Причины возникновения селей и оползней

На тему: Причины и мониторинг природных ЧС горных районов Кыргызстана, предупреждение и ликвидация оползней и селей.

направления подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность»

 

Выполнил:

Студент гр. 225

___________К.В. Синцев

 

Проверил:

Руководитель:

Доцент каф. РЭТЭМ

__________ А.С. Апкарьян

________________

Оценка

 

Томск 2018

РЕФЕРАТ

 

Курсовая работа 24 страницы, 10 источников, 2 таблицы.

Объектом исследования являются изучение причин оползней и селей, а также их мониторинг и ликвидация.

Курсовая работа была выполнена и оформлена в Microsoft Word 2013 согласно ГОСТ 7.32-2017.

 

ABSTRACT

 

Course work 24 pages, 10 sources, 2 tables.

The object of the study is to study the causes of landslides and mudflows, as well as their monitoring and elimination.

Course work was done and decorated in Microsoft Word 2013 according to GOST 7.32-2017.

 

Оглавление

 

1 Сели и оползни. 6

1.1 Причины возникновения селей и оползней. 10

1.1.1 Сели. 10

1.1.2 Оползни. 13

2 Горный район Кыргызстана, подверженный селям и оползням. 14

3 Действия населения при угрозе схода оползней и селей. 15

3.1 Ликвидация последствий селей и оползней. 17

3.2 Борьба с ЧС.. 20

Заключение. 23

Список литературы.. 24

 

 

Введение

В данной курсовой работе я рассмотрю природные ЧС, а именно сели и оползни в одном из горных районов Кыргызстана.

Чрезвычайная ситуация – это обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.

Различают чрезвычайные ситуации по характеру источника (природные, техногенные, биолого-социальные и военные) и по масштабам (локальные, местные, территориальные, региональные, федеральные и трансграничные).

ЧС природного характера – это неблагоприятная обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате опасного природного явления, которое может повлечь за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью, материальные потери и нарушения условий жизнедеятельности населения. ЧС складывается только тогда, когда в результате проявления опасного природного явления возникает реальная угроза жизни человека и окружающей его среде. ЧС природного характера еще называют стихийными бедствиями [1].

Цель курсовой работы – рассмотреть и изучить сели и оползни в горных районах Кыргызстана, рассмотреть их причины и мониторинг, предупреждение и ликвидацию.

Задачи работы:

1. Изучить и описать данную природную ЧС

2. Изучить горный район, в котором происходит данная ЧС

3. Рассмотреть и изучить конкретные факторы и действия (причины, действие населения при угрозе селей и оползней, ликвидация, борьба).

Сели и оползни

Одним из видов природных опасных явлений и процессов, представляющих наибольшую опасность для населения, являются экзогенные геологические опасные явления и процессы, которые характерны для горных и пересеченных местностей и проявляются в виде таких явлений, как оползни и сели.

Оползни — смещение масс горных пород вниз по склону 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 (антро­погенными) причинами. К естественным причинам относятся увеличение крутизны склонов, подмыв их оснований морскими и речными водами, сейсмические толчки и др. Искусственными причинами являются разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерный вынос грунта, вырубка леса, неправильная агротехника склонных сельскохозяйственных угодий и т.п. С давних времен люди, селившиеся в горах и предгорьях, страдают от этих опасных геологических явлений. Согласно международной статистике до 80% современных оползней связано с антропогенными факторами.

По механизму оползневого процесса они подразделяются на оползни сдвига, выдавливания, вязкопластические, гидродинамического выноса, внезапного разжижения. Часто оползни имеют признаки комбинированного механизма.

По месту образования оползни бывают горными, подводными, снежными и искусственными при смещении земляных сооружений (котлованов, каналов, отвалов породы). Оползни происходят при крутизне склона 19⁰ и более. На глинистых грунтах при избыточном увлажнении они могут возникать и при крутизне 5-7⁰. Мощность оползней характеризуется объемом смещающихся пород, который может составлять от сотни до миллионов кубических метров.

По масштабам оползни подразделяются на крупные, средние и мелкомасштабные. Крупные оползни вызываются естественными причинами и 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 и более характерны для антропогенных процессов. Масштаб оползней часто характеризуется вовлеченной в процесс площадью. В этом случае они подразделяются на грандиозные - 400 га и более, очень крупные - 400 – 200 га, крупные – 200 – 100 га, средние – 100 – 50 га, мелкие – 50 – 5 га и очень мелкие – до 5 га.

Скорость движения оползня в зависимости от условий может составлять величину от 0,06 м/год до 3 м/с. В зависимости от количественных показателей присутствия воды оползни делятся на сухие, слабовлажные, влажные и очень влажные.

Сели. Это стремительный поток большой разрушительной силы, состоящий из смеси воды и рыхлообломочных пород, внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек в результате интенсивных дождей или бурного таяния снега, а также прорыва завалов и морен. Кроме того, сели могут вызываться землетрясениями и извержениями вулканов. Возникновению селей способствуют и антропогенные факторы, к которым относятся вырубки лесов и деградация почвенного покрова на горных склонах, подрывы горных пород при прокладке дорог, взрывные работы в карьерах, неправильная организация отвалов и повышенная загазованность воздуха, губительно действующая на почвенно-растительный покров. Степень опасности возникновения селей зависит от состава и строения горных пород, их способности к выветриванию, уровня антропогенного воздействия на район и степени его экологической деградации, а также вероятности возникновения явлений, служащих непосредственным побудителем селя.

Сели в основном характерны для селеопасных территорий, т.е. территорий, характеризуемых интенсивным развитием селевых процессов, представляющих опасность для людей, объектов экономики и окружающей природной среды. Основным элементом селеопасной территории является селевой бассейн – горная территория, охватывающая склоны, питающие сель продуктами разрушения горных пород, его истоки, все его русла, водосбор, а также район его воздействия. Процессы возникновения и развития селей находятся в зависимости от таких характеристик селевых бассейнов, как высота истоков, селеактивность, а также геологическое строение и эрозированность горных пород. По высоте селевых потоков бассейны подразделяются на высокогорные, среднегорные и низкогорные. По селеактивности бассейны подразделяются на три группы. Сильно селеносные бассейны характеризуются интенсивным образованием и наличием рыхлообломочного материала. Их селевая способность равна 15 – 35 тыс. куб. м выносов с 1 кв. км активной площади за один сель. Средне-селеносные бассейны характеризуются интенсивным процессом выветривания и эрозии. Их селевая способность значительно ниже и имеет величину в пределах 5 – 15 тыс. куб. м. Слабо-селеносные бассейны обладают менее интенсивным процессом выветривания и неразвитой гидрографической сетью с некоторой деформацией русла и склонов. Их селевая способность до 5 тыс. куб. м.

Сели для своего возникновения требуют совпадения по времени ряда условий: определенного, достаточно большого запаса продуктов разрушения горных пород, значительного объема воды для сноса со склонов селевого бассейна обломочного материала и крутого водостока.

Процесс образования и развития селей определяется тремя этапами:

• Накоплением в руслах селевых бассейнов рыхлого материала за счет выветривания горных пород и горной эрозии;
• Перемещением рыхлых пород материалов по горным руслам с повышенных участков в пониженные;
• Сосредоточением селевых выносов в горных долинах.

 

При движении сель представляет собой сплошной поток из грязи, камней и воды. Селевые потоки могут переносить отдельные обломки горных пород массой 100 – 200 и более тонн. Передний фактор селевой волны образует «голову» селя, высота которой может достигать 25 м. Длина русел селей может составлять величину от нескольких десятков метров до нескольких десятков километров. Ширина селя определяется шириной русла и колеблется от 3 до 100 м и более. Глубина селевого потока достигает от 1,5 до 15 м. Скорость движения селей в среднем колеблется в пределах от 2 до 10 м/с и более. Продолжительность перемещения селей чаще всего составляет 1 – 3 ч., реже 8 ч. и более.

По мощности (объему) сели подразделяются на катастрофические, мощные, средней и малой мощности. Катастрофические сели характеризуются выносом материала более 1 млн. куб. м. Они случаются на земном шаре достаточно редко – один раз в 30 – 50 лет. Мощные сели характеризуются выносом материала объемом в 100 тыс. куб. м и более. Они возникают тоже редко. При селях средней мощности наблюдается вынос материала от 10 до 100 тыс. куб. м. Они бывают один раз в 2- 3 года. При селях слабой мощности вынос материала наблюдается незначительный и составляет величину менее 10 тыс. куб. м. Они возникают ежегодно, иногда несколько раз в год [3].

 

 

Причины возникновения селей и оползней

Сели

Сели возникают в сухих долинах, балках, оврагах или по долинам горных рек, имеющих в верховьях значительные уклоны; они характеризуются резким подъемом уровня, волновым движением потока, кратковременностью действия (в среднем от одного до трех часов) и, соответственно, значительным разрушительным эффектом.

Непосредственными причинами зарождения селей служат ливни, интенсивное таяние снега и льда, прорыв водоемов, моренных и завальных озер; реже - землетрясения и извержения вулканов.

Механизмы зарождения селей могут быть сведены к трем главным типам: эрозионному, прорывному, обвальному.

При эрозионном механизме вначале идет насыщение водного потока обломочным материалом за счет смыва и размыва поверхности селевого бассейна и затем - формирование селевой волны в русле; насыщенность селевого потока здесь ближе к минимальной, а движение потока контролируется руслом.

При прорывном механизме зарождения селя водяная волна превращается в селевую за счет интенсивного размыва и вовле­чения в движение обломочных масс; насыщенность такого потока высока, но изменчива, турбулентность максимальна, и, как следствие, переработка русла наиболее значительна.

При обвально-оползневом зарождении селя, когда происходит срыв массива водонасыщенных горных пород (включая снег и лед), насыщенность потока и селевая волна формируются одновременно; насыщенность потока в этом случае близка к максимальной.

Образование и развитие селей проходят, как правило, три стадии формирования:
1 - постепенное накопление на склонах и в руслах горных бассейнов материала, служащего источником селевых потоков;
2 - быстрое перемещение смытого или потерявшего равновесие материала с возвышенных участков горных водосборов в пониженные по горным руслам;
3 - сбор (накопление) селевых выносов в пониженных участках горных долин в виде русловых конусов или других форм отложений.

Каждый селевой водосбор состоит из зоны селеобразования, где происходит питание водой и твердыми материалами, зоны транзита (перемещения) и зоны селевых отложений.

Селевые потоки возникают при одновременном проявлении трех природных условий (явлений): наличия на склонах бассейна достаточного (критического) количества продуктов разрушения горных пород; накопления значительного объема воды для смыва (сноса) со склонов рыхлого твердого материала и последующего его перемещения по руслу; крутого уклона склонов и водотока.

Главная причина разрушения горных пород заключается в резких суточных колебаниях температуры воздуха, что приводит к возникновению многочисленных трещин в породе и ее дроблению. Процессу дробления породы способствуют также периодическое замерзание и оттаивание воды, заполняющей трещины. Кроме того, горные породы разрушаются за счет химического выветривания (растворение и окисление минеральных частиц внутрипочвенными и грунтовыми водами), а также за счет органического выветривания под воздействием микроорганизмов. В районах оледенения основным источником образования твердого материала является конечная морена - продукт деятельности ледника при его многократных наступлении и отступлении. Землетрясения, извержения вулканов, горные обвалы и оползни также нередко служат источниками накопления селевого материала.

 

 

Таблица 1 - 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

 

На основании имеющихся данных по интенсивности развития селевых процессов и частоте схода селей выделяются 3 группы селевых бассейнов: высокой селевой активности (повторяемость

Селей один раз в 3-5 лет и чаще); средней селевой активности (один раз в 6-15 лет и чаще); низкой селевой активности (один раз в 16 лет и реже).

По селеактивности бассейны характеризуются следующим образом: с частыми селепроявлениями, когда сели образуются один раз в 10 лет; со средними - один раз в 10-50 лет; с редкими - реже одного раза в 50 лет.

Применяется специальная классификация селевых бассейнов по высоте истоков селевых потоков, которая приведена в табл. 3.

Таблица 2 - Классификация селевых бассейнов по высоте истоков селевых потоков

Вид селевого бассейна	Высота истока, м	Объем выноса с 1 км2 поверхности за один сель, тыс. м3
Высокогорные	2500 - 3000	15 - 25
Среднегорные	1000 - 2500	5 - 15
Низкогорные	Ниже 1000	Менее 5

 

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).

Оползни

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

Антропогенными факторами (связанными с деятельностью человека) 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 т. п.

По мощности оползневого процесса, т. е. вовлечению в движение масс горных пород, оползни делятся на малые - до 10 тыс. м3, средние - 10-100 тыс. м3, крупные - 100-1000 тыс. м3, очень крупные - свыше 1000 тыс. м3.

Оползни могут сходить со всех склонов, начиная с крутизны 19°, а на трещиноватых глинистых грунтах - при крутизне склона 5-7° [4].