Оползни, сели, обвалы

Другим видом природных опасных явлений и процессов, представляющих наибольшую опасность для населения, являются экзогенные геологические опасные явления и процессы, которые характерны для горных и пересеченных местностей и проявляются в виде таких явлений, как оползни, сели, обвалы, лавины.

Оползни — смещение масс горных пород вниз по склону под воздействием собственного веса и дополнительной нагрузки вследствие подмыва склона, переувлажнения, сейсмических толчков и иных процессов (ГОСТ Р22.0.03-95). Оползни образуются в различных породах в результате нарушения их равновесия или ослабления прочности. Они вы­зываются как естественными, так и искусственными (антро­погенными) причинами. К естественным причинам относятся увеличение крутизны склонов, подмыв их оснований морскими и речными водами, сейсмические толчки и др. Искусственными причинами являются разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерный вынос грунта, вырубка леса, неправильная агротехника склонных сельскохозяйственных угодий и т.п. С давних времен люди, селившиеся в горах и предгорьях, страдают от этих опасных геологических явлений. Согласно международной статистике до 80% современных оползней связано с антропогенными факторами. Достаточно полно эти опасные природные бедствия могут характеризовать примеры из истории ХХ века. В Италии в 1963 г. оползень объемом 240 млн. куб. м накрыл 5 городов, погубив при этом 3 тыс. человек.

Оползни, сели и обвалы на территории России имеют место в горных районах Кавказа, Урала, Восточной Сибири, Приморья, острова Сахалин, Курильских островов, Кольского полуострова, а также по берегам крупных рек. В 1982 г. селевой поток протяженностью 6 км и шириной 200 м обрушился на поселки Шивея и Аренда Читинской области. В результате были разрушены дома, автодорожные мосты, 28 усадеб, размыты и занесены 500 га посевных площадей, погибли люди и сельскохозяйственные животные. В 1989 г. оползни в Чечено-Ингушетии повлекли за собой повреждения в 82 населенных пунктах 2518 домов 44 школ, 4 детских садов, 60 объектов здравоохранения, культуры, торговли и бытового обслуживания.

По механизму оползневого процесса они подразделяются на оползни сдвига, выдавливания, вязкопластические, гидродинамического выноса, внезапного разжижения. Часто оползни имеют признаки комбинированного механизма.

По месту образования оползни бывают горными, подводными, снежными и искусственными при смещении земляных сооружений (котлованов, каналов, отвалов породы). Оползни происходят при крутизне склона 19⁰ и более. На глинистых грунтах при избыточном увлажнении они могут возникать и при крутизне 5- 7⁰ . Мощность оползней характеризуется объемом смещающихся пород, который может составлять от сотни до миллионов кубических метров.

По масштабам оползни подразделяются на крупные, средние и мелкомасштабные. Крупные оползни вызываются естественными причинами и образуются вдоль склонов на протяжении сотен метров. Их толщина достигает 10 – 20 м и более, при этом оползневое тело часто сохраняет свою монолитность. Средние и мелкомасштабные оползни имеют меньшие размеры и более характерны для антропогенных процессов. Масштаб оползней часто характеризуется вовлеченной в процесс площадью. В этом случае они подразделяются на грандиозные - 400 га и более, очень крупные - 400 – 200 га, крупные – 200 – 100 га, средние – 100 – 50 га, мелкие – 50 – 5 га и очень мелкие – до 5 га.

Скорость движения оползня в зависимости от условий может составлять величину от 0,06 м/год до 3 м/с. В зависимости от количественных показателей присутствия воды оползни делятся на сухие, слабовлажные, влажные и очень влажные.

Грозным геологическим явлением является сель. Это стремительный поток большой разрушительной силы, состоящий из смеси воды и рыхлообломочных пород, внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек в результате интенсивных дождей или бурного таяния снега, а также прорыва завалов и морен (ГОСТ 19179-73). Кроме того, сели могут вызываться землетрясениями и извержениями вулканов. Возникновению селей способствуют и антропогенные факторы, к которым относятся вырубки лесов и деградация почвенного покрова на горных склонах, подрывы горных пород при прокладке дорог, взрывные работы в карьерах, неправильная организация отвалов и повышенная загазованность воздуха, губительно действующая на почвенно-растительный покров. Степень опасности возникновения селей зависит от состава и строения горных пород, их способности к выветриванию, уровня антропогенного воздействия на район и степени его экологической деградации, а также вероятности возникновения явлений, служащих непосредственным побудителем селя.

Сели в основном характерны для селеопасных территорий, т.е. территорий, характеризуемых интенсивным развитием селевых процессов, представляющих опасность для людей, объектов экономики и окружающей природной среды (ГОСТ Р22.0.03-95). Основным элементом селеопасной территории является селевой бассейн – горная территория, охватывающая склоны, питающие сель продуктами разрушения горных пород, его истоки, все его русла, водосбор, а также район его воздействия. Процессы возникновения и развития селей находятся в зависимости от таких характеристик селевых бассейнов, как высота истоков, селеактивность, а также геологическое строение и эрозированность горных пород. По высоте селевых потоков бассейны подразделяются на высокогорные, среднегорные и низкогорные. По селеактивности бассейны подразделяются на три группы. Сильно селеносные бассейны характеризуются интенсивным образованием и наличием рыхлообломочного материала. Их селевая способность равна 15 – 35 тыс. куб. м выносов с 1 кв. км активной площади за один сель. Средне-селеносные бассейны характеризуются интенсивным процессом выветривания и эрозии. Их селевая способность значительно ниже и имеет величину в пределах 5 – 15 тыс. куб. м. Слабо-селеносные бассейны обладают менее интенсивным процессом выветривания и неразвитой гидрографической сетью с некоторой деформацией русла и склонов. Их селевая способность до 5 тыс. куб. м.

Сели для своего возникновения требуют совпадения по времени ряда условий: определенного, достаточно большого запаса продуктов разрушения горных пород, значительного объема воды для сноса со склонов селевого бассейна обломочного материала и крутого водостока.

Процесс образования и развития селей определяется тремя этапами:

• накоплением в руслах селевых бассейнов рыхлого материала за счет выветривания горных пород и горной эрозии;

• перемещением рыхлых пород материалов по горным руслам с повышенных участков в пониженные;

• сосредоточением селевых выносов в горных долинах.

При движении сель представляет собой сплошной поток из грязи, камней и воды. Селевые потоки могут переносить отдельные обломки горных пород массой 100 – 200 и более тонн. Передний фактор селевой волны образует «голову» селя, высота которой может достигать 25 м. Длина русел селей может составлять величину от нескольких десятков метров до нескольких десятков километров. Ширина селя определяется шириной русла и колеблется от 3 до 100 м и более. Глубина селевого потока достигает от 1,5 до 15 м. Скорость движения селей в среднем колеблется в пределах от 2 до 10 м/с и более. Продолжительность перемещения селей чаще всего составляет 1 – 3 ч., реже 8 ч. и более.

По мощности (объему) сели подразделяются на катастрофические, мощные, средней и малой мощности. Катастрофические сели характеризуются выносом материала более 1 млн. куб. м. Они случаются на земном шаре достаточно редко – один раз в 30 – 50 лет. Мощные сели характеризуются выносом материала объемом в 100 тыс. куб. м и более. Они возникают тоже редко. При селях средней мощности наблюдается вынос материала от 10 до 100 тыс. куб. м. Они бывают один раз в 2- 3 года. При селях слабой мощности вынос материала наблюдается незначительный и составляет величину менее 10 тыс. куб. м. Они возникают ежегодно, иногда несколько раз в год.

Обвал - еще одно опасное геологическое явление. Он представляет собой отрыв и падение больших масс горных пород на крутых и обрывистых склонах гор, речных долин и морских побережий, происходящих главным образом за счет ослабления связанности горных пород под влиянием процессов выветривания, деятельности поверхностных и подземных вод (ГОСТ Р22.0.03-95). Образованию обвалов способствуют геологическое строение местности, наличие на склонах трещин и зон дробления горных пород. Чаще всего (до 80%) современные обвалы связаны с антропогенным фактором. Они образуются в основном в результате неправильного проведения работ при строительстве и горных разработках.

По мощности обвального процесса обвалы подразделяют на крупные, средние и малые. Крупные обвалы характеризуются отрывом горных пород объемом от 10 млн. куб. м и более. При средних обвалах наблюдается падение масс горных пород объемом до 10 млн. куб. м. малые обвалы характерны незначительным объемом обвальных масс, которые могут составлять величину в несколько единиц или несколько десятков кубических метров.

Лавины – геокриологические опасные явления, характерны для горных и заполярных районов. Лавина – быстрое, внезапное движение снега и (или) льда вниз по крутым склонам гор, представляющее угрозу жизни и здоровью людей, наносящее ущерб объектам экономики и окружающей природной среде (ГОСТ Р22.0.03-95). Лавины обычно возникают на лавиноопасных территориях, где уклоны склонов достигают более 150, а мощность снежного покрова – 40 – 50 см и более.

Неизбежная разгрузка горных склонов от накопившихся на них снегов лавинами происходит в случаях:

• перегрузки склонов во время метели или в течение двух первых суток после окончания снегопада, когда силы сцепления между новым снегом и подстилающей поверхностью ничтожны (сухие лавины);

• при возникновении между нижней поверхностью снега и подстилающей поверхностью склона водной смазки во время оттепелей (мокрые лавины);

• при формировании в нижних частях снежной толщи горизонта разрыхления, вызываемого разницей температур верхнего и нижнего снежных слоев.

Объем низвергающейся массы снега может достигать 0,5 – 1 млн. куб. м, скорость потока – несколько десятков метров в секунду. При этом давление на препятствие доходит до 100 т на 1кв. м. Длина пути лавин составляет от сотен метров до нескольких километров, продолжительность снежного обвала может достигать нескольких минут.

Лавины из сухого снега движутся как единое тело обтекаемой формы и сопровождаются воздушной волной. Мокрые лавины имеют меньшую скорость и движутся в форме русловых потоков. Снежные лавины сходят периодически по одним и тем же путям.

Средняя повторяемость лавин на некоторых лавиноопасных территориях может порой доходить до 10 – 20 лавин в год. Условия, влияющие на повторяемость лавин и продолжительность сезона их схода, различны для разных климатических зон и разных высотных поясов.

Кроме снежных, возможны ледяные лавины. Как правило, они представляют собой обвалы льда с крутых висячих ледников в результате их постоянного движения вниз.

Основными поражающими факторами оползней, селей, обвалов, лавин являются удары движущихся масс горных пород и снега, а также заваливание этими массами свободного ранее пространства. В результате происходят разрушения зданий и сооружений, скрытие толщами пород и снега населенных пунктов, объектов хозяйства, сельскохозяйственных и лесных угодий, перекрытие русел рек и путепроводов, гибель людей и животных, изменение ландшафта. В частности, эти опасные геологические явления угрожают безопасности движения железнодорожных поездов и другого наземного транспорта в горной местности, разрушают и повреждают опоры мостов, рельсовые пути, покрытия автомобильных дорог, линии электропередач, связи, газо- и нефтепроводы, гидроэлектростанции, рудники и другие промышленные предприятия, горные селения. Существенный ущерб наносится сельскому хозяйству. Селевые потоки приводят к затоплению и завалам посевов сельскохозяйственных культур обломочными материалами на площадях в сотни и даже тысячи гектаров. Пахотные земли, расположенные ниже оползневых участков, часто заболачиваются. При этом происходят не только потери урожая, но и интенсивный процесс выбывания земель из сельскохозяйственного оборота.

Вторичными последствиями этих стихийных бедствий являются чрезвычайные ситуации, связанные с разрушением технологически опасных объектов и прерыванием хозяйственной деятельности.

Население, проживающее в оползне-, селе-, обвалоопасных районах, должны:

• знать очаги, возможные направления и основные характеристики этих опасных явлений;

• проводить мероприятия по укреплению домов и территорий;

• должны быть своевременно информированы опозневыми, селевыми станциями, гидрометеослужбой;

• при угрозе оползня, селя или обвала должны быть заблаговременно эвакуированы.

Перед оставлением дома или квартиры необходимо:

• наиболее ценное имущество, которое нельзя взять с собой, укрыть от воздействия влаги и грязи;

• двери, окна, вентиляционные и другие отверстия плотно закрыть, электричество, газ, водопровод выключить, легковоспламеняющиеся и ядовитые вещества удалить из дома и по возможности убрать в отдельные ямы или погреба.

В случае, если жители были предупреждены об уг­розе перед наступлением стихийного бедствия необходимо произвести экстренный самостоятельный выход в безопасное место. При этом об опасности должны предупреждаться близкие, соседи, все встреченные по­ходу люди. Для экстренного выхода необходимо знать пути движения и ближайшие безопасные места. Эти пути определяются и доводятся до населения заранее на основе прогно­за наиболее вероятных направлений прихода оползня (селя) к данному населенному пункту.

Естественными безопасными местами для экстренного выхода являются склоны гор и возвышенностей, которые не предрасположены оползневому процессу или между которыми проходит селеопасное направление. При подъеме на безопасные склоны нельзя использовать долины, ущелья и выемки, поскольку в них могут образоваться побочные русла основного селевого потока. В пути следует оказывать помощь больным, преста­релым, инвалидам, детям, ослабшим. Для передвижения при возможности используется личный транспорт, подвижная сельскохозяйственная техника, верховые и вьючные животные.

В случае, когда люди, здания и другие сооружения ока­зываются на направлении движущегося оползневого участка, следует, покинув помещения, передвинуться по возможности вверх и, действуя по обстановке, остерегаться при торможе­нии оползня скатывающихся с тыльной его части глыб, кам­ней, обломков конструкций, земляного вала, осыпей. Фрон­тальная зона оползня при остановке может быть смята и вздыблена. Она может также принять на себя надвиг непод­вижных пород. При высокой скорости возможен сильный толчок при остановке оползня. Все это представляет большую опасность для находящихся на оползне людей.

После окончания оползня, селя или обвала людям, перед этим покинувшим зону бедствия, убедившись в отсутствии повторной угрозы, следует в эту зону вернуться и немедленно приступить к розыску и извлечению пострадавших.