Можно ли прогнозировать сель кратко
Обновлено: 05.07.2024
По словам директора Высокогорного геофизического института в Нальчике Мухтара Баккиева, предпосылками к сходу селя могут быть выпадение ливневых осадков, аномальное таяние ледников и прорыв ледниковых водоемов
НАЛЬЧИК, 28 ноября. /ТАСС/. Постоянный мониторинг за возможными природными предпосылками схода селей смогут помочь в их прогнозировании. Об этом в интервью ТАСС рассказал директор Высокогорного геофизического института (ВГИ) Росгидромета в Нальчике Мухтар Беккиев.
"Предпосылки к сходу селя могут быть разными: выпадение ливневых осадков, аномальное таяние ледников, прорыв ледниковых водоемов (поверхностных и внутренних озер) и так далее. Для успешных прогнозов подобных сложных явлений необходим постоянный мониторинг. Чрезвычайные ситуации могут развиваться в течение нескольких дней и даже часов. Например, в 2018 году на массиве "мертвого" льда ледника Лекзыр в соседней Грузии за два дня образовалось озеро с объемом воды около 350 тыс. кубометров, такие ситуации могут возникать и на территории КБР", - сказал собеседник агентства.
Данных о точном количестве осадков на склонах гор у института практически нет, есть только данные нескольких стационарных метеостанций, не отражающие реальную метеорологическую ситуацию по конкретным участкам. Еще сложнее, по словам Беккиева, прогнозировать гляциальные сели.
"Природная подготовка к их сходу происходит в течение нескольких лет, а длительно существующие ледниковые озера могут прорываться по ряду причин. Например, прорыв озера Башкара в сентябре 2017 года (приледниковое озеро в районе Приэльбрусья, в результате прорыва которого в 2017 году погибли три человека, было прервано газо- и электроснабжение, в нескольких местах вода смыла участки единственной автомобильной дороги, ведущей к Эльбрусу - прим. ТАСС) был вызван аномальным локальным ливнем", - пояснил Беккиев. Он также отметил, что при этом таких ситуаций на озере долгое время не наблюдалось, а проблему сдерживания воды на безопасном уровне решало искусственное регулирование стока.
Там же в 2019 году обрушилась скала массой порядка 1,5 млн т. Тогда горная порода упала на ледник, но ничего особенно не повредила, никаких негативных последствий не было зафиксировано.
"Ландшафт, конечно, уже изменился, ледник у озера Башкара пригружен несколькими миллионами тонн горной породы. Вся эта система будет двигаться и наступать на озеро. Какие и когда будут последствия? Такой вопрос проще задать, чем точно на него ответить, поэтому необходимо продолжать наблюдения и предупреждать о возможной опасности. Инженерные природоохранные мероприятия желательно и необходимо проводить до возникновения чрезвычайных ситуаций, и власти уже занимаются этими задачами", - подчеркнул директор ВГИ.
Под прогнозированием селей, или прогнозом селеопасности, понимается заблаговременное предсказание формирования селевого потока в данном селеактивном районе. Целью прогнозирования последствий селей является оценка возможного ущерба от действия, выяснение данных о возможных объектах воздействия, т. е. о том, какие населённые пункты, объекты, участки дорог могут быть в опасности. Прогнозирование селевых явлений включает в себя прогнозирование селей как в пространстве, так и во времени, а также прогнозирование значений их основных характеристик.
Под пространственным прогнозированием селей понимается оценка селеопасности территорий и определение границ районов формирования селевых потоков. Это такое прогнозирование, которое дает ответ на вопрос: где могут возникать и развиваться селевые потоки?
Под прогнозированием селевых явлений во времени понимается определение времени и условий, при которых могут формироваться селевые потоки. Это есть прогнозирование, отвечающее на вопрос: когда могут формироваться селевые потоки в данном горном бассейне или долине?
При прогнозировании характеристик селевого потока важнейшее значение имеет предсказание времени добегания селевого потока от места зарождения или сигнального створа до защищаемого объекта, т. е. противоаварийное прогнозирование, отвечающее на вопрос о количестве времени, имеющемся в распоряжении людей для проведения спасательных операций.
По заблаговременности прогнозы селеопасности подразделяются на сверхдолгосрочные (до 3 месяцев), долгосрочные (3–4 недели), краткосрочные (1–3 дня), а также оперативные, определяющиеся временем добегания селевой волны до объекта. Наиболее достоверными являются краткосрочные и оперативные прогнозы.
Основой прогнозирования является сбор, систематизация и анализ многолетних данных о последствиях воздействия селей за все годы наблюдений, а также результаты прогноза селеопасных территорий и прогноза основных параметров селей, возникновение которых возможно в пределах рассматриваемого региона. Основой пространственного прогнозирования селей является составление карт: обзорных, среднемасштабных и крупномасштабных. С помощью обзорных карт (масштаб от 1:1 000 000 (в 1 см до 10 км) до 1:100 000 000 (в 1 см 1000 км)) можно выявить распределение селеопасных территорий в пределах республики, группы республик, страны или глобальные, суммарные площади селеопасных территорий, выделить наиболее опасные регионы.
Назначением среднемасштабных карт (от 1:100 000 (в 1 см 1 км) до 1:500 000 (в 1 см 5 км)) селеопасных территорий является выявление и фиксация общих закономерностей и условий формирования селевых потоков и оценка степени селеопасности горных территорий в пределах республики, области, края, необходимая при составлении генеральных схем хозяйственного, спортивно-оздоровительного и культурного освоения этих территорий. Карты содержат информацию об особенностях рельефа, морфологии склонов, гидрографической сети, о степени селеопасности бассейнов, о частоте селепроявлений, о селевых очагах и концах выноса, о наиболее важных народнохозяйственных объектах, находящихся в зоне действия селей, и о противоселевых сооружениях.
Назначением крупномасштабных селевых карт (от 1:100 000 (в 1 см 100 м) до 1:500 000 (в 1 см 500 м)) является детальная характеристика селевых процессов в отдельных горных долинах и водосборах. Их используют при разработке противоселевых мероприятий и при организации стационарных исследований с целью прогноза селей на определенной территории. Такие карты должны отражать все факторы, связанные с формированием селевых потоков (особенности рельефа и ландшафта, геологические и гидрометеорологические характеристики, характеристики экзогенных и эндогенных процессов, факторы антропогенной деятельности и т. п.), а также основные, в том числе и количественные характеристики движения и отложений селевых потоков, их размеры и степень воздействия на объекты человеческой деятельности.
Прогнозирование селей во времени.Прогнозирование времени формирования селевых потоков представляет собой количественное выражение условий, при которых возможно возникновение селевых потоков. Вероятность селепроявления на территории выявленных селевых бассейнов основывается на прогнозе дождевой и гляциальной селеопасности.
Метод прогнозирования дождевой селеопасности (прогнозирования дождевых селей) базируется на метеорологическом прогнозе количества осадков для рассматриваемой горной территории. Прогноз включает данные о времени Т0 начала выпадения дождя, его продолжительности Тп и ожидаемой высоте слоя осадков Нп, а также сведения о степени увлажненности водосбора. Прогнозирование возникновения селя осуществляется по следующей методике.
1. В результате пространственного прогнозирования для рассматриваемой горной территории (с использованием соответствующих карт) выявляются селевые очаги, их тип, средний уклон a (градус) и площадь водосбора F (км 2 ) каждого очага..
2. В зависимости от типа селевого очага по табл. 2.22 определяется средний диаметр d (м) обломков, анкирующих селеформирующий грунт.
Под прогнозированием селей, или прогнозом селеопасности, понимается заблаговременное предсказание формирования селевого потока в данном селеактивном районе. Целью прогнозирования последствий селей является оценка возможного ущерба от действия, выяснение данных о возможных объектах воздействия, т. е. о том, какие населённые пункты, объекты, участки дорог могут быть в опасности. Прогнозирование селевых явлений включает в себя прогнозирование селей как в пространстве, так и во времени, а также прогнозирование значений их основных характеристик.
Под пространственным прогнозированием селей понимается оценка селеопасности территорий и определение границ районов формирования селевых потоков. Это такое прогнозирование, которое дает ответ на вопрос: где могут возникать и развиваться селевые потоки?
Под прогнозированием селевых явлений во времени понимается определение времени и условий, при которых могут формироваться селевые потоки. Это есть прогнозирование, отвечающее на вопрос: когда могут формироваться селевые потоки в данном горном бассейне или долине?
При прогнозировании характеристик селевого потока важнейшее значение имеет предсказание времени добегания селевого потока от места зарождения или сигнального створа до защищаемого объекта, т. е. противоаварийное прогнозирование, отвечающее на вопрос о количестве времени, имеющемся в распоряжении людей для проведения спасательных операций.
По заблаговременности прогнозы селеопасности подразделяются на сверхдолгосрочные (до 3 месяцев), долгосрочные (3–4 недели), краткосрочные (1–3 дня), а также оперативные, определяющиеся временем добегания селевой волны до объекта. Наиболее достоверными являются краткосрочные и оперативные прогнозы.
Основой прогнозирования является сбор, систематизация и анализ многолетних данных о последствиях воздействия селей за все годы наблюдений, а также результаты прогноза селеопасных территорий и прогноза основных параметров селей, возникновение которых возможно в пределах рассматриваемого региона. Основой пространственного прогнозирования селей является составление карт: обзорных, среднемасштабных и крупномасштабных. С помощью обзорных карт (масштаб от 1:1 000 000 (в 1 см до 10 км) до 1:100 000 000 (в 1 см 1000 км)) можно выявить распределение селеопасных территорий в пределах республики, группы республик, страны или глобальные, суммарные площади селеопасных территорий, выделить наиболее опасные регионы.
Назначением среднемасштабных карт (от 1:100 000 (в 1 см 1 км) до 1:500 000 (в 1 см 5 км)) селеопасных территорий является выявление и фиксация общих закономерностей и условий формирования селевых потоков и оценка степени селеопасности горных территорий в пределах республики, области, края, необходимая при составлении генеральных схем хозяйственного, спортивно-оздоровительного и культурного освоения этих территорий. Карты содержат информацию об особенностях рельефа, морфологии склонов, гидрографической сети, о степени селеопасности бассейнов, о частоте селепроявлений, о селевых очагах и концах выноса, о наиболее важных народнохозяйственных объектах, находящихся в зоне действия селей, и о противоселевых сооружениях.
Назначением крупномасштабных селевых карт (от 1:100 000 (в 1 см 100 м) до 1:500 000 (в 1 см 500 м)) является детальная характеристика селевых процессов в отдельных горных долинах и водосборах. Их используют при разработке противоселевых мероприятий и при организации стационарных исследований с целью прогноза селей на определенной территории. Такие карты должны отражать все факторы, связанные с формированием селевых потоков (особенности рельефа и ландшафта, геологические и гидрометеорологические характеристики, характеристики экзогенных и эндогенных процессов, факторы антропогенной деятельности и т. п.), а также основные, в том числе и количественные характеристики движения и отложений селевых потоков, их размеры и степень воздействия на объекты человеческой деятельности.
Прогнозирование селей во времени.Прогнозирование времени формирования селевых потоков представляет собой количественное выражение условий, при которых возможно возникновение селевых потоков. Вероятность селепроявления на территории выявленных селевых бассейнов основывается на прогнозе дождевой и гляциальной селеопасности.
Метод прогнозирования дождевой селеопасности (прогнозирования дождевых селей) базируется на метеорологическом прогнозе количества осадков для рассматриваемой горной территории. Прогноз включает данные о времени Т0 начала выпадения дождя, его продолжительности Тп и ожидаемой высоте слоя осадков Нп, а также сведения о степени увлажненности водосбора. Прогнозирование возникновения селя осуществляется по следующей методике.
1. В результате пространственного прогнозирования для рассматриваемой горной территории (с использованием соответствующих карт) выявляются селевые очаги, их тип, средний уклон a (градус) и площадь водосбора F (км 2 ) каждого очага..
2. В зависимости от типа селевого очага по табл. 2.22 определяется средний диаметр d (м) обломков, анкирующих селеформирующий грунт.
Бурлящий поток снес в Тырныаузе пешеходный мост, уровень реки Баксан поднялся на полметра, из возможной зоны подтопления эвакуировали несколько сотен человек. Вскоре жители города вернулись в свои дома, и в тот же день сошла вторая волна селя, к счастью поменьше. О том, что произошло и как защитить себя от стихии, рассказывает заместитель директора по селевой проблематике Высокогорного геофизического института Росгидромета, доктор технических наук, профессор Кошкинбай Анахаев.
Что такое сель?
Сель — бурный грязе-каменный поток, который формируется в бассейнах горных рек и сходит вниз по их руслам.
Сели могут иметь различное происхождение: бывают гляциальные (ледниковые), дождевые или смешанные.
Более 90 процентов всех сходящих селей — дождевые. Они возникают в теплое время года после обильных дождей и, как правило, бывают не очень мощными.
Фото: Анатолий Устиненко/ТАСС
Гляциальные сели образуются из-за прорыва горных озер и полостей внутри ледников. Их считают одними из самых опасных.
Реже всего случаются смешанные ледниково-дождевые сели, в которых есть и грязь, и камни, и лед. Обычно они бывают жарким летом после обильных осадков.
Что случилось в Тырныаузе?
Сель, который сошел 14 августа в Тырныаузе по пойме реки Герхожан-Су, специалисты считают смешанным.
— Долго стояла жаркая погода, из-за нее ледники и внутриледниковые полости активно таяли. Мы еще не летали, не обследовали очаг. Пока предварительно можно сказать, что произошел прорыв внутриледниковых полостей, наполненных водой, на это наложились дожди, которые прошли в верховьях. Все это вызвало достаточно мощный селевой поток, — говорит Анахаев.
Сель сходил с переменной скоростью до 3−5 метров в секунду, и каждую секунду волна переносила около 120−150 кубометров воды, камней и грязи.
— Причиной заполнения селеотводящего лотка послужило то, что его не очищали много лет. Чуть ли не на половину он был заполнен прошлыми селевыми выносами. Когда в этот раз сель начал сходить, казалось, что весь лоток заполнился. На самом деле селевые волны шли поверх ранее отложенных наносов, — считает Анахаев.
Где опаснее всего?
Фото: Роман Денисов/ТАСС
Ущелье Адыл-Су
Чаще всего сели сходят летом, их сезон — июнь-август.
Самая высокая селевая опасность на Северном Кавказе — в ущелье Адыл-Су. Есть вероятность схода селей в хвостохранилище Тырныаузского горно-обогатительного комбината. Оно находится в русле селеносной реки Гижгит, которая проходит по обходному тоннелю. И этот тоннель может быть забит.
Селевые процессы идут в ущельях рек Черек Балкарский и Черек Безенгийский. Опасная обстановка в Суканском ущелье. В этом году из-за полного размыва дороги селевым потоком летние пастбища там оказались отрезанными от равнинных районов.
Фото: Роман Денисов/ТАСС
Тырныауз, 2000 год
— Одни из самых разрушительных селей на Кавказе сошли в Тырныаузе в 1999 и 2000 годах. Это если не говорить о катастрофе со срывом ледника Колка в Северной Осетии… Были разрушительные сели и на Красной Поляне в Сочи, — вспоминает Анахаев.
В 2000 году сель в Тырныаузе унес жизни восьми человек и полностью уничтожил городские коммуникации, разделив жизнь городка на до и после.
Фото: Рамазан Логкуев/ТАСС
Последствия схода ледника Колка, вид с вертолета, 2002 год
В 2002 году во время схода ледника Колка погибло 124 человека (из них 19 человек официально считаются погибшими, остальные 106 числятся пропавшими без вести).
Можно ли предсказать сход селя?
В настоящее время ученые работают над прогнозированием схода селей. Наибольшие успехи достигнуты в прогнозе дождевых селей в фоновом режиме — если много осадков, специалисты могут сказать, где именно, в каком ущелье стоит ожидать сход селей.
— Но в горных районах метеостанции расположены, как правило, далеко от мест зарождения селей, к тому же разделены хребтами. Метеоданные базовых станций не вполне достоверно отражают ситуацию, — говорит Анахаев.
Фото: Рудольф Дик/ТАСС
Перспективным направлением он считает радиолокационное определение возможных осадков. Этим тоже занимаются в Высокогорном геофизическом институте. Установка датчиков по прогнозу селей осложняется тем, что они привязаны к станциям сотовой связи, а в глубоких ущельях связи нет.
— В нашем институте запатентовали устройства, которые позволяют прогнозировать сход селевого потока по шумовому воздействию. Сель всегда идет с особым гулким звуком, и эти децибелы нужно различать. Прибор позволит определять, начал ли сходить сель, — объясняет Анахаев. — Однако изготовить устройства пока не получается — мы не нашли финансирование.
Как защититься от стихии?
Фото: Роман Денисов/ТАСС
По мнению Анахаева, ситуация в районе реки Баксан будет ухудшаться из-за притока новых селевых масс.
— Нужно что-то делать в верховьях, а не строить плотины внизу, где сель уже набирает большую мощность. В селевые русла можно с вертолета забрасывать (не закрепляя к берегам) специальные решетчатые конструкции. Например, бракованные опоры для высоковольтных линий. С их помощью можно будет глушить селевые потоки в самом начале. Мы много говорим о прогнозах, но прогноз не поможет предотвратить сход селя. До очередного селя все молчат… — говорит Анахаев.
Фото: Константин Тарусов/ТАСС
Последствия схода селя в Тырныаузе, 2000 год
МЧС Кабардино-Балкарии рекомендует
Услышав шум приближающегося селевого потока, немедленно следует подняться со дна лощины вверх по стоку, не менее чем на 50−100 метров. При этом нужно помнить, что из ревущего потока на большие расстояния могут выбрасываться камни большого веса, угрожающие жизни.
Селеотводящие лотки — одно из средств защиты. Их строят, чтобы сель не пошел в город, а прошел по лотку и изменил направление движения. Очистить лоток — трудоемкая работа, потому что наносы застывают, в них накапливается грязь и валуны. Их не очистишь бульдозером, нужен экскаватор. Поможет ли лоток в каждом конкретном случае — зависит от мощности селя.
Но проще всего, конечно, не защищаться от селей, а избегать их.
Кандидат технических наук, заведующий лабораторией гидрологии горных территорий Высокогорного геофизического института Росгидромета Касбулат Гегиев считает, что помочь могла бы экспертная оценка мест для строительства в горах:
— Все сооружения в горах в рекреационных районах обязательно должны проходить селевую экспертизу на этапе проектирования — причем на месте. Это бы намного сократило ущерб при сходе селей.
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.
Читайте также: