книги из ГПНТБ / Снежные лавины (прогноз и защита) [сб. ст

Кроме того , в горах Станового нагорья одной из причин возникновения лавин могут быть землетрясения,однако, они относятся к разряду "случайных" явлении /Лавиноопасные районы

СССР, IS 70/. Очевидно, что сход таких лавин подготавливается предшествующими метеорологическими условиями и процессами, происходящими внутри снежной толщи. К сожалению, мы не распо­ лагаем фактическим материалом по этому вопросу в подтвержде­ ние 3iHx предположений.

Имеющиеся сведения о лавинах, анализ климатических ус­ ловии лазинообразования,геоморфологических и геоботанических

признаков лавинной опасности дают возможность судить о часто­ те схода лавин и позволяют несколько осредненно выделить че­ тыре градации повторяемости лавин.

I . Лавины частой повторяемости сходят ежегодно или не­

сколько раз за зимний период в водораздельных зонах хребтов, на крутых стенках каров и цирков. Лавины не спускаются на дно долин, останавливаясь в средней части склона, на дне цирка

с крутых склонов и достигают дна долин на абс.высоте до 600800 м.

4 . Лавины исключительно редкой повторяемости сходят реже одного раза в 50 лет при катастрофической метеорологической ситуации. Такие лавины дают максимальную дальность выброса, возможную при современных климатических условиях.

Таким образом, по морфологии скегосборного бассейна и пути схода лавины в горах Станового нагорья выделяются IJосо­ бы, возникающие на нерасчлененных склонах с отрывом и скольже­ нием снежных масс по всей поверхности склона к1% от всех оиследованных лавинных комплексов); 2) лавины из деформирован­ ных каров (1% ); 3) прыгающие лотковые лавины со свободным па­ дением снежных масс после прохождения уступа {.2%)-, 4)лотковые лавины из эрозионных Ерезов 1,16$ от всех обследованных лавинных комплексов); 5) лотковые лавины из денудационных воронок (.80$).

По генезису выделены сухие и мокрые лавины. В группе сухих лавин преобладают лавины,возникающие в результате суб -

50

лимационного диафтореза (январь - март; , несколько меньшее место занимают лавины из свежевыпавшего и ыетелевого снега

(март -ап рель;.

Б группе мокрых лавин преобладают инсоляционные лавины, возникающие в результате радиационных оттепелей (апрель; и

адвекционные лавины, причиной образования которых считается проникновение тепла в глубь снежной толщи (апрель-май;.

Среди мокрых лавин особое место могли бы занять сверх­ мокрые лавины.возникающие в юнце мая, в период наиболее активного таяния. Эти лавины,называемые " гидронапорными"/Ак­

куратов, I9 6 0 /, состоят из перенасыщенных водой снежных масс и по своим свойствам окорее похожи на снежный сел ь. В иссле­ дуемых районах нам удалось обнаружить лишь следы подобных лавин, типа мелких склоновых селей.

Интенсивность лавинной деятельности, определяемая мощ­ ностью лавинных выносов, их объемом,разрушительно!: силой и дальностью выброса лавин, складывается из сочетания геомор­ фологических и метеорологических факторов.Если интенсивность лавинной деятельности условно выделить в три категории: силь­ ная,средняя и слабая, то исследованные территории можно харак­ теризовать средней и слабой интенсивностью.

В связи с тем, что исследуемые районы занимают обширные площади и простираются более чем на 200 км с запада на вос­ ток,наблюдаются некоторые различия лавинного режима. В Бай­ кальском и Верхне-Ангарском хребтах, вблизи оз.Байкал, ока­ зывающего известное влияние на окружающие его горные хребты,

выделяются два периода лавинной активности:зимний и весен­ ний. В зимний период сходят лавины сублимационного диафто­ реза и метелевые, а весной - лавины инсоляционные и адвекцион­ ные. Периоды лавинной опасности обличаются довольно большой продолжительностью с января по май, что составляет около 5

месяцев.

В Северо-Муйскоы.Южно-Муйском хребтах лавинная деятель­ ность достигает максимального развития в весенний период, в конце марта - начале апреля и продолжается до мая, что составляет около двух месяцев.

В Кодарском и Удоканском хребтах выделяются два периода лавинной активности в связи с большими абсолютными и относи­ тельными высотами, большей расчлененностью рельефа и повышен­ ной концентрацией твердых осадков.В зимник период вероятно

51

образование метелевых лавин, лавин из свежевыпавшего снега

исублимационного диафтореза, а также в результате ослабле­ ния прочностных связей под действием нагрузок.В весенний период наиболее возможно образование мокрых инсоляционных

иадвекционных лавин. По различным сведениям, период лавин­ ной опасности в этих районах весьма продолжительный - с января по май и составляет более 5 меояцев.

Поскольку во всех хребтах Станового нагорья, особенно в его западной и центральной частях, весьма активна селевая деятельность, нам показалось важным установить взаимосвязь селевых и лавинных явлений.Стало ясно, что лавины принимают

участие в формировании селевых потоков. Лавинные конусы вы­ носа часто подпруживают русла селенооных рек в узких боковых долинах и создают дополнительное снежное питание для селей ти­ па снеготаяния.С другой стороны,лавинные конусы слишком боль­ ших объемов могут регулировать сток и препятствовать образо­ ванию селей.

Проведенный анализ дает пространственно-временной прог­ ноз лавинной опасности, показывает широкое распространение лавин в этих районах, их значительную активность и повторяе­ мость. В связи с этим перед проектировщиками и изыскателя­ ми, осваивающими горные районы Северного Прибайкалья и Забай­ калья, стоят неотложные задачи по определению лавиноопасных

Во с к р е с е н с к и й С . С . Геоморфология Сибири. Изд-во МГУ, 1962.

Во с к р е с е н с к и й С . С . Склоны,их формиро­

вание и строение. "Вести.Моек, ун -та ",сер . г е о г р .,1969, выл. 3 .

52

4 -1 15 9

МЕТОДИКА ЛАВИННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Г.К.Тушинский.Е.С.Трошкина,М.Н.Лаптев

ИЗУЧЕНИЕ СТРАТИГРАФИЧЕСКИХ И ®ЗИК0-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СНЕГА ГОРНЫХ РАЙОНОВ ЕН>ОПЕИСКОИ ЧАСТИ СССР

РАЗЛИЧНОГО ТИПА ЛАЕИНООБРАЗОВАНИЯ

Снежный покров на поверхности Земли является своеобраз­ ным слоем осадочной горной породы, который отражает термиче­ ские и влажностные условия нижней части тропосферы. После от­ ложения атмосферных криоталлов снега на поверхности Земли ин­ тенсивно развивается диагенез, зависящий от погодных условии и запаса тепла и влаги в грунтах. Эти факторы географически обусловлены, поэтому в различных условиях формируется снежный покров с определенными структурными и текстурными особенностя­

ми, характерными для данной географической зоны .(Тушинский, 1958)

Стратиграфия снежного покрова - это фиксатор метеорологи ческих условии зимнего периода, а также интегрирующая величина процессов диагенеза или метаморфизма снега, которые тоже явля­ ются цроизводнои географических условий. Несмотря на то , что

1фисталлы снега весьма динамичны и претерпевают существенные кристаллографические изменения,в целом развитие воей снежной толщи зависит от режима тепло- и влагооборота в конкретных гео­ графических уоловиях, поэтому наши многолетние наблюдения, а

также других гляциологов /Э.Г.Коломыц,К.М.Рябцева и д р ./ под­ твердили, что кристаллическая структура, а отсюда и текстур­ ные особенности снежных разрезов, сохраняют наиболее сущест­ венные особенности в многолетнем режима. Маршрутные методы изучения снежного покрова,проводящиеся в конце зимнего оезо -

на до начала таяния,позволяют зафиксировать.наиболее харак­ терные особенности снежного покрова в конкретных географиче­ ских условиях. Однако необходимо принять во внимание, что стра­ тиграфия снега и ее эволюция изменяются не только цри смене

54

физико-географических зон или поясов, но даже в пределах одного

и того же ландшафта, чутко реагируют на фациальные изменения

микрорельефа, режима увлажнения и характера растительности. Поэтому при рассмотрении строения снежной толщи необходимо кон­ кретизировать географические условия и при сравнении особенно­

стей сопоставлять только однотипные разрезы.

Э.Г.Коломыц (.1966) и В.М.Котляков (.1968 ) выделяют два основннх типа снежного покрова,зависящих от степени континен-

тальнооти климата. Для районов с умеренно континентальной зимой (большая часть европейской территории СССР, Приморье,тихоокеан­ ское побережье Камчатки) характерно образование устойчивого снежного покрова большой мощности, с большим количеством ледя­

ных прослоек и развивающегося по типу уплотнения, которое цро-

исходит скачкообразно после каждого нового снегопада.Для райо­ нов с резко континентальным климатом,суровой и малоснежной

зимой (Средняя Сибирь, Якутия) характерно образование снежного покрова небольшой мощности, который ложится в первую половину зимы на промерзающую почву и не содержит ледяных включений.

Снежный покров развивается по типу разрыхления,этот горизонт глубинной изморози составляет 80-90$ всей толщи.

Рассмотренная общая схема стратиграфии снежного покрова может быть дополнена и конкретизирована нашими наблюдениями.

В горах Кольского полуострова (Хибинах) снежный покров отли­ чается монотонностью,тонковыраженной мелкой слоистостью.Слои

небольшой мощности, перерывы в накоплении фиксируются ветровы­ ми и радиационными корками. Для Хибинского снежного покрова характерна волокнистость, особенно четкая в верхних горизон­ тах. Глубинная изморозь некрупная, даже мелкая. На глубине 80-90 см был обнаружен горизонт со.слабовыраженными кристал­

лами глубинной изморози в смеси с среднезернистыми огранеными

ной формы; 10-15 - мелкозернистые кристаллы,смерзшиеся;

55

дается постепенное повышение температуры от поверхностных сло­ ев снега к грунту, где в течение всего холодного сезона она удерживается вблизи 0°С. Это приводит к тому, что температурные градиенты имеют постоянное направление и сравнительно небольшую величину (0 ,1 -0 ,2 град/см^, связанную со значительной мощностью снежной толщи Хибин. Постоянство направления миграции вещества обусловливает появление волокнистой текстуры снега, а малая величина градиентов определяет слабое развитие глубинной измо­ рози.

Характерная черта снежного покрова Хибин - высокая плот­ ность снега. Практически все слои, за исключением верхнего,

свежевыпавшего, снега, имеют плотность более 0 ,3 г/см^,которая постепенно увеличивается сверху вниз по разрезу.Незначитель­

ные колебания плотности в средней части толщи связаны с нали­ чием погребенных"снежных досок",имеющих широкое распространение

в ХибинаХоРаспределение плотностей по слоям снежного пшфова свидетельствует о том, что его развитие в этом районе идет по типу уплотнения.

Мелкозернистая в основном структура и значительная плот­ ность снега обусловливают его высокую твердость. Лишь верхние

слои снежной толщи имеют твердость менее 0 ,3 -к г/см ^ , а в ниж­ них двух третях разреза твердость снега колеблется от 0,3 до

0 ,5 кг/см^ и более. Погребенные "снежные доски” .отмечавшиеся по изменении? плотности, заметно влияют на колебания величины твердости снега в средней части разреза.

Силы сопротивления сдвигу,измеренные по контактам слоев, равномерно увеличиваются сверху вниз по разрезу и достигают

3?

наибольшей величины (.0,21 кг/см ^) в слоях с наиболее высокой плотностью и твердостью на высоте 20-30 см над грунтом.В то

же время верхние слои снега малой плотности и твердости обла­ дают весьма слабой сопротивляемостью сдвиговым усилиям по кон­ тактам между слоями (.0,02-0,04 к г/см ^ ;. Сопротивление сдвигу, также как и твердость, незначительно уменьшается в пригрунтовом нижнем слое,при этом плотность снега остается достаточно высо­ кой (.0,42 г/см 3 ; . Очевидно, уменьшение прочностных характери­ стик снега в нижнем слое связано не с выносом массы, а с появ­ лением кристаллов глубинной изморози и укреплением зерен.

При просмотре нескольких снежных разрезов Хибинского горного массива мы пришли к следующему выводу, что несмотря на отдельные местные отклонения в целом для этих районов характер­ но следующее:

I ; слабые текстурные различия в общем разрезе.Можно ска­ зать, что текстура вялая;

2) слои тонкие.разделенные небольшими ветровыми и радиа­ ционными корками;

3 ; характерно развитие волокнистости, которая создава­ лась вертикальными гроздьями снега ;

4 ; монотонность отроения снежной толщи определяет плавный

ход изменений физико-механических свойств снега сверху вниз по разрезу,осложняемый лишь погребенными"снежными досками";

шинец, абс, высота 900-1250 м ) показало, что текстурные особенности определяются здесь адвективным оплавлением зе­ рен снега.Глубокие оттепели фиксируются оплавленноеТью крис­ таллов и большой влажностью сформировавшихся в это время слоев снега. Повышенная влажность определяет серый цвет снега. Кристаллы мелкие,иногда чрезвычайно мелкие.В разрезах снежного покрова отсутствовала глубинная изморозь.Почва под снегом немерзлая.

Описание снежного шурфа (рис. 2 ;:

0-12 см - горизонт оплавленных льдистых,смерзшихся кристал­ лов среднезернистых и крупнозернистых.Небольшие ле­ дяные включения.Кристаллы смерзлись с травой;

58