Острова
БЕЗ опасности
ОБВАЛЫ И ОПОЛЗНИ
Оползень - это смещение по уклону масс горных пород под воздействием собственного веса и дополнительной нагрузки вследствие подмыва склона, переувлажнения, сейсмических толчков и иных процессов.
Оползни образуются в различных породах в результате нарушения их равновесия или ослабления прочности. Они вызываются как естественными, так и искусственными причинами. К естественным относятся увеличение крутизны склонов, подмыв их оснований морскими и речными водами, сейсмические толчки и др.
Оползень в Норвегии (2020 г.)
По масштабам оползни бывают крупные, средние и мелкомасштабные. Крупные оползни образуются вдоль склонов на протяжении сотен метров. Их толщина достигает 10-20 м и более, при этом оползневое тело часто сохраняет свою монолитность. Средние и мелкомасштабные оползни имеют меньшие размеры.
По скорости смещения они бывают: исключительно быстрые (0,3 м/мин), быстрые (1,5 м/сутки), умеренные (1,5 м/месяц), очень медленные (1,5 м/год), исключительно медленные (0,06 м/год).
Геологические изыскания показали, что самый крупный оползень произошел в США 30 млн.лет назад. Он накрыл территорию площадью 2 тыс.км.
В Иране 10 тысяч лет назад со склона хребта Кабир-Куг сошел оползень объемом 20 км. Каменный поток толщиной 300 м сполз в ближайшую долину, пересек ее, преодолел очередной хребет высотой 600 м и остановился в следующей долине, пройдя расстояние 20 км.кв.
В 1654 г в Китае оползень унес жизни 12 тыс.человек.
В 1881 г каменная лавина накрыла п.Эльм в Швейцарии. Из 115 жителей поселка в живых остался только один.
В 1920 г - Китай, провинция Кансу. Жилые строения располагались в долине. Причиной оползня стало землетрясение, после которого склоны долины стали неустойчивыми. Породы вместе в лесом завалили долину, засыпали города и селения. Погибло около 200 000 человек.
а) общая схема оползня; б) основные составляющие оползня
Оползни и обвалы наносят огромный ущерб хозяйству, природной среде, приводят к человеческим жертвам, угрожают безопасности движения железнодорожного и других видов наземного транспорта в горной местности, разрушают и повреждают опоры мостов, рельсовые пути, покрытия автомобильных дорог, линии электропередач, связи, газо- и нефтепроводы, горные селения и др. В Российской Федерации ежегодно возникает от 6 до 15 чрезвычайных событий, связанных с развитием оползней.
Сахалинская область – один из самых опасных регионов России по степени угрозы для населения и хозяйства от проявления экзогенных геологических процессов, в том числе и от оползневых.
Площадная пораженность территории оползневыми процессами о.Сахалин достигает 70 % от всей территории острова.
Одним из главных факторов, определяющих развитие оползней, является количество воды, находящейся в связанном и свободном состоянии в грунтах. А увлажнение грунтов обусловлено осадками, выпадающими на территории, и температурным режимом. Количество осадков год от года меняется, отмечаются значительные вариации их выпадения. В какие-то периоды их наблюдается мало, и как следствие экзогенные геологические процессы активизируются слабее. В другие периоды количество выпавших осадков превышает средние значения, грунт значительно напитывается влагой, что и приводит к массовой активизации экзогенных геологических процессов.
В 2009 г 22-24 июня над территорией о.Сахалин прошел мощный циклон, принесший большое количество осадков и вызвавший интенсивное оползнеобразование. В основном были зафиксированы оползни-оплывины – небольшие маломощные оползни, развивающиеся в водонасыщенных склоновых отложениях или на телах древних оползней.
В г. Макарове вдоль улицы Набережной было зафиксировано более 10 оползней-оплывин. Ими были разрушены хозяйственные постройки и повреждено несколько домов. Мощность отложений оползня достигала 3 м, объем – 1000 м. Значительное количество оползней было отмечено и на участке 190-215 км автомобильной дороги Южно-Сахалинск - Оха.
Хозяйственные постройки, разрушенные оползнем во дворе дома по ул. Набережной, 2009 г., Сахалинская область, г.Макаров (фото Ю.Генсиоровского)
Хр. Жданко. Эрозионный врез, образовавшийся над трассой трубопроводов "Сахалин-2" после схода селя, 2009 г., Сахалинская область, г.Макаров (фото Ю.Генсиоровского)
СЕЛЕВЫЕ ПОТОКИ
Сель (или селевой поток) – грязевый или грязекаменный поток, внезапно возникающий в руслах рек. Главными причинами селя являются сильные ливни, интенсивное таяние снега и льда, землетрясения или извержения вулканов. Высота селевой волны может достичь 25 м и скорости более 10 м/с. Попадание в селевой поток почти всегда смертельно! Это связано с тем, что люди, как правило, бывают погребены под мощным слоем грязекаменных наносов и спасти их не удается из за сложности поиска. Здания, сооружения, дороги – сель разрушает все.
Механизмы зарождения селей имеют много общего и могут быть сведены к трем главным типам: эрозионному, прорывному и обвально-оползневому.
При эрозионном механизме зарождения вначале идет насыщение водного потока обломочным материалом за счет смыва и размыва селевого бассейна и затем - формирование селевой волны в русле.
При прорывном механизме зарождения водяная волна за счет интенсивного размыва и вовлечения в движение обломочных масс сразу превращается в селевую волну, но с изменчивой насыщенность.
При обвально-оползневом механизме зарождения, когда происходит смыв массива водонасыщенных горных пород (включая снег и лед) насыщенность потока и селевая волна формируются одновременно (насыщенность сразу практически максимальна).
Селевые потоки бывают: водно-каменными; водно-песчаными и водно-пылеватыми; грязевыми; грязекаменными; водно-снежно-каменными.
Водно-каменный сель - такой поток, в составе которого преобладает крупнообломочный материал. Формируется в основном в зоне плотных пород.
Водно-песчаный - такой поток, в котором преобладает песчаный и пылеватый материал. Возникает в основном в зоне лессовидных и песчаных почв во время интенсивных ливней, смывающий огромное количество мелкозема.
Грязевой сель близок к водно-пылеватому. Формируется в районах распространения пород преимущественно глинистого состава.
Грязекаменный сель характеризуется значительным содержанием в твердой фазе глинистых и пылеватых частиц с явным их преобладанием над каменной составляющей потока.
Водно-снежно-каменный сель - переходная стадия между собственно селем, в котором транспортирующей средой является вода, и снежной лавиной.
Территория острова Сахалин характеризуется высокой степенью селевой активности, и, следовательно, высокой селевой опасностью для населения и хозяйства. В селеопасных зонах Сахалина расположено 26 населенных пунктов, наиболее крупные из них – города Невельск, Макаров, Холмск, Южно-Сахалинск.
Исследования селевых процессов в незаселенных зонах Сахалина проводятся эпизодически, поэтому данных о повторяемости селей, сходившей в горной части острова, очень мало. Так, для г.Южно-Сахалинска представляют опасность селевые потоки, формирующиеся в селевых бассейнах Сусунайского хребта, в том числе в селевом бассейне р.Рогатка, имеющие дальность выброса 10 км и более.
Состав горных пород острова Сахалин способствует широкому развитию селей. Максимальный объем селевых отложений составил 3 тыс.м, мощность – 2,0 м. Максимальная дальность выброса селя составила 1000 м, высота заплеска селевой волны – 2,2 м.
В конце июня 2009 г над территорией Сахалина наблюдалось прохождение сильного циклона. Циклон принес обильные осадки, ставшие причиной образования селевых потоков. В г.Макаров по улице Набережной (одновременно являющейся основной магистралью, соединяющей северную и южную части острова) сошло более 15 грязевых склоновых селей. Отложениями селевых потоков мощностью 0,3-0,4 м был замыт 300-метровый участок проезжей части. А толщина селевых отложений у домов достигла 1 м.
Значительное количество селевых потоков было отмечено и на участке 190-196 км автомобильной дороги Южно-Сахалинск – Оха. На этом же участке побережья селем было повреждено полотно железной дороги, были разрушены и замыты водопропускные устройства на дорогах.
В горной части района обследования воздействию селей подверглась трасса нефтегазопроводов «Сахалин-2». Выход селевого потока к трассе отмечен в районе хребта Жданко. Пробег селя составил 800 м, средняя толщина отложений 0,7 м.
14 мая 2018 года в Невельском районе Сахалинской области сошли селевые потоки. Рано утром (в районе четырех часов) улицу Бамбуковую в Горнозаводске, над которой долгие месяцы висела угроза в виде отвала, накрыл сель. Сошедшая угольная порода раздавила дом и хозпостройки. Под завалами погиб десяток коров с телятами. Пожилые владельцы дома, 70-летние пенсионеры, чудом спаслись — раздетыми выпрыгнули в окно.
Селевой поток, Сахалинская область, г.Макаров (2009)
Селевой поток, Сахалинская область, Невельский р-он, п.Горнозаводск (2018)
СНЕЖНЫЕ ЛАВИНЫ
Снежная лавина - это масса снега, падающая или движущаяся по склону. Снег срывает со склонов только одна сила – сила тяжести. Чтобы понять ее роль, вырежем мысленно из слоя снега, лежащего на плоском склоне, куб. Силу тяжести, направленную вертикально вниз, в соответствии с законами механики, можно разложить на две составляющие: одна будет направлена перпендикулярно к поверхности склона, на котором лежит куб; а другая параллельно этой поверхности.
Чем больше толщина снежного покрова на склоне, тем больше составляющая силы тяжести, направленной вдоль склона, - она растет прямо пропорционально толщине снега. Наверное, каждый человек неоднократно прочувствовал на себе эту самую «составляющую»; именно благодаря ей можно быстро съехать на лыжах или санях с горы. Но есть другие силы, которые противодействуют составляющей силы тяжести, направленной параллельно склону, и удерживают снег на склоне. Это, во-первых, сцепление куба с нижележащим снегом или поверхностью грунта. Во-вторых, даже при отсутствии сцепления (а такое бывает) эта сила трения, зависящая, по законам физики, от веса куба. Сумму сцепления и трения называют сопротивлением сдвигу. Наконец, в-третьих, смещению куба противодействует снег, лежащий ниже по склону, а вышележащий – удерживает его за счет связей между частицами снега
Образование лавин возможно во всех районах, где устанавливается постоянный снежный покров. Возникать лавины могут в любое время суток или года от перегруженности снегом склонов во время метелей или после обильных снегопадов вследствие малой силы сцепления между новым снегом и подстилающей поверхности. Лавины способны развивать скорость до 360 км/ч. Сахалинская область – одна из самых лавиноопасных в России. В течение лавиноопасного периода в зонах хозяйственной деятельности и на территории населенных пунктов регистрируется до нескольких тысяч лавин. Основной ущерб он наносят автомобильным и железным дорогам, жилым домам и сооружениям другого назначения. В лавиноопасных зонах находится 47 населенных пунктов Сахалинской области. Почти ежегодно в лавинах погибают люди. Зарегистрированы и лавинные катастрофы, в которых погибали десятки людей.
Подавляющее число катастрофических лавин сошло со склонов, абсолютные высоты которых составляют 50-100 м, а также со склонов морских террас, абсолютные высоты которых составляют 30-40 м. 76 % катастрофических лавин сформировалось в условиях общей метели. Во многих случаях их сходу предшествовали снегопады различной интенсивности и более или менее затяжные метели Самая крупная среди зарегистрированных лавинных катастроф в Сахалинской области и во всем бывшем СССР произошла в поселке Средняя Медвежка (Александровский район, рудник Октябрьский) 9 февраля 1945 г. В 23 часа 25 минут со склона горы Маяк сошла лавина объемом 170 тыс.м, разрушившая 6 жилых домов и 3 объекта социально-бытового назначения; в лавину попали 236 человек, 149 погибло.
Во время массового схода лавин 22-25 декабря 1990 г на лесовозной дороге от села Ясное через Чамгинский перевал к поселку Загорный (Набильский хребет) было зарегистрировано более 200 лавин объемом до 100 тыс.м.куб. Лавины причинили серьезный материальный ущерб Верхнее-Тымскому леспромхозу, засыпав 7 лесовозов, 1 бензовоз и 2 бульдозера и разбили 2 лесовоза и 1 бульдозер. В двух лавинах объемом 5 и 150 тыс.м.куб. погибло 3 человека. Основная причина лавинных катастроф в Сахалинской области заключается в размещении населения, обусловленном рельефом территории: населенные пункты (31 под склоном морских террас), транспортные магистрали (более 500 км) и другие объекты инфраструктуры расположены в лавиноопасных зонах (днища узких долин и низкие морские террасы). В лавиноопасных зонах проживает около 100 тыс. человек.
