Причины формирования селевых потоков. Наиболее катастрофические сели в истории человечества. Прогнозирование наводнений. Мероприятия по предупреждению наводнений. Инженерные мероприятия по защите

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. Какой-либо определенной повторяемости селей не наблюдается. Замечено, что 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.

В последние годы к естественным причинам формирования селей добавились антропогенные факторы, то есть те виды человеческой деятельности, которые вызывают формирование селей или их активизацию. К таким факторам относятся:

- вырубка лесов на горных склонах;

- деградация почвенного покрова нерегулируемым выпасом скота;

- неправильное размещение отвалов отработанной породы горнодобывающими предприятиями;

- взрывы при строительстве железных и автомобильных дорог и различных сооружений;

- недостаточная рекультивация земель после вскрышных работ и нерегулируемый сброс воды из ирригационных сооружений на склонах;

- ухудшение почвенно-растительного покрова отходами промышленных предприятий.

Так, уничтожение растительности, разработка карьеров, подрезка склонов дорогами, массовое строительство на склонах привело к развитию селевых явлений почти на всем Черноморском побережье Кавказа (от Новороссийска до Сочи).

Классификация селей.

По гранулометрическому составу твердой составляющей:

-Водокаменный - смесь воды с преимущественно крупными камнями, в том числе с валунами и со скальными обломками. Объемный вес 1,1 -1,5 т/м3. Формируется в основном в зоне плотных пород. - Грязевой - Смесь воды с твердой фазой глинистых и пылеватых частиц при небольшой концентрации камней. Объемный вес 1,5-2,0 т/м3. - Грязекаменный - смесь воды, мелкозема, гальки, гравия, небольших камней; попадаются и крупные камни, но их немного, они то выпадают из потока, то вновь начинают двигаться вместе с ним. Объемный вес 2,1-2,5 т/м3. - Водно-снежно-каменный - переходная стадия между собственно селью, в которой транспортирующей средой является вода, и снежной лавиной. Из этой классификации видно, что селевой поток очень тяжёлый, вследствие чего удар селевого потока достигает 5-12 т/м2.

По генезису:

-Альпийский тип -характернобыстрое сезонное таяние снега (США, Канада, Анды, Альпы, Гималаи)

-Пустынный тип -встречаетсяв засушливых или полузасушливых областях при внезапных обильных ливнях (Аризона, Невада, Калифорния)

-Лахары - вулканические грязевые потоки, возникающие после сильного дождя на склонах вулканов, недавно засыпанных мощными, находящимися ещё в неустойчивом положении отложениями пыли и пепла.

По частоте схода селей 3 группы:

- высокой селевой активности (с повторяемостью один раз в 3-5 лет и чаще);

- средней селевой активности (с повторяемостью один раз в 6-15 лет);

- низкой селевой активности (с повторяемостью один раз в 16 лет и реже).

По их воздействию на сооружения:

· Маломощный - небольшие размывы, частичная забивка отверстий водопропускных сооружений.

· Среднемощный - сильные размывы, полная забивка отверстий, повреждение и снос без фундаментных строений.

· Мощный - большая разрушительная сила, снос мостовых ферм, разрушение опор мостов, каменных строений, дорог.

· Катастрофический - полное разрушение строений, участков дорог вместе с полотном и сооружениями, погребение сооружений под наносами. По источнику воды:

По источнику воды:

-Дождевые -Они характерны для среднегорных и низкогорных селевых бассейнов, не имеющих ледникового питания. Основным условием формирования таких селей является количество осадков, способных вызвать смыв продуктов разрушения горных пород и вовлечь их в движение.

- Гляциальные - характерныдля высокогорных бассейнов с развитыми современными ледниками и ледниковыми отложениями (моренами). Основным источником их твердого питания являются морены, которые вовлекаются в процесс селеобразования при интенсивном таянии ледников, а также при прорыве ледниковых или моренных озер. Формирование гляциальных селей существенно зависит от температуры окружающего воздуха.

- Вулканогенные-могут образовываться при землетрясениях. В отдельных случаях (при извержении вулканов), когда происходит совместное формирование жидкой и твердой составляющих селевых потоков.

По состоянию воды:

- Связанные (структурные) потоки - состоят из смеси воды, глинистых и песчаных частиц. Раствор имеет свойства пластичного вещества. Вся вода находится в оболочках мицелл. Поток движется как единое целое. В отличие от водного потока, он не следует изгибам русла, а разрушает и выпрямляет их или переваливает через препятствия.

- Несвязанные потоки -они движутся с большой скоростью; отмечается постоянное соударение камней, их обкатывание и истирание. Имеется большое количество воды, которая выступает в роли транспортного средства. Поток в основном следует изгибам русла, местами разрушая его.

По объему перенесенной твердой массы:

При огромных селях с 1 км2 селеносного бассейна в среднем сносится 20-50 тыс. м3 твердого материала, или 50-120 тыс. т. В качестве примера можно привести три случая селя огромного размера, зарегистрированные в районе г. Алма-Ата. (1921, 1963 и 1973 гг.), и один случай - в районе г. Еревана (1946 г.).