Причины возникновения оползней кратко

ОБВАЛ

ОБВАЛ

–
это быстрое отделение и падение массы горных пород (земли, песка, камней…) на крутом склоне вследствие потери устойчивости склона, ослаблении связности, цельности горных пород.

Обвалы происходят
под влиянием процессов выветривания, движения поверхностных и подземных вод, подмыва или растворения породы, колебания почвы.

Чаще всего обвалы происходят в период дождей, таяния снега, при проведении взрывных и строительных работ.

Поражающими факторами обвала
при падении тяжелых масс горных породявляется:

1. 1. сломать, раздавить, засыпать инженерные сооружения
   2. запруживание рек, обрушение берегов озер, воды которых в случае прорыва могут стать причиной наводнений.

Для оценки обвалов используют объем обвалившихся горных пород. Исходя из объема, обвалы подразделяются:

1. 1. на очень малые – менее 5 м3
   2. малые – 5-50 м3
   3. средние – 50-1000 м3
   4. крупные – более 1000 м3

Изредка в природных условиях наблюдаются гигантские обвалы, в результате которых обрушиваются миллионы метров кубических пород.
Так, в 1911 г на реке Мургаб (Таджикистан) в горах Памир во время землетрясения произошел крупнейший обвал, названный Уссурийским. Его объем составил 2,2 млрд. м3. В результате этого обвала образовались огромная естественная плотина, перекрывшая Мургаб, возникло Сарезкое озеро длиной 75 км и шириной до 3,4 км, наибольшая глубина – 505 м.

Сели

Сель — грязевой или грязекаменный поток, внезапно формирующийся в руслах горных рек в результате ливней, бурного таяния ледников или сезонного снежного покрова. Двигаясь с большой скоростью, сели на своем пути нередко производят крупные разрушения. В Перу в 1970 г. селевой поток разрушил несколько городов, погибло более 50 тыс. человек, 800 тыс. осталось без крова. Все подвижки скальных пород и глиняных масс предваряются различными сигналами: образование новых трещин и расщелин в почве; неожиданные трещины во внутренних и внешних стенах, водопроводах, асфальте; падение камней; возникновение в верховьях селеопасных водотоков сильного гула, который перекрывает остальные шумы; резкое падение уровня воды в реках; проявление облака грязевой пыли, сопровождающего «голову» селевого вала.

Сели — паводки с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород (от 10-15 до 75% объема потока), возникающие в бассейнах небольших горных рек и сухих логов и вызванные, как правило, ливневыми осадками, реже интенсивным таянием снегов, а также прорывом моренных и завальных озер, обвалом, оползнем, землетрясением. Опасность селей не только в их разрушающей силе, но и во внезапности их появления. Селям подвержено примерно 10% территории нашей страны. Всего зарегистрировано около 6000 селевых водотоков, из них более половины приходится на Среднюю Азию и Казахстан.

По составу переносимого твердого материала селевые потоки могут быть грязевыми (смесь воды с мелкоземом при небольшой концентрации камней, объемный вес у=1,5-2 т/м3), грязекаменными (смесь воды, гальки, гравия, небольших камней, у==2,1-2,5 т/м3) и водокаменные (смесь воды с преимущественно крупными камнями, у==1,1-1,5 т/м3).

Многим горным районам свойственно преобладание того или иного вида селя по составу переносимой им твердой массы. Так, в Карпатах чаще всего встречаются водокаменные селевые потоки сравнительно небольшой мощности, на Северном Кавказе-преимущественно грязекаменные, в Средней Азии-грязевые потоки. Скорость течения селевого потока обычно составляет 2,5- 4,0 м/с, но при прорыве заторов она может достигать 8-10 м/с и более. Последствия селей бывают катастрофическими. Так, 8 июля 1921 г. в 21 ч на г. Алма-Ату со стороны гор обрушилась масса земли, ила, камней, снега, песка, подгоняемая могучим потоком воды. Этим потоком были снесены находившиеся у подножия гор дачные строения вместе с людьми, животными и фруктовыми садами. Страшный поток ворвался в город, обратил улицы его в бушующие реки с крутыми берегами из разрушенных домов. Ужас катастрофы усугублялся темнотой ночи. Слышались крики о помощи, которую почти невозможно было сказать. Дома срывались с фундаментов и вместе с людьми уносились бурным потоком.

К утру следующего дня стихия успокоилась. Материальный ущерб и человеческие жертвы оказались значительными. Сель был вызван сильнейшими ливнями в верхней части бассейна р. Малой Алмаатинки. Общий объем грязекаменной массы составил около 2 млн. м3. Поток перерезал город 200-мет-ров,ой полосой.

Способы борьбы с селевыми потоками весьма разнообразны. Это возведение различных плотин для задержки твердого стока и пропуска смеси воды и мелких фракции пород, каскада запруд для разрушения селевого потока и освобождения его от твердого материала, подпорных стенок для укрепления откосов, нагорных стокоперехватывающих и водосборных канав для отвода стока в ближайшие водотоки и др. Методов прогноза селей в настоящее время не существует. Вместе с тем для некоторых селевых районов установлены определенные критерии, позволяющие оценить вероятность возникновения селей. Так, для районов с большой вероятностью селей ливневого происхождения определяется критическая сумма осадков за 1-3 суток, селей гляциалъного происхождения (т. е. образующихся при прорывах ледниковых озер и внутриледниковых водоемов) — критическая средняя температура воздуха за 10-15 суток или сочетание этих двух критериев.

Классификация оползней

Так как оползень — частое явление на Земле, этот процесс, исходя из его мощности с вовлеченными горными породами, делят на:

• очень крупный (захватывающий выше 1000 тыс. кв. м);

• крупный (до 1000 тыс. кв. м);

• средний (от 10 тыс. до 100 тыс. кв. м);

• малые (до 10 тыс. кв. м).

Различают крутизну смещения и скольжения вниз по поверхности:

• очень пологую (до 5 градусов);

• пологую (до 15 градусов);

• крутую (от 15 до 45 градусов).

Оползни различают и по глубине залегания поверхности его скольжения:

• сверхглубокие, превышающие глубину 20 метров;

• глубокие, доходящие до 20 метров;

• мелкие, возникающие до 5 метров;

• поверхностные, до 1 метра (сплавы, оплывины).

Согласно исследованиям советского инженера и академика АН СССР Ф. П. Саваренского, оползни делятся на три вида:

• секвентный или асеквентный вид — с возникновением смещения и сложения неслоистых толщ пород, зачастую происходящих в глинистых грунтах;

• инсеквентный — с возникновением на неровной, вогнутой поверхности скольжения через разнообразные грунты с врезанием в наклонные или горизонтальные слои;

• консеквентный — скользящий вид, образующийся в трещинах и на поверхностях разделов слоев.

Существуют и другие классификации:

• вязкопластические: пластичные, глинистые и малоуплотненные;

• глинистые, в основном пластичные, возникающие посредством выдавливания;

• суффозионные, происходящие посредством гидродинамического разрушения;

• несейсмогенного и сейсмогенного разжижения: песчаные и глинистые грунты под динамическим воздействием;

• осыпи полускальных и скальных пород;

• вывалы и обвалы скальных и твердых глинистых пород;

• подводные, образующиеся при крупных срывах осадочных пород на материковой отмели или шельфе.

Что делать при угрозе схождения оползня

Оползнем называется коварное природное явление, которое может иметь долгую предварительную историю и при этом быстро превращаться в опасное стихийное бедствие. Попадание в эпицентр быстро двигающейся горной породы или грунта может стать причиной увечья и гибели. Это бедствие лучше предупредить, чем противостоять ему.

Определение оползня

Сползание большой массы грунта или горной породы сверху вниз называется оползнем. Оползни могут появиться в любых местах с неровной поверхностью – вдоль высоких берегов, оврагов, склонов гор и холмов. движущая сила оползня – гравитация.

Причины возникновения оползня

Среди основных причин появления оползня можно назвать:

• Переувлажнение склона во время дождей и таяния снегов.• Подмыв со стороны водоемов и потоков воды (рек, ручьев).• Подход к поверхности обильных грунтовых вод.• Землетрясение.

• Техногенные причины (деятельность человека – взрывы, подкопы, вырубка зеленых насаждений, строительство инфраструктурных объектов и т.п.).

Особенности оползней

Оползень может повлечь за собой о нескольких десятков до сотен тысяч кубов грунта и горных пород. Скорость схода оползня варьируется в широких пределах и может достигать метр в год или несколько метров в секунду. Лавинообразные оползни возникают при масштабных взрывных работах и землетрясениях.

Опасность оползня

Оползень способен буквально «похоронить» под собой:

• Населенные пункты.• Промышленные предприятия.• Отдельные строения.• Объекты инфраструктуры.

• Инженерные сооружения (трубопроводы, ЛЭП и т.п.).

Как следствие могут возникнуть другие природные и техногенные катастрофы. Но самое главное – не исключены человеческие жертвы.

Как избежать попадания в оползень

Ощущение человека, попавшего в оползень, можно описать образно: «земля уходит из-под ног» и « земля разверзлась». Поэтому данное стихийное бедствие необходимо «обойти десятой дорогой» или заранее к нему подготовиться.

Для этого:

• При проживании в горной или холмистой местности изучите ее на предмет опасных районов.• Имейте четкое представление о возможных границах оползней.• Помните сигналы предупреждения МЧС и обеспечьте их круглосуточный прием.

• Четко понимайте порядок действий при появлении опасности или получении предупредительного сигнала.

Признаки оползня

Если оползень имеет вялотекущий характер и смещается, например, от метра в год до метра в неделю, его можно сравнительно легко распознать. Для этого нужно четко понимать, что оползень – характерное смещение грунта. Поэтому он будет иметь соответствующие признаки. А именно:

• Трещины в стенах зданий.• Заклинивание окон и дверей.

• Просачивание воды в местах склонов, помеченных как опасные.

Как действовать при оползне

Если вы заметили начало процесса оползня, незамедлительно сигнализируйте в МЧС или на пост оползневой станции. Не имея доступа к государственной информации, вы можете даже не подозревать о его возможных последствиях (от разрыва газопровода до нарушения стратегической подземной линии военной связи). Не стоит уповать на инженеров, которые «должны были все предусмотреть» – все предусмотреть невозможно.

И далее:

• Если информации из МЧС нет, действуйте в соответствии с обстоятельствами (предупреждение и спасение близких и окружающих).• При получении информации о начале эвакуации проделайте стандартные процедуры с доступными инженерными сетями и коммуникациями (отключить электричество, перекрыть воду и газ).

• Будьте готовы эвакуироваться с вещами первой необходимости (ценности, теплая одежда, продукты питания) и документами.

Если вы живете в зоне оползня

Появление признаков оползня со скоростью смещения несколько метров в год должно стать сигналом к необходимости постепенной смены жилья. Постарайтесь в течение нескольких дней или недель вывезти все ценные вещи и предметы, в том числе мебель в новое место. Скорость переезда прямо пропорциональна скорости и опасности оползня.

После оползня

После схода оползня во многих случаях в соседних районах жизнь возвращается в свое русло. При возврате из эвакуации, если есть необходимость и возможность – окажите помощь спасателям для извлечения пострадавших и освобождения важных объектов из-под завалов (например, подъездных путей для «неотложной помощи» и пожарной машины). В дальнейшем необходимо обязательно проверить все строения, коммуникации и инженерные сети на наличие дефектов и заняться их восстановлением.

Последствия оползней

• Значительные разрушения жилых и инфраструктурных объектов. Оползни могут смещать и разрушать дома, дороги, мосты и другие сооружения, что приводит к огромным материальным потерям.
• Угроза жизни и здоровью людей. Оползни могут приводить к травмам и гибели людей. Высокие горы с обширными склонами усугубляют данный негативный эффект, поскольку скольжение масс горных пород может оказывать разрушительное воздействие на строения и людей, находящихся в непосредственной близости.
• Ущерб сельскому хозяйству и экономике. Оползни могут разрушать сельскохозяйственные угодья и грозить урожаем, что имеет негативное влияние на сельскохозяйственную продукцию и экономику региона.
• Потеря плодородных почв. Со смещением масс горных пород оползни разрушают плодородные почвы и смывают верхний слой почвы, что отрицательно сказывается на сельскохозяйственном и экологическом потенциале региона.
• Нарушение экосистем. Оползни могут изменять структуру и состав растительных сообществ и животных популяций, нарушая экологическое равновесие и приводя к снижению биоразнообразия в районе оползня.
• Повреждение водных систем. Оползни могут препятствовать стоку воды, вызывая затопление и наводнение в низинных районах и создавая опасность для водных систем и сброса химических веществ в водные ресурсы.

Учитывая все вышеперечисленные последствия, предотвращение оползней и минимизация их влияния на окружающую среду и человечество являются важными задачами для науки и практики.

Что такое оползень и где он образуется

Как природная катастрофа, возникновение оползня происходит в гористых районах, где на их склонах с неравномерным строением слабых пластичных и непроницаемых пород, перекрытых прочными проницаемыми породами, происходит сдвиг массы.

Каменистая масса с огромными валунами, грязью и многочисленным крошевом мелких камней, перемещающаяся с невероятной скоростью и захватывающая площадь до нескольких тысяч квадратных метров, — это и есть оползень.

Но существует еще две разновидности каменного смещения:

• селевые потоки или сели, чьи бурные грязекаменные и грязевые потоки, состоящие из водяной смеси с горными породами и возникающие из-за резкого подъёма уровня воды горных рек или проливных дождей, резко вырываются наружу, уничтожая все на своем пути;

• снежные лавины, состоящие из смеси воздуха и снежных кристаллов.

Виды смещений при оползнях

Смещения при оползнях бывают:

• медленными;
• средними;
• быстрыми.

Самые медленные (их нередко называют крипами) можно заметить лишь по искривленным стволам растущих на склоне деревьев, изгибу или смятию поверхностных пластов, наклону заборов или элементов строений. За год они сползают всего на несколько сантиметров.

Медленный оползень, понемногу съезжающий вниз

Смещения на пару метров в сутки (или даже часы) относятся к оползням средней скорости. Но и такие оползни не настолько опасны, как быстрые, приобретающие форму обвала, или камнепада, когда скорость перемещения породы может достигать 100 м/с. Почва может годами прочно держаться на склоне, но достаточно незначительного подземного толчка, чтобы она обрушилась вниз.

К быстрым (стремительным) относят оползни-потоки, которые возникают при смешении твердого материала с водой. Они могут быть как грязевыми (сюда относят вулканические), так и каменными.

Следует отметить, что оползни редко случаются на склонах крутизной менее 10-12°. Даже при уклоне 15° они возникают лишь при достаточно благоприятных для них гидрогеологических условиях.

В горных областях оползни довольно часто разрушают дороги

Наводнения

Наводнение – это значительное затопление водой местности в результате подъема уровня воды в реке, водохранилище, озере или море, вызванное обильным притоком воды в период снеготаяния или ливней, ветровых нагонов воды, при заторах, зажорах и иных явлениях.

Наводнение является опасным природным явлением (или источником ЧС), если затопление водой местности причиняет материальный ущерб или приводит к гибели людей, животных и сельскохозяйственных растений.

В зависимости от причин возникновения наводнения подразделяются на 6 основных типов: половодья, паводки, зажоры, ветровые нагоны, наводнения при прорывах плотин.

Половодье – это ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно продолжительный подъем уровня воды, вызываемый обычно весенним таянием снега на равнинах или дождевыми осадками и весенне-летним таянием снега в горах.

Паводок – это интенсивный, периодический, сравнительно кратковременный подъем уровня воды, вызываемый обильными дождями, ливнями, иногда быстрым таянием снега при зимних оттепелях.

Затор – это нагромождение льдин во время весеннего ледохода в сужениях и излучинах русла реки, стесняющее живое течение реки и вызывающее подъем уровня воды в месте скопления льда и некотором участке выше него.

Зажор – это скопление рыхлого ледового материала (шуги, мелкобитого льда) во время ледостава (в начале зимы) в сужениях и излучинах русла реки, вызывающее подъем уровня воды в месте скопления и на некотором участке выше него.

Ветровой нагон – это подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность, случающийся обычно в морских устьях крупных рек, а также на наветренном берегу больших озер, водохранилищ и морей.

Наводнения при прорывах плотин – это интенсивный, обычно значительный подъем уровня воды в реке, водотоке, вызванный прорывом искусственной (созданной людьми) плотины, дамбы, либо вызванный прорывом естественной плотины, создаваемой природой в горных районах при оползнях, обвалах горных пород, движении ледников и др.

По повторяемости, размерам или масштабам и по наносимому суммарному ущербу наводнения делятся на четыре группы – низкие, высокие, выдающиеся и катастрофические.

Низкие (малые) наводнения наблюдаются в основном на равнинных реках и имеют повторяемость примерно один раз в 5-10 лет. Затопляется при этом менее 10% сельскохозяйственных угодий, расположенных в низких местах. Эти наводнения наносят сравнительно незначительный материальный ущерб и почти не нарушают ритма жизни населения.

Высокие наводнения сопровождаются значительным затоплением, охватывают сравнительно большие земельные участки речных долин и иногда существенно нарушают хозяйственный и бытовой уклад населения. Нередко приводят к необходимости частичной эвакуации людей, наносят ощутимый материальный и моральный ущерб. Происходят один раз в 20-25 лет. Затапливается примерно 10-15% сельскохозяйственных угодий.

Выдающиеся наводнения охватывают целые речные бассейны. Они парализуют хозяйственную деятельность и резко нарушают бытовой уклад населения, наносят большой материальный ущерб. Обычно приводят к необходимости массовой эвакуации населения и материальных ценностей из зоны затопления и защите наиболее важных хозяйственных объектов. Повторяемость их составляет один раз в 50-100 лет. Затапливается при этом 50-70% сельскохозяйственных угодий, некоторые населенные пункты.

Катастрофические наводнения вызывают затопления громадных территорий в пределах одной или нескольких речных систем. В зоне затопления полностью парализуется хозяйственная и производственная деятельность, временно изменяется жизненный уклад населения. Такие наводнения случаются один раз в 100-200 лет и приводят к огромным материальным потерям и гибели людей. При этом затапливается более 70% сельскохозяйственных угодий, множество населенных пунктов, промышленных предприятий и инженерных коммуникаций.

Предотвращение оползней

Для организации защиты населения от последствий оползней организуется контроль над оползнями и их прогноз.

Установлено, что большую часть потенциальных оползней можно предотвратить, если своевременно принять меры в начальной стадии их развития. К противооползневым мероприятиям относятся:

• отвод
  • поверхностных вод, притекающих к оползневому участку
  • отвод атмосферных вод с поверхности оползневого участка
  •  подземных вод и понижения их уровня
• посадка деревьев и кустарников в комплексе с посевом многолетних дёрнообразующих трав на поверхности оползневых склонов. Помимо связывания грунта корневой системой, деревья активно поглоща­ют осадки. Одновременно с этим должен быть запрет на вырубку леса и кустарников на склоне
• сооружение подпорных стенок, контрбанкетов, свайных рядов в местах, где дороги подрезают склоны, у подошвы потенциальных оползней для создания упора
• откосные покрытия из железобетонных плит для закрепления берегов рек, водохранилищ и морских обрывов, подверженных оползневым процессам
• запрета на подрез, подсыпок и строительства в зоне расположения склона
• запрет на сброс воды в районе склона
• ограничение движения транспорта по грузоподъемности или снижение скорости движения, особенно это касается железнодорожного транспорта
• строительство дорог, эстакад, виадуков, отводящих транспортные потоки из опасных зон
• уменьшение крутизны склонов с помощью техники и направленных взрывов (срезка верхней части склонов и укладка грунта у подножья)
• обязательная уборка снега со склонов перед началом таяния, организация пропуска талых вод, запрещение их задержки

Вот фотографии нескольких оползней

Процесс образования

Обвал — это процесс, большей частью возникающий в горах в весенний период, что вовсе не случайно. Как это происходит? Под действием осенних дождей происходит намокание пород, и имеющиеся трещины наполняются водой. В зимнее время жидкость замерзает, по причине чего расширяется и давит на стенки, тем самым, раздвигая трещины. Такой процесс происходит многократно, в результате чего ледяные «клинья» подтачивают глыбы, постепенно раскалывая их на разные части.

В итоге наступает момент, когда от основной материнской породы откалываются отдельные куски и огромными массами обрушиваются вниз по склонам.

Часто мощность льда дополняется помощью текучих вод, которые, омывая склоны долин, потихоньку подтачивают грунтовую основу. Подмытые породы рушатся под силой собственной тяжести и засыпают долину реки. Так происходит образование горных озёр. Яркими примерами могут послужить такие природные водоемы как Сарезское озеро (представлено ниже), Рица и др.

Причины разрушение горных пород

Чтобы понять,
как рождаются оползни, следует рассмотреть причины их возникновения, которые подразделяются на три группы:

• нарушение формы склон
  а – может вызываться смывами дождей, разливами рек, искусственной выемкой грунта;
• изменение структуры пород
  , составляющих склон. Как правило, это вызывается грунтовыми водами, растворяющими солевые отложения, которые связывали породу. Текстура грунта становится более рыхлой, что увеличивает риск его разрушения;
• увеличение давления на грунт
  . Колебания почвы, искусственные нагрузки объектов, созданных человеком, а также давление грунтовых вод, увлекающих частицы по ходу движения.

Влияние дождей связано с физическим разрушением склона, увеличением рыхлости грунта и усилением давления на склон.

Оползни

Оползень – это скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести.

Оползневые процессы являются наиболее распространенным видом гравитационных склоновых процессов, проявляющихся в смещении слоев горных пород с невысокой прочностью под воздействием природных или техногенных факторов. К числу этих факторов относятся климатический, гидрологический, сейсмотектонический, антропогенный и другие факторы.

Природными факторами, непосредственно влияющими на образование оползней, являются землетрясения, переувлажнение склонов гор интенсивными атмосферными осадками или грунтовыми водами, речная эрозия, абразия и т.п.

Антропогенными факторами являются подрезка склонов при прокладке дорог, вырубка лесов и кустарников на склонах, производство взрывных и горных работ вблизи оползневых участков, неконтролируемые распашка и полив земельных участков на склонах и др.

Оползни могут происходить на всех склонах, начиная с крутизны 19-50. Однако, на трещиноватых глинистых грунтах оползни могут начаться и при крутизне 5-7. Для этого достаточно избыточного увлажнения горных пород.

Оползни характеризуются следующими параметрами:

• типом пород;
• влажностью пород;
• скоростью движения оползня по склону;
• объемом пород;
• максимальной длиной оползня по склону.

Человеческая деятельность и возникновение оползней

Человеческая деятельность может иметь значительное влияние на возникновение оползней. Различные формы антропогенных воздействий могут ослаблять стабильность горных пород и способствовать смещению их масс.

Неконтролируемая застройка склонов может приводить к увеличению нагрузки на горные породы и изменению гидрологической системы. Нарушение природной водоотводной системы, например, в результате строительства дорог или канализационных систем, приводит к затоплению грунта и увеличению влажности, что может вызывать смещение масс породы.

Также значительное влияние на возникновение оползней оказывает массовая вырубка лесов. Леса играют важную роль в сохранении устойчивости горных склонов, и их удаление ведет к усилению процессов эрозии и смещению масс породы.

Другие формы человеческой деятельности, такие как неправильное использование земли, накопление отходов и неподходящая эксплуатация горных областей, также могут привести к ослаблению стабильности горных пород и возникновению оползней. Нарушение естественного равновесия, вызванное человеком, может иметь серьезные последствия для окружающей среды и человеческого жилья.

Для предотвращения возникновения оползней важно вести экологически обоснованную деятельность и учитывать геологические особенности местности при планировке строительства. Также необходимо проводить меры по сохранению лесов и бережно использовать ресурсы горных областей

Важной составляющей предотвращения оползней является также регулярный мониторинг состояния горных склонов и систематическая оценка рисков.