Оценка последствий схода селей и лавин

Для прогнозирования последствий селей необходимы систематизация и анализ данных о последствиях всех селей, имевших место в нашей стране. Анализ селевой опасности с целью планирования и осуществления первоочередных противоселевых мероприятий должен проводиться систематически и охватывать все селеопасные территории страны.

Селевой поток представляет большую опасность благодаря значительной скорости продвижения (до 15 м/с) и большой разрушительной силе – его давление на препятствие достигает 12 т/м². Одним из основных условий возникновения селей на территории России является высокая норма дождевых осадков (табл. 2.17). Они в состоянии смыть продукты разрушения горных пород и вовлечь их в движущийся поток. В табл. 2.24 показана степень селеопасности для городов, расположенных в селеопасных районах России, с населением более 50 тыс. человек. Для большей части городов России реальна угроза регулярного схода маломощных селей и периодически возникающая (1 раз в 2–3 года) угроза схода селевых потоков средней мощности. Конус выноса таких селейне затрагивает большей части территории жилой застройки самих городов, но для них нельзя исключить и возможность возникновения более мощных селевых потоков. Основную угрозу селевые потоки представляют для небольших населенных пунктов, расположенных непосредственно в зоне конуса выноса селевых потоков.

Таблица 2.24

Степень селеопасности для городов России

Город	Численность населения, тыс. человек	Степень селеопасности
Новороссийск	180	Слабая
Сочи	342	То же
Туапсе	70	–»–
Георгиевск	70	–»–
Ессентуки	75	Значительная
Минеральные воды	80	Средняя
Пятигорск	130	То же
Нальчик	240	Значительная
Орджоникидзе	300	Слабая
Дербент	90	То же
Махачкала	340	–»–
Абакан	160	–»–
Минусинск	80	–»–
Кызыл	90	Средняя
Чита	380	Слабая

Основные показатели, характеризующие поражающее действие селя, и диапазон их применения приведены в табл. 2.25.

Таблица 2.25

Характеристика селевых процессов

Основные параметры селя	Диапазон возможных значений
Объем или мощность селя, м3	От 1,0 тыс. до 100 млн и более
Максимальный расход селевого потока, м3/с	От нескольких десятков до 2000
Скорость движения селя, м/ с	От 2 до 10
Продолжительность селя, ч	От 1 до 8
Высота вала «головы селя», м	От 2 до 25 м
Структурный состав селя (доля твердого материала в объеме потока), %	От 10 до 70
Плотность селевого потока, т/м3	От 1,1 до 2,5
Ширина селевого потока, м	От 3 до 150
Глубина селевого потока, м	От 1,5 до 15
Длина русла селей	От нескольких десятков метров до нескольких десятков километров
Максимальная сила удара селевого потока, т/м2	От 5 до 12
Повторяемость селя	От нескольких раз в году до одного раза в 30–50 лет
Максимальные размеры в поперечнике крупнообломочных включений, м	От 1 до 10 м
Вязкость селевых потоков (связных), П	От 3 до нескольких сотен
Предельная крутизна прекращения движения	2–5°

Окончание табл. 2.25

Основные параметры селя	Диапазон возможных значений
Расход, м3/с	30–800
Размер крупных включений, м	3–4
Масса включений, т	200–300

Поражающее действие селевого потока:

• непосредственное ударное воздействие селевой массы на человека;

• обтюрация дыхательных путей жидкой составляющей, приводящей к механической асфиксии, аспирации массы селя;

• разрушение зданий, сооружений и других объектов, в которых могут находиться люди;

• разрушение систем жизнеобеспечения.

Основными характеристиками селевого потока, которые определяют выбор и эффективность мероприятий по защите населения, являются время прихода головы селя в данный район, средняя глубина селя в объеме выносов.

При оценке поражающего действия селя необходимо учитывать:

• прогнозируемое время начала схода селя;

• время прихода головы селя;

• продолжительность схода селя;

• объем селевого потока;

• плотность селевой массы;

• скорость продвижения селя;

• глубину селевого потока;

• суммарное (эквивалентное) давление селевого потока;

• линейные размеры сечения селя в различных створах.

Для первого параметра особую значимость приобретают краткосрочные и оперативные прогнозы. Краткосрочные прогнозы составляются на 1–3 сут. по результатам анализа гидрологической и метеорологической обстановки в селеопасном районе. Этого времени достаточно для организации и проведения соответствующих защитных мероприятий.

Время прихода головы селя является расчетным и может быть определено, исходя из скорости селевого потока и расстояния от сигнального створа до защищаемого объекта. Это время составляет несколько десятков минут, реже – несколько часов. Параметр может быть включён в качестве показателя при формировании расчётных вариантов воздействия.

Продолжительность схода селя является расчётным параметром и может быть оценена через объём и максимальный расход прорывного паводка (водной составляющей селевого потока). Продолжительность селей колеблется от нескольких десятков минут до нескольких часов. Большинство зарегистрированных селей имели продолжительность 1–3 ч. Иногда сели могут проходить волнами (по 10–30 мин) с промежутками в несколько десятков минут.

Хотя перечисленные параметры в совокупности составляют временной показатель воздействия, в качестве основного при задании расчетных вариантов воздействия будет использоваться только время прихода головы селя.

Следующие пять показателей отражают интенсивность воздействия селевого потока. Первый – объем селевого потока – может быть рассчитан через объем паводка, длину селевого очага и его уклон. Как правило, суммарный объем селевого потока, т. е. объем водной и твердой составляющих, определяет тип селя и его разрушительное действие на сооружение. Для большинства селевых бассейнов России характерны сели малой и средней мощности с максимальным объемом селевого выноса, не превышающим нескольких десятков тысяч кубометров селевой массы. Этот показатель позволяет дать ориентировочную оценку устойчивости зданий и сооружений (табл. 2.21) и вероятности общих и смертельных потерь населения (табл. 2.26). Однако он не дает полного представления о степени разрушения сооружений, которые могут использоваться для защиты населения при сходе селя. Поэтому предполагается использовать этот показатель для оценки потерь населения при различных вариантах его укрытия, а также для первичного выбора комплекса защитных мероприятий при отсутствии информации об остальных расчетных показателях.

Плотность селевого потока зависит от состава твердой фракции селя. Она составляет не менее 100 кг/ м³ воды. При плотности горной породы 2,4–2,6 г/см³ плотность селевого потока 1,07–1,1 г/см³. Это минимальная плотность и она колеблется от 1,2 г/см³ (низковязкие селевые потоки) до 1,9 г/см³ (грязекаменные сели высокой вязкости).

Таблица 2.26