книги из ГПНТБ / Снежные лавины (прогноз и защита) [сб. ст
.].pdf/0 > |
- i |
' - . - а |
|
W |
- 4 |
|
- 5 |
□ |
- б |
Р ис.1. Схема контуров снежной лавины, вызванной минометным обстрелом: I - линия отрыва; 2 - боковые границы лавины; 3 - контуры отложенйй лавинного снега на 12-13 февраля 1971 г . ; 4 - контуры отложений лавин
ного снега на 17 июня 1971 гу 5 - контуры сплошных отло жений каменно-обломочного материала, залегающего на поверхности лавинного снега; 115,116,117 - номера лавинных очагов; П - лавиноопасный склон; А, Б, В - предполагаемые безопасные участки склона; 6 - площадка, где определялось количество камней 17 июня.
дилось некоторое количество продуктов выветривания. В
нижней части склона имеются задернованные места с травя
нистой растительностью и карликовыми березками. В отложе ниях лавинного снега прослеживался каменно-обломочный ма териал и растительный мусор.
Для количественной оценки некоторых характеристик ла вины 12-13 февраля ЦПЗ была произведена первач теодолитная
съемка контуров отложении лавинного сн ега .(Р и с. I . ) Дополнительные работы были выполнены 17 июня 1271 г .
сотрудниками Хибинской географической станции МГУ с учас
тием автора статьи. Нам предстояло провести повторную тео долитную съемку контуров отложений лавинного снега, конту-
40
ров сплошных каменных шлей,образовавшихся в результате вы таивания,установить местоположение линии отрыва и нанеоти на топографическую основу указанные величины. Местоположе ние линии отрыва определялось методом засечек о двух точек базиса, а контуры отложений обычным споообом. Геодезиче ские рейки устанавливались в характерных местах на четкориоующейся границе между лавинным и естественным снегом. Первый отличается брекчиевидной поверхностью, содержанием каменно-обломочного материала и растительного мусора. Ана
логично |
производилась съемка контуров |
сплошных каменных |
||
полей, |
залегающих на лавинном сн еге. |
|
|
|
|
По результатам съемки длина линии отрыва оказалась око |
|||
ло 2 |
,5 |
км. Судя по высоте линии отрыва, мощность |
снежного пок |
|
рова |
в |
среднем можно принять равной'1 ,5 |
м. Длину |
же полосы |
снежного покрова вниз по склону,образовавшего основную маосу отложений снега, в первом приближении можно принять 300 м. Следовательно, объем снежной лавины составит:
V=> 1 ,5 м-ХЗОО м х 2500 м л |
1125 тыо.и3. |
Полученную цифру нельзя считать |
точной, но она близка |
к достоверной величине и намного превышает величины ранее наблюдаемых объемов лавин в окрестностях г.Кировска,которые составляли не более 300 тыс. м3 .
Под очагами № 115,116 и 117 на 17 июня 1971 г . площадь
отложений лавинного снега была примерно равна 130 тыс. м2 . Поперек отложений бульдозерами для дороги была прорыта тран
шея .Высота снежных отложений достигала |
4 ,5 -5 ,0 м. Лавин |
||||||||
ный снег залегал на наметенном метелевом покрове высотой |
|||||||||
1 ,0 - 1,2 |
м. Толщина отложений лавинного снега у дороги, та |
||||||||
ким образом,была примерно равна 4 м. В среднем же по всей |
|||||||||
площади она составляет около 2 м. Исходя из этого ,н а |
i7 ию |
||||||||
ня |
1971 г . объем отложении равнялся: |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
V л 260 000 м3 . |
|
|
|
||
|
Верхний участок |
склона,занятый очагами № 115,116 |
и 117, |
||||||
в |
полосе |
300 м имеет Площадь окол о'210 |
тыс. м2 . Используя |
||||||
ранее принятую высоту снежного покрова |
1,5 |
м, вовлеченного |
|||||||
в |
лавинный поток, получаем объем: |
|
|
|
|
||||
|
|
Vc « |
210 |
000 м2 |
1 ,5 м |
~ 315 |
тыс.м3. |
|
|
|
Оказалось, |
что |
на 17 |
июня 1971 |
г . на указанной площади ■ |
||||
растаяло |
V - |
VQ |
55 |
тыс. м3 снега, т .е . около 17$. |
41
Вертикальный угол от передней границы отложений снега |
||
на линии отрыва |
составил 22°36*. Ему соответствует коэффи |
|
циент |
трения Ъ |
= i^ 2 2 °3 6 ' = 0,42 . Он оказался близким к |
Z мин |
для плоских склонов /Аккуратов, Красносельский,Ит- |
|
кин,1967/. |
|
|
Значительный интерес цредставляет воцроо о роли снежных |
лавин как о современном рельефообразующем факторе. На 17 июня 1971 г . площадь, занятая вытаявшим каменно-обломочным материа лом, залегающим на поверхности онега в виде сплошного поля, составляла около 47 тыс.м^, при средней толщине этих отложе ний около 15 см . Из этих данных получаетоя, что объем вытаяшего каменно-обломочного материала достигал 7 тыс. м3.Еоли условно принять, что распределение каменно-обломочного мате риала равномерно по глубине, то общий объем каменно-обломочно го материала,отложенного снежной лавиной на указанной площа ди окажется близким к 40 тыо. м3 .
За пределами контура сплошных отложений камней и мине |
|
рального мусора |
под лавинными очагами № 115,116 и 1Г7 га пло |
щади около 83 |
тыс.м^ на поверхности снега лежали мелкие |
камни. |
|
Важным вопросом являетоя выяснение возможности одновре |
менной разгрузки склонов от снега со всей площади лавинного очага. Используя данные об объемах лавин в Хибинах, Н.В.Пучкова /1 9 5 5 / предложила эмпирическую формулу для определения максимального объема лавины ( V макс ) : V
где А |
VMaKc=A F °?, |
|
Ш |
- численный коэффициент ( А я 1 2 ); |
F |
-площадь |
|
снегосборной чаоти лавинного очага. |
|
|
|
Структура этой Формулы указывает на то , |
что |
по мере |
увеличения площади снегосборного бассейна уменьшается веро ятность полной разгрузки склонов.
Мы считаем, что предположение о невозможности схода лавин со всей площади больших лавинных очагов необоснован но и может привести к существенному занижению расчетов ве роятных максимальных объемов лавин.
Максимальный объем лавины прежде всего определяется площадью той части лавинообора, с которой реально может сойти лавина:
42
где а. маи, |
V ма « |
= ad. макс &F |
> |
(2 . |
||
-наблюдаемая средняя максимальная мощность |
||||||
снежного покрова: |
a |
= Ф & - |
-коэффициент, |
характеризую- |
||
„ |
|
|
анайс |
|
|
|
щии вероятность превышения фактической мощности онешюго пок-
рова по сравнению с максимально наблюдаемой; |
сi Kp -расчетная |
критическая мощность снежного покрова; 6 = -^ |
-коэффициент, |
характеризующий вероятное соотношение плошади той части скло
нов, |
где возможен одновременный сход |
снега i. ' F<p |
; , ко |
|
всей |
площади лавиносбора |
F |
|
|
|
Коэффициенты а и |
6 следует |
назначать с |
учетом |
материалов статистической обработки результатов наблюдений за сходами лавин. При этом необходимо помнить, что объемы лавин зависят от морфологии лавинных очагов и окружающих участков местности, ориентации склонов относительно преобладающих сне говетровых потоков, а также ряда других факторов,определяющих максимально возможную критическую и фактическую мощности снежного покрова.
|
Литература |
|
А к к у р а т о в |
В . Н . |
К вопросу о генезисе пятни- |
отой мерзлоты в |
Хибинах. Сб. " Снег и лавины Хибин".М., |
|
Изд. МГУ, 1967, |
ротапринт. |
|
Ак к у р а т о в В . Н . Реликтовые пятна погребенного льда в Хибинском горном массиве. " Природа и хозяйотво
Севера". |
Тр. второй научн.конф. Сев.филиала В сес. г е о - |
||||
гр .об -в а |
СССР.Апатиты,1970. |
|
|
||
А к к у р а т о в |
В . Н . |
Борьба с |
лавинами на комбина |
||
те "Апатит". |
"Горный ж урн.",1960, |
№ 10. |
|||
А к к у р а т о в |
В . Н . . К р а с н о с е л ь с к и й |
||||
Э . Б . , И т к и н |
В . А . |
О дальности выброса |
|||
снежных лавин. Сб. "Снег и лавины Хибин".М., Изд. МГУ, |
|||||
1967, ротапринт. |
|
|
|
||
Б е л е н ь к и й |
Б . М . |
О вероятности лавин максималь - |
|||
ного объема в районе города |
Кировска (.Хибины;2 "Природа |
и хозяйство Севера. Тр. первой научн.конф.Сев.филиала Воес. геогр .об -в а СССР". Апатиты,1969.
43
Мя г к о в С . М . Аккумулятивные лавинные формы рельефа в Хибинах и пути использования их характери стик для определения границ лавиноопасных зон . Сб."Снег
илавины Хибин".М., Изд. МГУ,1967, ротапринт.
Пу ч к о в а Н . В . К вопросу определения рекима
лавин. "Уч.зап.МГПИ", т . 39,1959.
Н.А.Володичева,В.Г.Пеунов
ПРОСТРАНСТВЕШО-ВРШЕШОИ ПРОШОЗ ЛАВИННОЙ ОПАСНОСТИ В ГОРАХ СТАНОВОГО НАГОРЬЯ
Изучение лавинного режима в горах Станового нагорья началось в недавнее время в связи с перспективным освое нием этих районов,проектированием различных народнохозяйствен ных объектов и изысканиями по строительству Байкало-Амурской магистрали.
Сведения о лавинах иоследуемых территорий содержатся в работах многих авторов, которые дают качественную оценку лавинной деятельности. В последние годы появилось немало ра бот, содержащих количественные показатели. В результате ис следовании Г.К.Тушинский ®ыделил особый "сибирский" тип ла винного режима, характерный для внутриконтинентальных райо нов Сибири.
С 1966 г . по настоящее время в Проблемной лаборатории онежных лавин географического факультета МГУ организована специальная экспедиция по изучению снежнолавинного режима в горных хребтах Станового нагорья: Байкальском,Верхне-Ангар- с ком,Делюн-Ураяском, Северо-Муйс ком,Южно-Myйсном, Удоканс ком и Кодарском. Общая протяженность обследованных авторами горных долин превышает 2000 км.
Под лавинным режимом в данной работе понимаются не только периоды, частота и интенсивность лавинопроявления, но и при родные условия,создавшие необходимые предпосылки и вызвавшие движение снежных масс вниз по склону. Поэтому мы" даем харак теристики рельефа как одного из главных факторов в лавинообразовании, создающего определенный морфологический тип лавин,
и климатических условии,определяющих генетический тип лавин. В горах Станового нагорья,отличающихся большим многообра зием типов и форм рельефа, высокой сейсмичностью,активными экзогенными процессами, развитию которых способствует резко континентальный климат,своеобразными растительными формация ми, возникают благоприятные условия для схода лавин.
45
Оболедованным районам свойственна повышенная лавинная
активность, и лавинныи режим имеет некоторые черты,отдичаю щие их как от других горных районов, тая и внутри отдельных
хребтов.
Выявление отдельных лавинных очагов и оценка лавинной деятельности цроводилиоь путем исследования геоморфологиче ских и геоботанических признаков лавин /Думитрашко, 1 9 3 9 /,изу чения разных компонентов склоновых цроцеосов,анализа метеоро логических данных, проведения специальных онегосьемок и стра тиграфии снежной толщи.В процеосе работ широко применялись аэрометоды,включающие дешифрирование черно-белых аэрофотосним ков топографических и специальных зимних задетов,аэровизуаль ные наблюдения во воех горных хребтах , авиадесантные работы по проведению онегосъемки. Использование вертолета МИ-4 позволи ло проникнуть в самые отдаленные и труднодоступные участки и обследовать зоны формирования,зарождения,движения лавин и собственно лавинные отложения.
Анализ топографических крупномасштабных и дешифрирова ние аэроснимков позволили оценить морфологические особенно сти рельефа, выделить формы рельефа,наиболее способствующие сходу лавин, провеоти границы лавинных комплексов и целых зон лавинной активнооти.
На основании проведенных исследований составлена серия крупномасштабных карт для оценки лавинной опасности, щ>утиз-
ны склонов,глубины расчленения,снежно-лавинной обстановки.
В результате анализа и обобщения этих карт составлены карты оценки лавинной и оелевой опасности на исследованные горные районы.
В системе хребтов Станового нагорья преобладают горные цепи с резкораочлененным алышйоким рельефом, который подвер жен обработке эрозионными и денудационными процессами. Абсолют ные высоты достигают 1500-2800 м . Степень расчленения различ на и колеблетоя в пределах от 200-500 м в предгорьях и до
800-1000 м в водораздельных зонах. Среди островершинных цепей водораздельных гребней выделяетоя несколько уровней поверхно стей выравнивания Ц 4 0 0 ,1800,2000 и ).обнаруженных в Байкаль ском , в Верхне-Ангарском и Делюн-Уранском хребтах, в Кодере
/Думитрашко,1 9 3 9 /. Платообразные вершины поверхностей вырав нивания и оглаженные вершины междуречий способствуют пере распределению снежного покрова в результате ветровой и мете-
46
левой деятельности, что приводит к оголению плоских вершин и скоплению снежных масс в ветровой тени, в лавиносборах.
Альпийский рельеф с эрозионной и денудационной обра
боткой тлеет формы, наиболее благоприятные для схода лавин. Деформированные кары,денудационные воронки, эрозионные ложби-
ны стали составными частями лавинных комплексов. Анализ крутизны склонов,например в Северо-Муйском хребте.показал,
что 39# обследованной площади занимают склоны крутизной более 22 °, цри которой отмечен массовый сход лавин.
Лавинные комплексы в Северном Забайкалье занимают гля- циально-нивальные и эрозионно-денудационные дермы рельефа
разной степени зрелости,это определяет интенсивность лавин-
нои деятельности. Лавинные комплексы во всех горных хребтах Станового нагорья имеют исключительно хороню выраженные формы,
особенно зоны аккумуляции снега и пути движения лавин. Сне
госборные бассейны цредставлены в основном денудационными во ронками С более 70# лавинооборов), например в Байкальском хребте,и эрозионными врезами. Деформированные кары,ставшие лавиносборами, отмечены лишь в единичных случаях.
Пути схода лавин - лавинные лотки - заложены в основном по эрозионным врезам крутизной более 25 °. Густая сеть лавин
ных лотков позволяет выделить особый тип склонов,называемый лавинным /Воскресенский,1969/. В большинстве обследованных горных районов количество эрозионных врезов,ставших путями движения лавин, составляет 1-2 лотка на I км длины долины.
Лавинные конусы, однако, не всегда достаточно хорошо выражены в рельефе, что определяется частотой и интенсивностью
лавинной деятельности.
Слаборасчлененные.но довольно крутые ( более 2 2 °)склоны,
где еще не сформировались лавиносборы и лавинные лотки,могут стать участками образования снежных осовов. Однако этот тип лавин в горах Станового нагорья может возникать крайне редко,
так как склоны более чем на 55#’ покрыты каменными россыпями с весьма 'шероховатой"поверхностью скольжения,которая скорее препятствует движению снега, чем способствует его соскальзы ванию. Поэтому движение снежных масс по поверхности склонов,
покрытых курумами, маловероятно и реально возможно только в особенно многоснежные зимы. Тем более, что распределение снежного покрова на каменных россыпях очень неравномерно. Сте пень покрытия снежным покровом составляет не более 7 5 # ,даже
47
в конце зимы, а средняя высота снежного покрова 30-50 см.
Курумы |
играют важную роль в распределении снежного |
покрова, |
|
задерживая метелевый снег, который |
скапливается в |
расщелинах, |
|
плотно |
забивая их. |
|
|
Поверхность слаборасчлененных |
эрозионными процессами |
||
склонов |
часто бывает осложнена микроуступами, трещинами, |
выходами отдельных микроструктур и т.п..сформированными дея тельностью неотектонических процессов. Так как в есь район расположен в зоне 9-10-бальных землетрясении, то часть по
вторяющиеся землетрясения видоизменяют микрорельеф поверхно сти склонов. Это, в свою очередь, влияет на морфологический тип возникающих лавин. Уступы, а ниже их участки отвесных стен , расположенные на пути движения лавин, приводят к обра зованию прыгающих лавин,со свободным падением снежных маос. Прыгающие лавины наблюдались в Байкальском,Кодарском,Удоканском и других хребтах.
Б целом форш рельефа исследуемых районов благоприятству ют сходу лавин разных морфологических типов: осовов,лотковых лавин из денудационных воронок,эрозионных врезов,деформирован ных каров,прыгающих лавин. Но преобладают лишь лавины из дену дационных воронок. Однако только климатические условия опреде ляют периоды лавинной активности, частоту и в значительной степени интенсивность лавинной деятельности.
Известно, что лавины возникают при высоте снежного пок рова более 30 см /Преображенский,I9 6 0 /. В горах Станового нагорья высота снежного покрова достигает 100-150 см, в то время как в котловинах не бывает выше 25-30 см. Но распреде ление снежного покрова в горах очень неравномерно. Это обус ловлено орографическими особенностями территории с резкорасчле ненным альпийским рельефом и своеобразными условиями атмосфер ной циркуляции.
На наветренных склонах, подверженных действию часто по вторяющихся северо-западных ветров,снежный покров сдувается почти полностью и степень их покрытия составляет не более 25% Это приводит к выхолаживанию поверхности. В результате, в
снежной толще горизонт глубинной изморози часто или вообще отсутствует, или отличается небольшой ющностью (.10-15 смК Наибольшие высоты снежного покрова отмечены на подвет
ренных склонах. В местах образования снежных надувов или карнизов высота снежного покрова достш ает 200-250 см и более.
48
В среднем степень покрытия снегом составляет 95-100$. В высот
ном поясе 1800-2000 м, где |
чаще в сего происходит отрыв снежных |
масс и возникновение лавин, |
средняя высота снежного покрова |
равна 80-100 см. При этом в снежной толще происходит образо вание мощных горизонтов глубинной изморози (.50 см.) с ослаб ленными прочностными связями.
Максимум снегонакопления приходится на конец марта - на чало апреля.Этот период связан с вторжением циклонов в воздуш
ные массы с характерными для антициклонов типами погод, что
приводит к усилению ветровой деятельности, выпадению осадков, резким изменениям температуры воздуха и, как следствие этого ,
снежной толщи.
Благоприятная для лавинообразования метеорологическая
обстановка складывается во второй половине зимы и особенно в начале весеннего периода. В конце января в снежной толще уже сформирован горизонт глубинной изморози, и нарушение связей между кристаллами в результате температурной инверсии .резко го понижения температуры воздуха,обрушения снежного карниза и
т .п . приводит к возникновению лавин сублимационного диафгореза. Поэтому фактически конец января считается началом периода лавинной деятельности. Число известных случаев сошедших лавин в этот период не превышает десяти.
Массовый сход лавин начинается в конце марта - начале апреля и заканчивается к середине мая. Этот период можно было бы разделить на два этапа: первый захватывает конец марта - начало апреля,совпадает с максимумом в снегонакоплении и с ак тивизацией циклонической деятельности. На этом этапе возникают сухие лавины из рыхлого свежевыпавшего снега, метелевые лави ны из сухого комковатого снега или в виде снежных досок и,нагконец, лавины сублимационного диафтореза.
Второй этап массового схода лавин начинается с середины апреля и продолжается до середины мая. В это время сходят мок рые лавины,возникающие в результате радиационных оттепелей и весеннего снеготаяния.Снег в конусах выноса лавин, как правило, мокрый,комковатый, повышенной плотности.
Характеристика весеннего периода с массовым сходом лавин показывает, что это происходит в результате изменения метео рологических факторов и процессов перекристаллизации снежной толщи с образованием горизонтов глубинной изморози.
4-1159 |
49 |