И.С. Белюченко
Экология Краснодарского края (Региональная экология)
Учебное пособие. – Краснодар: КубГАУ, 2010. - 356 с.
11. Стихийные явления, чрезвычайные ситуации и катастрофы
11.2. Неблагоприятные явления на суше
11.2.4. Сели и селевые паводки
Сель - это непродолжительный, но очень мощный, часто катастрофический паводок,
обычно с довольно высоким содержанием твердой составляющей. Динамическим
условием зарождения селей являются большие паводки. При малых уклонах русел
паводки приводят к наводнениям, при значительных же уклонах все большие паводки
являются селевыми, и здесь какое-либо разграничение понятий - большой паводок и
сель - не имеет смысла, так как все большие паводки обладают огромной
разрушительной силой, т. е. сели могут быть всех переходных типов - от насыщенных
только взвешенным материалом до таранообразных, прямолинейно перемещающихся плотных
масс.
Таким
образом, сель это внезапно формирующийся временный, но очень бурный грязекаменный поток, приуроченный к руслу реки или временного водотока и
несущий различный обломочный материал - от ила до огромных валунов. Селевые
потоки отличаются внезапностью и кратковременностью, обычно они продолжаются в
течение нескольких часов - до 10 часов при высоте
волны до 15 м. Селевые потоки уничтожают леса, разрушают мосты, дороги,
жилые и производственные постройки, т.к. необходимой предпосылкой является
накопление масс обломочного материала.Такая смесь воды и грязи и камней массой до 10 т, деревьев и других
предметов несется со скоростью до 15 км/ч, сметая, заливая или увлекая с собой мосты, постройки, разрушая дамбы, плотины, заваливая селения. Объем перемещаемой породы - миллионы кубических
метров
По
мощности селевые потоки делятся на группы: мощные - с выносом более 100 тыс. м3
смеси пород
и материалов (средняя частота повторения раз в 6-10 лет); средней мощности - с выносом
от 10 до 100 тыс. м3 смеси (раз в 2-3 года); слабой мощности - с выносом менее 10 тыс. м3
смеси. Сели относятся к наиболее распространенным
деструктивным экзогенным стихийным природным явлениям в горных ландшафтах
(Ворошилов, 1971). Главной причиной селей служат сильные и продолжительные ливни,
а также интенсивное таяние снега и ледников в горах. Сели возникают также в результате
прорыва естественных и искусственных плотин у высокогорных озер и
снежно-ледяных дамб, особенно в сейсмичных районах. Нередко селеопасность
усиливает деятельность человека - вырубка лесов, препятствующих развитию эрозии
в горах, а также разрушение естественного покрова горных пастбищ, создание
отвалов горных пород при добыче полезных ископаемых, неграмотное проведение
взрывных работ. Сели наиболее типичны для высокогорий с резко расчлененным
рельефом, густой сетью речных долин, из которых селеопасны более половины,
интенсивными процессами разрушения горных пород, частыми обвалами, нередко
также с высокой сейсмичностью.
Методы
прогнозирования селей разработаны слабо, и сели трудно предупредить. Основные
меры борьбы с ними сводятся к укреплению горных склонов путем облесения и
террасирования, сооружению подпорных стенок и плотин в речных руслах,
ловушек-фильтров для обломочного материала, ливнеотводов. Однако эти, в
значительной степени паллиативные, меры должны сочетаться с радикальной рационализацией
природопользования в селевом бассейне. Кавказ относится к наиболее селеопасным
горным системам России. Селевые потоки формируются здесь ежегодно и производят
разрушения населенных пунктов, путей сообщения и сельскохозяйственных плошадей.
Наиболее селеопасны осевая зона Западного и Центрального Кавказа и южный склон
Большого Кавказа. Формирование и прохождение селей происходит в результате
сложного взаимодействия природных и антропогенных факторов: высокой энергии
рельефа селеобразующих бассейнов, больших уклонов рек, интенсивной денудации,
местной концентрации стока ливневых осадков, несплошного развития
почвенно-растительного покрова и его нарушения. Почти во всех горных районах
Кавказа за последние 80-100 лет наблюдается увеличение селеактивности,
вызванное вырубкой лесов, уничтожением травостоя и усилением эрозионных процессов
на склонах.
Сели Кавказа формируются в условиях
благоприятных литологостратиграфических комплексов и сложных складчатых,
блоковых и надвиговых морфоструктур, а также активных новейших и современных
тектонических движений, сопровождаемых сейсмическими и сейсмотектоническими
эффектами (Будагов, 1963; Думитрашко и др., 1970). На связь селеобразования
с активными современными тектоническими движениями указывает локализация ряда
селеопасных районов Кавказа в сейсмических зонах с характерной для них
контрастностью рельефа и значительной трещиноватостью горных пород. Сели
возникают в высокогорном, среднегорном и, более редко, в низкогорном поясах
(Ермаков, 1957; Будагов, 1966). В высокогорном поясе образование селей связано
с накоплением рыхлых склоновых отложений, а в скальном поясе – с физическим
выветриванием, гляциальными и гравитационными процессами. Большое влияние на
формирование гляциальных селей оказывают ледники, так как таяние льдов, и том
числе и погребенных, способствует водонасыщению морен. Высокогорные сели
захватывают также свежие морены на поверхности ледников (Ермаков, 1957).
В среднегорьях сели формируются в лесном,
луговом и сухостепном поясах. Значительная часть площади покрыта
растительностью, что снижает физическое выветривание. Рыхлые отложения состоят
преимущественно из грубообломочного материала осыпей, коллювия, террасового аллювия.
В образовании селей не меньшую роль играют оползнеобвальные явления. В
сухостепных, полупустынных условиях сели распространены более широко и более
интенсивны, чем в лесном поясе. В низкогорном поясе сели особенно часты в
аридных районах, где их возникновению способствует антропогенный фактор. В
низкогорьях обычно широко распространены плиоценовые и четвертичные глины,
конгломераты, суглинки, лессы и другие отложения, которые при размыве дают
мелкозернистый материал, благоприятный для формирования грязевых селей.
Развитие селей подчиняется также и горизонтальной
зональности. Интенсивность селепроявлений на Кавказе усиливается с
северо-запада на юго-восток вследствие усиления континентальности и аридности
климата, а также разрежения или полного отсутствия древесной растительности в
том же направлении. Наиболее разрушительными селями являются структурные (связные)
грязекаменные потоки, которые образуются преимущественно при ливневых осадках в
районах с большими уклонами рельефа (50-60о), сложенного рыхлыми
флишевыми сериями. К несвязным селям относятся грязекаменные и
водокаменные потоки; первые формируются в районах развития осадочных пород
различного состава, а вторые возникают при преобладании кристаллических, метаморфических
и вулканических пород с крупной отдельностью или валунно-галечных отложений.
Разделение селей по их составу несколько
условно, так как водокаменные и грязекаменные сели нередко переходят друг в
друга во время прохождения одного и того же селевого паводка в зависимости от
изменения водной составляюшей. Морфология и генезис селевых выносов тесно
связаны и выражены рядом специфических форм. К аккумулятивным формам относятся
селевые конусы выноса, валы и отложения обломочного селевого материала. Селевые
валы, узкие, длинные, невысокие и параллельные друг другу, состоят преимущественно
из скопления камней на поймах и низких террасах. В вершинах древних конусов
выноса характерен врез, достигающий местами 12 м. Структурные сели, двигающиеся почти всегда прямолинейно, отлагают материал в своих осевых, центральных
частях, которые поэтому нередко имеют выпуклый профиль (Будагов, 1966).
Тип селепроявлений можно определить по
составу селевой массы, расположению и направлению залегания обломков пород, а
также по ряду аккумулятивных и эрозионных форм, созданных селями (Ермаков, 1957
). Селевые отложения отличаются грубостью окатки, концентрацией крупных валунов
в отдельных частях разреза речных террас и
конусов выноса. Размеры валунов иногда достигают 103-127 м3 (Будагов и др., 1977). Интересный материал дает обзор селеактивности (интенсивной,
средней и слабой) в различных районах Большого Кавказа и Закавказья. Западный
Кавказ менее селеопасен, чем Центральный и ряд районов Восточного Кавказа. К западу
с уменьшением абсолютных высот, сокращением площади оледенения и увеличением
залесенности селевые процессы постепенно затухают. Размеры селевых бассейнов
невелики (несколько квадратных километров), обьем их выносов – до 10000 м3, частота схода селей – раз в 3-5 лет. Питание селей дождевое (ливневое); преобладают
грязекаменные потоки.
Наиболее селеопасны реки, начинающиеся в
альпийском и субнивальном поясах. Ледниковые отложения и древний аллювий,
питающие сели, большей частью грубого состава из кристаллических пород и
метаморфических сланцев. Сели связаны здесь с ливнями, таянием снега и льда и обложными
дождями. Реже образуются сели за счет
усиления таяния ледников. Большая часть селей водокаменные и грязекаменные,
реже возникают грязевые сели. Некоторые сели антропогенного генезиса,
формирующиеся за счет отвалов пустой породы. В некоторых районах факторами,
способствующими развитию селей, являются слабая залесенность, преобладание в
составе пород глинистых сланцев и флиша, ливневый характер осадков на фоне общей
континентальности климата и его семиаридности в низкогорьях.
На южном склоне Северо-Западного Кавказа в
связи с залесенностью склонов преобладают средне- и слабоселевые бассейны.
Благодаря трещиноватости пород, способствующей подземному стоку атмосферных
вод, большая часть территории слабоселеопасна. На интенсивность эрозионных и
селевых явлений влияют значительные уклоны русел и склонов и скопления рыхлых
материалов выветривания (нижнеюрских сланцев, меловых флишевых отложений).
Отсутствие лесной растительности в высокогорьях и семиаридные горно-степные
ландшафты также являются причиной образования селей. В основном селевые потоки
имеют ливневое происхождение. Большое значение имеет увлажнение в
предшествующие селевому периоду дни. В наиболее повышенных участках южного
склона Северо-Западного Кавказа образуются сели смешанного генезиса за счет
дождей и снеготаяния. В отдельных случаях сели формируются в связи с таянием
снегов и льдов, со сходом лавин и с прорывом подпрудных озер. Сели здесь
преимущественно грязекаменные и водокаменные, реже грязевые.
Размеры ушерба, причиняемого селевыми
потоками, трудно определить достаточно точно, так как нет полного и
систематического их учета. Под угрозой селей находятся некоторые крупные
населенные пункты и большие участки дорог. Большие убытки испытывают
сельскохозяйственные угодья, в связи ежегодно требуются значительные страховые
возмещения, а также большие суммы на восстановление оросительных систем
(Иогансон, 1968). Для борьбы с селевыми потоками необходимо строительство
гидротехнических сооружений, селехранилищ, селезащитных дамб, сквозных селезадерживающих
сооружений, экспериментальные установки которых дали хорошие результаты. В
среднегорном и низкогорном поясах желательно широкое проведение фитомелиоративных
работ (облесение склонов, расширение фруктовых садов, травосеяние).
|