Оползни, защита населения

Введение

Геологические процессы, в том числе оползни и сели, отражают закономерное развитие приповерхностной части литосферы, обусловленное как внутренними силами Земли, так и внешним воздействием на нее. По своим особенностям геологические процессы многообразны и характеризуются различными формами проявления. Они имеют повсеместное распространение на Земле, но в разных регионах преобладают те или иные виды. Проявление геологических процессов нередко носит катастрофический характер, вызывает разрушения на огромных территориях, превращает цветущие долины и сельскохозяйственные угодья в безжизненные пустыни, уносит человеческие жизни.
Статистика произошедших только самых крупных оползней за последние несколько лет указывает на многочисленное число пострадавших и нанесенный огромный ущерба. По данным Международного Красного Креста, каждый год от оползней погибает около 5 тысяч человек.
Проанализировав статистические значения и последствия, часто наблюдается определенное сходство произошедших событий. Оно заключается в том, что большая часть жертв приходилась на страны со слаборазвитыми наукой, образованием, промышленностью, медициной и многими факторами и играющими важное значение в предупреждении и уменьшении последствий данной опасности.
В период ликвидации событий, связанных с оползнями, огромное значение играет причина, породившая эти события и результаты, образовавшиеся после.
Часто не слаженность работы служб по предупреждению и ликвидации приводит к увеличению числа жертв в ходе второстепенных явлений, образовавшихся в результате основного события.
В связи с частыми новостями в СМИ о событиях подобного рода и последствиях, возникающих после, выбранная тема носит актуальный характер. Данная работа будет актуальна не только, для регионов, где возможны такие события, но и для людей кого не коснулось это бедствие, так как в большинстве случаев мы не имеем представления об опасности оползней и методах защиты и ликвидации их, о медицинских и иных последствиях, возникающих в результате и о правилах поведения во время возникновения оползня.


1. Понятие и классификация оползней.
Термин "оползень" в данном реферате часто используется как синоним оползневого процесса или процесса оползания, хотя нередко употребляется и в другом смысле, как вещественное проявление названного процесса или смещающаяся (смещенная) часть горных пород. Имеется ряд определений понятия оползень, из которых наиболее полным является определение Е.П. Емельяновой. Большинство исследователей сходятся на том, что, в отличие от обвалов и других склоновых процессов, оползень - это смещение части горных пород на более низкий гипсометрический уровень при сохранении контакта с неподвижным основанием.
В настоящее время число классификаций оползней весьма велико. Они базируются на различных принципах и не всегда имеют четкое целевое назначение. Некоторые из них не во всем удовлетворяют требованиям формальной логики. В зависимости от того, охватывают классификации все множество оползней, распространенных на земном шаре, или только их часть в каком-либо ограниченном регионе, они делятся на универсальные к общепланетарные) и региональные. Каждая из этих двух групп может быть подразделена на общие и частные классификации. Общие классификации основываются на наиболее важных, интегральных, обобщенных признаках, отражающих физическую сущность оползневого процесса, а частные — на более второстепенных, отдельных признаках, отражающих ту или иную сторону этого процесса. Для некоторых практических цепей такие классификации не менее важны, чем общие.
В России наиболее широкой известностью пользуются универсальные классификации оползней А.П. Павлова, Ф.П. Саваренского, Н.Н. Маслова, А.М. Дран-никова, И.В. Попова, Г.С. Золотарева, Г.Л. Фисенко, М.К. Рзаевой, К.А. Гулакяна и В.В. Кюнтцеля, Е.П. Емельяновой и др.
В странах Западной Европы и США наиболее популярны классификации оползней К.Терцаги, С. Шарпа, Д.Варнеса.
Есть также классификация, используемая для установления причин того или иного оползня и для оценки опасности оползания на склонах гор и холмов (таблица 1).
Таблица 1 – Упрощённая классификация оползней [3]
Тип движения
Поведение материала
Тип материала
Характеристика движения по скорости
Названия
Падение
Хрупкое
Скальные породы, лед, цементирован
ные почвы
Быстрое
Обвал, ледопад, обвал почвенного слоя
Скольжение
Неустойчивое
Скальные породы, почвы, снег
От быстрого до медленного
Срыв с попятным вращением, плоский блоковатый оползень, плитообразная лавина
Течение
Устойчивое
Обломки горных пород, песок, ил, глина, снег
От быстрого до медленного
Каменная река, песчаный поток, течение грунта, грязевой поток, лавина

Так же существует разновидность оползня, возникающий в результате воздействия проливных дождей, наводнения или других факторов и называется сель.
Сели – это внезапные горные потоки, обильно насыщенные твердым материалом, возникающие во время дождей, при интенсивном таянии снега и льда, а также, при прорыве запруд и плотин в долинах, где имеются большие запасы рыхлообломочного материала. Для селей характерно пульсирующее (в виде валов) движение.
Сели – один из типов геологических процессов, который занимает промежуточное положение между обычным паводком с небольшим содержа-нием взвешеных наносов, с одной стороны, и оползнями-потоками, с другой.
Сели – это гетерогенная система, состоящая из двух основных компонентов: твердого весьма неоднородного по гранулометрическому составу и жидкого (воды ), ь селевом потоке в зависимости от степени турбулентности содержится различное количество воздуха. При сильной турбулентности содержание воздуха в селевом потоке может быть очень большим. Воздух в селевом потоке в значительной степени определяет его динамические и кинематические особенности.
Как и в случае с оползнями сели можно квалифицировать по нескольким признакам [4]:
1. По объему единовременных выносов (таблица 2):
Таблица 2 - Классификация селей по объему единовременных выбросов
Название селя
Объем селя, млн м3
Очень мелкий
до 0,001
Мелкий
0,001-0,01
Средний
0,01-0,1
Крупный
0,1-10
Очень крупный
10-100
Гигантский
Более 100

2. По составу переносимого твердого материала селевые потоки различают:
- грязевые потоки – смесь воды с мелкоземом при небольшой концентрации камней (объемный вес потока 1,5-2,0 т/м3);
- грязекаменные потоки – смесь воды, мелкозема, гальки гравия, небольших камней; попадаются крупные камни, но их немного, они то выпадают из потока, то вновь двигаются вместе с ним (объемный вес потока 2,1-2,5 т/м3 );
- водокаменные потоки – вода с преимущественно крупными камнями, в том числе с валунами и со скальными обломками (объемный вес потока 1,1-1,5 т/м3 ).

2. Причины возникновения оползней
Разработана общая классификация процессообразующих факторов возникновения оползней. Все факторы, обусловливающие развитие экзогенных геологических процессов, в том числе оползней и селей, подразделены на три группы: постоянные (неизменяющиеся), медленно изменяющиеся и быстро изменяющиеся.
К факторам первой группы отнесены геологическое строение и рельеф, т.е. те факторы, которые на время прогноза можно считать неизменными

. Факторы этой группы определяют особенности геологических процессов и интенсивность их проявления.
Факторы второй группы определяют общую тенденцию развития геологических процессов. В этой группе в свою очередь можно выделить две подгруппы: независимые и производные. К подгруппе независимых относятся современные тектонические движения и климат. Независимость этих факторов условна и может только рассматриваться по отношению к факторам второй подгруппы - производным, к которым отнесены гидрогеологические и геокриологические условия, растительность и почвы.
Третья группа факторов (быстроизменяющиеся) также подразделяется на две подгруппы: независимые и производные. Независимые факторы: метеорологические (атмосферные осадки, температура, ветер и т.д.), гидрологические (расходы и уровни воды в реках, уровни воды и волнения в морях и озерах и т.д.), сейсмические (землетрясения) условия и хозяйственная деятельность (вырубка лесов, подрезка склонов, сооружение насыпей, неумеренный выпас скота, горные работы и т.д.) в конечном счете определяют режим активизации экзогенных геологических процессов, но действие их опосредовано через производные факторы (поверхностный сток, влажность, льдистость, температуру, прочностные и деформационные свойства горных пород и т.д.).
Также отдельно стоит выделить антропогенные (то есть возникающие в процессе деятельности человека) причины возникновения оползней. Это вырубка лесов и кустарников на склонах; строительные работы; распахивание почвы, частый полив садов и огородов на склонах; разрушение склонов котлованами, траншеями, дорожными выемками, подрезающие склоны; засорение, заваливание мест выхода подземных вод; строительства жилья и промышленных объектов на склонах и др.
В отличает от оползня для возникновения селя требуется совпадения трех обязательных условий:
1. Наличие на склонах селевого бассейна достаточного количества легкого перемещаемых продуктов разрушения горных пород (песка, гравия, галька, небольших камней).
2. Наличие значительного объема воды для смыва со склонов камней и грунта и их перемещение по руслу.
3. Достаточная крутизна склонов селевого бассейна и водотока (русла сели) – не менее 10-15 градусов.
Основными причинами образования селей являются:
1. Ливни, затяжные дожди;
2. Интенсивное снеготаяние в весенний период;
3. Взрывные извержения вулканов
4. Высоко-балльные землетрясения
5. Динамика развития естественных озерных плотин
6. Создание скоплений техногенных пород в потенциально селеопасных бассейнах; сооружение некачественных земляных плотин и др.
7. Значительные нарушения почвенно-растительного покрова в потенциально селеопасных бассейнах

3. Поражающие факторы оползней
Поражающими факторами оползней и селей являются удары движущихся масс горных пород, а также заваливание или заливание этими массами ранее свободного пространства. Опасность селей и оползней заключается не только в их разрушительной силе, но и во внезапности появления. Опасность снежной лавины заключается в том, что большое количество снега с огромной силой и высокой скоростью сметает все на своем пути.
Скорость движения оползня по склону может быть различной, их значение представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Шкала скоростей движения оползней
Граничная скорость
Оценка движения
3 м/с
Исключительно быстрое
0,3 м/мин
Очень быстрое
1,5 м/сутки
Быстрое
1,5 м/месяц
Умеренное
1,5 м/год
Очень медленное
0,06 м/год
Исключительно медленное

Поражающим фактором селевого потока является сила удара о препятствие, которая зависит от:
- максимального расхода селевого потока;
- объема селевых выносов;
- скорости и времени движения.
Максимальный расход селевого потока (твердой и жидкой фазы) без заторов во время движения примерно в 1,2-1,4 раза больше расхода воды, а при заторах – больше в 3-5 раз. Величина максимального расхода селевого потока может составлять от нескольких десятков до 2000 м3/с.
Объем селевых выносов (мощность селя) достигает десятков и сотен тысяч, а иногда и миллионов кубических метров селевой массы.
Скорости движения селей колеблются в пределах от 2-3 до 8-10 м/с, а иногда и более [6].
Последствиями являются: разрушения зданий и сооружений, линий электро-, газо-, водоснабжения и канализации, железных и автомобильных дорог, скрытие толщами пород населенных пунктов, объектов экономики, сельскохозяйственных и лесных угодий, а также перекрытие русел рек и путепроводов, изменение ландшафта. Возможно заваливание людей грунтом, снегом нанесение им ударов и травм падающими предметами, строительными конструкциями, деревьями, высока вероятность их гибели.

4. Примеры крупнейших оползней в истории
В США в штате Вайоминг, а точнее, в горах Харт–Маунтинз, расположен самый большой оползень. Его площадь составляет около двух тысяч квадратных километров. Скорость его достигала 100 км/ч. Сход этого оползня произошел 30 миллионов лет тому назад.
Первое место в Европе занимает Флимский оползень, зафиксированный в Альпах. Случился он около миллиона лет тому назад в Швейцарии у города Кур. В долину реки Рейн тогда сместилось около двенадцати кубических километров рыхлых пород. Долина реки была завалена на высоту около 600 метров.
Еще одним из самых крупных считается оползень, который произошел 18 февраля 1911 года на Памире. Оползень возник в результате землетрясения и сошел с высоты 5 000 метров, с Музкольского хребта.
Самым трагичным считается оползень, случившийся в Китае, в провинции Ганьсу. Произошло это в 1920 году. Почва в этой провинции была очень плодородна, поэтому весь этот край был густо заселен. Огромную роль сыграли условия грунта и мощность подземного толчка. Огромнейшие массы оползня погребли под собой несколько десятков тысяч жителей. Эта трагедия произошла ночью, зимой. Около 20 часов вечера, в темноте, жители услышали глухой шум, раздававшийся на севере. Самый первым и самый сильный толчок был продолжительность около 2-х минут. Затем толчков было еще около 6, их интервал между собой составлял секунды. Семь оползней гигантских размеров завалили все в округе. Погибло более 200 000 человек. Это место прозвали «Долиной смерти».
Частым явлением оползни являются и в Нижнем Новгороде. Еще с древних времен оползни в Нижнем Новгороде разрушали слободы. Особенно большой оползень был зафиксирован в 1839 году, в ночь на 17 июня. Произошел он на левом берегу Волги вблизи села Федоровка. Низины сменялись возвышенностями, земля вздувалась, в местах, где были холмы, зияли трещины. Колебания земли продолжались в течение 3-х дней, сменяясь то сильными, то слабыми. В результате село Федоровка было смещено на несколько десятков метров к реке.

5. Примеры крупных оползней последних лет
По данным ТАСС-Досье в произошло несколько случаев схода оползней и селей в мире, приведших к гибели более ста человек.
1. 16 июня 2013 года в результате проливных дождей в индийском штате Уттаракханд в предгорьях Гималаев сошло несколько оползней, жертвами которых стали 5 тыс. 748 человек. В частности, порядка ста паломников погибли в результате оползня у одного из важнейших храмов индуизма - Кедарнатха