Снежная лавина как литосферная опасность

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ, СПОРТА и ЗДОРОВЬЯ имени П. Ф. ЛЕСГАФТА, САНКТ-ПЕТЕРБУРГ»

 

 

 

 

Кафедра гражданской защиты

 

 

 

 

Дисциплина: Безопасность жизнедеятельности

 

 

 

 

 

Контрольная работа

 

СНЕЖНАЯ ЛАВИНА КАК ЛИТОСФЕРНАЯ ОПАСНОСТЬ

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент

080500 (62) группы 5 курса

заочной формы обучения

Института экономики и  социальных технологий

Добаев Георгий  Артурович

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург 2013

Содержание:

 

1. Введение.                                                    3

 

2. Лавины.                                                        4

 

1. Типы лавин.                                                  5

 

2. Формирование снежного покрова.              7

 

3. Лавиноопасная погода.                              10

 

4. Лавиноопасный ландшафт.                       14

 

5. Зарождение лавин.                                     17

 

6. Признаки лавинной опасности.                  18

 

 

3. Заключение.                                                20

 

4. Список литературы.                                   21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

   Снежные лавины - одно из стихийных природных  явлений, способных вызвать гибель  людей и причинить значительные  разрушения. Среди прочих опасностей  лавины выделяются тем, что  причиной их обрушения может  стать деятельность человека.

 Необдуманное природопользование  в горных регионах (вырубка лесов  на склонах, размещение объектов  на открытых подверженных воздействию  лавин территориях), выход на заснеженные  склоны людей, сотрясения снежной  толщи от техники приводят  к активизации лавинной деятельности  и сопровождаются жертвами и  материальным ущербом.

Изучив материал по данной теме, я узнал много интересных фактов. Площадь лавиноопасных территорий в Р.Ф. составляет 3077,8 тыс. кв.км. (18% от общей площади страны), а еще 829,4 тыс. кв.км. относятся к категории потенциально лавиноопасных. Всего же на Земле лавиноопасные районы занимают около 6% площади суши -9253  тыс. кв.км. К этому числу относятся горы Юга Сибири.

  Именно  поэтому мне захотелось провести  работу, которая бы помогла определиться в вопросе: как образуются лавины? Мною была поставлена цель: изучить образование и сход снежных лавин.

 Для этого предстояло решить  следующие задачи:

  1.  Изучить типы лавин.

2.  Выявить условия образования  лавин признаки лавинной опасности.

3.  Выделить основные районы  лавинной опасности .

4. Определить пути защиты от лавин.

Для достижения этой цели потребовалось  провести большое исследование с  изучением специальной литературы о лавинах, информации из Интернета. Результатом этой работы и стала предоставленная Вам контрольная работа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛАВИНЫ

 

 

Лавиной называется быстрый сход с  горного склона снежного покрова под действием силы тяжести. Низвергающиеся   снежные   массы увлекают с собой талую воду, грунт, растительность, но в лавине всегда преобладает снег.

Еще не так давно никто толком не знал, как выглядят эти снежные массы. Они низвергались молниеносно, и спасающимся свидетелям было не до того, чтобы устанавливать их форму и свойства. Напрашивался тривиальный образ снежного кома, катящегося по склону горы и увеличивающегося в размерах за счет налипания снега. В отличие от обычного снежного кома лавина казалась гигантским шаром, катящимся по очень длинным, протяженностью в сотни метров склонам. Так на одном старинном рисунке изображена лавина, обрушившаяся в 1517 году на императора Священной Римской империи Максимилиана Первого и его свиту. До XIX столетия лавину так и представляли шаром или совокупностью снежных шаров или комьев.

В действительности все  оказалось намного сложнее. Вначале снег, отложившийся на горном склоне, начинает постепенно и медленно сползать. Верхние слои снега опережают при сползании нижние. Самый нижний слой, примыкающий к грунту, часто остается на месте. Такое же распределение скоростей наблюдается в слоях текущей жидкости. Снег как бы "течет" по склону. 

Когда скорости и напряжения в этом потоке достигают каких-то критических пределов,    медленное течение скачкообразно переходит в бурный лавинный поток.   

Как показано  на рис 1, на некотором расстоянии от гребня     склона в   снежном покрове образуется  линия отрыва. За нею начинается   беспорядочный сход нижележащего снега, увлекающего за собой  все новые и  новые  снежные массы по пути следования, называемому  зоной транзита. Масса  извергающихся  комьев снега с  воздушными  промежутками между   

                                                                 ними называется  лавинным телом.

                                     Рис.1                                                                        

У выхода в долину склон  становится положе, и скорость лавины уменьшается вплоть до полной остановки. Горы снега нагромождаются в виде лавинного конуса выноса. Начало и конец движения типичны почти для всех лавин, но сами лавинные потоки существенно отличаются друг от друга.

    Различно ведут себя лавины из сухого, морозного и  влажного  снега.  Они  так и называются сухими и мокрыми лавинами. Движение    лавин   зависит   от   формы и размеров склонов. На плоских склонах лавина движется в виде сплошных    осовов.  

Вдоль  логообразных  понижений  образуется сосредоточенный лавинный поток. Крутые обрывы лавина преодолевает   прыжками.   В Хибинах известны случаи, когда мощная лавина  прыжком переносились через  дамбу  тридцатиметровой  высоты, а обрушивалась на защищаемые ею сооружения.

Скорость  лавин достигает 30-100 м/с, объемы вовлекаемого  при  этом  снега — от  сотен  до   миллионов кубических   метров.  Высота  снежных  конусов в  зоне, остановки лавины от 5 до 20 м, их плотность0,6 т/м³ и более.

ТИПЫ ЛАВИН

 

 

Свежевыпавший снег кажется  нам легким, как пух, но его кубометр весит 50-60 кг. Кубометр слежавшегося снега  весит уже 300-400 кг. Весной снежный  покров насыщается водой и тот  же кубометр становиться тяжелее  еще почти в два раза. При  падении лавины больших размеров, например, объемом в 100 тысяч кубометров, ее вес может достигать 70 тыс. тонн. При остановке лавины снег настолько  спрессовывается, что с ним, очень  часто, не сразу может справиться даже мощный бульдозер.

Выделяют 3 основных типа лавин: осовы,  лотковые и прыгающие.

 

Осов – снежный оползень. У него нет определенного канала схода. Часто снежный склон протяженностью в сотни метров отрывается и скользит вниз.

 

Лотковые  лавины – несут снег по строго определенному руслу, безлесым углублениям в склонах, лоткам.

Прыгающие лавины – свободно падают на дно долины через отвесные участки скал или льда.

Лавина из рыхлого  снега (лавина из точки) Фото №1

Лавина из рыхлого снега  начинается с обрушения небольшого количества снега (Фото №1), потерявшего  сцепление со склоном и захватывающего все больше и больше новых порций снега по мере движения. Издали, кажется, что лавина начинается из одной точки  и, двигаясь по склону, развертывается веером в треугольник. Такие лавины обычно захватывают только верхние  слои снега, но, тем не менее, они  могут быть довольно большими и разрушительными. Существуют лавины, связанные с таянием  снега, и пылеватые лавины с ударным  фронтом и снего-воздушной волной.

 

Лавины из снежной доски (лавина от линии) Фото №2

Сход снежных досок  происходит, когда один или более  слоев, обладающих определенным внутренним сцеплением, отрываются блоками снежных  пластов

по образовавшейся в снеге  линейной трещине (Фото №2). У тела пласта можно выделить фланги и верхнюю  и нижнюю границы. Толщина пластов  варьируется от 15 см до нескольких метров, а ширина от нескольких метров до двух километров. Материал снежной доски  также бывает различным: пласты могут  быть твердые или мягкие, влажные  или сухие. По мере движения вниз по склону пласты дробятся на блоки и  глыбы.

 

Лавина, вызванная  обрушением карнизов

Карнизы образуются, когда  переносимый ветром снег оседает  горизонтально на острых выступах рельефа, таких как вершины гребней  и стенки ущелий. Эти карнизы могут  обламываться по краям. При падении  они часто вызывают более крупные  оползания на подветренном, перегруженном  снегом склоне, провоцируя лавину.

Ледяные обвалы и  пульсации ледников

Ледовые лавины вызываются обрушением неустойчивых ледяных блоков на ледопадах или с крутых или  нависающих частей языка ледника. Такие  “висячие” ледники или части  ледника легко заметить, но ледяные  лавины, как правило, непредсказуемы, потому что надвигающийся ледяной  обвал трудно предсказать. В тех  районах мира, где существуют пульсирующие ледники, возникает дополнительная угроза, прорыва подпрудных ледниковых озер. Например, обрушение языка  ледника вблизи вершины Уаскаран в Кордильера-Бланка (Перу) вызвало  образование селевого потока, который  снес гору Юнгай, и унес 18 тысяч человеческих жизней.

Дальностью  выброса лавины называется расстояние, измеренное  по  горизонтали от  линии ее отрыва до границы  распространения конуса выноса.

ФОРМИРОВАНИЕ  СНЕЖНОГО ПОКРОВА

Снежная толща накапливается  слой за слоем с каждым новым снегопадом или метелью. Структура и прочность  слоев подвергаются изменению на протяжении всей зимы. Эти изменения  помогают определить прочность снега, так как от них зависит, насколько  прочно отдельные снежные зерна  связаны друг с другом внутри слоя и между слоями. Есть слои прочные, есть слои слабые.

Структура снежного покрова

Прочные слои обычно состоят  из компактно расположенных маленьких, округлых кристаллов снега. Слабые слои состоят из слабо связанных или  несвязанных кристаллов снега. Для  появления тонкого слабого слоя достаточно лишь несвязанного контакта двух слоев. Внутри снежной толщи  могут существовать различные сочетания  слабых и прочных слоев. Также, структура  снежной толщи сильно варьирует  в зависимости от сезона, местоположения и метеорологических условий. Даже на небольшом склоне высота снежного покрова может колебаться от десятков сантиметров до нескольких метров, соответственно различны и свойства этой снежной толщи.

Прочный или устойчивый?

Прочный не обязательно означает устойчивый. Такой слой достаточно спрессован, чтобы изначально оторваться в виде пласта. Возможность схода  пласта существует, когда относительно прочный, спрессованный снег лежит  на более рыхлом и менее прочном  слое или слабо связан с подстилающей поверхностью (ледяная корка или  грунт).

Условия схода  лавины

Снежный покров считается  устойчивым, когда сцепление снега  больше оказываемого на него воздействия. Для схода лавины необходимо, чтобы  что-то нарушило это равновесие, и  давление на толщу снега или внутри нее оказалось равным силам сцепления. Этот баланс может быть нарушен:  увеличением давления,  уменьшением  сил сцепления внутри снежной  толщи,  и тем и другим одновременно.

Пространственно-временная изменчивость

Снежная толща может выдержать  только определенную нагрузку и только при определенных условиях. В устойчивой снежной толще силы сцепления  намного превышают оказываемое  на неё давление. И наоборот –  условия нестабильности появляются, когда давление почти равно силам  сцепления.

Внимание: Равновесие нарушается, когда давление сравнивается с силами сцепления! Этот принцип взаимосвязи давления и сил сцепления относится ко всем типам контактов снежных слоев. Главное помнить, что давление и силы сцепления неравномерно распределяются по склону из-за неровностей рельефа и неоднородности снежной толщи. Нарушение равновесия на одной контактной поверхности может привести к обвалу на всем склоне.

Самые простые  примеры неустойчивых снежных структур

Сухая снежная  доска

МЯГКИЕ  И ТВЕРДЫЕ ПЛАСТЫ	Свежевыпавший снег  Снежная “пудра”, состоящая из разобщенных кристаллов снега
	Старый снег   Среднезернистый и умеренно связанный
	Еще более старый снег  Мелкозернистых и хорошо связанный
СЛАБЫЙ СЛОЙ	Глубинная Изморозь  Рыхлые и бокаловидные слабосвязанные кристаллы снега
ПОДСТИЛАЮЩАЯ ПОВЕРХНОСТЬ	Ледяные линзы   Очень твердые и гладкие
	Ледяная корка  Очень твердая и перемерзшая с нижним горизонтом