Глава 2. Чрезвычайные ситуации в литосфере виды чрезвычайных ситуаций природного характера и их характеристика
 Скачать 3.06 Mb.
|
Таблица 2.19Классификация на основе первопричин возникновения селей
Окончание табл. 2.19
Несвязные (текущие) потоки движутся с большой скоростью. Отмечается постоянное соударение камней, их обкатывание и истирание. Поток следует изгибам русла, подвергая его разрушению в разных местах. Сели классифицируются и по объему перенесенной твердой массы или, иначе говоря, по мощности, и делятся на три группы:
Нередко выделяют весьма мощные (исключительно сильной мощности) селевые потоки, с выносом более 1 млн м3 обломочных материалов; бывают раз в 30–50 лет. Классификация по объему единовременных выносов характеризует как мощность селевого потока, так и потенциальные возможности данного селевого бассейна. По объему единовременных выносов селевые потоки делят на 6 групп (табл. 2.20). Таблица 2.20 Классификация селей по объему единовременных выносов обломочных материалов
Классификация селевых бассейнов по повторяемости селей характеризует интенсивность развития селевого процесса в пределах данного бассейна или его селеактивность. Выделяют три группы селевых бассейнов:
Есть другая классификация селевых бассейнов по селеактивности:
Последствия воздействий селей на объекты оценивают, учитывая показатели селеопасности и селеактивности, – с помощью комплексного критерия, который называется приведенной селеактивностью Рb и представляет собой частное от деления суммарного объема селевых выносов за какой–то длительный отрезок времени Wt на число лет Т, входящих в этот отрезок:  Все селеопасные бассейны по приведенной селеактивности (на 100 лет) делятся на 4 категории:
Категория селеопасности определяет типы селевых потоков, прохождение которых наиболее характерно для данного района. Так, для 4-й категории это маломощные селевые потоки; для 3-й – маломощные и среднемощные потоки; для 2-й – среднемощные и мощные; для 1-й – все виды потоков, в том числе мощные и катастрофические. Существует классификация селей по их воздействию на сооружения (табл. 2.21). Иногда применяется классификация бассейнов по высоте истоков селевых потоков:
Существуют также классификации селевых бассейнов по морфологическому, геологическому строению, по степени эрозированности. Таблица 2.21 Типы селевых потоков и их воздействие на сооружения
Прогнозирование селей 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 (градус) и площадь водосбора F (км2) каждого очага.. 2. В зависимости от типа селевого очага по табл. 2.22 определяется средний диаметр d (м) обломков, анкирующих селеформирующий грунт. Таблица 2.22 Средний диаметр обломков, анкирующих грунт в селевых очагах горных районов
3. По значению величины d, уклону селевого очага и площади его водосбора F c помощью номограммы (рис. 2.7) определяются: критический селеформирующий расход Qкр (м3/с); критическая интенсивность стокообразования qсткр (мм/мин); время включения водосбора в процессе водоотдачи Тв (мин); критическая высота слоя осадков, Но кр (мм). 4. Для определения высоты стокообразующего слоя осадков НС из высоты прогнозируемого слоя НП вычитают значение высоты слоя начальных потерь Н0 (которое составляет: в засушливых районах 5 мм; в районах умеренной увлажненности 2 мм; в районах значительной увлажненности 0): НС = НП – Н0. 5. На координатном поле Т и Н номограммы определяется положение точки, соответствующей полученному прогнозу продолжительности ТП и стокообразующему слою НС. Если НСKкр и точка (ТП; Н0) лежит правее прямой, соответствующей qсткр для данного водосбора, выдается прогноз «селеопасно». Пример: определить возможность возникновения дождевого селя в селевом врезе бассейна р. Пяндж (Памир). Данные прогноза метеорологов: ТП = 1ч 40 мин; НП = 22 мм. Водосбор с умеренной степенью увлажненности. 1. По прогнозной карте установлено: = 12°; F = 3 км2. 2. Для вреза и условий умеренной влажности по табл. 2.22 находим d = 0,8 м. Принимаем Н0 = 2 мм. 3. На координатном поле номограммы , Q при = 12° и d = 0,8 м находим величину Qкр= 7,1 м3/с. 4. На координатном поле Q, qст при Qкр = 7,1 м3/с и F = 3 км2 находим величину qсткр = 0,14 мм/мин.  Q, м3/с 1 1,5 2 3 8 0,5 0,5 6 4 2 0,2 F = 0,3 км2 qст, мм/мин 0,5 0,3 0,1 0,3 0,1 0 10 10 20 30 30 40 50 70 Α, градус qст, мм/мин 0,5 0 НС, мм 0,8 F = 1 км2 0,5 F = 2 км2 F = 3 км2 0,4 0,3 0,2 0,15 от q = 0,1 мм/мин ТВ′, мин Рис. 2.7. Номограмма для расчета дождевой селеопасности 5. На координатном поле qст, Т при qсткр = 0,14 мм/мин и F= 3 км2 находим величину ТВ = 70 мин. 6. На координатном поле Т, Н при ТВ =70 мин и qсткр = 0,14 мм/мин находим величину Нкр = 10 мм. 7. Вычисляем НС = НП – Н0= 22 – 2 = 20 мм. 8. Сравниваем найденное значение Нкр с вычисленным значением НС: НС Нкр. 9. Находим на координатном поле Т, Н положение точки ТП = 100 мин и Нс = 20 мм. Точка лежит правее прямой, соответствующей найденному значению qсткр = 0,14 мм/мин. Поэтому выдается прогноз «селеопасно». Для селей смешанного происхождения (сочетание дождей и весеннего снеготаяния) селеопасным признаком является большая плотность снежного покрова в течение ряда дней при устойчивой высокой температуре воздуха, особенно если по синоптической ситуации в эти периоды ожидаются дожди и грозы. Дополнительными гидрологическими признаками наступления селевой опасности являются резкое увеличение скоростей, глубин, а, следовательно, расходов горных рек, а также увеличение их мутности. Прогнозирование параметров селевых потоков. При прогнозировании необходимо оценить максимальный водный расход паводка, являющегося источником водного питания селя. Основные параметры селевых потоков определяют следующим образом. Максимальный расход паводка, возникающего при высоте слоя осадков заданной обеспеченности, определяется по формуле:  (2.33)где Kс – коэффициент стока (табл. 2.23); H1 % – максимальный суточный слой осадков 10 % обеспеченности, мм (данные ближайшей метеостанции); Р % – переходный коэффициент от слоев дождевого стока 1 % обеспеченности к слоям дождевого стока другой вероятности (табл. 2.23); F – площадь водосбора, км2 (по карте). Таблица 2.23 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||