Камней и минеральных частиц. Их количество может превышать половину объема всей воды, присутствующей в нем. - сель - внезапно появляется в бассейнах маленьких горных рек. Чаще всего основной причиной его возникновения является резкое таяние снега или интенсивные ливневые осадки.

Общие сведения

Консистенцией потока выступает промежуточное вещество между твердой и жидкой массой. Сель - это явление, которое носит относительно кратковременный характер и длится не более трех часов. Преимущественно возникает в небольших водотоках, длина которых не превышает 30 километров.

Характерные особенности

Скорость движения таких потоков находится в диапазоне от 2 до 6 метров в секунду. Этим обусловлено их разрушительное действие. Сель - это поток, который создает глубокие русла на своем пути. Они обычно содержат маленькие ручьи или бывают вовсе сухими. Компоненты, из которых состоит поток, скапливаются на равнинах перед горами. Для сели характерно движение в форме водяного вала его лобовой части. Чаще всего встречается ряд, который состоит из попеременно сменяющих друг друга валов. Когда сходит сель, последствия почти всегда представляют собой сильные изменения формы русла.

Причины появления

Сель - это бурное Поток может появиться из-за быстрого таяния ледников, сезонных снежных массивов или продолжительных и интенсивных ливневых осадков. Также причиной возникновения может послужить попадание огромного количества рыхлообломочных объектов в русло. в горной местности является одним из главных факторов появления бурного потока. В предотвращении возникновения сели большую роль играют деревья, так как их корни удерживают верхний слой почвы. В сухих логах с большим уклоном и в бассейнах малых горных рек разрушительные потоки появляются редко. Сели можно классифицировать. Различают обвально-оползневые, прорывные и эрозийные типы зарождения данного явления.

Очаги

Потенциальными местами для возникновения потока являются бассейн или участок русла, если в них накопилось большое количество рыхлообломочного материала. В группе риска также находятся территории, где созданы все условия для его скопления, и определенные области обводнений. Данные очаги имеют свою классификацию. Различают рытвины, врезы и места рассредоточенного образования потоков. Областью рассредоточенного селеобразования считаются крутые обнаженные участки, в которых скопилось большое количество сильно разрушенных горных пород. Такой очаг имеет разветвленную и густую сеть борозд. Непосредственно в них идет процесс формирования микроселей и образование продуктов выветривания. Затем все эти элементы объединяются в единое русло.

Селевая рытвина

Это явление представляет собой линейное образование, которое прорезает залесенные, задернованные и скальные склоны. Обычно они сложены тонкой корой выветривания. Такие рытвины характеризуются маленькой глубиной и протяженностью. Угол ее дна больше 15 градусов.

Врез

Данное явление представляет собой мощное образование, которое выработалось в массиве древних моренных отложений. Преимущественно входит в общую часть резких перегибов склона. Помимо этого, подобные врезы часто возникают на таких типах рельефа, как: обвальный, вулканогенный, оползневый и аккумулятивный. Размер селевых врезов значительно превышает рытвины. Также различаются их продольные профили. У врезов они имеют более плавные очертания, чем у рытвин. Максимальная глубина первого может превышать 100 метров. Площадь водосборов данного типа может достигать 60 километров, в то время как объем выносимого грунта одним потоком - 6 миллионов кубических метров.

Способы защиты

Сель (фото потока представлено в статье) обладает огромным разрушительным действием. Для борьбы с ними строятся специальные сооружения и проводятся мероприятия по закреплению растительного и почвенного покровов. Выбор способа защиты основывается на определении границ селевого бассейна. В идеале профилактические меры должны еще в самом начале зарождения потока останавливать и ослаблять его действие. Лесонасаждение на территории опасных участков считается самым радикальным методом. Этот прием способен разделить общий поток на отдельные струи, уменьшить общую массу воды и отрегулировать сток. В зоне опасности необходимо увеличивать устойчивость склонов, а также с помощью земляных валов и нагорных канав перехватывать и отводить сели. Наиболее эффективно использовать запруды в руслах. Они представляют собой сооружения из бетона и камня, задачей которых является задержка части твердых материалов потока. Запруды призваны направлять сель к менее подверженному разрыву берегу. Также действенным способом защиты вступает строительство направляющих дамб. Они способны направить поток в нужную сторону и значительно ослабить его воздействие.

Классификация

По высотному положению

По геоморфологическому строению бассейнов

По причинам возникновения

По степени насыщенности наносами и их фракционному составу

Грязевые сели

Грязекаменые сели

Водокаменные (наносоводные) сели

Возникновение

Иногда сели возникают в бассейнах небольших горных рек и сухих логов со значительными (не менее 0,10) уклонами тальвега и при наличии больших скоплений продуктов выветривания.

Характеристики

Сели характеризуются продвижением его лобовой части в форме вала из воды и наносов или чаще наличием ряда последовательно смещающихся валов. Прохождение селя сопровождается значительными переформированиями русла .

Селевые потоки

Селевые потоки сходящие с вулканов называют лахарами .

Средняя скорость движения селевых потоков 2-4 м/с, достигая 4-6 м/с, что обуславливает их большое разрушительное действие. На своем пути потоки прокладывают глубокие русла, которые в обычное время бывают сухими или содержат небольшие ручьи. Материал селей откладывается в предгорных равнинах.

Связные

К связным относят грязекаменные потоки , в которых вода практически не отделяется от твердой части. Они обладают большим объёмным весом (до 1,5-2,0 т/м3) и большой разрушительной силой. К несвязным относят водокаменные потоки. Вода переносит обломочный материал и по мере уменьшения скорости откладывает его в русле или в области конуса выноса на предгорной равнине. Объёмный вес водокаменных селей 1,2-1,5 т/м3.

В селевом бассейне выделяют следующие зоны:

1. Зона зарождения (питания)
2. Зона транзита
3. Зона аккумуляции.

Борьба с селями

Сели могут производить огромные разрушения. Борьба с селями ведется преимущественно путём закрепления почвенного и растительного покрова, строительства специальных гидротехнических сооружений.

Для борьбы с селями проводят профилактические меры и строительство инженерных сооружений. Применение тех или иных способов борьбы определяют зонами селевого бассейна. Профилактические меры принимают для предупреждения появления селя или ослабления его действия ещё в самом начале процесса. Наиболее радикальным средством является лесонасаждение на селеопасных горных склонах. Лес регулирует сток, уменьшает массу воды, рассекает потоки на отдельные ослабленные струи. В зоне водосбора нельзя вырубать лес и нарушать дерновый покров. Здесь же целесообразно повышать устойчивость склонов террасированием, перехватывать и отводить воду нагорными канавами, земляными валами. В руслах селей наибольший эффект дают запруды. Эти сооружения из камня и бетона, установленные поперек русла, задерживают сель и отбирают у него часть твердого материала. Полузапруды отжимают поток к берегу, который менее подвержен разрыву. Селеулавливатели применяют в виде котлованов и бассейнов, закладываемых на пути движения потоков; строят берегоукрепительные подпорные стенки, препятствующие размыву берегов русла и защищающие здания от ударной силы селя. Эффективны направляющие дамбы и селехранилища. Дамбы направляют поток в нужном направлении и ослабляют его действие. На участках населённых пунктов и отдельных сооружений, расположенных в зоне отложения пролювия, устраивают отводные каналы, направляющие дамбы, русло рек забирают в высокие каменные берега, ограничивающие растекание селевого потока. Для защиты дорожных сооружений наиболее рациональны селеспуски в виде железобетонных и каменных лотков, пропускающих сели над сооружениями или под ними.

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

• Селассие, Хайле
• Селедка астраханская

Смотреть что такое "Селевой поток" в других словарях:

Селевой поток - (сель) стремительный русловой поток, состоящий из смеси воды и обломков горных пород, внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек. С.п. характеризуется резким подъемом уровня, пульсационным (волновым) движением, кратковременностью… …

селевой поток - Обладающий большой разрушительной силой грязевый или грязекаменный бурный поток, внезапно возникающий в горах вследствие прорыва воды, накопленной в результате сильных ливней, интенсивного снеготаяния, прорыва озер или подвижек пульсирующих… … Словарь по географии

СЕЛЕВОЙ ПОТОК - сель (от араб, сайль бурный поток), бурный, внезапно возникающий паводок преим. в бассейнах горных рек, несущий большое кол во грязевых или грязекам. наносов. С. п. возникают в результате ливней или бурного снеготаяния; обладают большой разрушит … Большой энциклопедический политехнический словарь

селевой поток, сель - mudflow, debris flow СЕЛЕВОЙ ПОТОК, СЕЛЬ стремительный русловой поток, состоящий из смеси воды и обломков горных пород, внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек. С.п. характеризуется резким подъемом уровня, пульсационным (волновым)… …

сель (селевой поток) - Горный русловой поток, состоящий из смеси воды в связном (связана монодисперсными пылевато глинистыми частицами) или несвязном состоянии, обломков горных пород, остатков деревьев (при их наличии на пути движения селя). Примечание Наиболее часто … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

селевой очаг - mudflow original site СЕЛЕВОЙ ОЧАГ участок селевого бассейна, обычно в верховьях, где происходит зарождение селевого потока. При эрозионном и прорывном механизме зарождения с.о. фиксируется местом формирования селевой волны в русле, ниже которого … Селевые явления. Терминологический словарь

селевой бассейн - mudflow basin СЕЛЕВОЙ БАССЕЙН водосборный бассейн, в пределах которого формируются селевые потоки, а движение их происходит по главному руслу. С.б. служат водосборы мелких и средних водотоков (временных и постоянных) площадью от 1–2 до 100–200… … Селевые явления. Терминологический словарь

селевой - СЕЛЬ, я, м. Бурный грязе каменный поток, возникающий в горах во время сильных дождей или таяния снегов. С гор сошёл с. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

Очаг селевой - участок селевого бассейна, обычно в верховьях, где происходит зарождение селевого потока. При эрозионном и прорывном механизме зарождения О.с. фиксируется место формирования селевой волны в русле, ниже которого присутствуют непрерывные следы… … Словарь черезвычайных ситуаций

водоснежный поток - Селевой поток, представленный смесью снега с водой, а также обломками горных пород. Syn.: снежный сель … Словарь по географии

Сель (от арабского «сайль» - «бурный поток») водный, каменный или грязевой поток, возникающий в горах при разливе рек, таянии снегов или после выпадания большого количества осадков. Подобные условия характерны для большинства горных районов.

По составу селевой массы сели бывают грязекаменные, грязевые, водокаменные и вододресвяные, а по физическим типам - несвязные и связные. В несвязных селях транспортирующая среда для твёрдых включений - вода, а в связных - водногрунтовая смесь. Сели движутся по склонам со скоростью до 10 м/с и более, а объём масс достигает сотен тысяч, а иногда и миллионов кубометров, а масса 100-200 т.

Селевые потоки сметают всё на своём пути: разрушают дороги, строения и т.п. Для борьбы селями на наиболее опасных склонах устанавливают специальные сооружения и создают растительный покров, удерживающий почвенный слой на горных склонах.

Сель википедия
Поиск по сайту:

Понятие о селевых паводках

Условия, благоприятствующие возникновению селей. Своеобразным проявлением режима многих горных потоков являются так называемые селевые паводки. Селевые паводки отличаются от обычных интенсивных паводков весьма большим содержанием наносов различной крупности - от мельчайших песчинок до крупных камней и каменных глыб.

Наносов в селевых паводках содержится больше 200-300кг/м3. Поток с содержанием наносов больше 1000-1200кг/м3относится к оплывинам, так как при этом насыщении достигается почти верхний предел текучести. При попадании оплывин в русло реки, если при этом образуется завал в русле, может образоваться паводок, весьма сильно насыщенный наносами, и, следовательно, в этом случае селевой паводок окажется вызванным оплывиной или завалом в русле.

Таким образом, оплывина при известных условиях может трансформироваться в селевой паводок.

Возникновению селей благоприятствует: 1) наличие на водосборе больших асс твердого материала, являющегося продуктом разрушения горных пород; 2) крутые склоны долины и большие уклоны потока; 3) относительно небольшое количество атмосферных осадков при благоприятных условиях для интенсивных ливней или интенсивного снеготаяния.

Сочетание этих условий обеспечивает накопление в пределах водосбора, на склонах долины и в русле больших масс твердого материала и создает благоприятную обстановку для транспортировки продуктов разрушения горных пород водным потоком.

Сравнительная сухость района благоприятствует формированию селевых паводков, и, наоборот, обилие осадков способствует развитию на водосборе и склонах долины растительности, которая предохраняет почву от разрушения и затрудняет процесс смыва твердого материала с водосбора.

Длительность селевых паводков, как и обычных паводков, заключается в пределах от нескольких минут до нескольких часов в зависимости от продолжительности ливня, длины потока и скорости течения воды по склонам и руслу.

Типы селей и их основные характеристики

Все сели по механизму зарождения подразделяются на три типа: эрозионный, прорывной и обвально-оползневый.

При эрозионном вначале идет насыщение водною потока обломочным материалом за счет смыва и размыва прилегающего грунта, а затем уже формируется селевая волна. Прорывной характеризуется интенсивным процессом накопления воды, одновременно размываются горные породы, наступает предел и происходит прорыв водоема (озера, внутриледниковой емкости, водохранилища).

Селевая масса устремляется вниз по склону или руслу реки. При обвально-оползневом происходит срыв массы водонасыщенных горных пород (включая снег и лед). Насыщенность потока в этом случае близка к максимальной.

Каждому горному району свойственны свои причины возникновения селей.

Например, на Кавказе они происходят главным образом в результате дождей и ливней (85 %). В последние годы к естественным причинам формирования селей добавились техногенные факторы, нарушение правил и норм работы горнодобывающих предприятий, взрывы при прокладке дорог и строительстве других сооружений, порубки леса, неправильное ведение сельскохозяйственных работ и нарушение почвенно-растительного покрова.

При движении сель представляет собой сплошной поток грязи, камней и воды. Крутой передний фронт селевой волны высотой от 5 до 15 м образует «голову» селя. Максимальная высота вала водогрязевого потока иногда достигает 25 м.

Последствия селей и оползней

Сель - это внезапно формирующийся в руслах горных рек временный поток волы с большим содержанием камней, песка и других твердых материалов.

Причина возникновения селя - интенсивные и продолжительные ливни, быстрое таяние снега или ледников. Сель может образоваться и от обрушения в руслах рек большого количества рыхлого грунта.
В отличие от обычных потоков, сель движется, как правило, не непрерывно, а отдельными волнами.

Одновременно выносятся сотни тонн, а иногда и миллионы кубических метров вязкой массы. Размеры отдельных валунов и обломков достигают 3-4 м в диаметре.

При встрече с препятствиями сель переходит через них, продолжая наращивать свою энергию.
Обладая большой массой и высокой скоростью передвижения, до 15 км/ч, сели разрушают здания, дороги, гидротехнические и другие сооружения, выводят из строя линии связи и электропередачи, уничтожают сады, заливают пахотные земли, приводят к гибели людей и животных. Все это продолжается 1-3 часа. Время от возникновения селя в горах до момента выхода его в предгорье часто исчисляется 20-30 мин.

Для борьбы с селями закрепляют поверхность земли посадками леса, расширяют растительный покров на горных склонах, особенно в местах зарождения селя, периодически пропускают воду с горных водоемов, устраивают противоселевые плотины, дамбы и другие защитные сооружения.

Активное таяние снега понижают, устраивая дымовые завесы с помощью дымовых шашек. Через 15-20 мин после задымления температура приземного слоя воздуха понижается, и сток воды уменьшается наполовину.

Уровень воды, скопившейся в моренах (горных озерах) и селехранилищах, уменьшают с помощью насосных установок. Кроме того, в борьбе с селями широко применяют такие простейшие сооружения, как ваты, канавы и террасы с широким основанием.

Вдоль русел рек сооружают защитные и подпорные стенки, полузапруды и дамбы. Для своевременного принятия мер, организации надежной защиты населения первостепенное значение имеет четко организованная система оповещения и предупреждения.

В районах, которым угрожает сель, создается противоселевая служба. В ее задачи входят прогноз селя и информирование населения о времени его появления. При этом заранее предусматриваются маршрут, по которым население эвакуируется в более возвышенные места. Туда же, если позволяет время, угоняется скот и выводится техника.

В случае захвата человека движущимся потоком селя необходимо оказать ему помощь всеми имеющимися средствами. Такими средствами могут быть шесты, канаты или веревки. Выводить спасаемых людей из потока нужно по направлению потока с постепенным приближением к его краю.

Оползень - скользящее смешение земляных масс под действием собственного веса - происходит чаще всего по берегам рек и водоемов и на горных склонах. Объем пород, смещаемых при оползнях, находится в пределах от нескольких сот до многих миллионов и даже миллиардов кубометров.

Оползни вызываются различными причинами: подмывом пород водой, ослаблением их прочности вследствие выветривания или переувлажнения осадками и подземными водами, неразумной хозяйственной деятельностью человека и др.
Оползни могут разрушать населенные пункты, уничтожать сельскохозяйственные угодья, создавать опасность при эксплуатации карьеров и добыче полезных ископаемых, повреждать коммуникации, туннели, трубопроводы, телефонные и электрические сети, водохозяйственные сооружения, главным образом плотины.

Кроме того, они могут перегородить плотину, образовать завальное озеро и способствовать наводнениям. Таким образом, наносимый ими народнохозяйственный ущерб может быть значительным.
Наиболее действенной защитой от оползней является их предупреждение.

Оползень обычно начинается не внезапно. Вначале появляются трещины в грунте, разрывы дорог и береговых укреплений, смещаются здания, сооружения, телеграфные столбы, разрушаются подземные коммуникации.

При этом очень важно вовремя заметить эти первые признаки и составить правильный прогноз о дальнейшем развитии оползня. Следует также учитывать, что оползни движутся с максимальной скоростью лишь в начальный период, далее она постепенно снижается. На оползневых участках организуется постоянное наблюдение за перемещением грунтов, уровнем воды в колодцах, дренажных сооружениях, системах отвода сточных вод, буровых скважинах, реках, водохранилищах, за выпадением и стоком атмосферных осадков.

Особенно тщательно такое наблюдение организуется в весенне-осенний периоды, когда больше всего выпадает осадков. При возникновении оползня необходимо, во-первых, предупредить население, а во-вторых, по мере осложнения обстановки организовать эвакуацию населения в безопасные районы. В случае разрушения зданий и сооружений в результате селя или оползня проводятся спасательные работы, извлекают из-под завалов пострадавших, помогают людям выйти из опасной зоны.

Самые крупные сели в мировой истории

Самые крупные сели в истории

Прежде чем поведать о произошедших за последние годы крупнейших селевых потоков, которые нанесли огромный урон в разных странах, нужно разобраться, что представляет собой сель.

Сель – это большой поток, состоящий из воды и обломочных материалов различных горных пород, который формируется в русле реки.

Под влиянием таяния снега или обильных дождей русло переполняется, и огромный селевой поток начинает свое разрушительное действие. Так же схождению селевых потоков способствуют и землетрясения. Сели бывают различных видов, например, грязевые, водокаменные, грязекаменные, а так же связные и несвязные. Связные потоки наиболее опасны, так как состоят не просто из воды и обломочных материалов, но и водогрунтовой смеси.

Скорость такого сползающего потока достигает 10 м/с и несет в себе огромную разрушительную мощь. Тонны грязи накрывают собой сотни домов и поселков. Самые крупные сели в истории приходятся в основном на 2005-2008 годы. В этот период в Китае тогда произошло сразу два мощнейших селевых потока.

Первый сошел 10 июня 2005 года. В результате этой катастрофы была разрушена школа, более 50 домов, пострадало несколько деревень. Погибло много людей, включая 105 учащихся школы. Вторая волна селевого потока произошла 3 октября этого же года, в результате чего погибли курсанты академии полиции, которую накрыла собой волна грязи.

А 5 октября в Гватемале крупные сели полностью уничтожили поселок Пана бах. Число погибших вместе с без вести пропавшими в этой катастрофе достигло рекордных отметок и составило более 4 тысяч человек. Нанесенный ущерб оценивается в миллиарды долларов. В 2007 году селевым потоком на Камчатке было разрушено более половины национального парка «Долина гейзеров».

В результате катастрофы человеческих жертв, к счастью, удалось избежать, но зато парку был нанесен непоправимый урон. Разрушены взлетно-посадочные места, близлежащие строения, рельеф местности полностью изменился, а так же было затоплено 13 мощнейших гейзеров.

В 2008 году 8 сентября на Китай вновь обрушились тонны грязевой смеси селевого потока, который накрыл собой более 30 гектаров земли.

В результате этого были стерты с лица земли множество домов, городской рынок, а также склад местного хранилища угольных отходов. Количество жертв этой катастрофы составило 254 человека, так же числятся без вести пропавшие. Каждый год от схождения селей гибнут тысячи человек, разрушаются различные строения, дороги, наносится большой ущерб прилегающей территории, но люди научились бороться с этим стихийным бедствием. Чтобы снизить количество жертв и разрушений в наиболее опасных районах строятся специальные укрепительные сооружения.

При возрастающей вероятности схождения селевого потока проводят заблаговременную эвакуацию населения из опасных зон.

Ежегодно от стихийных бедствий гибнут миллионы людей, но побороть столь мощную силу природы, увы, невозможно. Остается только бороться с последствиями разрушительной силы катастроф.

Что такое сель? Описание, возникновение, угроза

Что такое сель?

Сель – это поток смеси из воды и породы различного происхождения.

Чаще всего сель возникает в горных, холмистых районах.

В таких потоках есть камни, глинистые частицы, глыбы.

Чаще всего селевые потоки образуются в результате выпадения обильных осадков, таяния снегов, ледников в горах.

Сель. Селевые потоки

Также причиной схода селя может стать землетрясение или извержение вулканов. По сути – это движение большой массы породы с одного места на другое в результате действия силы притяжения.

Сель может образоваться как на склоне горы, так и у ее подножия.

Считается самым опасным местом (селеопасное) на склонах, у основания холмов.

Сход селя предсказать невозможно.

Чаще всего это внезапное природное явление становится настоящим сюрпризом для человека.

Признаки селя

Но есть некоторые признаки зарождения селя : если двери в доме заклиниваются или начинают скрипеть; на плитках, кирпичах, шту-катурке появляются трещины;

На земле, дорожных покрытиях начинают появ-ляться трещины, вода прибывает в те места, где обычно ее не бывает, двигаются ограждения и дере-вья, возникает гул.

В таких случаях следует обратиться в службы по чрезвычайным ситуациям, уточнить информацию или же сообщить о своих подозрениях, принимать решительные меры по спасению своего имущества и жизней.

Размер угрозы

Обычно, имея поселения в таких районах, люди учитывают возможность схода селя , но все же считают, что беда обойдет их стороной.

Сель возникает внезапно и движется с большой скоростью.

От 10 м в секунду и более.

Период схода селя может быть различным: от 1 минуты до 10 часов, чаще всего происходит в несколько этапов.

Первая волна при сходе селя может достигать в высоту 15 метров.

Если сель образуется высоко в горах, у человека есть возможность среагировать на опасность и предпринять соответствующие меры внизу, однако часто это происшествие застает врасплох: гибнут туристы, пограничники, местные жители и просто зеваки, которые недооценивают опасность про сходе селя .

ОБЖ
7 класс

4.4. Сели и их характеристика

Сель , или селевой поток , - это бурный временный горный поток, состоящий из смеси воды и большого количества обломков горных пород - от глинистых частиц до крупных камней и глыб.

Сель возникает внезапно в бассейнах небольших горных рек.

Опытные туристы, путешествующие в горных районах, никогда не останавливаются на ночёвку в оврагах или поймах рек. (Пойма реки - это часть дна речной долины, покрываемая водой в половодье или во время паводков.) Путешественники знают, что в этих местах их может застать врасплох паводок или сель.

Селевой поток, несущийся с большой скоростью вниз по долине реки, подхватывает всё: валуны, деревья, различные горные породы. Это грозное явление возникает в горах с континентальным климатом, где резкие перепады температуры интенсивно разрушают горные породы и на склонах гор скапливается много продуктов разрушения (рыхлых пород).

Во время сильных ливней или дружного таяния снега рыхлые породы смываются образовавшейся водой и превращают водные потоки в грязевые или грязекаменные потоки - сели.

Формирование селей обусловлено сочетанием определённых условий: во-первых, наличием селеформирующих грунтов, которые являются источниками твёрдой составляющей селя; во-вторых, наличием источников интенсивного обводнения этих грунтов, а также достаточной крутизной склонов гор в этих местах.

Источниками твёрдой составляющей селевого потока могут быть рыхлообразные материалы горных пород, возникающие в результате осыпей, оползней и обвалов, а также завалы и загромождения, образовавшиеся предыдущими селями. Для высокогорных районов с развитыми ледниками источниками твёрдрй составляющей селей являются ледниковые отложения - морены. Они состоят из смеси самых разных обломков пород: от крупных глыб до песка и глины.

Источниками водного питания селей являются дожди и ливни, а в высокогорных районах - вода, образовавшаяся при интенсивном таянии ледников и снега, а также при прорыве ледниковых или моренных озёр.

Каждому горному району свойственны свои причины возникновения селей. Например, на Кавказе в 85% случаев сели происходят в результате обильных дождей.

При движении сель представляет собой сплошной поток грязи, камней и воды. Длина русла селя может быть от 10-15 м (микросель) до нескольких десятков километров.

Крутизна склона в верхней части составляет 25-30°, в нижней - 8-15°. При меньших уклонах движение селей затухает. Скорость движения селевого потока может достигать 35 км/ч. Крутой передний фронт селевой волны мощных и катастрофических селей может достигать шириной 5-15 м, маломощных - 1-2 м.

Ширина селевого потока колеблется от 3-5 до 50-100 м. Продолжительность селей колеблется от десятков минут до нескольких часов. Большинство зарегистрированных селей имели продолжительность 1-3 ч.

Иногда сели могут проходить волнами продолжительностью 10-30 мин, через небольшие промежутки времени.

Максимальный размер (в поперечнике) валунов и скальных обломков, выносимых селями, может быть 3-4 м и более.

Масса таких глыб может составлять до 300 т.

Для большинства селевых бассейнов России характерны сели малой и средней мощности. Крупные катастрофические сели в каждом отдельном районе - явление редкое, и их повторяемость составляет 1 - 3 случая за 100 лет.

Необходимо отметить, что в России до 20% территории находится в селеопасных зонах. На территории России зарегистрировано более 3 тыс селевых бассейнов.

Селевые потоки формируются в горах Кабардино-Балкарии, Северной Осетии, Дагестана, Камчатки, Приморья, Кольского полуострова и Урала.

Воздействие селевых потоков на различные сооружения зависит от суммарного объёма селевого выноса.

По этому признаку сели подразделяются на маломощные, среднемощные, мощные и катастрофические.

Суммарный объём селевого выноса составляет:

• в маломощном селе - 10 000 м3;
• в среднемощном селе - 20 000-100 000 м3;
• в мощном селе - 100 000-900 000 м3;
• в катастрофическом селе - более 1 000 000 м3.

От мощности селя зависит и характеристика воздействия селевых потоков на различные виды сооружений.

Маломощные селевые потоки могут вызвать частичную закупорку отверстий различных водопропускных сооружений. Среднемощные селевые потоки могут полностью блокировать отверстия водопропускных сооружений, повреждать и сносить бесфундаментные строения. Мощные селевые потоки несут в себе большую разрушительную силу, могут разрушать опоры мостов, каменные строения, дороги.

Катастрофические селевые потоки могут привести к разрушению целых строений, участков дорог, а также погребению различных сооружений под селевыми наносами.

Это интересно

Для примера рассмотрим последствия катастрофического селевого потока, обрушившегося в 1921 г. на бывшую столицу Казахстана город Алма-Ату. 8 июня 1921 г. весь день в предгорьях Алма-Аты шли ливневые дожди. Горы были закрыты тёмными тучами.

Это привело к образованию катастрофического селевого потока. Гигантский грязевой поток двигался с гор со скоростью 15 км/ч. Вал грязи и камней высотой до 5 м и шириной 200 м надвигался на город. Вес некоторых камней достигал 200 т. Вслед за первым грязевым потоком на город в течение часа обрушилось несколько селевых волн, следовавших одна за другой с незначительными интервалами. Общий объём селевого выноса составил более 1 млн м3 (общий вес камней, принесённых селем, составил более 3 млн т).

По имеющимся данным, в Алма-Ате в результате селя погибло более 500 человек, сотни получили травмы. Сель разрушил 65 жилых домов и 174 хозяйственные постройки. Алмаатинцам потребовалось немало сил и времени для восстановления города.

Проверьте себя

1. Сочетание каких условий необходимо для селевого потока?
2. Перечислите основные компоненты селевого потока.

   Реферат: Сели

3. Как подразделяются селевые потоки по мощности их воздействия на окружающую среду? Перечислите основные критерии, определяющие это деление.
4. Чем опасен селевой поток?

После уроков

Если вы когда-нибудь бывали на территории, где происходит сход селевых потоков, подготовьте небольшое сообщение на тему «Правила личной безопасности при сходе селей».

Можно это сделать также по рассказам очевидцев.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Кафедра инженерной геологии, оснований и фундаментов

Реферат

на тему: "Селевые потоки"

Выполнил:

студент группы ПЗ-119

Малико Елена

Проверил:

Проф. Передельский Л.В.

Ростов-на-Дону 2013г.

Глава 1. Общие сведения

1.1 Понятие сели

1.2 Генетическая классификация селевых явлений

Глава 2. Условия образования и развития селевых потоков

Глава 3. Селевые катастрофы

Глава 4. Защита территории и сооружений от селевых потоков

4.1 Профилактические меры

4.2 Инженерная защита

Список литературы

Глава 1. Общие сведения

1.1 Понятие сели

Сели (от араб, "сайль" - бурный поток) - это внезапные кратковременные горные потоки, состоящие из смеси твердого материала и воды. Сели возникают в результате обильных и продолжительных ливней, в период бурного таяния снегов и ледников, а также при прорыве плотин, запруд и т.д.

Сели - грозное явление природы, часто имеющее катастрофический характер. Огромная масса воды устремляется вниз по ущельям, смывая и захватывая по дороге элювий и делювий. В результате водный поток обогащается твердым материалом и превращается в грязекаменный поток.

В зоне действия селей существует постоянная угроза разрушения мостов, плотин, трубопроводов, зданий и сооружений в населенных пунктах, завала "грязекаменной массой многолетних насаждений, посевов и т.д. Районы, подверженные селям, называют селе - опасными.

Хорошо известен громадный селевой поток 8 июля 1921 г., внезапно вырвавшийся из горного ущелья на р. Малая Алмаатинка вблизи г. Алма-Ата и обрушившийся на город. Более 200 строений были сорваны с фундаментов и разрушены, погибло около 400 человек. На площадь города селем было вынесено 1,5 млн т грязекаменного материала.

Сели распространены во всех горных районах мира, кроме Антарктиды. В России к селеопасным районам относится 25% всей ее территории (Северный Кавказ - Кабардино-Балкария, Дагестан, Северная Осетия; Кольский полуостров, Саяны, Прибайкалье, Камчатка и др.). Классические районы распространения селей на территории СНГ - горные районы Средней Азии, Закавказья и Казахстана.

Характерными особенностями селей, помимо внезапности и кратковременности действия, являются пульсирующий характер движения (из-за образующихся заторов), очень большая скорость движения (до 10 м/с), высокая эродирующая и ударно-разрушительная способность, обусловленная наличием твердого материала. Объем отдельных глыб, увлеченных селевым потоком, может достигать более 60 м3, масса около 150 т, а энергия давления селя на препятствие - от 5 до 12 т на 1 м2.

Большое разрушительное воздействие селевых потоков обусловлено большими скоростями движения и наличием в них обломков горных пород. На своем пути сели часто прокладывают глубокие русла, которые в обычное время бывают сухими или содержат небольшие ручьи. Материал селей откладывается в предгорных равнинах. Полезные площади оказываются погребенными под толщей грязи, песка и камней.

Если принять эти свойства в качестве руководящих, к селевым или селеподобным явлениям помимо собственно селевых следует отнести потоки, в которых твердая составляющая представлена снегом и льдом, а также специфические потоки, формирующиеся в субаквальной среде. Опираясь на систематизацию основных типов селевых и селеподобных потоков с учетом среды проявления, вещественного состава и параметров. Выделены четыре группы потоков.

Собственно селевые - грязе- и водокаменные потоки, селевые паводки .

Параселевые, включающие водоснежные и водоледяные потоки . Твердая составляющая в них представлена почти исключительно снегом и льдом. Они отличаются от собственно селевых потоков значительно меньшей плотностью и слабой эрозионно-аккумулятивной деятельностью.

. Ультраселевые потоки : гигантские по масштабам (носят характер геологических катастроф), уникальны по условиям формирования.

. Квазиселевые потоки - селеподобные явления на дне морей и океанов, известные как мутьевые потоки. Масштабы их превосходят масштабы ультраселевых потоков на суше, а движение продолжается и на практически плоской поверхности абиссальных равнин. Включают два типа потоков - высокой и низкой плотности.

Рисунок 1. Дождевой сель.

.2 Генетическая классификация селевых явлений

Классы	Главный фактор формирования	Основные особенности распространения и режима		Причина и механизм зарождения
I. Сели зонального проявления	климатический (изменчивость гидрометеорологических элементов)	распространение повсеместное и носит зональный характер; сход селей систематический; пути схода относительно постоянны	1) дождевой	ливни и затяжные дожди, вызывающие размыв склонов и русла, оползни
			2) снеговой	интенсивное снеготаяние, вызывающее сдвиг переувлажненных снежных или грунтовых масс, прорыв снежных плотин
			3) ледниковый	интенсивное таяние снега и льда, вызывающее прорыв скоплений талых ледниковых вод, обрушение морен и льда
П. Сели регионального проявления	геологический (активные эндогенные процессы)	распространение ограничено областями наибольшей тектонической активности; сход селей эпизодический; пути схода не постоянны	4) вулканогенный	взрывные извержения вулканов, сопровождающиеся спуском кратерных озер, бурным снеготаянием и др.
			5) сейсмо - генный	землетрясения силой 8 баллов и выше, вызывающие срыв грунтовых масс со склонов
			6) лимно - генный	разрушение естественных озерных плотин, сопровождающееся размывом русла прорывной волной
Ш. Сели антропогенные	Хозяйственная деятельность (нарушение устойчивости горных ландшафтов)	Развиваются в об-ластях наибольшей хозяйственной нагрузки на горный ландшафт; частота схода повышена по сравнению с естественным фоном, реже носит эпизодический характер; характерно возникновение новых селевых бассейнов	7) антропогенный (техногенный)	складирование отвалов горных выработок на крутых склонах и их последующий размыв; сооружение некачественных земляных плотин и их разрушение и др.
			8) природ - но-антропогенный	сведение лесов и деградация луговой растительности вследствие нерациональной эксплуатации территории, развязывающие эрозионные и селевые процессы

2.1 Дождевой сель - один из генетических типов селей, образующийся в следствие ливней и длительных дождей. Механизм зарождения д. с. в большинстве случаев относится к эрозионному типу:

2.2 Снеговой сель - один из генетических типов селей, возникновение которого обусловлено процессами накопления и таяния снежного покрова и снежников.

Выделяются два вида с. с. - водоснежные потоки и снежниковые сели. Первый служит главным типом селевых явлений среднегорий субарктической зоны. Снежниковые сели распространены как в Субарктике, так и в альпийском и субнивальном поясах высокогорий умеренной зоны. Наиболее частый механизм их зарождения - прорыв временных запруд, образуемых русловыми и лавинными снежниками в сужениях долин. Такие прорывы формируют, как правило, водокаменные потоки или селевые паводки ; наиболее характерны для Субарктики. Второй, более редкий механизм зарождения снежниковых селей связан с накоплением (преимущественно путем лавинного сноса и выветривания) на уступах продольного профиля денудационных врезов и русел рыхлообломочной массы, которая при переувлажнении способна к самоистечению; при этом формируются грязекаменные потоки . Этот тип селей встречается в высокогорьях умеренной зоны. Главным импульсом, обеспечивающим сход с. с., служит интенсивное снеготаяние, иногда с участием дождей. Период схода с. с. в субарктической зоне приходится на весну, в высокогорьях умеренной зоны - на лето. По объему селевых выносов с. с относятся к группе средних.

2.3 Ледниковый сель - один из генетических типов селей, формирование которого связано с нарушением устойчивости ледниково-моренных комплексов, а жидкая составляющая образуется преимущественно за счет талых ледниковых вод.

Возникновение л. с. вызывается прорывом ледниково-подпрудных озер и внутриледниковых ёмкостей, а также оползанием или срывом моренных и ледяных масс.

По составу селевой массы л. с. могут быть водокаменными, грязекаменными, водоледяными.

Л. с. наиболее мощные сели высокогорий; зоны распространения их окаймляют области современного горного оледенения. Активизация л. с. характерна для этапа деградации оледенения, особенно для его начальных стадий.

Син.: гляциальный сель.

2.4 Вулканогенный сель - один из генетических типов селевых явлений , причиной образования которого служит извержение вулкана преимущественно взрывного типа. Механизм зарождения в. с. связан со спуском кратерных озер, с интенсивным таянием снега и льда и др.

В. с. - самые мощные среди всех типов селей суши (см. Ультраселевые потоки ). Длина их пути достигает 300 км, объем перемещенных обломочных масс - 500 млн/м³, толщина отложений 20 м.В. с. отличаются непостоянством пути схода; участвуют в формировании вулканогеннопролювиальных вулканов.В. с. - один из основных источников опасности при извержении вулканов.

2.5 Сейсмогенный сель - один из генетических типов селей, который вызывается землетрясением силой 8 баллов и выше. Зарождение с. с. связано со срывом грунтовых масс со склонов, иногда - с выбросом воды из горных озер. Вызванные землетрясением оплывины могут трансформироваться в селевой поток непосредственно, оползни и обвалы создают временные плотины, прорыв которых служит толчком для возникновения селя.С. с. - редкий тип селевых явлений , свойственный областям с высокой сейсмической активностью.

2.6 Лимногенный сель - один из генетических типов селей, возникновение которого связано с размывом естественных озерных плотин и спуском части или всего объема воды горного озера. Прорыво-опасные озера относятся к подпрудному (завальному) типу; они образуются в результате подпруживания реки обвалами, оползнями, потоками лавы, древними моренами ледников, конусами выноса боковых притоков. Подобные типы озер существуют сотни-первые тысячи лет и прорыв их подготавливается длительными процессами эволюции озерной плотины, включая суффозию и др.

Л. с. - редкий тип селей, характерный для высокогорий, активных в сейсмическом отношении.

К л. с. не относится также часть дождевых и снеговых типов селей, в формировании которых участвуют прорывы мелких эфемерных подпрудных озер в руслах рек; существование их ограничивается часами, реже - сутками.

2.7 Антропогенный сель - один из генетических типов селей, образование которых прямо связано с последствиями хозяйственной деятельности, кардинально изменяющими условия среды.

Очагами зарождения а. с. чаще всего служат отвалы и водохранилища; первые обеспечивают твердую составляющую селей, вторые - жидкую составляющую при прорыве. Повторяемость а. с. повышена по сравнению с повторяемостью селей природного генезиса, реже носит эпизодический характер; распространение локальное, включает и равнинные территории.

2.8 Природно-антропогенный сель - один из генетических типов селей, условия формирования которых связаны с ситуацией, при которой последствия хозяйственной деятельности служат толчком для изменения хода природных процессов и последующего развития селевых явлений. Как правило, причиной формирования п. - а. с. служат сведения лесов, деградация луговой растительности в горах вследствие перевыпаса, распашка крутых склонов; это приводит к усилению эрозии, возрастанию стока наносов, а затем к развитию селевых процессов . П-а. с. характеризуются высокой повторяемость . и низкой плотностью (часто господствуют селевые паводки ), обилием склоновых селевых бассейнов . Распространение п. - а. с. носит региональный характер, охватывая как территории, пережившие промышленную революцию, так и области древних цивилизаций.

Глава 2. Условия образования и развития селевых потоков

Основными условиями развития селевых потоков являются:

) большая площадь водосборного бассейна горной реки;

) накопление на водосборной площади и в руслах водотоков достаточного количества рыхлых продуктов выветривания;

) продолжительные обильные дожди после засушливого периода или бурное снеготаяние; реже - прорыв вод из естественных или искусственных водоемов (моренных озер, водохранилищ и др.).

Значительное влияние на образование селей может оказывать инженерно-хозяйственная деятельность человека, и в первую очередь оголение горных склонов путем хищнической вырубки лесов и уничтожения кустарников.

При инженерно-геологических изысканиях для строительства в селеопасных районах принято выделять (рис.26.6):

Зону формирования (питания) селей - верхнюю часть селевого бассейна, в пределах которой происходит накопление рыхлого материала;

Зону транзита (переноса) - ‘среднюю часть бассейна, где происходит движение селевого потока и его пополнение твердым материалом;

Зону отложения - нижнюю часть бассейна, в которой скорость движения селя резко уменьшается, транспортируемый материал отлагается в виде конусов выноса.

На начальных стадиях инженерно-геологических исследований необходимо установить степень опасности территории, намечаемой для строительного освоения. Ее оценивают по объему выноса материала после прохождения одного селевого потока (Г.И. Клио - рина, В.А. Осин и др., 1984). К первой степени опасности относят территории, где объемы выноса превышают 1 млн м3, ко второй - с объемами выноса от 0,5 до 1 млн м3 и к третьей - менее 0,5 млн м3.

Инженерно-геологические изыскания в селеопасных районах проводят в комплексе с инженерно-гидрометеорологическими изысканиями по согласованию с территориальной службой МПР России, ведущей мониторинг (наблюдение) селей в данном районе.

Сель, как и всякий паводок, связан в первую очередь с интенсивным стоком поверхностных (дождевых и талых) вод, которые размывают, смывают и переносят рыхлый материал, накапливающийся в водосборном бассейне горной реки, временного водотока или в какой-то их части. Известны примеры смешанного питания селевых паводков дождевыми и талыми водами. Наконец, селевые паводки возникают также при прорывах ледниковых (например, на р. Малой Алмаатинке в 1973 г.) и неледниковых озер и искусственных водоемов.

Как известно, водный баланс рек

Q = x - (z + u ).

Так как селевые явления кратковременны и развиваются в горных, т.е. резкопересеченных, местностях, испарение г и инфильтрация и в пределах водосборных бассейнов по сравнению с количеством поступающих дождевых и талых вод х ничтожно малы. Следовательно, расход наводка Q должен определяться количеством дождевых и талых вод, поступающих в водосборный бассейн, скоростью и одновременностью их добегания до главного водотока, на котором формируется сель.

Скорость и одновременность добегания вод до главного водотока определяются размерами и формой водосборного бассейна и уклонами поверхности его рельефа. Величина расходов при прочих равных условиях будет зависеть от размера бассейна и интенсивности осадков.

В условиях несимметричного бассейна (Рис. IV-3, б ) поверхностный сток будет зарегулирован, в створе п паводок будет нарастать постепенно, он может быть более продолжительным, но по своей величине (при других равных условиях) меньше, чем в симметричном бассейне.

Следовательно, климатические и часто микроклиматические условия водного питания горных рек, определяющие интенсивность стока поверхностных вод гидрологические условия, являются первым и важнейшим фактором формирования селевых паводков.

Большая живая разрушительная сила селей возникает под влиянием гравитационных сил, которые обусловливают перемещение огромных водокаменных и грязекаменных масс с большими скоростями. Действие этих сил характеризует энергию рельефа и пропорционально превышению водосборного бассейна над базисом эрозии и величине уклонов поверхности его рельефа.

Следовательно, геоморфологические условия являются вторым непременным фактором формирования селей.

Наблюдения показывают, что долину наиболее селеопасных рек можно разделить на три части.

Верхняя часть (верховья реки), где долина расширена и по форме представляет собой полуцирк с крутыми (от 30-40 до 50-60°), участками отвесными склонами, покрытыми осыпями, каменными россыпями, со следами обвалов, разнообразных оползневых подвижек. Склоны часто расчленены глубокими промоинами, оврагами и логами, по которым со всех сторон стекают дождевые и талые воды, образующие основной поток. Это главная часть водосборного бассейна реки, здесь в основном и формируется селевый паводок. Площадь этой части водосбора может быть различной - от нескольких квадратных километров до многих десятков квадратных километров.

Средняя (транзитная) часть долины, представляющая собой каньон, ущелье или узкую с крутыми и высокими склонами часть долины. Уклон русла реки сохраняется большим - до 25-30°. Река и в межень здесь часто занимает всё днище долины, стекая одним потоком или несколькими среди нагромождений глыб, валунов и более мелкого обломочного материала. В паводок насыщение потока обломочным материалом частично происходит и здесь за счет размыва русла реки, склонов долины и накоплений в их основании.

Нижняя (приустьевая) часть долины, постепенно переходящая в предгорную равнину или межгорную впадину. Эта часть долины представляет собой главным образом область выноса и накопления пролювиального материала. Здесь уклоны продольного профиля долины резко выполаживаются и живая сила потока ослабевает.

Такое строение долин характерно не для всех селеопасных горных рек и временных потоков, хотя наблюдается часто.

Известны примеры, когда средняя (транзитная) часть имеет небольшое протяжение или почти отсутствует. В таких случаях в формировании селевого паводка участвует вся долина.

Главная водосборная часть долины горной реки может располагаться на различных абсолютных и относительных высотах.

Для высокогорных бассейнов, расположенных выше верхней границы распространения леса, т.е. на отметках примерно выше 2500 м, характерно широкое распространение продуктов физического (морозного) выветривания, разнообразных коллювиальных накоплений в виде каменных россыпей, гряд, а также ледниковых (преимущественно моренных) отложений. В таких бассейнах при формировании селей наряду с дождевыми водами существенную роль играют талые воды ледников и снежников, а также прорывы вод из ледниковых озер. Сели, формирующиеся в таких бассейнах, очень опасны, они характеризуются большими объемами, расходами и огромной разрушающей силой.

В среднегорных бассейнах, располагающихся обычно на отметках от 1000-1200 до 2000-2500 м, наполнение паводков твердыми обломками происходит за счет размыва и смыва разнообразных образований - накоплений обвалов, осыпей, оползней, делювия, элювия, аллювия, реже моренных и водно-ледниковых. Формирование селевых паводков в таких бассейнах происходит главным образом за счет дождей ливневого характера. Сели здесь также достаточно опасны.

В низкогорных бассейнах, располагающихся па отметках ниже 1000-1200 м, формирование селей происходит также главным образом за счет дождевых (ливневых) вод и самых разнообразных типов рыхлых образований - коллювиальных, делювиальных, элювиальных и аллювиальных. В составе этих отложений больше глинистых пород и глинистых примесей, так как здесь заметную Роль играют процессы химического выветривания. Поэтому в таких бассейнах часто формируются грязекаменные сели.

На состав селевой массы влияет не только господствующий тип выветривания в пределах бассейна, но и состав пород, слагающих бассейн. Если в строении горных массивов того или иного водосборного бассейна участвуют глинистые, карбонатно-глинистые, песчано-глинистые породы, рыхлый материал, образующийся при их разрушении также будет в той или иной степени глинистым. Соответственно и селевый поток будет грязекаменным или грязевым.

Объему выносов и расходы селевых паводков в пределах низкогорных бассейнов обычно меньше, чем в других.

Важнейшим условием, определяющим формирование именно селевых паводков, является накопление рыхлого обломочного и глинисто-обломочного материала в пределах водосборного бассейна или в какой-то его части, доступной для смыва и размыва поверхностными речными, а также дождевыми и талыми водами. Этот материал может быть самым разнообразным по происхождению: коллювиальным, делювиальным, элювиальным, аллювиальным, ледниковым и водно-ледниковым. По своему составу он может быть также самым разнородным и состоять из разных по размеру глыб, обломков, валунов, гальки, щебня, песка, дресвы и гравия, супесей и суглинков.

На состав рыхлого материала в пределах водо - сборного бассейна влияют также другие геологические процессы, принимающие участие в его образовании, такие как обвалы, осыпи, оползни, ледниковая и водно-ледниковая деятельность и др. Эти процессы на тех или иных участках водосборного бассейна создают очаги рыхлого материала, размываемого при паводках.

Важно заметить , что так как селевый поток возникает впезапно и развивается с большой скоростью ("лавинно"), то сносимый и размываемый им рыхлый материал в процессе переноса не успевает подвергаться сколько-нибудь заметной дифференциации и сортировке, хотя и продолжает разрушаться, дробиться, обрабатываться и т.д. Поэтому селевые потоки, как водокаменные, так и грязекаменные, характеризуются большой неоднородностью состава твердого материала, и это надо считать одной из характерных их особенностей. В зоне же выноса и накопления рыхлого материала, где скорости потока резко снижаются, дифференциация и сортировка приносимого им материала заметны и существенны.

Выше было отмечено, что в зависимости от высотного положения водосборного бассейна и, следовательно, его физико-географических условий изменяются тип и состав рыхлого материала. В высокогорных бассейнах благоприятны условия для накопления рыхлого обломочного материала. Наряду с этим здесь распространены моренные и водно-ледниковые отложения. В пределах средне - и низкогорных бассейнов наряду с накоплением рыхлого обломочного материала характерно развитие на склонах разнообразных глинистых делювиальных, элювиальных, оползпевых и других образований.

Из других геологических условий, влияющих па формирование селей, необходимо обратить внимание на тектонику района, древние тектонические движения обычно обусловливают тектоническую нарушенность и раздробленность горных пород, зоны нарушений, брекчирования, милонитизации и др. Все это в дальнейшем облегчает их размыв и пополнение паводков твердым материалом. Поэтому зоны и участки большой раздробленности горных пород также являются очагами накопления рыхлого материала для селей. Новейшие и современные тектонические движения, во-первых, обычно поддерживают контрастность рельефа, его энергию и тем самым постоянно влияют на живую силу паводков и, во-вторых, вызывают землетрясения и как следствие массовое образование обвалов, осыпей, оползней, лавин, роль которых в накоплении рыхлого материала в пределах водосбора уже была отмечена.

Несмотря на то что рыхлые образования, накапливающиеся в пределах водосборных бассейнов, играют большую роль в формировании селей, свойства их, так же как и свойства селевой массы, почти никем и нигде не изучались, хотя знание этих свойств представляет несомненный интерес. Имеются только достаточно многочисленные данные об их гранулометрическом составе. Из свойств, характеризующих селевую массу, имеются данные о ее плотности, которая определена косвенным путем - методом расчета возможного предельного насыщения селевых потоков твердым материалом. Свойства отдельных фаций пролювиальных отложений изучены детально, но они совсем не характеризуют рыхлые образования водосборов и селевую массу.

Таким образом, главнейшими условиями, от которых зависит образование селей, являются следующие.

Климатические и микроклиматические условия района, с которыми связано неравномерное распределение осадков, образование ливней, накопление снега и ледников и бурное их таяпие неопределенные летние периоды.

Геоморфологические условия, определяющие размеры и форму водосборных бассейнов, высотное их положение, уклоны поверхностей рельефа и строение долин горных рек и временных водотоков.

Геологические условия, определяющие накопление рыхлого материала в водосборных бассейнах или в некоторых их частях, развитие разнообразных геологических процессов (выветривание, гравитационные и др.), участвующих в образовании этого материала, а также древние, новейшие и современные тектонические движения.

Деятельность человека, вызывающая нарушение естественных природных равновесий на водосборах.

Причиной же селевых процессов, их движущей силой, являются паводки - интенсивный поверхностный сток в результате ливней, бурного таяния снега и ледников в горах, а иногда прорывы вод из естественных и искусственных водоемов.

Глава 3. Селевые катастрофы

Известно много селевых катастроф. Так, например, в ночь с 17 по 18 августа 1891 г. в Тироле волна селевого потока из ущелья Австрийских Альп достигла высоты 18 м, в результате чего обширная территория в короткое время была покрыта толстым слоем грязекаменного материала. Неоднократно страдал от селей один из крупнейших городов на Тихоокеанском побережье США - Лос-Анджелес (25 января 1914 г., 1 января 1934 г. и 1 марта 1938 г.). Сель 1938 г. здесь вынес с гор грязекаменную массу объемом более 11 млн. м8 при среднем расходе 2000 м8/сек и причинил колоссальные убытки, погибло более 200 человек.

июля 1921 г., после сильного ливня в горах Заилийского Алатау на г. Алма-Ату обрушился грязекаменный сель, проходящий волнами через каждые 30-60 сек. Он принес в город более 3,5. млн. м* твердого материала. В створе Медео его расход составил 1--1,5 млн. м3.

За последние десятилетия многочисленные селевые явления наблюдались в горных районах Средней Азии, на Кавказе, в Крыму, в Карпатах, в Забайкалье.

Из зарубежных примеров наиболее известны селевые катастрофы 1970 г. в Перу, в результате которых погибло более 60 тыс. человек и 800 тыс. осталось без крова. Было разрушено несколько городов.

Рисунок 3 Паспорт селезащитной плотины Медеу

Рисунок 4 Поперечный и продольный разрезы плотины. Медеу

июля 1973 г. в 17 ч 55 мин местного времени в результате прорыва моренных озер в верховьях бассейна образовался сель, который устремился по троговой долине Мынжилки в русло Малой Алмаатинки.

Сформировавшийся грязекаменный поток за 2 ч заполнил емкость перед плотиной Медео и принес 4 млн. м3 селевых отложений. Максимальный расход селевого потока достигал 2-3 тыс. м*/сек, средний - 500 м*/сек.

Вечером 16 июля по руслу Малой Алмаатинки прошли еще две селевые волны. 18 июля до нижней точки гребня плотины осталось около 0 м. Это, а также возможность повторных селей создавало угрозу перелива через плотину и требовало принятия срочных мер. Правительственная комиссия в качестве первоочередных мер рекомендовала:

а) откачку воды и взвесей, скопившихся перед плотиной;

б) васыпку горной массой пазухи в левом примыкании плотины, оставленной для устройства селесброса;

в) организацию регулярных наблюдений ва плотиной и за ледниковыми озерами;

г) недопущение наполнения ледниковых озер;

д) своевременный сброс из них воды в случае появления тенденции такого наполнения.

Первые две рекомендации позволили быстро получить дополнительную емкость для аккумулирования массы объемом до 4 млн. м9, т.е. того же объема, что и сель, прошедший 15 июля 1973 г. Таким образом, селезащитная плотина в урочище Медео позволила полностью аккумулировать массы селевого потока, надежно защитить расположенный ниже ущелья г. Алма-Ату и предотвратить катастрофу.

В результате ливневых дождей, на территории Черноморского побережья произошло несколько происшествий.

августа, на участок федеральной трассы М-27 Джубга - Сочи сошел сель. Из-за обильных осадков селевой поток перекрыл дорогу на Агойском перевале.

Глава 4. Защита территории и сооружений от селевых потоков

Защита территории и сооружений от селевых потоков является сложной задачей. Она может быть решена лишь при комплексном подходе, т.е. при сочетании как инженерных (активных), так и профилактических мер. В противном случае возможно образование мощных селевых потоков и многочисленные разрушения.

4.1 Профилактические меры

К профилактическим относят меры, предупреждающие формирование селей или ослабляющие их действие в самом начале развития. В перечень этих мер входят:

· прекращение вырубки лесов на селеопасных горных склонах,

· лесонасаждения и посадка кустарников,

· ограничение выпаса скота,

· заблаговременные спуски существующих водоемов (моренных и ледниковых озер),

· террасирование горных склонов,

· регулирование поверхностного стока

и другие лесомелиоративные и агротехнические мероприятия.

4.2 Инженерная защита

Для инженерной защиты территории, зданий и сооружений от селевых потоков применяют селезадерживающие, селепропускные, селенаправляющие и стабилизирующие сооружения и мероприятия (СНиП 22-02-2003).

Их проектируют и возводят для задержания селевого потока в верхнем бьефе и для образования селехранилищ, пропуска селевых потоков через объект или в обход него, направления селевого потока через объект или в обход него, направления селевого потока в селепропускное сооружение, прекращения движения селевого потока или его ослабления (каскад запруд, подпорные стенки, дренажные устройства и др.).

4.2.1 Выдержка из СНиП 22-02-2003

Вид сооружения и мероприятия	Назначение сооружения, мероприятия и условия их применения
I Селезадерживающие
Плотины бетонные, железобетонные, из каменной кладки: водосбросные, сквозные. Плотины из грунтовых материалов (глухие)	Задержание селевого потока в верхнем бьефе. Образование селехранилищ
II Селепропускные
Каналы. Селеспуски	Пропуск селевых потоков через объект или в обход него
III Селенаправляющие
Направляющие и ограждающие дамбы. Шпоры	Направление селевого потока в селепропускное сооружение
IV Стабилизирующие
Каскады запруд. Подпорные стены. Дренажные устройства. Террасирование склонов. Агролесомелиорация	Прекращение движения селевого потока или ослабление его динамических характеристик
V Селепредотвращающие
Плотины для регулирования селеобразующего паводка. Водосбросы на озерных перемычках	Предотвращение селеобразующих паводков
VI Организационно-технические Организация службы наблюдения и оповещения	Прогноз образования селевых потоков

4.2.1.1 Селезадерживающие сооружения

6.10 Селезадерживающие плотины, разрушение которых угрожает катастрофическими последствиями, необходимо проверять на воздействие селя, вызванного паводком, с вероятностью превышения 0,01 %. При этом проектом следует предусматривать устройство поверхностных селесбросных сооружений, обеспечивающих сброс избыточного (по сравнению с расчетным) объема селевого потока или повышение отметки гребня плотины, обеспечивающее аккумуляцию всего объема селевого потока.

6.11 При проектировании селезадерживающих плотин следует предусматривать водопропускные сооружения для пропуска в нижний бьеф бытового стока реки, а также сброса водной составляющей наносоводных селей. При этом сбросной расход не должен превышать критического селеобразующего расхода, определяемого для участка ниже створа плотины.

6.12 Селезадерживающие плотины следует проектировать, как правило, без противофильтрационных устройств и без затворов на водопропускных сооружениях. Для аккумуляции селей допускается предусматривать плотины сквозной конструкции. Нагрузки на сквозные плотины следует принимать как на глухие.

6.13 Возвышение гребня глухих селезадерживающих плотин из грунтовых материалов над уровнем, соответствующим расчетному объему селехранилища, следует принимать не менее высоты последнего селевого вала, определяемой при максимальном расчетном расходе селя и среднем угле наклона, равном углу наклона участка перед селехранилищем. При этом для грязекаменных селей высота селевого вала у плотины принимается равной глубине селя у входа в селехранилище.

.2.1.2 Селепропускные сооружения

6.14 Основными видами селепропускных сооружений являются:

каналы - для пропуска селевых потоков через населенные пункты, промышленные предприятия и другие объекты, позволяющие в одном уровне с ними пропустить селевой поток через объект или в обход его;

селеспуски - для пропуска селевых потоков через линейные объекты (автомобильные и железные дороги, каналы, газопроводы, нефтепроводы и др.).

Примечание - Применение труб для пропуска селевых потоков не допускается.

6.15 Применение селепропускных сооружений для пропуска грязекаменных селей допускается лишь при продольном уклоне сооружения не менее 0,10.

6.16 Размеры селепропускных сооружений с входными и выходными участками, а также отводящего тракта следует назначать из условия обеспечения необходимой транспортирующей способности потока, при этом:

уклон дна сооружений необходимо принимать не менее среднего уклона подходного участка селевого русла, длина которого принимается равной не менее двадцати ширин селевого потока;

ширина сооружений, как правило, принимается равной средней ширине селевого потока на подходном участке селевого русла;

продольную ось селепропускного сооружения необходимо совмещать с динамической осью селевого потока; при необходимости поворота сооружения угол между осями должен приниматься не более 8°;

возвышение стен (перекрытий) селепропускных сооружений над максимальным уровнем селевого потока следует принимать равным 0,2Н mах, где H mах - максимальная глубина селевого потока, но не менее 1 м - для лотков и не менее 0,5 м - для каналов.

6.17 Входной участок селепропускных сооружений рекомендуется ориентировать в плане таким образом, чтобы угол установки сопрягающих стенок по отношению к оси главного русла не превышал 11°.

селевой поток инженерная защита

Рисунок 5 Селепропускное сооружение на ПК 5+80. Плато Роза Хутор. Краснодарский край.

4.2.1.3 Селенаправляющие сооружения

6.18 Селенаправляющие сооружения надлежит предусматривать для направления потока в селепропускные сооружения, отвода селевого потока от защищаемого объекта или предотвращения подмыва защищаемой территории.

6.19 Углы поворота направляющих дамб в плане следует принимать, как правило, в соответствии с требованиями 6.17 <#"648513.files/image013.gif">

.2.1.4 Стабилизирующие сооружения

6.22 Проектирование склоновых стабилизирующих сооружений (подпорных стен и дренажных устройств) следует осуществлять в соответствии с требованиями раздела <#"648513.files/image014.gif">

.2.1.5 Селепредотвращающие сооружения

6.30 Плотины применяют в условиях, когда очаг образования дождевого или гляциального селя находится ниже очага формирования селеобразующего паводка и между этими участками рельеф позволяет создать регулирующую емкость. Плотина должна быть оборудована выпуском воды, обеспечивающим автоматическое опорожнение регулирующей емкости с расходом, не превышающим селеобразующий, а также катастрофическим водосбросом.

Требуемую вместимость регулирующей емкости следует определять объемом паводка с вероятностью превышения 1 % за вычетом объемов, сбрасываемых в нижний бьеф в период аккумуляции этого паводка.

6.31 Водосбросы следует осуществлять для предотвращения прорыва озер. Тип водосброса (траншейный, сифонный, туннельный и др.) определяется строительными условиями и характером озерной перемычки.

Водосбросы следует рассчитывать на расход с вероятностью превышения 2 %.

На участках населенных пунктов и отдельных сооружений, расположенных в зоне отложения пролювия, устраивают отводные каналы, направляющие дамбы, русло рек забирают в высокие каменные берега, ограничивающие растекание селевого потока. Для защиты дорожных сооружений наиболее рациональны селеспуски в виде железобетонных и каменных лотков, пропускающих сели над сооружениями или под ними.

Наиболее надежное средство для защиты населенных пунктов и территории от возможных селевых потоков - высокие массивные дамбы и плотины, перегораживающие русла горных рек. Примером может служить плотина высотой 115 м, возведенная в 1971 г. на Малой Алмаатинке в урочище Медео. Плотина была создана из местных каменных материалов способом направленного взрыва с последующим наращиванием взорванного материала в виде насыпи. С ее помощью в 1973 г. был задержан катастрофический сель объемом до 4,0 млн м3 грязекаменной массы и до 1,5 млн м3 паводковой воды. Тем самым г. Алма-Ата был спасен от больших разрушений и человеческих жертв.

Необходимо подчеркнуть, что борьба с селевыми потоками - один из важнейших вопросов охраны и рационального использования геологической среды. Проектирование и строительство противоселевых сооружений без должного учета особенностей этого опасного геологического процесса и без прогноза его возможных негативных последствий могут оказаться не только неэффективными, но и нанести существенный вред окружающей природной среде.

Список литературы

1. Л.В. Передельский, О.Е. Приходченко "Инженерная геология".

2. В.П. Ананьев, Л.В. Передельский "Инженерная геология и гидрогеология".

В.П. Ананьев, А.В. Потапов "Инженерная геология"

А.И. Арцев "Инженерно-геологические и гидрогеологические исследования для водоснабжения и водоотведения".

В.Ф. Перов "Селевые явления. Терминологический словарь"

Сель - грязевой или грязекаменный поток, внезапно формирующийся в руслах горных рек в результате ливней, бурного таяния ледников или сезонного снежного покрова. Двигаясь с большой скоростью, сели на своем пути нередко производят крупные разрушения. В Перу в 1970 г. селевой поток разрушил несколько городов, погибло более 50 тыс. человек, 800 тыс. осталось без крова. Все подвижки скальных пород и глиняных масс предваряются различными сигналами: образование новых трещин и расщелин в почве; неожиданные трещины во внутренних и внешних стенах, водопроводах, асфальте; падение камней; возникновение в верховьях селеопасных водотоков сильного гула, который перекрывает остальные шумы; резкое падение уровня воды в реках; проявление облака грязевой пыли, сопровождающего "голову" селевого вала.

Сели - паводки с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород (от 10-15 до 75% объема потока), возникающие в бассейнах небольших горных рек и сухих логов и вызванные, как правило, ливневыми осадками, реже интенсивным таянием снегов, а также прорывом моренных и завальных озер, обвалом, оползнем, землетрясением. Опасность селей не только в их разрушающей силе, но и во внезапности их появления. Селям подвержено примерно 10% территории нашей страны. Всего зарегистрировано около 6000 селевых водотоков, из них более половины приходится на Среднюю Азию и Казахстан.

По составу переносимого твердого материала селевые потоки могут быть грязевыми (смесь воды с мелкоземом при небольшой концентрации камней, объемный вес у=1,5-2 т/м3), грязекаменными (смесь воды, гальки, гравия, небольших камней, у==2,1-2,5 т/м3) и водокаменные (смесь воды с преимущественно крупными камнями, у==1,1-1,5 т/м3).

Многим горным районам свойственно преобладание того или иного вида селя по составу переносимой им твердой массы. Так, в Карпатах чаще всего встречаются водокаменные селевые потоки сравнительно небольшой мощности, на Северном Кавказе - преимущественно грязекаменные, в Средней Азии - грязевые потоки. Скорость течения селевого потока обычно составляет 2,5- 4,0 м/с, но при прорыве заторов она может достигать 8-10 м/с и более. Последствия селей бывают катастрофическими. Так, 8 июля 1921 г. в 21 ч на г. Алма-Ату со стороны гор обрушилась масса земли, ила, камней, снега, песка, подгоняемая могучим потоком воды. Этим потоком были снесены находившиеся у подножия гор дачные строения вместе с людьми, животными и фруктовыми садами. Страшный поток ворвался в город, обратил улицы его в бушующие реки с крутыми берегами из разрушенных домов. Ужас катастрофы усугублялся темнотой ночи. Слышались крики о помощи, которую почти невозможно было сказать. Дома срывались с фундаментов и вместе с людьми уносились бурным потоком.

К утру следующего дня стихия успокоилась. Материальный ущерб и человеческие жертвы оказались значительными. Сель был вызван сильнейшими ливнями в верхней части бассейна р. Малой Алмаатинки. Общий объем грязекаменной массы составил около 2 млн. м3. Поток перерезал город 200-метровой полосой.

Способы борьбы с селевыми потоками весьма разнообразны. Это возведение различных плотин для задержки твердого стока и пропуска смеси воды и мелких фракции пород, каскада запруд для разрушения селевого потока и освобождения его от твердого материала, подпорных стенок для укрепления откосов, нагорных стокоперехватывающих и водосборных канав для отвода стока в ближайшие водотоки и др. Методов прогноза селей в настоящее время не существует. Вместе с тем для некоторых селевых районов установлены определенные критерии, позволяющие оценить вероятность возникновения селей. Так, для районов с большой вероятностью селей ливневого происхождения определяется критическая сумма осадков за 1-3 суток, селей гляциалъного происхождения (т. е. образующихся при прорывах ледниковых озер и внутриледниковых водоемов) - критическая средняя температура воздуха за 10-15 суток или сочетание этих двух критериев

Сель - нечто среднее между жидкой и твердой массой. Это явление кратковременное (обычно оно длится 1-3 ч), характерное для малых водотоков длиной до 25-30 км и с площадью водосбора до 50-100 км2.

Сель представляет собой грозную силу. Поток, состоящий из смеси воды, грязи и камней, стремительно несется вниз по реке, выдергивая с корнем деревья, срывая мосты, разрушая плотины, обдирая склоны долины, уничтожая посевы. Находясь вблизи от селя, можно ощущать содрогание земли под ударами камней и глыб, запах сернистого газа от трения камней друг о друга, слышать сильный шум, подобный грохоту камнедробилки.

Опасность селей не только в их разрушительной силе, но и во внезапности их появления. Ведь ливень в горах часто не охватывает предгорья, и в обжитых местах сель появляется неожиданно. Из-за большой скорости течения время от момента возникновения селя в горах до момента выхода его в предгорье исчисляется подчас 20-30 минутами. Вся площадь зарождения и воздействия селя называется селевым бассейном .

Вид селевого потока определяется составом селеобразующих пород. Основные виды селевых потоков :

водокаменные (смесь воды с преимущественно крупными камнями, у==1,1-1,5 т/м3)

грязевые (смесь воды с мелкоземом при небольшой концентрации камней, объемный вес у=1,5-2 т/м3)

грязекаменные (смесь воды, гальки, гравия, небольших камней, у==2,1-2,5 т/м3)

Для возникновения селя требуется одновременно совпадение трех обязательных условий :

наличие на склонах селевого бассейна достаточного количества легко перемещаемых продуктов разрушения горных пород (песка, гравия, гальки, небольших камней);

наличие значительного объема воды для смыва со склонов камней и грунта и их перемещения по руслу;

достаточная крутизна склонов (не менее 10-15°) селевого бассейна и водопотока (русла селя).

Непосредственным толчком для возникновения селя могут быть :

интенсивные и продолжительные ливни;

быстрое таяние снегов и ледников;

землетрясения и вулканическая деятельность и др.

К возникновению селевых потоков часто приводят и антропогенные факторы : проводимые на склонах вырубка лесов, взрывные работы, разработка карьеров, массовое строительство.

Как подготовиться к селю

Обычно места, где могут сходить селевые потоки, известны. Перед выходом в горы изучите эти места на маршруте своего движения и избегайте их, особенно после обильных дождей. Всегда помните, что застигнутому селевым потоком спастись почти не удается. От селевого потока можно спастись только избежав его. Перед оставлением дома, при заблаговременной эвакуации, отключите электричество, газ и водопровод. Плотно закройте двери, окна и вентиляционные отверстия.

Заблаговременные мероприятия по предупреждению селей

В селеопасных районах устраиваются противоселевые дамбы и плотины для задержки твердого стока и пропуска смеси воды и мелких фракции пород, каскада запруд для разрушения селевого потока и освобождения его от твердого материала, подпорных стенок для укрепления откосов, нагорных стокоперехватывающих и водосборных канав для отвода стока в ближайшие водотоки и др., сооружаются обводные каналы, снижается уровень горных озер, укрепляется земля на склонах путем посадки деревьев, проводятся наблюдения, организуется система оповещения и планируется эвакуация.

Как действовать при селевом потоке

Услышав шум приближающегося селевого потока, немедленно следует подняться со дна лощины вверх по стоку, не менее чем на 50-100 м. При этом нужно помнить, что из ревущего потока на большие расстояния могут выбрасываться камни большого веса, угрожающие жизни.

Действия после схода селевого потока

Окажите помощь пострадавшим и содействие формированиям и органам, разбирающим завалы и заносы по пути движения селя и в местах выноса основной массы селя. Если Вы пострадали - постарайтесь оказать себе доврачебную помощь. Пораженные участки Вашего тела, по возможности, нужно держать в приподнятом положении, наложить на них лед (мокрую материю), давящую повязку. Обратитесь к врачу.

Методов прогноза селей в настоящее время не существует. Вместе с тем для некоторых селевых районов установлены определенные критерии, позволяющие оценить вероятность возникновения селей. Так, для районов с большой вероятностью селей ливневого происхождения определяется критическая сумма осадков за 1-3 суток, селей гляциалъного происхождения (т. е. образующихся при прорывах ледниковых озер и внутриледниковых водоемов) - критическая средняя температура воздуха за 10-15 суток или сочетание этих двух критериев

Состав селевых потоков

По составу этих материалов селевые потоки могут быть:

Водокаменные (вода с крупными камнями и скальными обломками);

Грязевые (смесь воды с мелкоземом и мелкими камнями);

Грязекаменные (смесь воды, мелкозема, гравия, гальки, камней).

Поэтому они очень тяжелые. Один кубический метр селевого потока (а это примерно объем твоего рабочего места вместе с партой) весит от 1200 до 2000 кг. Иначе говоря, плотность селевого потока в зависимости от его структуры колеблется в пределах от 1,2 до 2,0 т/куб.м.

Вода в реке тоже тяжелая, но она течет плавно. А сель несется с гор со скоростью бегущего человека, а иногда и быстрее (до 40 км в час). Поэтому удар селевого потока равносилен удару движущегося автобуса, достигая величины 5-12 т/кв. м. Причем, после удара предмет не отбрасывает, а затапливает несущейся грязекаменной массой и тянет дальше вниз по течению в гуще многометрового потока. Спастись удается в редких случаях, когда скорость и глубина потока значительно уменьшаются на пологих поворотах и нет крупных камней, наносящих смертельные травмы.

Места зарождения селевых потоков

В отличие от обвалов и оползней, которые происходят практически на всей территории нашей страны, селевые потоки зарождаются только в гористой местности и движутся, в основном, по руслам рек, либо по балкам (оврагам), имеющим в своих верховьях значительные уклоны.