Причинами возникновения селя могут быть

Сель (селевой поток)

Сель — разрушительная природная сила. Стремительно несущаяся масса, состоящая из грязи, крупных и мелких минеральных включений, вырывает с корнем растущие на склоне деревья, разрушает постройки и инженерные объекты, приводит в негодность сельскохозяйственные угодья. Очевидец, находящийся неподалеку от потока, чувствует, как дрожит земля, слышит оглушающий грохот сталкивающихся камней. Сели опасны не только разрушающим потенциалом, но и внезапностью появления.

Что такое сель?

Сель — это спускающийся со склона поток, включающий крупные камни, обломки и мелкие частицы горных пород.

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.

Горный поток перемещается волнообразно, его фронтовая часть возвышается над поверхностью склона, неся и перекатывая валуны и грязевые комки. Ниже приводятся основные характеристики селей:

• 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;
• минеральные включения составляют до 60% объема;
• переносимые валуны могут достигать 4 м в диаметре, весить до 300 т.

Исследованиями подтверждено, что явление характерно преимущественно для коротких горных рек, длина которых меньше 30 км, а водосбор не превышает 100 км2.

Причины возникновения селей

Вероятность возникновения селей появляется, только если совпадают три условия:

• 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°).

Непосредственными причинами образования потоков являются:

• обильные и длительные ливни;
• быстро тающие горные ледники и снега;
• землетрясения, 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.

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

Интересно, что грязевые или грязекаменные потоки образуются после долгого засушливого периода. На склоне скапливаются пески и другие мелкие частицы, легко сносимые внезапным дождем. А вот водно-каменные потоки, наоборот, являются следствием длительного дождливого периода. Крупные камни, формирующие такую селевую массу, располагаются у основания крутых склонов, в руслах горных водотоков. При длительных дождях камни отрываются от размытой основной породы, начинают движение.

Классификация селей

Внешний вид селей обусловлен составом входящих пород. Выделяются следующие потоки:

1. Водно-каменные. Состоят преимущественно из крупных обломков пород, валунов, кусков скал, формируются в области нахождения плотных горных пород. Масса 1 м3 может составлять 1 — 1,5 т.
2. Водно-песчаные, водно-пылеватые. Образуются в области лесов, песчаных почв. В состав входят песчаные и пылевые частицы.
3. Грязевые. Основаны на глинистых и пылевых включениях. Формируются в областях глиноземов. Масса 1 м3 может достигать 2 т.
4. Грязекаменные. Состоят из глинисто-пылеватых частиц, смешанных с небольшим количеством гальки и гравия. Масса 1 м3 — до 2,5 т.
5. Каменно-грязевые. Камни и крупные обломки преобладают над мелкодисперсными включениями.
6. Водно-снежно-каменные. Являются промежуточными образованиями между селем и лавиной.

Существует классификация селей по характеру перемещения. Они бывают следующих видов:

• 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.

Сели подразделяются по мощности воздействия на склон и объему переносимой массы на:

• сверхмощные (объем более 1 млн. м3);
• мощные (более 100 тысяч м3);
• средней мощности (10 — 100 тысяч м3);
• маломощные (до 10 тысяч м3).

По происхождению потоки бывают следующих типов:

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

Последствия селей

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

• захлестывание и серьезное (нередко смертельное) травмирование оказавшегося на пути человека;
• закупоривание дыхательных путей селевой массой, приводящее к удушению;
• разрушение жилых и промышленных построек, путей сообщения, инфраструктурных объектов;
• приведение в негодность сельскохозяйственных угодий.

Для предупреждения страшных последствий стихии в горных районах:

• укрепляют почвенный покров растительностью;
• сооружают защитные гидротехнические конструкции типа котлованов, запруд, отводных каналов;
• формируют на склонах террасы и валы;
• вдоль дорог строят каменные лотки, не дающие потоку обрушиться на проезжую часть.

Когда сошел поток, людям, находящимся в долине, нужно незамедлительно подняться вверх по руслу минимум на 50 м. Следует держаться как можно дальше от несущейся массы, поскольку из нее могут выскакивать в разные стороны крупные камни.

Самые крупные сели в истории

Ежегодно жертвами стихии становятся до 5 тысяч человек. Крупнейшими и наиболее разрушительными в истории селями считаются:

1. В январе 2000 года в Венесуэле. Погибло около 1000 человек.
2. В мае 1998 года в Неаполе в результате 2-дневного ливня. Жертвами стали 170 человек.
3. В 1995 году в США (Вирджиния). Был нанесен огромнейший ущерб находящимся в долине населенным пунктам (более 100 млн. долларов).
4. В июле 1963 года в Алатау на реке Иссык. Сель прорвал плотину и разрушил водохранилище.

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.

Источник

Сель

Сель (в гидрологии от араб. ‎‎сайль — «бурный поток») — поток с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород (до 50-60% объёма потока), внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек, как правило, ливневыми осадками или бурным таянием снегов. Сель — нечто среднее между жидкой и твёрдой 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.

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)

Зона транзита

Зона аккумуляции

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.

Источник