Характеристики и эффективность противоселевых сооружений

Использование противоселевых сооружений является одним из способов уменьшения возможного ущерба от воздействия селей. В более широком плане следует рассматривать весь спектр противоселевых мероприятий, среди которых весьма эффективными являются меры по предотвращению селей, а также по ликвидации возможностей их формирования, регулированию снеготаяния, засаживанием лесом склонов водосборов и др. Задержание селевых выносов может осуществляться устройством запруд (селезаградителей), плотин (дамб) или котлованов–наносоуловите-лей.

Меры по предотвращению селей

Одним из способов предотвращения селей является ликвидация искусственных или естественных водоемов, прорыв которых может привести к образованию селей, а также уменьшение водной составляющей селей. Мероприятия по ликвидации возможности формирования селей могут носить заблаговременный или оперативный характер. В короткие сроки (до суток) могут быть выполнены работы по опорожнению водоемов, плотины которых созданы искусственно или состоят изо льда. Работы по опорожнению озер, перемычки которых сложены талыми или мерзлыми рыхлообломочными породами, являются трудоемкими и могут быть выполнены заблаговременно. Заблаговременное опорожнение озер в неселеопасный период позволяет предотвращать сели и обеспечить сохранность коммуникаций и гидротехнических сооружений.

Обвалы

Обвал  это отрыв и катастрофическое падение больших масс горных пород, их опрокидывание, дробление и скатывание на крутых и обрывистых склонах.

Образованию обвала предшествует возникновение трещин, по которым потом происходит отрыв и обрушение блока породы.

Таким образом, обваливание есть перемещение обломков горных пород по склону под воздействием силы тяжести. Для того, чтобы произошел обвал, необходимы два условия: потеря блоком или обломком породы связи (сцепления) с массивом горных пород, слагающих склон, и значительный уклон поверхности склона. Наклон поверхности должен быть настолько велик, чтобы обломок не мог удерживаться, т.е. сохранять свое положение на склоне. Для этого крутизна склона должна превышать 35 – 43 (угол естественного откоса сухих сыпучих тел).

Обвалы природного происхождения наблюдаются в горах, на морских берегах и обрывах речных долин.

В горах обвалы иногда принимают гигантские масштабы и происходят почти исключительно в скальных породах. Так, объем крупнейшего обвала (перешедшего в оползень)  Усойского на реке Мургаб (1911 г., Западный Памир) составил 2,2 км³, а его масса  около 7 млрд. т. В результате этого образовалась естественная плотина и Сарезское озеро. Если сравнить эту массу с ежегодным твердым выносом Волги (около 25 млн. т), то по масштабам обвал в долине Мургаба эквивалентен объему твердого материала, выносимого Волгой за 280 лет. В 1970 г. в Перу во время землетрясения произошло обрушение огромной массы горных пород, которые похоронили города Юнгай и Раноахири и 18 тыс. жителей.

В горах ослабление сил сцепления постоянно вызывается даже слабыми землетрясениями. Сейсмичность гор, а также предгорных равнин, всегда повышена по сравнению с платформенными равнинами. Землетрясения не только уменьшают силы сцепления, но и дают дополнительный, хотя и кратковременный, импульс к смещению горных масс по некоторой ослабленной плоскости или зоне. Во многих случаях, когда постепенно действующие процессы выветривания и эрозии еще далеко не успели завершить свою подготовительную работу, мощный сейсмический толчок вызывает обвал. Поэтому сильное землетрясение всегда сопровождается многочисленными обвалами. Толчок как бы сбрасывает на землю и неподготовленные к обвалу блоки. Огромное количество обвалов, больших и малых, было, например, зафиксировано при Гобийском землетрясении в 1959 г. и Муйском землетрясении в 1958 г. Крупная обвальная масса, раздробившись на множество крупных и мелких обломков, сохраняет инерцию движения и, достигнув подошвы склона, Известны случаи, когда обвальные массы продвигались на расстояние 7  12 км.

Обвалы склонов глубоких эрозионных или ледниковых долин перегораживают последние. Позади обвальных масс возникают завальные озера. Таковы завальные озера Рица и Кардывач на Кавказе, озеро Иссык, озеро на реке Большой Алмаатинке в Заилийском Алатау и огромное множество других озер в любом высоком (3  4 км) горном хребте.

Чаще всего (до 80 % случаев) современные обвалы связаны с антропогенными факторами. Они образуются в основном из–за технических погрешностей при строительстве и в горных разработках.

Обвалы характеризуются объемом падающих горных масс и масштабом (вовлеченные в процесс площади).

Предотвращение ущерба от обвалов заключается в постоянном наблюдении за участками местности, на которых могут произойти обвалы. При наличии признаков неустойчивого состояния породы, производится искусственный подрыв или укрепление этого опасного массива.