Виды косвенного ущерба

Гранулометрический состав твердой составляющей является одним из важнейших показателей селевых потоков, в значительной степени он определяет характер их движения и разрушительную силу. Обычно по гранулометрическому составу различают селевые потоки: грязевые, грязекаменные, каменно-грязевые, водо- каменные, водопесчаные, водопылеватые.

Вода в селевом потоке может  находиться в связном глинистыми частицами и свободном состоянии. Количество связанной воды в селевом потоке зависит от количества глинистых частиц, минерального состава и состава обменных катионов. Как установлено экспериментальными исследованиями, максимальное количество связной воды в состоянии покоя равно максимальной влажности набухания глинистого порошка. По состоянию воды различают несвязные и связные селевые потоки. Несвязные селевые потоки характеризуются турбулентным режимом движения, связные селевые потоки могут иметь ламинарный или турбулентный режим.

С точки зрения системного подхода, селевой процесс представляет собой многокомпонентную открытую эквиконечную систему, в которой проявление селевого потока следует рассматривать как результат действия всей системы. Эта система включает большое число факторов (компонентов).

Так, геологическое строение предопределяет потенциальную интенсивность проявления селей в данном водотоке, генетические особенности очагов их зарождения, гранулометрический и петрографический состав твердой составляющей.

Горные породы с жесткими связями  характеризуются высокими показателями прочностных свойств и большой сопротивляемостью к размыву и непосредственного участия в формировании селевых потоков, когда они находятся в коренном залегании, не 134 принимают. Горные породы без жестких связей в определенных условиях могут быть непосредственно вовлечены в селевой поток.

Влияние рельефа на характер и интенсивность  селевого процесса может быть прямым и косвенным. Прямое влияние на формирование селей оказывают уклоны русел рек, крутизна склонов, морфология долин. Косвенное воздействие рельефа проявляется в качестве одного из компонентов географической среды, в значительной мере определяющего характер и пространственное распределение поверхностных и подземных вод, растительного и животного мира.

В системе селевого процесса климатические  условия определяют в первую очередь особенности формирования жидкой составляющей селя.

Следует отметить, что большое значение в селевом процессе имеет состояние  почвенно-растительного покрова. Наличие  леса на горных склонах резко снижает  селеопасность территории. Кустарниковый и травяной покров также хорошо защищают горные склоны от эрозии.

Из механизмов зарождения селей  выделяют два основных типа: эрозионный и оползневой.

. При эрозионном Характере зарождения  селей высвобождение частицы  (нарушение связей с другими  частицами), сдвижение с места и перенос ее осуществляется водой или суспензией. При этом твердая фаза движется как во взвешенном, так и во влекомом состоянии. Скорость и характер движения твердой фазы зависят от размера и формы частиц. Мелкие частицы переносятся быстрее, чем крупные, а влекомые обломки перекатываются и скользят по дну.

При оползневом характере зарождения селей первоначальное сдвижение  твердой фазы (рыхлообломочного материала) происходит по одной поверхности в виде сплыва или оползня-потока без нарушения или со слабым нарушением структуры. По мере дальнейшего движения смещенного массива и поступления воды происходит нарушение структуры, и оплывина или оползень-поток переходит в состояние селевого потока, приобретая все характерные его черты.

Опасность селей — это угроза подверженности территории воздействию селевых потоков. При характеристике селевой опасности территории России приняты следующие основные показатели (критерии): пораженность территории селями, характеризуемая коэффициентом пораженное™, представляющая собой отношение площади селевых бассейнов к общей площади территории в

процентах; средний максимальный объем  единовременных выно-\\ сов селей; скорость движения селевых потоков; повторяемость  се- ^! лей (число случаев за 100 лет); разрушения, произведенные селевыми потоками. По первым двум показателям оценка селевой) опасности территорий производится в баллах (табл. 5.11).

Таблица 5.11

Селевая опасность территории, балл

Пораженность террито	Максимальный объем, тыс. м1 (балл)
рии, % (баллы)	более 500(3)	от 50 до 500(2)	менее 50(1)
Более 25(3)	6	5	4
5-25(2)	5	4	3
Менее 5(1)	4	3	2

 

А Максимальное количество баллов (5—6) характеризует чрезвычайно опасные территории; среднее — 4 балла — опасные и умеренно опасные; минимальное — 2—3 балла — мало и незначительно опасные.

Наиболее часто образуются сели дождевого питания, основным условием формирования которых является количество осадков, способных вызвать смыв продуктов разрушения горных, пород и вовлечь их в движение (табл. 5.12).

Таблица 5.12

Условия формирования дождевых селей

Районы России 1: ■	Суточные максимумы ливневых осадков, мм, при 20% обеспеченности	Минимальные суммы се- леформирующих  осадков, мм/суг
Северный Кавказ	50-70	20
Центральный Кавказ	50-70	20
Урал	30-40	20
Тянь-Шань	30-60	30-40
Памир — Алтай	30-60	13
Алтай и Саяны	30-50	20
Предбайкалье и Забайкалье	40-70	40
Горы северо-востока	30-60	—
Приморье	74-130	—
Приамурье	60-80	30
Камчатка	40-90	—
Сахалин	40-100	60

 

Основные параметры селевых  потоков приведены в таблице 5.13 136 

Основные параметры селевых  потоков

Таблица 5.13

Параметр	Значение
Плотность, кг/м3	(1,2-1,9) • 103
Вязкость, пуаз	4-20
Скорость движения в транзитных условиях, м/с:
для уклонов 10...27°	2,5-7,5
максимально возможная	14-16
Предельная крутизна прекращения движения, град	2-5
Высота селевого потока, м:
катастрофического	До 10
мощного	3-5
среднего	2,5
маломощного	1,5
Продолжительность, ч	0,5-70
Ширина потока на транзитных участках, м	5-70
Расход, м3/с	30-800
Повторяемость, лет	15-20
Размер крупных включений, м	3-4
Масса включений, т	200-300

 

Последствия воздействия селевого потока на различные объекты зависят от его основных параметров, к которым относятся: расход £?_с, м³/с; объем W_c, м³; скорость селевого потока V_c, м/с; дальность продвижения L_c, м, и размер включений, которые определяют величину гидравлического давления селевого потока на преграду (АР, Па):

АР=АР_ст + АР_тн. (5.28)

Здесь АР_СТ, Па, — среднее гидростатическое давление селевого потока на преграду, определяемое по формуле:

АР_СТ = 0,5gpA, . (5.29)

где р_с — средняя плотность селевого потока, кг/м³; И_с — глубина селевого потока, м.

Гидродинамическое давление селевого потока на здания и сооружения (Д.Рд_Ин, Па) равно

AP_WH = 0,5Cp_cVl (5.30)

137 

где С — коэффициент взаимодействия селевого потока с преградой (в зависимости от угла встречи потока с преградой р можно принять С — sin²p); V_c — скорость движения селевого потока, определяемая по эмпирической формуле:

F_c=ll,4/7_c^1/2(v₀sina)^i/3, (5.31)

где v₀ — относительная гидравлическая крупность вовлекаемых в поток материалов (0,7 < v₀ < 1,0); a — средний угол наклона селевого русла, град; Н_с — средняя глубина потока, м.

Для ориентировочной оценки величины h_c можно принять А_с = (1... 1,5) м для маломощного потока, h_c — (2...3) м — для сред- немощного и h_c = (3...5) м —для мощного селевого потока.

Суммарное давление селевого потока (АР ■ Ю^-5, Па), вызывающего разрушение объектов определенной степени

Степень повреждения объектов при  воздействии селевых потоков представлена в табл. 5.14.

Таблица 5.14

Объекты	Полное разрушение	Сильное разрушение	Среднее разрушение	Слабое разрушение
Здания со стальными и железобетонными каркасами	0,90-1,50	0,75-0,90	0,65-0,75	0,45-0,65
Здания с легким металлическим каркасом или бескаркасной конструкции	0,75-1,05	0,45-0,75	0,30-0,45	0,15-0,30
Здания из сборного железобетона	0,60-1,90	0,45-0,60	0,30-0,45	0,15-0,30
Кирпичцые здания, бескаркасные, с покрытием из железобетонных элементов,- малоэтажные	0,68-0,98	0,53-0,68	0,30-0,53 '	0,20—0,30
То же многоэтажные (три этажа и более )	0,53-0,68	0,38-0,53	0,23-0,38	0,15-0,23
Склады-навесы из железобетонных элементов	1,50-1,60	1,20-1,50	0,53-1,20	0,30-0,53
Административные многоэтажные здания с металлическим и железобетонным каркасом	0,75-0,90	0,60-0,75	0,45-0,60	0,30-0,45
Деревянные здания	0,30-0,45	0,18-0,30	0,12-0,18	0,09-0,12
Здания фидерной и трансформаторной подстанции из кирпича и блоков	0,90-1,20	0,60-0,90	0,30-0,60	0,15-0,30

 

 

Продолжение табл. 5.14

Объекты	Полное разрушение	Сильное разрушение	Среднее разрушение	Слабое разрушение
Здания ГЭС (монолитный железобетон)	4,50-5,00	3,00-4,50	1,50-3,00	0,75-1,50
Наземные стальные газгольдеры, резервуары для хранения нефте- и химпро- дуктов	0,60-0,68	0,45-0,60	0,30-0,45	0,23-0,30
Стальные и железобетонные подземные резервуары для нефте- и химпродуктов	3,00-3,20	1,50-3,00	1,05-1,50	0,60-1,05
Водонапорные башни	0,90-0,98	0,60-0,90	0,30-0,60	0,15-0,3
Воздушные линии низкого напряжения	2,50-2,60	1,50-2,50	0,90-1,50	0,60-0,90
То же высокого напряжения	1,05-1,13	0,75-1,05	0,45-0,75	0,38-0,45
Подземные стальные трубопроводы диаметром до 35 мм	30,0-34,0	23,0-30,0	15,0-23,0	9,0-15,0
То же, свыше 35 мм	15,0-18,0	9,0-15,0	5,50-9,00	3,00-5,50
Подземные чугунные и керамические трубопроводы	33,0-33,0	15,0-30,0	9,00-15,00	3,00-9,00
Трубопроводы на металлических и железобетонных эстакадах	0,75-0,90	0,60-0,75	0,50-0,60	0,30-0,50
Заглубленные сети коммунального хозяйства (водопровод, газопровод, канализация)	23,0-25,0	15,0-23,0	6,00-15,00	2,50-6,00
Радиорелейные линии те- лефонно-телеграфной  связи	1,80-1,90	1,05-1,80	0,75-1,05	0,45-0,75
Воздушные линии теле- фонно-телеграфной  связи	1,50-1,70	0,90-1,50	0,60-0,90	0,30-0,60
Кабельные подземные линии связи	1,60-1,80	1,00-1,60	0,65-1,00	0,40-0,65
Мосты из металла и железобетона пролетом до 50 м	3,80-4,50	3,00—3,80	2,30-3,00	1,50-2,30
Деревянные мосты	2,50-3,00	1,60-2,50	0,90-1,60	0,60-0,90
. Земляные плотины	15,0-20,0	12,0-15,0	10,0-12,0	3,0-10,0
Бетонные плотины	150	75,0-140,0	30,0-75,0	5,0-30,0