Способы борьбы с оползнями, селевыми потоками и обвалами

Содержание

Введение

1. Оползни

2. Сели

3. Обвалы

4. Способы борьбы с  оползнями, селевыми потоками  и обвалами

5. Правила поведения людей  при возникновении селевых потоков,  оползней и обвалов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Стихийные бедствия угрожают обитателям нашей планеты с начала цивилизации. Где-то в большей мере, в другом месте менее. Стопроцентной  безопасности не существует нигде. Природные  катастрофы могут приносить колоссальный ущерб, размер которого зависит не только от интенсивности самих катастроф, но и от уровня развития общества и  его политического устройства.

К стихийным бедствиям  обычно относятся землетрясения, наводнения, селевые потоки, оползни, снежные  заносы, извержения вулканов, обвалы, засухи, ураганы и бури. К таким бедствиям  в ряде случаев могут быть отнесены также пожары, особенно массовые лесные и торфяные.

Действительно ли мы так  беззащитны перед землетрясениями, тропическими циклонами, вулканическими извержениями? Что же развитая техника  не может эти катастрофы предотвратить, а если не предотвратить, то хотя бы предсказать и предупредить о  них? Ведь это позволило бы значительно  ограничить число жертв и размеры  ущерба! Мы далеко не так беспомощны. Кое-какие катастрофы мы можем предсказать, а некоторым и успешно противостоять. Однако любые действия против природных  процессов требуют хорошего их знания. Необходимо знать, как они возникают, механизм, условия распространения  и все прочие явления, с этими  катастрофами связанные. Необходимо знать, как происходят смещения земной поверхности, почему возникает быстрое вращательное движение воздуха в циклоне, как  быстро массы горных пород могут  обрушиться по склону. Многие явления  еще остаются загадкой, но, думается, лишь в течение ближайших лет  либо десятилетий.

В широком смысле слова, под  чрезвычайной ситуацией (ЧС) понимается обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые  могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, нанесли  ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности  людей. Каждая чрезвычайная ситуация имеет  свою физическую сущность, причины  возникновения и характер развития, а также свои особенности воздействия  на человека и окружающую его среду  обитания.

 

 

1. Оползни

сель поток  обвал оползень

Оползни -- это смещение масс горных пород вниз по склону под  действием силы тяжести. Они образуются в различных породах в результате нарушения их равновесия и ослабления их прочности и вызываются как  естественными, так и искусственными причинами. К естественным причинам относятся увеличение крутизны склонов, подмыв их оснований морскими и речными  водами, сейсмические толчки и т.п. Искусственными, или антропогенными, т.е. вызванными деятельностью человека, причинами  оползней являются разрушение склонов  дорожными выемками, чрезмерный вынос  грунта, вырубка леса и т.п.

Оползни можно классифицировать по типу и состоянию материала. Некоторые  из них полностью состоят из скального  материала, другие -только из материала  почвенного слоя, а третьи представляют собой смесь льда, камня и глины. Снежные оползни называются лавинами. Например, оползневая масса состоит  из каменного материала; каменный материал - это гранит, песчаник; он может быть прочным или трещиноватым, свежим или выветрелым и т. д. С другой стороны, если оползневая масса образована обломками горных пород и минералов, то есть, как говорят материалом почвенного слоя, то можно назвать  это оползнем почвенного слоя. Он может  состоять из очень тонкой зернистой  массы, то есть из глин, или более  грубого материала: песка, гравия и  т. д.; вся эта масса может быть сухой или водонасыщенной, однородной или слоистой. Оползни можно классифицировать и по другим признакам: по скорости движения оползневой массы, масштабам  явления, активности, мощности оползневого  процесса, месту образования и  др.

С точки зрения воздействия  на людей и на проведение строительных работ скорость развития и движения оползня является единственно важной его особенностью. Трудно найти способы  защиты от быстрого и, как правило, неожиданного движения крупных масс горных пород, и это часто приносит вред людям  и их имуществу. Если оползень движется очень медленно в течение месяцев  или лет, то он редко вызывает несчастные случаи, и можно принять предупредительные  меры. Кроме того, скорость развития явления обычно определяет возможность  предсказать это развитие, например можно обнаружить предвестники будущего оползня в виде трещин, которые  возникают и 

расширяются в течение  какого-то времени. Но на особенно неустойчивых склонах эти первые трещины могут  образоваться так быстро или в  таких недоступных местах, что  их не замечают, и резкое смещение большой  массы пород происходит внезапно. В случае медленно развивающихся  движений земной поверхности можно  еще до крупной подвижки заметить изменение особенностей рельефа  и перекос строений и инженерных сооружений. В этом случае есть возможность, не дожидаясь разрушений эвакуировать население. Однако даже тогда, когда  скорость движения оползня не увеличивается, это при больших масштабах  явление может создать трудную, а иногда и не разрешимую проблему

Другой процесс также  вызывающий иногда быстрое движение поверхностных горных пород, - это  подмыв подножия склона морскими волнами  или рекой. Удобно провести классификацию  оползней по скорости движения. В самом  общем виде быстрые оползни или  обвалы происходят в течение секунд или минут; оползни со средней  скоростью развиваются в течение  промежутка времени, измеряемого минутами или часами; медленные оползни  формируются и движутся в течение  периода продолжительностью от нескольких дней до нескольких лет.

По масштабу оползни подразделяются на крупные, средние и мелкомасштабные. Крупные оползни вызываются, как  правило, естественными причинами. 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 характерны для антропогенных процессов.

Оползни могут быть активными  и неактивными, что определяется степенью захвата коренных пород  склонов и скоростью движения.

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

По месту образования  оползни подразделяют на горные, подводные, снежные и оползни, возникающие  в связи со строительством искусственных  земляных сооружений (котлованов, каналов, отвалов пород и т.п.).

По мощности оползни могут  быть малыми, средними, крупными и 

очень крупными и характеризуются  объемом смещающихся пород, который  может составлять от нескольких сотен  кубических метров до 1 млн. м3 и более.

Оползни могут разрушать  населенные пункты, уничтожать сельскохозяйственные угодья, создавать опасность при  эксплуатации карьеров и добыче полезных ископаемых, повреждать коммуникации, туннели, трубопроводы, телефонные и  электрические сети, водохозяйственные  сооружения, главным образом, плотины. Кроме того, они могут перегородить долину, образовать завальное озеро  и способствовать наводнениям. Таким  образом, наносимый ими народнохозяйственный ущерб может быть значительным.

2. Сели

В гидрологии под селем  понимается паводок с очень большой  концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород, возникающий  в бассейнах небольших горных рек и сухих логов и вызванный, как правило, ливневыми осадками или бурным таянием снегов. Сель -- нечто среднее между жидкой и твердой массой. Это явление  кратковременное (обычно оно длится 1--3 ч), характерное для малых водотоков  длиной до 25--30 км и с площадью водосбора  до 50--100 км2.

Сель представляет собой  грозную силу. 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.

Опасность селей не только в их разрушительной силе, но и во внезапности их появления. Ведь ливень в горах часто не охватывает предгорья, и в обжитых местах сель появляется неожиданно. Из-за большой скорости течения время от момента возникновения  селя в горах до момента выхода его в предгорье исчисляется  подчас 20--30 минутами.

Главная причина разрушения горных пород заключается в резких внутрисуточных колебаниях температуры  воздуха. Это ведет к возникновению  многочисленных трещин в породе и  ее дроблению. Описанному процессу способствует 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, обвалы, оползни, землетрясения.

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.

Ливневые селевые потоки носят эпизодический характер. В  течение ряда лет могут пройти десятки значительных паводков, и  только потом в очень дождливый  год случится сель. Бывает, что на реке сели наблюдаются довольно часто. Ведь в любом сравнительно большом  селевом бассейне есть много селевых  очагов, и ливни накрывают то один, то другой очаг.

Многим горным районам  свойственно преобладание того или  иного вида селя по составу переносимой  твердой массы. Так, в Карпатах

чаще всего встречаются  воднокаменные селевые потоки сравнительно небольшой мощности. На Северном Кавказе  проходят преимущественно грязекаменные  потоки. С горных хребтов, окружающих Ферганскую долину в Средней Азии, спускаются, как правило, грязевые потоки.

Существенным является то, что сель в отличие от водного  потока движется не непрерывно, а отдельными валами, то почти останавливаясь, то опять ускоряя движение. Это происходит вследствие задержки селевой массы  в сужении русла, на крутых поворотах, в местах резкого уменьшения уклона. Склонность селевого потока двигаться  последовательными валами связана  не только с заторами, но также с  неодновременным поступлением воды и рыхлого материала из различных  очагов, с обрушением породы со склонов  и, наконец, с заклиниванием крупных  валунов и скальных обломков в  сужениях. Именно при прорывах заторов  происходят самые значительные деформации русла. Порой основное русло становится неузнаваемым или оказывается полностью  занесенным, и вырабатывается новое  русло.

3. Обвалы

Обвал - быстрое перемещение  масс горных пород, образующих преимущественно  крутые склоны долин. При падении  оторвавшаяся от склона масса пород  разбивается на отдельные глыбы, которые, в свою очередь, дробясь  на более мелкие части, засыпают дно  долины. Если по долине протекала река, то обвалившиеся массы, образуя запруду, дают начало долинному озеру. Обвалы склонов речных долин вызываются подмывом реки, особенно в половодье. В высокогорных областях причиной обвалов  обычно служат появляющиеся трещины, которые, пропитываясь водой (и особенно при  замерзании воды), увеличиваются в  ширину и глубину до тех пор, пока отделяемая трещиной масса от какого-нибудь толчка (землетрясение) или после  сильного дождя или же какой-нибудь иной причины, иногда искусственной (например, проведение железнодорожной выемки или карьера у подножья склона), не преодолеет сопротивления удерживающих ее пород и не обрушится в долину. Величина обвала варьирует в самых  широких пределах, начиная от обрушения  от склонов небольших обломков пород, которые, накапливаясь на более пологих  участках склонов, образуют т. н. осыпи, и до обвала огромных масс, измеряемых млн. м3, представляющих в культурных странах огромные бедствия. У подножья всех крутых склонов гор всегда можно  видеть обвалившиеся сверху камни, причем в участках, особо благоприятных  для накопления их, эти камни покрывают сплошь иногда значительные площади.

При проектировке железнодорожной  трасы в горах необходимо особо  внимательно выяснять участки, неблагополучные  по обвалам, и, если можно, их обходить. При закладке в склонах карьеров и проведении выемок всегда следует  производить осмотр всего склона, изучая характер и напластование  пород, направление трещин, отдельностей, чтобы разработка карьера не нарушила устойчивости вышележащих пород. При  проведении дорог особо крутые склоны закладываются штучным камнем насухо или на цементе.