Сайт учителя физической культуры Костенюк Ларисы Викторовны

Оползни, сели, обвалы, лавины.

Оползень — скользящее смещение 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.

Образуются они в различных породах в результате нарушения их равновесия или ослабления прочности. Вызываются как естественными, так и искусственными (антропогенными) причинами. К естественным относятся:

• увеличение крутизны склонов, подмыв их оснований морскими и речными водами, сейсмические толчки;
• искусственными являются: разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерным выносом грунта, вырубкой леса, неразумным ведением сельского хозяйства на склонах.

Согласно международной статистике, до 80 % современных оползней связано с деятельностью человека. Значительное количество оползней происходит в горах на высоте от 1000 до 1700 м (90%).

Оползни могут происходить на всех склонах, начиная с крутизны 19°. Однако на глинистых грунтах они случаются и при крутизне склона 5-7°. Для этого достаточно избыточного увлажнения пород. Сходят они в любое время года, но большей частью в весенне-летний период.

Классификация оползней

Классифицируются оползнипо:

• масштабам явления;
• скорости движения и активности;
• механизму процесса;
• мощности и месту образования.

По масштабам оползни классифицируются на крупные, средние и мелкомасштабные.

Крупные вызываются, как правило, естественными причинами и образуются вдоль склонов на сотни метров. Их толщина достигает 10-20 и более метров. Оползневое тело часто сохраняет свою монолитность.

Средниеи мелкомасштабные имеют меньшие размеры и характерны для антропогенных процессов.

Масштаб часто характеризуется вовлеченной в процесс площадью. В этом случае они подразделяются на грандиозные — 400 га и более, очень крупные — 200 – 400 га, крупные — 100-200 га, средние — 50 – 100 га,мелкие — 5-50 га и очень мелкие — до 5 га.

По скорости движения весьма разнообразны.

По активности оползни подразделяются на активные и неактивные. Главными факторами здесь являются породы склонов и наличие влаги. В зависимости от количества влаги они делятся на сухие, слабо влажные, влажные и очень влажные. Например, очень влажные содержат такое количество воды, которая создает условия для жидкого течения.

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

По мощности процесса оползни делятся на малые — до 10 тыс. м³, средние — от 11 до 100 тыс. м³, крупные — от 101 до 1000 тыс. м³, очень крупные — свыше 1000 тыс. м³ вовлекаемой в процесс массы горных пород.

По месту образования они подразделяются на горные, подводные, смежные и искусственных земляных сооружений (котлованов, каналов, отвалов пород).

Оползни наносят существенный ущерб народному хозяйству. Они угрожают движению поездов, автомобильному транспорту, жилым домами другим постройкам. При оползнях интенсивно идет процесс выбывания земель из сельскохозяйственного оборота.Нередко они приводят и к человеческим жертвам.

Разновидностью оползней являются снежные лавины.

Лавина (нем. Lawine, от позднелатинского labina - оползень) – масса снега, падающая или соскальзывающая со склонов гор, представляющая угрозу жизни и здоровью людей, способная нанести ущерб объектам экономики и окружающей природной среде.Лавины опасны для людей из-за своей массы (достигающей иногда нескольких сотен тонн), что приводит к асфиксии или смерти от шока в результате перелома костей, а также слабой или отсутствующей вовсе воздухопроницаемостью, из-за чего жертва погибает от недостатка кислорода. Помимо того, лавина может вовсе смести человека со склона, в результате чего тот может разбиться насмерть при падении с него. Если же снег, осыпавшийся с накрывшей пострадавшего лавины, попадёт пострадавшему в органы дыхания (в рот, в нос или ещё дальше), тот погибнет из-за невозможности дыхания. Дополнительно попавшему под лавину освободиться мешает слабая звукопроводность из-за того, что снег мягкий, и в результате спасатели могут не услышать крики человека из-под лавины.

Лавинный очаг - это участок склона и его подножья, в пределах которого движется лавина. Каждый очаг состоит из 3 зон: зарождения (лавиносбор), транзита (лоток), остановки лавины (конус выноса).

К лавинообразующим факторам относятся: высота старого снега, состояние подстилающей поверхности, прирост свежевыпавшего снега, плотность снега, интенсивность снегопада, оседание снежного покрова, метелевое перераспределение снежного покрова, температура воздуха и снежного покрова.

Снег, выпадая в виде осадков, удерживается на склоне за счет силы трения (её величина зависит от целого ряда факторов, в том числе влажности снега, крутизны склона). Сход лавины происходит в тот момент, когда сила давления массы снега начинает превышать силу трения.

Лавины образуются при достаточном снегонакоплении и на безлесных склонах крутизной от 15 до 50°. При крутизне более 50° снег, в большинстве случаев, просто осыпается, и условия к образованию снежной массы не возникают. Оптимальные ситуации для возникновения лавин складываются на заснеженных склонах крутизной от 30 до 40°.

Там лавины сходят тогда, когда слой свежевыпавшего снега достигает 30 см, а для старого (лежалого) необходим покров толщиной 70 см.

Считается, что ровный травянистый склон крутизной более 20° лавиноопасен, если высота снега на нем превышает 30 см. С увеличением крутизны склонов возрастает вероятность образования лавин. Кустарниковая растительность не является препятствием для схода.

Наилучшим условием для начала движения снежной массы и набирания ею определенной скорости является длина открытого склона от 100 до 500 м.

Многое зависит и от интенсивности снегопада. Если за 2 – 3 дня выпадет 0,5 м снега, то это обычно не вызывает опасения, но если это же количество выпадет за 10 – 12 ч, то сход вполне возможен. В большинстве случаев интенсивность снегопада 2 – 3 см/ч близка к критической.

Немалое значение имеет и ветер. Так, при сильном ветре достаточно прироста в 10 – 15 см, для возникновения лавины. Средняя критическая скорость ветра равна примерно 7 – 8 м/с.

Одним из важнейших факторов, влияющих на образование снежных лавин, является температура. Зимой при относительно теплой погоде, когда температура близка к нулю, неустойчивость снежного покрова сильно увеличивается, но быстро проходит (либо сходят лавины, либо снег оседает). По мере понижения температуры периоды лавинной опасности становятся более длительными. Весной с потеплением возрастает вероятность схода мокрых лавин.

Поражающая способность различна. Лавина в 10 м³ уже представляет опасность для человека и легкой техники. Крупные – в состоянии разрушить капитальные инженерные сооружения, образовать трудно- или непреодолимые завалы на транспортных трассах.

Скорость является одной из основных характеристик движущейся лавины. В отдельных случаях она может достигать 100 м/с.

Дальность выброса важна для оценки возможности поражения объектов, расположенных в лавиноопасных зонах. Различают максимальную дальность выброса и наиболее вероятную, или среднемноголетнюю. Наиболее вероятную дальность выброса определяют непосредственно на местности. Ее оценивают при необходимости размещения сооружений в зоне действия лавин на длительный период. Она совпадает с границей конуса выноса лавинного очага.

Повторяемость схода лавин является важной временной характеристикой лавинной деятельности. Различают среднемноголетнюю и внутригодовую повторяемость схода. Первая определяется как частота образования лавин в среднем за многолетний период. Внутригодовая повторяемость – это частота схода за зимний и весенний периоды. В отдельных районах лавины могут сходить по 15 – 20 раз в год.

Плотность лавинного снега является одним из важнейших физических параметров, от которого зависит сила удара снежной массы, трудозатраты на ее расчистку или возможность движения по ней. Она составляет для лавин из сухого снега 200 – 400 кг/м³ для мокрого – 300 – 800 кг/м³.

Важным параметром, особенно при организации и проведении аварийно-спасательных работ служит высота лавинного потока, чаще всего достигающего 10 – 15 м.

Потенциальный период лавинообразования – это интервал времени между сходами первых и последних лавин. Эта характеристика обязательно учитывается при планировании режима деятельности людей на опасной территории. Необходимо также знать количество и площадь лавинных очагов, сроки начала и окончания лавиноопасного периода. В каждом районе эти параметры различны.

Существует несколько классификаций лавин, например:

• По форме начала движения лавины.
• По характеру движения лавины.
• По объёму.
• По рельефу лавиносбора и пути лавины (осов, лотковая лавина, прыгающая лавина).
• По консистенции снега (сухая, влажная и мокрая лавины).

При этом по форме начала движения лавины подразделяютсяна:

• Лавины от линии («снежные доски», снежно-ледовые, ледовые).
• Лавины из точки (сухие и мокрые).

По характеру движения выделяют лавины:

• Осовы– оползни по всей поверхности склона.
• Прыгающие – когда на пути лавины встречаются различные препятствия (уступы, морены и т. п.). Наталкиваясь на такое препятствие, лавина подпрыгивает и часть пути летит.
• Лотковые– в этом случае лавина продвигается по естественному лоткообразному основанию (ложбинам, кулуарам и т. п.)

Сухие лавины, как правило, возникают вследствие невысокой сцепной силы между недавно выпавшей (или перенесённой) массой снега и нижележащей ледяной коркой. Скорость движения сухих лавин обычно составляет 20 – 70 м/с (до 125 м/с, что составляет 450 км/час, некоторые источники ограничивают скорость таких лавин 200 км/час) при плотности снега от 0,02 до 0,3 г/см³. При таких скоростях сход лавины из сухого снега может сопровождаться образованием снеговоздушной волны, производящей значительные разрушения. Давление ударной волны может достигать величин 800 кг/м². Наиболее вероятные условия для возникновения этого типа лавин – низкая температура воздуха.

Мокрые лавины обычно возникают на фоне неустойчивых погодных условий, непосредственной причиной их схода является появление водяной прослойки между слоями снега разной плотности. Мокрые лавины движутся значительно медленнее сухих, со скоростью 10 – 20 м/с (до 40 м/с), однако имеют более высокую плотность 0,3 – 0,4 г/см³, иногда до 0,8 г/см³. Более высокая плотность обуславливает быстрое «схватывание» снежной массы после остановки, что затрудняет проведение спасательных работ.

Так называемые «снежные доски» могут образоваться, когда на поверхности снежной массы нарастает ледяная корка. Корка появляется в результате действия солнца, ветра. Под подобной коркой происходит видоизменение снежной массы, превращающейся в крупу, по которой более массивный верхний слой может начать скольжение. Несколько циклов оттаивания-замерзания могут привести к образованию многослойных образований такого рода. Провоцирующими факторами для инициализации лавин такого типа служит снегопад при низкой температуре. Дополнительныйпригруз слоя снега добавляется к напряжениям в верхнем слое, возникшим из-за похолодания, что и приводит к отрыву «снежной доски». Скорость таких лавин доходит до величин порядка 200 км/час.

Причиной возникновения снежно-ледовых лавин является скопление значительных масс снега и льда в горах. В определённый момент происходит обвал этих масс, которые устремляются вниз со значительной скоростью. Часто такие лавины относятся к типам «лавин от линии» и «прыгающим». Плотность сошедшей лавины может достигать 800 кг/м³. Если по местным условиям количество снежной доли в лавине невелико, получается ледовая лавина, состоящая почти целиком из кусков льда. Подобная лавина может сокрушить всё на своём пути. Снежно-ледовые лавины являются наиболее непредсказуемыми, их сход может случиться в разное время суток и года.

В процессе схода не обязательно сохранение типа лавины, он может меняться от одного к другому и комбинироваться.

Таблица. Разрушительная способность лавин.

Следует учитывать, что опасны не только гигантские лавины, но и самые карликовые. Сползший по склону «лист» снега размером 25×30м. и толщиной 20см. будет иметь объём 150м³и вес 20 – 30т.!

Известный австрийский горный проводник СеппКурц погиб под снежным оползнем с размером сторон 6×4м. и толщиной снежного покрова 24 см.

В Европейских странах с 1993 года действует система классификации рисков возникновения лавин, обозначаемых соответствующими флагами, вывешиваемыми, в частности, в местах скопления людей на горнолыжных курортах (такая классификация применяется, в частности, и в России):