при уменьшении уклона реки.

Образованию грязевых и грязекаменных потоков способствует предшествующая засушливая длительная погода. При этом на горных склонах накапливаются массы тонких глинистых и песчаных частиц. Они-то и смываются ливнем. Напротив, формированию воднокаменных потоков благоприятствует предшествующая дождливая погода. Ведь твердый материал для этих потоков в основном находится у подножия крутых склонов и в руслах рек и ручьев. В случае хорошей предшествующей увлажненности ослабевает связь камней друг с другом и с коренной породой.

Гидротехнические сооружения применяются для защиты от селей. Эти сооружения по характеру воздействия на селевые потоки подразделяются на селерегулирующие, селеделительные, селезадерживающие и селетрансформирующие.

К селерегулирующим гидротехническим сооружениям относят селепропускные (лотки, селедуки, селеотводы), селенаправляющие (дамбы, подпорные стенки, опояски), селесбрасывающие (запруды, пороги, перепады) и селеотбойные (полузапруды, шпоры, бумы) устройства, сооружаемые перед дамбами, опоясками и подпорными стенками.

Селеделительными являются тросовые селерезы, селеоградители и селевые запруды. Они устраиваются для задержания крупных обломков материала и пропуска мелких частей селевого потока.

К селезадерживающим гидротехническим сооружениям относят плотины и котлованы. Плотины могут быть глухого типа и с отверстиями. Сооружения глухого типа используются для задержания всех видов горных стоков, а с отверстиями — для задержания твердой массы селевых потоков и пропуска воды.

Селетрансформирующие гидротехнические сооружения (водохранилища) используются для перевода селевого потока в паводок путем его пополнения водой из водохранилищ.

Сель эффективнее не задерживать, а направлять мимо населенных пунктов, сооружений с помощью селеотводных каналов, селеотводных мостов и селеспусков.

В обвалоопасных местах могут осуществляться мероприятия по переносу отдельных участков дорог, линий электропередачи и объектов в безопасное место, а также активные меры по устройству инженерных сооружений — направляющих стенок, предназначенных для изменения направления движения обваленных пород.

Для своевременной организации защиты населения первостепенное значение имеет четко отлаженная система оповещения и предупреждения. На объектах и в районах, которым угрожают сели, организуется противоселевая служба предупреждения. В её задачи входит наблюдение за состоянием селевых бассейнов, прогнозирование селей, оповещение о времени их появления. Однако надо учитывать, что в некоторых ситуациях времени до подхода селя остаётся очень мало и население о грозящей угрозе ему опасности может быть предупреждено всего лишь за десятки минут (реже – более чем за 1 – 2 часа).

Система наблюдения и прогнозирования селевой опасности включает в себя учреждения Росгидрометеослужбы, МЧС России, специализированные селевые станции, партии и посты. При наблюдениях используют всевозможные измерительные приборы, аэрофотосъёмку, инженерно-геологические методики исследований, статистические таблицы и справочники, местные приметы.

Население опасных горных районов обязано заботиться об укреплении домов и территории, на которой они возведены, участвовать в работах по возведению защитных гидротехнических и других инженерных сооружений.

При угрозе селя  организуется заблаговременная эвакуация населения, сельскохозяйственных животных и имущества в безопасные места.

Покидаемые жителями дома или квартиры приводятся в состояние, способствующее снижению последствий стихийного бедствия "и возможного воздействия вторичных факторов, облегчающее впоследствии их раскопки и восстановление. Поэтому переносимое имущество со двора или балкона надо убрать в дом, наиболее ценное, что нельзя взять с собой, укрыть от воздействия влаги и грязи. Двери, окна, вентиляционные и другие отверстия плотно закрыть. Электричество, газ, водопровод отключить. Легковоспламеняющиеся и ядовитые вещества удалить из дома и разместить в отдаленных ямах или отдельно стоящих погребах. Во всем остальном следует действовать 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, не заботясь об имуществе, производит экстренный выход в безопасное место самостоятельно. При этом об опасности должны предупреждаться близкие, соседи, все встречающиеся по пути 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 путями для экстренного выхода из опасной зоны являются склоны гор и возвышенностей, не предрасположенные к оползневому процессу. 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 и ослабевшим. Для передвижения по возможности используются личный транспорт, подвижная сельскохозяйственная техника, верховые и вьючные животные.

После окончания оползня, селя или обвала людям, перед этим спешно покинувшим зону бедствия и переждавшим опасность в ближайшем безопасном месте, убедившись в отсутствии повторной угрозы, следует вернуться в эту зону для розыска и оказания помощи пострадавшим.