Оползни, сели и обвалы

Оползни, сели и обвалы относятся к опасным геологическим явлениям.

В 1911г. на Памире землетрясение вызвало гигантский оползень. Оползло около 2,5 млрд м³ почвы. Был завален кишлак Усой с его жителями. Оползень перегородил долину реки Мургаб, и образовавшееся завальное озеро затопило кишлак Сараз. Высота этой образовавшейся плотины достигла 300 м, максимальная глубина озера — 284 м, протяженность — 53 км. Такие масштабные бедствия бывают нечасто, но беды приносят неисчислимые.

Оползни — это смещение масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести.

Оползни образуются в различных породах в результате нарушения их равновесия, ослабления прочности. Они вызываются как естественными, так и искусственными (антропогенными) причинами. К естественным причинам относятся увеличение крутизны склонов, подмыв их основании морскими и речными водами, сейсмические толчки и др. Искусственными причинами являются разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерным выносом грунта, вырубкой леса, неправильной агротехникой сельскохозяйственных угодий на склонах и т. п. Согласно международной статистике до 80% современных оползней связано с антропогенным фактором. Они могут возникать и от землетрясений.

Оползни происходят при крутизне склона 10° и более. На глинистых грунтах при избыточном увлажнении они могут возникать и при крутизне в 5-7°.

Оползни классифицируются по масштабам явления, активности, механизму и мощности оползневого процесса, месту образования.

По масштабу оползни подразделяются на крупные, средние и мелкомасштабные.

Крупные оползни вызываются, как правило, естественными причинами и образуются вдоль склонов на сотни метров. Их толщина достигает 10—20 м и более. Оползневое тело часто сохраняет свою монолитность.

Средние и мелкомасштабные оползни имеют меньшие размеры и характерны для антропогенных процессов.

Масштаб оползней характеризуется вовлеченной в процесс площадью. В этом случае они подразделяются на грандиозные - 400га и более, очень крупные - 200-400 га, крупные - 100-200 га, средние – 50-100 га, мелкие – 5-50 га и очень мелкие - до 5 га.

По активности оползни могут быть активными и неактивными. Их активность определяется степенью захвата коренных пород склонов и скоростью движения, которая может составлять величину от 0,06 м/год до 3 м/с.

На активность оказывают влияние породы склонов, составляющие основу оползня, а также наличие влаги. В зависимости от количественных показателей присутствия воды оползни делятся на сухие, слабовлажные, влажные и очень влажные.

По механизму оползневого процесса оползни подразделяются на оползни сдвига, выдавливания, вязкопластические, гидродинамического выноса, внезапного разжижения. Часто оползни имеют признаки комбинированного механизма.

По месту образования оползни подразделяют на горные, подводные, снежные и искусственных земляных сооружений (котлованов, каналов, отвалов пород).

По мощности оползни могут быть малыми, средними, крупными и очень крупными. Они характеризуются объемом смещающихся пород, который может составлять от сотен до 1 млн. м³. Разновидностью оползней являются снежные лавины. Они представляют собой смесь кристаллов снега и воздуха. Крупные лавины возникают на склонах 25—60°. Они наносят большой ущерб, вызывают гибель людей. Так, 13 июля 1990 г. на пике Ленина на Памире в результате землетрясения сход большой снежной лавины снес лагерь альпинистов, располагавшийся на высоте 5300 м. Погибли 48 человек. Это была самая крупная трагедия отечественного альпинизма.

Сели (селевые потоки). 8 июня 1921 г. в 24 ч на г. Алма-Ату со стороны гор обрушилась масса земли, ила, камней, снега, песка, подгоняемая могучим потоком воды. Этим потоком были снесены находившиеся у подножья гор дачные строения вместе с людьми, животными, фруктовыми садами. Страшный поток ворвался в город, превратил его улицы в бушующие реки с крутыми берегами из разрушенных домов. Дома вместе с фундаментами срывались и уносились бурным потоком. Результатом оказались большие человеческие жертвы и огромный материальный ущерб. Причина селя - сильнейшие ливни в верхней части бассейна реки Малой Алмаатинки. Общий объем грязекаменной массы в 2 млн. м³ перерезал город 200-метровой безжизненной полосой. Это только Сель — это 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 селей способствуют и антропогенные факторы, к которым относятся 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.

один пример беды, которую может принести сель.

При движении сель представляет собой 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.

Селевые потоки характеризуются линейными размерами, объемом, скоростью движения, структурным составом, плотностью, продолжительностью и повторяемостью.

Длина русел селей может составлять величину от нескольких десятков метров до нескольких десятков километров. Ширина селя определяется шириной русла и колеблется от 3 до 100 м. Глубина селевого потока может быть от 1,5 до 15 м.

Объем селевой массы может быть равен десяткам, сотням тысяч и миллионам кубических метров.

Скорость движения селей на отдельных участках русла имеет различную величину. В среднем она колеблется в пределах от 2 до 10 м/с и более.

Продолжительность перемещения селей чаще всего составляет 1-3 ч, реже - 8 ч и более.

Повторяемость селей в зависимости от разных селеопасных районов различна. В районах ливневого и снегового питания сели могут повторяться несколько раз в течение года, но чаще один раз в 2—4 года. Мощные сели наблюдаются один раз в 10—12 лет и более.

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

По составу переносимого материала различают:

- грязевые потоки - смесь воды, мелкозема и небольших камней;

- грязекаменные потоки - смесь воды, мелкозема, гравия, гальки и небольших камней;

- водокаменные потоки - смесь воды с крупными камнями.

По характеру движения сели подразделяются на связные и несвязные потоки. Связные потоки состоят из смеси воды, глины, песка и представляют собой единое пластичное вещество. Подобный сель, как правило, не следует по изгибам русла, а выпрямляет их. Несвязные потоки состоят из воды, гравия, гальки и камней. Поток следует изгибом русла с большой скоростью, подвергая его разрушению. По мощности сели подразделяют на катастрофические, мощные, средней и малой мощности.

Катастрофические сели характеризуются выносом материала более 1 млн. м³. Они случаются на земном шаре один раз в 30-50 лет.

Мощные сели характеризуются выносом материала объемом в 100 тыс. м³. Подобные сели возникают редко.

При селях слабой мощности вынос материала наблюдается незначительный и составляет величину менее 10 тыс. м³. Они возникают ежегодно.

Обвалы (горный обвал) — отрыв и катастрофическое падение больших масс горных пород, их опрокидывание, дробление и скатывание на крутых и обрывистых склонах.

Обвалы природного происхождения наблюдаются в горах, на морских берегах и обрывах речных долин. Они происходят в результате ослабления связанности горных пород под воздействием процессов выветривания, подмыва, растворения и действия силы тяжести. Образованию обвалов способствуют: геологическое строение местности, наличие на склонах трещин и зон дробления горных пород.

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

Обвалы характеризуются мощностью обвального процесса (объемом падения горных масс) и масштабом проявления (вовлечения в процесс площади).

По мощности обвального процесса обвалы подразделяются на крупные (отрыв пород объемом 10 млн. м³), средние (до 10 млн. м³) и мелкие (менее 10 млн. м³).

По масштабу проявления обвалы подразделяются на огромные (100—200 га), средние (50—100 га), малые (5—50 га) и мелкие (менее 5 га).

Последствия оползней, селей, обвалов. Оползни, сели, обвалы наносят большой ущерб народному хозяйству, природной среде, приводят к человеческим жертвам.

Основными поражающими факторами оползней, селей и обвалов являются удары движущихся масс горных пород, а также заливание и заваливание этими массами свободного ранее пространства. В результате происходит разрушение зданий и других сооружений, скрытие толщами пород населенных пунктов, объектов народного хозяйства, лесных угодий, перекрытие русел рек и путепроводов, гибель людей и животных, изменение ландшафта.

В частности, эти опасные геологические явления угрожают безопасности движения железнодорожных поездов и другого наземного транспорта в горной местности, разрушают и повреждают опоры мостов, рельсы, покрытия автомобильных дорог, линии электропередач, связи, нефтепроводы, гидроэлектростанции, рудники и другие промышленные предприятия, горные селения, вакационные объекты.

Существенный ущерб наносится сельскому хозяйству. Селевые потоки приводят к затоплению и завалам сельскохозяйственных культур обломочными материалами на площадях в сотни и тысячи гектаров. Пахотные земли, расположенные ниже оползневых участков, часто заболачиваются. При этом происходят потери урожая и интенсивный процесс выбывания земель из сельскохозяйственного оборота.

Существенный ущерб этими явлениями может наноситься культурному и историческому наследию народов, населяющих горные местности.

Масштабы последствий определяются:

- численностью населения, оказавшегося в зоне оползня;

- числом погибших, раненых и оставшихся без крова;

- количеством населенных пунктов, попавших в зону стихийного бедствия;

- количеством объектов народного хозяйства, лечебно-оздоровительных и социально-культурных учреждений, оказавшихся разрушенными и поврежденными;

- площадью затопления и заваливания сельскохозяйственных угодий;

- количеством погибших сельскохозяйственных животных.

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

Оползни, сели и обвалы на территории РФ имеют место в горных районах Северного Кавказа, Урала, Восточной Сибири, Приморья, острова Сахалин, Курильских островов, Кольского полуострова, а также по берегам крупных рек.

Часто оползни приводят к масштабным катастрофическим последствиям. Так, оползень 1963 г. в Италии объемом 240 млн. м³ накрыл 5 городов, погубив при этом 3 тыс. человек.

В 1989 г. оползни в Чечено-Ингушетии повлекли за собой повреждения в 82 населенных пунктах 2518 домов, 44 школ, 4 детских садов, 60 объектов здравоохранения, культуры и бытового обслуживания.

В 1985г. в Колумбии в результате извержения вулкана Руис возник гигантский сель, который захлестнул г. Армеро, в результате чего погибли 22 тыс. человек и было уничтожено 4,5 тыс. жилых и административных зданий.

В 1982 г. селевой поток протяженностью 6 км и шириной до 200 м обрушился на поселки Шивея и Аренда Читинской области. Были разрушены дома, мосты, 28 усадеб, размыты и занесены 500 га посевных площадей, погибли люди.