
книги из ГПНТБ / Снежные лавины (прогноз и защита) [сб. ст
.].pdf12-15 -среднезернистый, влажный, рыхлый; |
|
|
|||||
15-19 |
- белый,мелкозернистый,нёоплавленный; |
|
|
||||
19-25 |
- плотный, серый, средне- и мелкозернистые оплавлен |
||||||
25-46 |
- |
ные и смерзшиеся кристаллы; |
|
|
|||
мелкозернистый,очень рыхлый,белый.неоплавленный; |
|
||||||
46-50 |
- |
уплотненный, серый, мелкозернистый,кристаллы слегка |
|||||
50-64 |
|
смерзшиеся; |
|
|
|
||
см - |
свежевыпавший горизонт из мелких раздробленных |
|
|||||
|
|
снежинок» |
|
|
|
||
|
Температура снежной толщи почт* по всему разрезу имела |
||||||
нулевые |
значения и только в двух верхних слоях понижалась |
до |
|||||
-3 , -4°С . |
Плотность снега в целом возрастает сверху |
вниз |
по |
||||
разрезу |
от |
0 ,1 |
до 0,41 г/см 3 , |
однако на фоне общего |
увеличе |
||
ния наблюдавтся |
значительные |
колебания плотностей |
отдельных |
слоев,связанные со структурными особенностями и условиями формирования.Наиболее высокую плотность 10,3 - 0 ,4 г /см 3) имеют
слои, состоявшие из оплавленных, увлажненных кристаллов,сфор мировавшиеся во время оттепелей.Слои, состоящие из белого зер нистого неоплавленного снега,отложившиеся,очевидно, при низ ких температурах воздуха, имеют плотность 0 ,2 5 -0 ,3 г/см 3. Че редование более плотных,влажных слоев оплавленного среднезер нистого снега и рыхлых с малой влажностью слоев мелкозернисто го снега приводит к резким колебаниям механических характерис тик снега.
Слои, отложенные во время оттепелей,имеют высокую твер дость, от 0 ,5 кг/см^ и выше. В менее плотных и влажных слоях твердость снега уменьшается до 0,05 - 0 ,1 кг/см^.Аналогичные колебания хотя и с меньшей амплитудой,испытывают силы сопро тивления сдвигу. Плотные,влажные слои легко сдвигаются по кон такту с нижележащими рыхлыми слоями (.0,01-0,02 к г/ом ^ ). В то же время менее влажные рыхлые слои по нижним контактам оказыва
ются |
слегка примороженными к плотным , подстилающим их слоям, |
||
поэтому силы сопротивления сдвигу возрастают до |
0 ,0 4 - 0 ,06кг/ом^. |
||
Наиболее плотный (0,41 г/см 3 ) |
и прочный ) более |
0 ,5 кг/см^)ниж |
|
ний цригрунтовый слои снега, |
состоящий из крупных оплавленных |
||
и смерзшихся зерен с ледяными включениями. В связи с тем,что |
|||
снег приморожен к грунту,силы сопротивления сдвигу увеличи |
|||
ваются |
до 0,14 к г /си г . |
|
|
В целом снежный покров Карпат имеет меньшую плотность и более крупнозернистую структуру,чем снег Хибин. В связи с этим снижаются вое его прочностные характеристики. В то же время, в результате повышенной влажности , карпатский снег
60
70
00 |
я |
• » • |
.■. |
•. \ % *. ■. |
50
«
30 •А • • •
го
10
0
А •. |
• * .Ч |
|
■. А . |
• А • |
•* |
а .* ; |
* |
•*.' |
А • А • А -
АА * А
А* А ' А •А
А А А ■
А А А А
Рис.З. Стратиграфия и свойства снега Центрального Кавказа (уел.знаки на рис.1)
обладает значительной плаотичностью, что позволяет ему в виде причудливых шапок,грибов или ифлянд свисать с веток или
покрывать макушки карпатских елей.
Снежный покров Центрального Кавказа имел более сложные текстурные показатели. В снежных разрезах, сделанных на абс. высоте 2000 м, в пределах соснового леса, были отмечены боль шие стратиграфические различия; в одном и том же разрезе было много ледяных включений, радиационных и ветровых корок,боль шая дарреренциация слоев по крупности зерен и главное - нали чие двух горизонтов глубинной изморози. Приводим описание
снежного разреза ( рис. 3 ;;
0-15 см - плотный смерзшийся горизонт из среднезернистых 1фисталлов и глубинной изморози;
15-26 - разрыхленный, сыпучий из мелких кристаллов глубинной
2 6 - |
изморози и среднезернистых; |
27 - льдистая корка.радиационно-ветровая; |
|
27 - |
34 - рыхлый, сыпучий из кристаллов глубинной изморози и |
|
крупнозернистых; |
34-52 - белый горизонт, уплотненный, из мелкозернистых; 52-57 - плотный, смерзшийся,загрязненный,кристаллы,среднезер
57-60 |
нистые ; |
рыхлый, сыпучий из мелкозернистых |
кристаллов; |
- очень |
|||
60-65 |
см - свежевыпавший,обзерпенный. |
|
|
Температура снега, в основной массе, от -2 |
до -4 °0 и |
||
только |
нижние |
слои имеют нулевую температуру. |
|
l соответствии со структурной дифференциацией снежноц толщи изменяются и ее физико-механические свойства. В верти кальном разрезе отчетливо выделяются две зоны повышенной плот ности и прочности снега; в верхней части толщи под слоем свежевыпавшего снега и в нижних слоях над грунтом.Средняя по высоте часть разреза сложена рыхлыми и менее прочными слоями.
Верхняя зона повышенной плотности 10,3 г /см 3 со о т в е т ствует слоям мелкозернистого и среднезернистого смерзшегося
снега, имеющего твердость до 0,35 |
кг/см 2 и силы |
сопротивле |
||||
ния сдвщ у 0,04 - 0,05 кг/см 2 . Средняя часть толши сложена |
||||||
крупнозернистыми кристаллами глубинной изморози, |
слабо |
соеди |
||||
ненными друг |
с другом.В этом |
слое |
плотность |
снега понижается |
||
до 0 ,2 2 -0 ,2 5 |
г /см 3 , твердость |
резко падает |
до 0 ,0 5 -0 ,1 |
кг/см 2 , |
||
а силы сопротивления сдвигу достигают всего |
0 ,0 1 -0 ,0 2 |
кг/см 2 . |
||||
В пригрунтовом слое снега все его физико-механические ха |
||||||
рактеристики |
значительно повышаются (плотность до 0,36 |
г/см 3 , |
||||
твердость до |
0 ,5 кг/см 2 и выше,сопротивление сдвигу до |
|
||||
0,14 кг/см 2 ; |
несмотря на то ,что |
здесь развита |
глубинная |
изморозь» Очевидно, температурные уоловия снежной толщи были таковы, что кристаллы глубинной изморози достигли только сррднезернистой стадии развития,смерзлись между собой и были приморожены к грунту и находящейся внутри слоя ледяной корке.
Врезультате анализа многих снежных разрезов,сделанных
вразличных географических условиях, выяснилось, что каждый район характеризуется определенным сочетанием структурных особенностей и физико-механических свойств снега. Общий тип стратиграфического разреза снежной толщи обусловлен зональ ностью климата. На его фоне существуют более или менее замет ные вариации, отражающиеся в толщине слоев, некоторых коле баниях плотности и прочности снега. Эти вариации обусловли
ваются разнообразием микроусловий внутри района и связанными
с этим различиями в интенсивности процессов снегонакопления
и метаморфизма толщи.
Литература
Ко л о м ы ц Э . Г . Структура и режим снежной толши Западно-Сибирской таити. Л.^Наука’,1971.
Ко т л я к о в В. М. Снежный покров Земли и ледники.Л.,
Гидрометеоиздат,1968.
Лавиноопасные районы СССР. Под ред. Г.К.Тушинского. Изд-во
МГУ, 1970. |
|
|
||
Р я б ц е в |
а |
К. М. , |
Т у ш и н с к и й Г. К. Страти- |
|
1рафия снега как показатель особенностей природно |
||||
территориальных комплексов."Инф.об. о работах геогр. |
||||
ф-та МГУ", 1958, |
№ I . |
|
||
Т р о ш к и н а |
Е. С. |
. В о л о д и ч е в а |
Н. А. Изуче |
|
ние |
структуры снега. Сб."Материалы |
гляциологиче |
||
ских исследований СМГГ)", Хроника,обсуждения,1966, |
||||
№ 12, |
ротапринт. |
|
|
В.И.Кравцова
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛАВИН В НОРВЕГИИ
Во время прохождения научной стажировки в Норвегии в Институте географии Университета Осло в 1970/71 учебном го ду автор имел возможность детально познакомиться с состоя нием исследовании лавин и противолавинной службой Норвегии, принять непосредственное участие в работах норвежских специа листов по оценке лавинной опасности и выполнить оригиналь ные исследования по дешифрированию и картографированию лавинМатериалы оригинальных исследований не рассматриваются в на стоящей статье,он а имеет целью лишь охарактеризовать совре менное состояние лавинных исследований,их организацию и мето
дический уровень, исследования снежного покрова,непосредствен но связанные с изучением лавин, вопросы картографирования ла вин и защиты от них.
История и организация исследований лавин Норвегия относится к числу наиболее лавиноопасных райо
нов мира. Мощность снежного покрова в горных районах здесь всюду достаточна для образования лавин. Она повсеместно пре вышает I м ,достигая в горах западных районов 3 -5 м i до 8 й
на подветренных склонах массива Юотедальсбреен;. Столь боль шое количество снега в верхних частях склонов гор ежегодно обеспечивает условия для схода снежных лавин даже там,где по берегам фьордов и в нижних частях склонов нет онежного п о л о ва ( что является обычной картиной для приморских районов,где осадки выпадают преимущественно в жидком ви де;. Чередование твердых и жидких осадков в западных районах еще более усили вает возможность возникновения лавиноопасных ситуаций.В усло виях большой снежности распространение лавин по территории страны лимитируется лишь рельефом: увалистые и плосковершин ные низкогорные восточные районы с мягкими формами рельефа,
пологими склонами и слабым эрозионным расчленением - нелавино опасны, в то время как крутые склоны фьордов и альпийские гор -
64
ные районы западной и северной частей страны отличаются
очень большой лавинной опасностью.
Сведения о лавинах в давно заселенных западных райо нах,известные нам из литературных источников.относятся еще
к середине ХУШ в . Впервые лавины охарактеризованы в геогра фических описаниях священников, например в книге пастора Ганса Стрёма "Физическое и экономическое описание района Сёндмёр, принадлежащего к епархии Бергена в Норвегии",Сорё,
Г766 г . Эти описания представляют очень ценный материал:помимо детальных сведений о жертвах и убытках,причиненных ла винами, они подробно характеризуют погодные, и снежные усло вия, предшествовавшие схову лавин и дают своеобразный анализ причин лавинообразования.Эти и более поздние произведения
позволяют судить об объеме |
лавинных катастроф в прошлом (.рис. |
||||
I ) . В них сообщается, что в |
1679 г . в районе Саннмёре было |
||||
разрушено 20 хуторов и погибло 130 человек.Крупные лавины |
|||||
сходили в |
1755 |
г . Большая катастрофа разразилась в |
1868 г . , |
||
когда в районах |
Нордфьорд,Саннмёре и Ромсдаль погиб |
161 |
|||
человек. |
Более |
систематические сведения о жертвах имеются |
|||
для последнею столетия - погибло от лавин в 1880 г . - 20 |
|||||
человек, |
в 1881 |
г . - 60, в |
1895 г . - 24, в 1906 |
г . |
- 29, в |
1918 г . - 29 , |
в 1919 г . - |
31 человек /K am sli, |
1951/. |
||
Во многих районах лавины и теперь представляют |
серьезную |
опасность для жизни в горах и особенно для коммуникаций.Толь ко по газетным сообщениям с января по май 1971 г . в стране было зафиксировано более 70 случаев схода лавин, послужив ших причиной несчастных случаев, остановок движения транс порта,разрушения зданий и т .д . В последнее столетие, по офи
циальным статистическим данным,лавины ежегодно уносили 11-12 человеческих жизней.Несмотря на все это в Норвегии до сих пор не существует специальной службы или научно-исследова тельской организации, которая занималась бы этими проблема ми.
Работа по изучению снежных |
лавин была |
начата в 1948 г . |
в рамках Министерства сельского |
хозяйства, |
с целью выявления |
и разработки мероприятии по обеспечению безопасности от ла вин, уменьшению и устранению ущерба и бедствии,вызываемых ла винами. Важным звеном этой работы явилась регистрация извест ных мест схода лавин - картографирование лавин и составление их кадастра,содержащего описания всех отмеченных лавинных
65
5 -1 1 5 9
Рис.I. Число жертв от различных опасных природных явлений в Норвегии,зарегистрированных статистикой с 1871 по
1940 |
гг. (по Г.Рамсли). I- лавины; 2 - оползни; |
3 - |
обвалы. |
Рис.2. Размещение снегомерных станций,проводивших наблюде ния за развитием снежнойтолщи зимой 1967/68 гг.
66
очагов к сходивших по ним лавин. К IS53 г . Г.Рамоли были составлены карты лазин для района Мёре- ог-Ромсдаль, содержа щие сведения о нескольких сотнях лавин, а также рекомендации по противэлавинно:, защите, которые частично были проведены в жизнь.
впоследние годы работа над лавинными проблемами перешла
введение специально!, организации, занимающейся защитой населения от опасных природных явлении, - Правительственного фонда природных катастроф. Обследования лавинной опасности не ограничились западными районами, а захватили и другие райо ны - Сёрьфорд, где лавины угрожают города!.: Одда и Ейтна,Ло
фотенские острова, районы Сй верной Норвегии, особенно - Люнг-
ские Альпы,где лавины причиняют большие убытки ферма:.:.
В настоящее гремя исследования!/!!: лавин занимается неболь
шой коллектив уч. ни:: Института географии Университета Осло, работаюсцш. в тесно:.: контакте с Правительственным фондом при род :ых катастроф, который финансирует эти исследования.лазико-
гедог привлекает для консультации ряд организаций и служб - национальное управление железных дорог,Национальны! отдел шоссейных дорог, службы районного инженерного контроля неко торых округов,отдельные горнодобывающие предприятия,гидроэлек
тростанции и т .д .
Псе проводимые в Норвегии лавинные исследования имеют четко выраженный практический характеру ведутся, в основном,
в двух направлениях: а) картографирование к создание кадаст ра лавин; б) разработка мер зашиты от лаьин,проектирование двотиволавинных сооружений.Работы по крупномасштабному карто графированию лавин, начатые еще о IS48 г . , сейчас ведутся на новом уровне,поскольку появилась возможность использования в качестве основы новых топографических карт ы-ба 1:60 000, а
также новых материалов аэрофотосъемки. Педутся поиски в облас ти совершенствования содержания и методики составления карт лавин.
Для разработки мер защиты от лавин осуществляются экспе риментальные работы по изучению снежного покрова в зоне дейст вия защитных сооружений, в частности предназначенных для того,
чтобы предотвратить образование надувных козырьков. И те и другие работы сейчас ведутся вблизи поселка Оршта, в районе Мёре-ог-Ремсдаль, где по существу создан лавинный стационар и ежемесячно проводятся наблюдения за снежным покровом.
67
На отдельных предприятиях, например нефелиновом комби-
нате на о.Схернёйя,организуется и противолавинная олужба и начинаются работы по изучению режима лавинной деятельности. Предполагается постановка наблюдений метеорологических и за развитием снежной толщи с целью разработки критериев прогао-
за лавинной опасности.
Несмотря На немногочисленные оилы лавинные исследования
вНорвегии ведутся на достаточно выооком научном уровне, ко торый обеспечивается тесной связью и постоянными контактами норвежских ученых о швейцарским Институтом Ваисфлуйок в Да
восе . Четкая практическая направленность работ обеспечена тесной связью о так называемыми службами районных инженеров, которые консультативно разрешают или запрещают строитель ство зданий на лавиноопасных участках и обеспечивают возве дение противолавинных сооружений.
Кроме то го , в Норвегии проводятся систематические наб людения за снежным покровом,включая формирование и развитие снежной толщи, на 20 специализированных станциях.Ути наблю дения будут охарактеризованы ниже.Они, несомненно, имеют боль шое значение для исследовании лавин.
Отдельные работы, связанные с метелевым переносом снега и разработкой защитных противолавинных сооружении на шоссей ных и железных дорохах, выполнялись несколько лет назад также в Высшей технической школе в Тронхейме,но они носили кратковременный характер.
Работы более широкого научного плана - по геограудаи ла вин, изучению уоловии лавинообразования, режима схода,типов лавин, црогнозу лавинной опасности и т .п . - не ведутся.
Остро ощущается необходимость специальной организации, за нимающейся лавинными проблемами как в научно-теоретическом, так и в практическом плане. Усилия ученых сейчас направлены на создание такой организации.
Помимо научной и практической работы норвежские лавиноведы ведут активную просветительскую деятельность.Системати чески организуются лекции, выступления в печати, по радио и телевидению. В феврале 1971 г . по инициативе Совета снежных исследований для практических работников,сталкивающихся о лавинными проблемами, была проведена конференция в Оршта.
Цель этой конференции также заключалась в широком ознаком
68
лении заинтересованных лиц о проблемами защиты от лавин.
Исследования снежного докрова,связанные |
с |
изучением |
лавин |
|
|
Для решения цроблем, связанных со снегом, |
в |
том числе и |
со снежными лавинами, проводятся специальные наблюдения за |
снежным покровом. Их организует так называемый Норвежский со вет снежных исследований,учрежденный по взаимному согласова нию четырьмя заинтересованными институтами - Национальным уп равлением железных дорог, Правительственным фондом природных катастроф, Национальным отделом шоссейных дорог, норвежской службой водных ресурсов и электрификации, иовет снежных иссле довании должен организовывать различные практические мероприя тия, помогающие решению цроблем, связанных со снегом. Одна из первых задач Совета заключалась в организации сети станций по исследованию снежного покрова,проводящих наблюдения за раз витием снежной толщи в течение зимнего периода в различных районах. Такие станции начали функционировать с 1965 г .и по их материалам подготовлено и издано несколько отчетов о наб
людениях за снегом. Зимой 1965-66гг работали 13 |
станций в |
||||
равнинных и горных районах южной части страны, |
|
в 1966-67гг. - |
|||
20 станций,18 из которых расположены в южной, |
а |
две - в се |
|||
верной части Норвегии, в Финнмарке (рис. 2 ) . |
Эти станции |
||||
действуют и оейчао. Все наблюдения можно разбить на две |
|||||
группы - |
ежедневные и периодические. Первая включает прежде |
||||
всего наблюдения за погодой (температурой воздуха,осадками, |
|||||
ветром ;. |
Наблюдения выполняются местными кителями-фермрами, |
||||
а специалисты по снегу |
инструктируют их и инспектируют их рабо |
||||
т у . Лишь на одной из |
станций (Мидтлегер в |
Хаукелифьелле; |
|||
установлен электрический самописец погоды. |
Ежедневные наблюде |
ния за снежным покровом состоят в определении общей мощ ности снега по рейке,установленной в центре площадки, и из мерении количества снега, выпавшего за последние 24 ч .(со б ранного на специальной подставке,установленной на поверхно сти площадки). Измеряется температура снега на поверхности и на глубине IQ и 30 см.Записываются замечания относительно характера снега на поверхности, его рыхлости и влажности, шероховатости поверхности. Измеряется также проницаемость
(сопротивление удару) поверхностных слоев с помощью зонда.
69
5" -1 1 5 9