Чем опасен селевой поток кратко

Обновлено: 04.07.2024

Новичку об основах в области экстремальных и чрезвычайных ситуаций, выживания, туризма. Также будет полезно рыбакам, охотникам и другим любителям природы и активного отдыха.

суббота, 26 декабря 2020 г.

Селевой поток (сель)

Селевой поток (сель) - это бурный временный горный поток, состоящий из смеси воды и большого количества обломков горных пород (от глинистых частиц до крупных камней и глыб), которые составляют от 10 до 75% объема движущейся массы

Сель возникает внезапно в бассейнах небольших горных рек. Как правило, возникновение селей связано с ливневыми осадками, бурным таянием снегов или прорывами горных озёр.

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 процессы происходят во всех горных уголках планеты. На территории России около 20% земель подвержены возникновению опасного явления. Грязевые потоки часто наблюдаются на Кавказских, Уральских, Карпатских, Крымских, Памиро-Алайских, Колымских, Баргузинских хребтах, на Алтае, Саянах и Тянь-Шане.

Сель — явление кратковременное (обычно оно длится несколько часов, реже — дней), характерное для малых водотоков длиной до 25-30 км и с площадью водосбора до 50-100 км 2 .

фронт достигает в высоту от 5 до 25 м
длительность – до 3 часов
длина селевого русла – от 10 м до десятков километров
ширина – от 3 до 100 м
скорость перемещения – до 35 км/ч, в среднем 18 км/ч
минеральные включения составляют до 60% объема
переносимые валуны могут достигать 4 м в диаметре, весить до 300 т

Сель может внезапно остановиться. Обычно это происходит, если грунтовой воды недостаточно, если уменьшилась скорость течения реки, либо если изменилась крутизна склона.

Причины возникновения селевых потоков

наличие на склоне достаточно толстого слоя мелких минеральных частиц, образующихся при разрушении горных пород (песок, мелкие камешки, гравий)
значительное количество текучей воды, способной смыть минерально-грязевую массу, переместить ее вдоль русла
достаточно крутой склон (не меньше 10°).

обильные и длительные ливни
быстро тающие горные ледники и снега , вулканическая активность
инженерные и строительные работы, хозяйственная деятельность на склонах

Для возникновения селя нужно, чтобы вода заполнила пустоты и трещины на склоне, устремилась вниз. Частицы грунта расплываются, увлажненная порода теряет устойчивость. Вода прибывает, достигает поверхности склона, провоцируя перемещение сначала мелких частиц, затем среднего размера камней, и последними приходят в движение валуны.

Решающим фактором возникновения может послужить вырубка лесов в горной местности — корни деревьев держат верхнюю часть почвы, что предотвращает возникновение селевого потока.

Классификация селевых потоков

Водно-каменные сели . Состоят преимущественно из крупных обломков пород, валунов, кусков скал, формируются в области нахождения плотных горных пород. Масса 1 м 3 может составлять 1–1,5 т.
Водно-песчаные, водно-пылеватые сели . Образуются в области лесов, песчаных почв. В состав входят песчаные и пылевые частицы.
Грязевые сели . Основаны на глинистых и пылевых включениях. Формируются в областях глиноземов. Масса 1 м 3 может достигать 2 т.
Грязекаменные сели . Состоят из глинисто-пылеватых частиц, смешанных с небольшим количеством гальки и гравия. Масса 1 м 3 – до 2,5 т.
Каменно-грязевые сели . Камни и крупные обломки преобладают над мелкодисперсными включениями.
Водно-снежно-каменные сели . Являются промежуточными образованиями между селем и лавиной.

связные – состоящие из воды и мелкодисперсных элементов, имеющие пластичную структуру, представляющие собой единое образование
несвязные – состоящие из ударяющихся друг о друга камней, перемещающиеся с большой скоростью

сверхмощные (объем более 1 млн. м 3 )
мощные (более 100 тысяч м 3 )
средней мощности (10 – 100 тысяч м 3 )
маломощные (до 10 тысяч м 3 )

дождевые, вызванные длительными дождями
снеговые – активно тающими снегами
ледниковые – тающими ледниками
вулканогенные – вулканической активностью
сейсмогенные – землетрясениями
лимногенные – разрушением плотинных озер
антропогенные – человеческой деятельностью

Селевые очаги

Потенциальный селевой очаг — участок селевого русла или селевого бассейна, имеющий значительное количество рыхлообломочного грунта или условий для его накопления, где при определенных условиях обводнения зарождаются сели. Согласно "Руководству по изучению селевых потоков", составленному для использования в системе Гидрометслужбы СССР, селевые очаги делятся на очаги локального и рассредоточенного селеобразования. Очаги локального селеобразования делятся на три типа: селевые врезы, селевые рытвины и скальные очаги.

Селевой врез представляет собой мощное морфологическое образование, выработанное в толще древних моренных отложений и чаще всего приуроченное к резким перегибам склона. Кроме древне-моренных образований селевые врезы могут формироваться на аккумулятивном, вулканогенном, оползневом, обвальном рельефе. Селевые врезы по своим размерам значительно превосходят селевые рытвины, а их продольные профили более плавные, чем у селевых рытвин. Максимальные глубины селевых врезов достигают 100 м и более; площади водосборов селевых врезов могут достигать более 60 км 2 . Объем грунта, выносимый из селевого вреза за один сель, может достигать 6 млн м 3 .
Селевой рытвиной называют линейное морфологическое образование, прорезающее скальные, задернованные или залесенные склоны, сложенные обычно незначительной по толщине корой выветривания. Селевые рытвины отличаются небольшой протяженностью (редко превышают 500-600 м) и глубиной (редко более 10 м). Угол дна рытвин обычно более 15°.
Под скальным очагом рассредоточенного селеобразования понимают участок крутых (35-55°) обнажений, сильно разрушенных горных пород, имеющих густую и разветвленную сеть борозд, в которых интенсивно накапливаются продукты выветривания горных пород и происходит формирование микроселей, объединяющихся затем в едином селевом русле. Они приурочены, как правило, к активным тектоническим разломам, а их появление обусловлено крупными землетрясениями. Площади селевых очагов достигают 0,7 км 2 и редко больше.

Последствия селевых потоков

Основными поражающими факторами селей являются разрушительная способность и внезапность возникновения. Говоря, чем опасны селевые потоки, следует отметить:

Борьба с селевыми потоками

К сожалению, спрогнозировать возникновение страшного потока, сносящего все на своем пути, сегодня невозможно. Ученые только указывают, в каких районах склоны являются потенциально опасными. Жителям горных областей остается надеяться на надежность защиты от селевых потоков, установленной в местах проживания.

Противоселевые сооружения по характеру воздействия на селевые потоки подразделяются на селерегулирующие, селеделительные, селесдерживающие и селетрансформирующие.

Такие сооружения предназначены для задержания селевых выносов выше защищаемого объекта, для отвода селевого потока от объекта, а также для защиты объекта от ударного воздействия селевого потока.

Задержание селевых выносов может осуществляться устройством запруд, плотин (дамб) или котлованов-наносоуловителей. Запруды могут устраиваться из камня, бетона, железобетона, металлов и других материалов в виде глухих или решетчатых стенок, перегораживающих русло. Селе-сдерживающие плотины предназначены для удержания большого объёма твёрдого стока селя. Опорная поверхность плотины располагается перпендикулярно поверхности склона горы. Котлованы-наносоуловители уменьшают скорость селевого потока.

Возводятся и простейшие сооружения: валы-канавы и террасы с широким основанием. Валы-канавы располагают строго горизонтально на склонах крутизной не более 10°. На склонах крутизной от 10 до 30° устраивают ступенчатые террасы шириной 3,5—4 м.

Для защиты населения от последствий селей принимаются и профилактические меры. К таким мероприятиям можно отнести:

Селевой поток – явление кратковременное, оно возникает внезапно, преимущественно в бассейнах горных рек, и длится не дольше трех часов. По данным ученых, это явление характерно для коротких водотоков, длина которых не превышает 30 км, а площадь водосбора составляет до 100 кв. км.

Минеральные частицы составляют до 60% от плотности потока. Сель – явление опасное не только для природы, но и для человека: оказавшись на пути грозного потока, люди в полном смысле этого слова рискуют своей жизнью.

Как бороться с селями?

Частично предотвратить селевые потоки помогает фиксирование и укрепление почвы и растительного покрова, конструирование специальных гидротехнических сооружений. В зависимости от предполагаемой зоны селевого бассейна выбирают тот или иной способ защиты. Такие меры помогают либо вовсе предотвратить возникновение потока, либо существенно его ослабить.

Какими бывают сели?

По механизму возникновения сели делят на три основных типа: эрозионный, прорывной, обвально-оползневый. В первом случае сначала размывается грунт, водный поток насыщается обломками и минеральными частицами, после чего формируется сама селевая волна. Второй тип – когда вода накапливается одновременно с размывом горной породы, а по достижении предела водоем прорывается, и селевой поток устремляется вниз со склонов или вдоль по руслу. Обвально-оползневой тип – самый опасный: происходит резкий срыв огромной массы воды и горной породы.

Сели также подразделяют на зональные (систематические, вследствие выпадения осадков, с постоянными путями движения), региональные (происходят эпизодически из-за геологических процессов, пути движения непостоянны) и антропогенные (случаются из-за деятельности человека).

Классифицируют сели и по мощности потока: мощные переносят до 100 тысяч кубических метров твердой массы; сели средней мощности способны вынести от 10 до 100 тысяч кубометров; слабые сели выносят менее 10 тысяч кубометров твердых частиц.

По воздействию селевых потоков на сооружения сели классифицируют на маломощные, средней мощности, мощные и катастрофические. Первые оставляют после себя лишь небольшие размывы; вторые полностью забивают водопропускные отверстия сооружений и сильно размывают почву, могут снести строения, возведенные без фундамента. Третьи имеют большой разрушительный потенциал, сносят мосты и дороги. Наконец, четвертые полностью сметают все на своем пути, включая дороги и здания, погребая их обломки под наносным слоем грязи.

Почему возникают сели?

Сели являются следствием погодных факторов (дождей, снегопадов), а также катаклизмов – например, землетрясений. Причинами могут быть и техногенные факторы: нарушения при проведении горнодобывающих работ, прокладке трасс, вырубке леса. Ученые приняли классификацию селей, в зависимости от типа их происхождения.

Чаще всего причиной становится дождь, размывающий склоны и приводящий к оползням. К образованию селя может привести интенсивное таяние снега (это свойственно в первую очередь субарктическим зонам), таяние льда (характерно для высокогорных районов), извержение вулкана (тает снег, прорываются кратерные озера).

К селям может привести сильное землетрясение (так называемый сейсмогенный фактор) или разрушение озерной плотины. Деятельность человека относят к антропогенным факторам прямого и непрямого воздействия.

По утверждениям ученых, для каждого горного района Земли характерны свои причины и условия возникновения селей. В районе Кавказа в 85% случаев к селям приводят дожди. В целом же на селеопасные районы приходится около 20% всей территории Российской Федерации.

Активнее всего ведут себя сели в Северной Осетии, Кабардино-Балкарии, Дагестане, в районе озера Байкал и Саянского хребта, на Камчатке и в районах Приморья, на Кольском полуострове и в районе Уральского хребта. Исследователи насчитывали в бывшем СССР до пяти тысяч селевых бассейнов. Эти бассейны условно делят на несколько групп:

– Бассейны высокой селевой активности, где селевые потоки сходят каждые три-пять лет.

– Бассейны средней активности со сходом селей один раз в шесть-пятнадцать дет.

– Бассейны с низкой селевой активностью, где потоки фиксируют не чаще раза в полтора десятилетия.

Селевой поток движется волнообразно, вынося с собой сотни тысяч кубометров вязкой грязевой массы. Отдельные обломки горной породы могут достигать четырех метров в диаметре. Встречая препятствие, сель легко проходит через него, набирая дополнительную плотность и силу.

Скорость передвижения потока может составлять до 15 километров в час, причем с момента возникновения селевого потока до времени его спуска в предгорья может пройти не больше двадцати минут.

Характеристики

Скорость движения селевых потоков — в среднем 2—4 м/с, иногда 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. 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.

Причины возникновения

Сель возникает в результате интенсивных и продолжительных ливней, бурного таяния ледников или сезонного снегового покрова, а также вследствие обрушения в русло больших количеств рыхлообломочного материала (при уклонах местности не менее 0,08—0,10). Решающим фактором возникновения может послужить вырубка лесов в горной местности — корни деревьев держат верхнюю часть почвы, что предотвращает возникновение селевого потока. 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. По механизму зарождения различают эрозийные, прорывные и обвально-оползневые сели.

Места возникновения

Потенциальный селевой очаг — участок селевого русла или селевого бассейна, имеющий значительное количество рыхлообломочного грунта или условий для его накопления, где при определенных условиях обводнения зарождаются сели. Селевые очаги делятся на селевые врезы, рытвины и очаги рассредоточенного селеобразования. Селевой рытвиной называют линейное морфологическое образование, прорезающее скальные, задернованные или лесные склоны, сложенные обычно незначительной по толщине корой выветривания. Селевые рытвины отличаются небольшой протяженностью (редко превышают 500-600 м) и глубиной (редко более 10 м). Угол дна рытвин обычно более 15°.

Селевой врез представляет собой мощное морфологическое образование, выработанное в толще древних моренных отложений и чаще всего приуроченное к резким перегибам склона. Кроме древне-моренных образований селевые врезы могут формироваться на аккумулятивном, вулканогенном, оползневом, обвальном рельефе. Селевые врезы по своим размерам значительно превосходят селевые рытвины, а их продольные профили более плавные, чем у селевых рытвин. Максимальные глубины селевых врезов достигают 100 м и более; площади водосборов селевых врезов могут достигать более 60 км². Объем грунта, выносимый из селевого вреза за один сель, может достигать 6 млн м³.

Под очагом рассредоточенного селеобразования понимают участок крутых (35-55°) обнажений, сильно разрушенных горных пород, имеющих густую и разветвленную сеть борозд, в которых интенсивно накапливаются продукты выветривания горных пород и происходит формирование микроселей, объединяющихся затем в едином селевом русле. Они приурочены, как правило, к активным тектоническим разломам, а их появление обусловлено крупными землетрясениями. Площади селевых очагов достигают 0,7 км² и редко больше.

Классификация

Сейсмосели. В результате землетрясений отколовшиеся фрагменты ледников или горных пород могут преградить путь рекам, образовывая очень неустойчивые плотины. При разрушении такой плотины вода из нее сбрасывается не постепенно а моментально, что способствует накоплению потоком большой кинетической энергии.

Лахары. Лахары — селевые потоки вулканического происхождения. В результате выброса лавы или схода пирокластических потоков происходит быстрое таяние снежного покрова и ледников на склонах вулкана, а образовавшаяся вода смешивается с пеплом и горными породами. При извержении Везувия 79 года, под пеплом которого были похоронены Помпеи, город Геркуланум завалило трёхметровым слоем грязекаменной массы, принесённой лахаром. При раскопках обнаружено, что селевой панцирь Геркуланума значительно более плотный, чем пепловый слой Помпей.

Связные. К связным относят грязекаменные потоки, в которых вода практически не отделяется от твёрдой части. Они обладают большим объёмом (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.

В селевом бассейне выделяют следующие зоны:

Зона зарождения (питания)

По степени насыщенности наносами и их фракционному составу

Грязевые сели — смесь воды с мелкозёмом при небольшой концентрации камней, объёмный вес у=1,5—2 т/м³

Грязекаменные сели — смесь воды, гальки, гравия, небольших камней, у=2,1—2,5 т/м³

Водокаменные (наносоводные) сели — смесь воды с преимущественно крупными камнями, у=1,1—1,5 т/м³

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 твёрдого 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, 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.

Сель — весьма грозное явление природы, нередко возникающее в горных и предгорных районах. Потоки грязи, состоящие из воды, смытой породы, глины, щебня, песка, камней, обломков скал и вырванных деревьев, устремляются по склонам гор, руслам горных рек и ручьев вниз, в долины, сметая все на своем пути.

Мощнейший селевый поток 15 августа 2010 г. залил грязью населенные пункты провинции Сычуань на юге центральной части Китая

Сель — одно из коварнейших стихийных бедствий. Оно обрушивается на людей, как правило, ночью, под покровом тьмы, либо рано утром, когда все еще спят. Скорость движения селевого потока может достигать 10 м/с, а иногда и больше. Крупные обломки скал массой до 200 т и диаметром до нескольких метров словно плывут в грязекаменной реке. Сталкиваясь, глыбы грохочут, подобно раскатам грома, и скрежещут друг о друга. Из этого ревущего потока время от времени могут выбрасываться на значительные расстояния большие камни, представляющие угрозу для жизни. Высота же самого потока на склоне может достигать 20 м и более.

В отличие от обычного водного потока сель движется чаще всего валами или волнами, что объясняется заторным характером его распространения. Наткнувшись на препятствие либо застопорившись в излучине русла, его узком месте, сель приостанавливается, но лишь на время. Новые массы грязи напирают сверху, вал растет, набухает. В итоге образовавшийся затор прорывается и еще более мощная лавина срывается с места, устремившись вниз и сокрушая все на своем пути. Наиболее грозные сели могут преодолевать десятки километров, вынося с гор сотни тысяч, а временами даже миллионы кубометров грязевого и скального материала.

Китайские спасатели вместе с добровольцами ищут погребенных грязевым потоком людей в деревушке Литоуди на юго-западе Китая близ города Пулади. Сель, случившийся 21 августа 2010 г., забрал 23 жизни, еще 69 человек пропало без вести

Колоссальная энергия селей производит огромные разрушения. Стихия сносит мосты, рвет плотины, меняет рельеф местности, срезая возвышения склонов, выкорчевывая деревья, осыпая горы, сдирая почву и прорывая целые ложбины. Сели уничтожают посевы, вызывают наводнения, перекрывая русла рек, рушат дома.

Причины селей

Признаками приближения селевой опасности нередко является значительное повышение уровня воды в ручьях и реках, а также изменение ее цвета. Но зачастую сель обрушивается внезапно, безо всяких видимых причин. Места частого схода селей легко узнать по скоплению камней, грязи, щебня у подножий склонов, а также в горных долинах.

Обычно для зарождения селя необходимо наличие на склонах значительного количества гравия, песка, гальки, камней и других продуктов разрушения горных пород, а также достаточный объем воды для смыва всего этого. Кроме того, крутизна самих склонов должна быть не менее 10-15°.

Инициируют сель, как правило, продолжительные проливные дожди, сильное таяние снега или ледников в горах, вулканическая деятельность или землетрясения, обрушение в русло реки значительного количества рыхлообломочного материала.

Сели могут спровоцировать, как это ни парадоксально, и сами люди при бездумных вырубках лесов на склонах гор, при неграмотных взрывных работах, а также разработке карьеров и несанкционированном строительстве.

Селевый поток, затопивший грязью несколько населенных пунктов провинции Сычуань (Китай) и погубивший десятки местных жителей

Классификация селевых потоков

Сель моренной природы

Ливневый сель

В горах часто бывают сильные дожди. Они напитывают водой русла рек, заставляют ускоренно таять ледники, растапливают мощные высокогорные снега.

Сейсмосели

Нередко при землетрясениях отколовшиеся глыбы льда с ледников или фрагменты скал, горные породы перекрывают русла рек, образуя довольно неустойчивые плотины. Когда такая плотина рушится, накопленная вода моментально сбрасывается. В результате поток обретает огромную кинетическую энергию.

Лахары

Лахары — это горячие или холодные селевые потоки вулканического происхождения. Стекающая по склонам лава или пирокластические потоки подтапливают ледники и снежные покровы на склонах вулкана, а устремляющаяся вниз вода смешивается с лавой, пеплом и горными породами.

Связные и несвязные потоки

К связным относят грязекаменные потоки, где вода фактически неотделима от твердых компонентов. Такие потоки обладают значительным объемным весом — до 1,5-2,0 т/м 3 — и, как следствие, огромной разрушительной силой.

Существуют также несвязные водокаменные потоки, в которых вода переносит твердый обломочный материал. Объемный вес таких селей колеблется в диапазоне 1,2-1,5 т/м 3 .

Наиболее селеопасные места

Сели практически повсеместно наблюдаются в горных районах, особенно в местах, где выпадает много осадков при малом количестве растительности. Это, к примеру, некоторые районы Кавказа и ряд регионов Дальнего Востока. Нередки сели в Таджикистане — горной республике, на территории которой раскинулись Памир и отроги Тянь-Шаня. Здесь сели сходят практически каждую весну, когда в горах начинается таяние снегов и пробуждаются от зимней дремоты многочисленные ледники. Последних в Таджикистане свыше двух тысяч.

Весной земля на склонах гор всегда обильно насыщена влагой и даже непродолжительный ливень может послужить причиной мощных селевых потоков.

Подобной опасностью чреваты горы Кавказа, Крыма, Средней Азии, Карпат, Дальнего Востока и Восточной Сибири. Не миновала сия горькая чаша Альпы, Кордильеры, а также многие другие горные районы земного шара.

Читайте также: