Слайд 1Лекция 5
Причины и характер селей
Слайд 2Сель, (от араб. бурный поток) это кратковременный бурный паводок на
горных реках, имеющий характер грязекаменного потока.
Сели занимают промежуточное положение
между обычным паводком и оползнем-потоком.
Слайд 4Причинами селя могут являться:
извержения вулканов;
землетрясения;
обильные снегопады и
ливни;
интенсивное таяние снежного покрова и ледников;
прорыв искусственных и
естественных плотин;
хозяйственная деятельность человека.
Слайд 5Сели возникают на высотах 1000-2500 м над уровнем моря, чем
выше исток селя, тем больше объем селевого выноса.
Селевые потоки
происходят внезапно, быстро нарастают и продолжаются обычно от 1 до 3 часов, иногда до 6-8 часов.
Слайд 6Слабые сели на горных реках наблюдаются несколько раз в году,
мощные сели – один раз в 10-12 лет.
Каждые 30-50
лет сила селя может достигать катастрофических размеров, а объем выноса достигать 1 млн. м3.
Слайд 7В селевом бассейне различают три основные зоны:
зона формирования;
зона транзита;
зона выноса
или затухания.
Слайд 8Зона формирования – это часть бассейна, где расположены основные очаги
зарождения селей.
Как правило, она занимает верхнюю часть бассейна реки
и имеет вид амфитеатра, склоны которого прорезаны промоинами, сходящимися к центру амфитеатра.
Слайд 9Сели на горных реках формируются при сочетании трех условий:
значительный уклон
дна ущелья;
наличие легко смываемого, рыхлого обломочного материала;
резкое увеличение количества стекающей
воды.
Слайд 10В зоне формирования, как правило, выделяется селевой очаг, который располагается
в промоинах и может иметь вид селевой рытвины или селевого
вреза.
Кроме того, в зоне формирования возможно и рассредоточенное селеобразование.
Слайд 11Селевой рытвиной называется линейное морфологическое образование, заполненное рыхлым обломочным материалом
и прорезающее склон.
Рытвина имеет угол наклона дна более 150,
протяженность до 500 – 600 м и глубину до 10 м.
Селевой врез имеет большие размеры, достигая глубины до 100 м и более. Селевой врез может давать до 6 млн. м3 обломочного материала в одном селевом потоке.
Слайд 12Под очагом рассредоточенного селеобразования понимается участок обнажения сильно разрушенных горных
пород, имеющий густую разветвленную сеть борозд, в которых и скапливается
рыхлый обломочный материал, выносимый затем в общее русло селевого потока.
Слайд 13При формировании селевого потока происходит взаимодействие жидкого и твердого компонентов
потока, качественно отличное от взаимодействия воды и рыхлообломочного материала в
обычном потоке.
Это отличие заключается в том, что в селевом потоке энергия передается в основном через твердую составляющую, в то время как в обычном паводке – через жидкую.
Выделяется два основных типа зарождения селей:
эрозионный;
оползневый.
Слайд 14При эрозионном зарождении высвобождение твердой частицы, сдвиг ее с места
и перенос осуществляются водой или суспензией.
Твердая составляющая селевого потока
при этом движется как во взвешенном, так и во влекомом состоянии.
Слайд 15При оползневом зарождении первоначальный сдвиг твердой составляющей происходит в виде
сплыва или оползня-потока без нарушения или со слабым нарушением структуры.
По мере дальнейшего движения смещенного массива и поступления воды происходит нарушение структуры и оплывина превращается в селевой поток.
Слайд 16Различают два вида оползневых селей:
сдвиг рыхлообломочного материала, накопившегося в русле
водотока;
оползень в русло водотока со склона.
Слайд 17По своему составу селевые потоки бывают:
водно-каменный сель, в котором преобладает
крупнообломочный материал;
водно-песчаный сель, в котором преобладает взвесь песка;
грязевой сель, в
котором преобладает взвесь глины или лесса;
грязекаменный сель, в котором кроме глинистой взвеси находится и крупнообломочный материал;
снежно-водяной сель, который представляет собой переходную фазу между селем и лавиной из мокрого снега.
Слайд 18По мощности селевые потоки подразделяются на следующие группы:
катастрофические сели, которые
выносят более 1 млн. м3 обломочного материала;
мощные сели, которые выносят
от 100 до 1 млн. м3 обломочного материала;
средние сели, которые выносят от 10 до 100 тыс. м3 обломочного материала;
слабые сели, которые выносят менее 10 тыс. м3 обломочного материала.
Слайд 19Зона транзита – это часть бассейна, где происходит движение уже
сформировавшегося селевого потока.
Зона транзита, как правило, имеет вид канала
с V-образным сечением.
В этой зоне на отдельных участках может происходить трансформация потока за счет поступления воды со склонов и из притоков, а также за счет рыхлообломочного материала, образующегося при размыве русла и склонов долины.
Слайд 20Как правило, сель носит пульсирующий характер, двигаясь в виде последовательных
валов.
Это происходит вследствие задержек селевой массы в сужениях русла,
на крутых поворотах и в местах уменьшения уклона.
Количество валов может варьироваться в очень широких пределах – от нескольких до сотни и более.
Слайд 21Зона затухания обычно представлена в виде конусов выноса.
Основная разгрузка
селевых потоков происходит при выходе из ущелий в предгорья или
долину крупной реки.
Движение селевых потоков прекращается при крутизне 2 - 5 градусов.
Слайд 22Основную опасность при селе представляет огромная кинетическая энергия грязеводных потоков,
которая зависит от скорости, массы и плотности потока.
Слайд 23В своей головной части селевой поток представляет волну высотой до
25 метров, которая несет обломки горных пород массой до 200
тонн.
Скорость селевых потоков может составлять от 2 до 10 м/с.
Слайд 24Ширина потока может достигать 100 м, а плотность селевой массы
– 1,2 - 2,0 т/м3, при этом содержание твердого материала
составляет от 10 до 75% общей массы потока.
Максимальные размеры обломков могут достигать 3 - 4 м.
Слайд 25Сила удара селевого потока о препятствие составляет
от 5 до
12 т/м2.
Слайд 27К прямым последствиям селя относятся:
гибель людей и животных в воде
и от механических повреждений;
разрушение зданий, сооружений, путей сообщения и линий
связи;
занос рыхлым материалом населенных пунктов, путей сообщения, пастбищных и пахотных земель;
размывание плодородного слоя почвы.
Слайд 28Гибель людей в селевых потоках возможна как в результате асфиксии,
так и в результате травмирования обломками горных пород в потоке
или при ударах о дно и берега селевого русла.
Слайд 29Вероятность безвозвратных потерь среди населения, находящегося в зоне выноса селя
Слайд 30Разрушение зданий и сооружений происходит как путем размывания водой, так
и динамическим воздействием грязеводного потока.
Слайд 31Воздействие селевых потоков на сооружения
Слайд 32Легковой автомобиль, уничтоженный селем
Слайд 33К профилактическим противоселевым мероприятиям относятся:
создание гидротехнических сооружений, задерживающих и направляющих
селевые потоки;
своевременный спуск талой воды;
закрепление растительности на склонах.
Слайд 34Противоселевые сооружения
могут быть:
селезадерживающие;
селеотводящие.
Слайд 35Селезадерживающие сооружения бывают сплошные и сквозные.
Сплошные плотины сооружаются из
бетона или грунта и предназначены для полной остановки селевого потока,
для чего перед ними предусматривается достаточно объемное селехранилище.
Сквозные плотины пропускают через себя воду со взвешенными частицами, но останавливают крупнообломочный материал.
Слайд 36Селеотводящие сооружения предназначены для изменения направления движения селевых потоков.
К
ним относятся:
селеотбойные стенки;
селенаправляющие лотки;
селеспуски и т.п.