Долгосрочный прогноз развития и направления изучения селевых явлений на горной территории Карачаево-Черкесии.
Меры защиты от селей

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Геофизика


Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Долгосрочный прогноз развития и направления изучения селевых явлений на горной территории Карачаево-Черкесии. Меры защиты от селей.
Г. А. Сергеева
(Ростов-на-Дону, Ростовский государственный строительный университет)
Л.Л. Волобуева
(г. Ростов-на-Дону Северо-Кавказский гидрометеорологический центр
Е.А. Кривошеева
(Филиал ФГБОУ ВПО «Российский государственный гидрометеорологический университет» в г. Ростове-на-Дону
Наиболее опасными негативными природными явлениями на территории Российской Федерации являются селевые потоки, широко распространённые в горных районах, в частности, в западной части Северного Кавказа. Внезапность и частота проявлений, тесная парагенетическая связь с другими негативными природными процессами, слабая возможность прогноза — всё это делает сели серьёзным препятствием для безопасной эксплуатации и дальнейшего освоения горных территорий. Являясь сложными динамическими системами, сели требуют постоянного уточнения карт территорий их развития, а также различных параметров, используемых для прогнозирования селевой угрозы и разработки противоселевых мероприятий. Кроме того, не закончена еще работа, связанная с закрытием «белых пятен» на селевых картах, даже хорошо освоенных в хозяйственном отношении районов. В современных условиях, когда для территории Российской Федерации в целом установлены общие закономерности, районы развития и масштабы селевых явлений, наиболее актуальной становится задача их изучения на среднемасштабном уровне, региональном или субъектов Федерации.
Территория, рассматриваемая в работе, включает в себя горные части бассейнов рек Кубани (до устья р. Джегута), Кумы, её притока Подкумка, Хасаута и Кичмалки — притоков Малки и в административном отношении входит в состав Карачаево-Черкесской республики.
Верховья Кубани, Кумы, Кичмалки и Хасаута в настоящее время являются районами активной хозяйственной деятельности. В зоне воздействия селей находятся населённые пункты, различные хозяйственные объекты, основные пастбищно-луговые и лесные угодья, занимающие почти всю горную часть Карачаево-Черкесии, действуют спортивнооздоровительные комплексы, автомобильные и другие дороги, ЛЭП, а также планируется строительство хозяйственных объектов, автодорог и освоение рекреационных ресурсов.
Анализ имеющихся сведений о селевой деятельности на Северном Кавказе позволяет отметить тенденцию усиления селевой активности и повышения селевой опасности в последние десятилетия[1]. Усиление селевой активности выразится в увеличении числа, объёмов выносов и повторяемости практически всех генетических типов селевых потоков на всех высотных интервалах и приведёт к повышению селеопасности населённых пунктов и объектов экономики, подверженных селевой угрозе. Это связано, во-первых, с глобальным изменением климатических условий в сторону потепления и увлажнения и, во-вторых, с интенсивным хозяйственным освоением горных районов, особенно горнорудной промышленностью, карьерными работами, строительством автодорог, расширением населённых пунктов за счёт застроек в селеопасных местах, нерациональными лесоразработками и неумеренным выпасом скота.
По сценариям прогнозируемых изменений природной обстановки на Северном Кавказе, изложенным в работах М. И. Будыко [1980], М. Ч. Залиханова и др. [1985], Э. Г. Коломыца [1985], И. И. Борзенковой и др. [1987], Т. А. Сидоровой [1998], тенденция усиления селевой активности сохранится до 2050 г. Значительный интерес представляет в связи с потеплением климата изменение селевой деятельности, поскольку она затрагивает разные стороны хозяйственной деятельности и жизни населения в горах Северного Кавказа [2]. В частности, возможны следующие изменения в селевой деятельности на горной территории Карачаево-Черкесии.
1. Изменится продолжительность и активность селевых явлений на высотах более 2000 м за счёт увеличения продолжительности периода с положительными температурами воздуха, увеличения суммы атмосферных осадков, повышения снеговой линии, увеличения стока рек. Эти явления приведут к увеличению площади селеактивных участков в вертикальном диапазоне в среднем на 500−600 м, а процессы морозного выветривания увеличат поступление в русла рек значительных масс рыхлого материала, необходимого для формирования селей. В результате смещения ландшафтных зон на более высокие отметки усилится антропогенная нагрузка в наиболее приподнятых частях.
2. В связи с повышением температуры воздуха увеличится продолжительность селеопасных периодов в среднем на 50 дней на всех высотных интервалах.
3. С увеличением количества селеформирующих атмосферных осадков, образованием в нивально-гляциальной зоне значительных «новых» подвижных моренных масс, массированным хозяйственным освоением горных территорий повсеместно возрастут объёмы единовременных выносов селевых потоков, в среднем на 20−30% от их объёмов, наблюдавшихся в ХХ столетии.
4. На всех высотных интервалах увеличится число и повторяемость селей дождевого генезиса, при этом количество атмосферных осадков при отдельных ливнях возрастёт до 100−150 мм/сут.
5. В нивально-гляциальной зоне увеличится число и повторяемость ледниководождевых селей к востоку от бассейна Теберды, систематически будет отмечаться их прохождение в бассейнах Малого и Большого Зеленчуков.
6. В связи с увеличением количества атмосферных осадков холодного периода регулярно в весенне-летний период будет отмечаться прохождение снего-дождевых селей и селей снеготаяния в среднегорье к западу от бассейна Теберды и в высокогорье бассейна Большой Лабы.
7. В связи с увеличением количества селеформирующих осадков, числа и повторяемости селей дождевого, ледниково-дождевого и снего-дождевого генезиса значительно участятся случаи формирования лимногенных селей, связанных с прорывом естественных плотин горных озёр на Боковом хребте в бассейнах Теберды и Учкулана, и — с размывом плотин эфемерных озёр, образованных гравитационными, оползневыми процессами и селями из боковых притоков, в средне- и высокогорье повсеместно.
8. За счёт увеличивающейся интенсивности хозяйственного освоения низко- и среднегорья и освоения зон естественного развития селей в высокогорье увеличится процент случаев формирования как природно-антропогенных, так и техногенных селей.
9. В связи с увеличением числа ливней и количества атмосферных осадков, во время их прохождения, увеличится число случаев формирования селеподобных паводков и количество селевых бассейнов с их возникновением.
10. Увеличится количество селевых бассейнов, число возможных селевых потоков в современных потенциальных районах, особенно на южном склоне Скалистого хребта и в котловинах Северо-Юрской депрессии к западу от бассейна Кубани и в районе Лесистого хребта.
Последствия этих изменений в характере селевой деятельности будут иметь для экономики горных районов Карачаево-Черкесии негативное значение. Поскольку селевая деятельность усиливается и еще больше возрастет к середине XXI столетия и, чтобы не произошли серьезные катастрофы, сравнимые с трагедией паводков и селей, прошедших в 2000 и 2002 годах, необходимо резко увеличить объемы противоселевых мероприятий.
Необходимо:
1) регулярно проводить специализированные исследования селевых бассейнов, угрожающих населённым пунктам и объектам экономики, и мониторинг селевых явлений в них с целью предупреждения селеформирования и селеопасности и правильного выбора мер защиты-
2) осуществить комплекс мер защиты от селей: организационно-хозяйственных и мелиоративных, направленных на уменьшение селевой активности горных районов и предупреждающих селеопасность, и технических, ликвидирующих селевую угрозу.
Организационно-хозяйственные меры защиты от селей направлены на регулирование хозяйственной и иной деятельности в селеопасных районах в целях ослабления селевых процессов, уменьшения возможного ущерба, предотвращения человеческих жертв. Своевременное и правильное проведение следующих мероприятий по сохранению горных ландшафтов, ограничению нагрузки на горные склоны, контролю за использованием горных территорий и оповещению о селевой опасности (законы, решения местных властей) может предупредить или существенно ослабить селевую активность горных районов, предотвратить селевую опасность:
— сохранение и развитие лесной, кустарниковой и травянистой растительности на горных склонах-
— запрещение вырубки лесов сверх норм, санитарной и ежегодного прироста- применение на горных склонах группо-выборочных рубок лесной растительности-
— защита горных лесов от вредителей и лесных пожаров-
— в необходимых случаях — объявление залесённых склонов заповедными территориями-
— сохранение и улучшение сенокосов и пастбищ, восстановление травянистой и кустарниковой растительности, применение многолетних луговых и кормовых культур-
— регулирование, а в некоторых случаях запрещение выпаса скота на эродированных горных склонах-
— осуществление проведения всех границ землепользования, лесных насаждений и других угодий, пропашки и обработки склонов и прокладки дорог на горных склонах только по водоразделам и горизонталям-
— осуществление контроля за строительными, изыскательскими и другими работами в селеопасных районах, с целью пресечения любого неразумного антропогенного воздействия на горные склоны, увеличивающего селеопасность-
— размещение на горных склонах новых населённых пунктов и объектов экономики (рудничных предприятий, рабочих посёлков, альплагерей, турбаз и т. п.) вне зоны досягаемости селевых потоков-
— разрешение строительства жилья, хозяйственных объектов, дорог и т. п. в селевых бассейнах только после экспертизы на селевую опасность-
— запрещение любого рода строительства и освоения в селевых очагах и в селевых руслах, вблизи зоны транзита селей, на конусах выноса селевых потоков-
— учёт и регулярное уточнение населённых пунктов, спортивно-оздоровительных комплексов и мест массового отдыха, хозяйственных объектов и участков дорог, подверженных селевой опасности, и осуществление систематических наблюдений за степенью поражённости и селеопасностью селевых бассейнов, угрожающих им-
— информирование населённых пунктов, хозяйственных и рекреационных объектов, дорожных служб и т. п. о селеопасном периоде и возможном сходе селевых потоков-
— осуществление инструктажа людей, путешествующих и проводящих изыскательские и другие виды работ в горах, о селеопасных местах и правильном поведении в них-
— в особо опасных случаях — проведение временного или постоянного отселения населения из селеопасных бассейнов и районов-
— поддержание в эксплуатационной пригодности всех противоселевых сооружений.
Мелиоративные меры защиты от селей — мелиорация селевых бассейнов —
направлены на изменение условий селеформирования в целях регулирования поверхностного стока как важнейшего элемента селевого процесса, снижения селевой активности. Предотвратить эрозионные процессы, улучшить водный режим на селеопасных склонах и в руслах, а также защитить населённые пункты и объекты экономики от заносов
рыхлообломочным материалом поможет проведение следующих фито- и гидромелиоративных мероприятий:
— сплошное и частичное облесение и залуживание горных склонов в целях снижения поверхностного стока и перевода его части в грунтовый-
— облесение прирусловых участков линейными (живые запруды, палисады, облесение подножий склонов и оврагов) и массивными (облесение водоёмов, создаваемых плотинами, и пойм широких водотоков) насаждениями в целях снижения русловой эрозией-
— устройство на склонах искусственных облесённых террас и валов с водоотводящими канавами в целях борьбы с водной эрозией, снижения поверхностного стока, поглощения плоскостного смыва мелкозёма-
— применение подпорных стен и опоясков из камня или железобетона в местах интенсивного подмыва и размыва берегов в целях борьбы с русловой эрозией-
— создание небольших водохранилищ в верховьях селевых бассейнов в целях срезания пика паводков-
— строительство нагорных каналов и ливнеотводов в целях перехвата поверхностного стока и безопасного сброса его в русловую сеть ниже зоны формирования селей-
— искусственное опорожнение прорывоопасных ледниково-подпрудных озёр (очагов ледниковых селей) проходкой тоннелей в озёрных плотинах, расчисткой плаща рыхлообломочного материала, созданием поверхностного канала стока взрывом на выброс в плотинах из мёрзлых пород в целях предотвращения катастрофических селей и паводков.
Технические меры защиты от селей — противоселевые сооружения — предназначены для прямого воздействия на движущийся селевой поток и используются в целях ограничения зоны его вредного воздействия или остановки:
— регулирующие селенаправляющие сооружения — берегоукрепительные стенки, отмостки, шпоры, направляющие и ограждающие дамбы и др. — служат для отвода, изменения направления движения, локализации селевого потока-
— регулирующие селепропускные сооружения — селеспуски, селедуки, селепропускные каналы, мосты и др. — служат для пропуска селевого потока над или под защищаемым объектом-
— задерживающие сооружения — селезадерживающие плотины, массивные (бетонные, каменные, грунтовые) и сквозные, и селехранилища — рассчитаны на остановку всей селевой массы или большей части твёрдой составляющей селевого потока-
— стабилизирующие сооружения — система невысоких подпорных запруд вдоль селевого русла — преобразуют его продольный профиль в ступенчатый с меньшими уклонами, что препятствует формированию селей.
Увеличение селевой активности влечет за собой и увеличение материального ущерба, а порой приводит и к человеческим жертвам [3].
Таким образом, противоселевые сооружения наиболее эффективны в сочетании с мелиорацией селевых бассейнов. Наилучшие результаты по предупреждению или существенному ослаблению селевой активности горных районов и предотвращению селевой опасности на территории Карачаево-Черкесии может дать только сочетание всех организационно-хозяйственных, мелиоративных и технических мер защиты от селей.
Литература
1. Залиханов М. Ч., Коломыц Э. Г., Панов В. Д., Докукин М. Д. Прогноз изменения климата, высокогорных ландшафтов и оледенения большого Кавказа на ближайшие десятилетия. — Тр. ВГИ, 1985, вып. 62, с 14−33.
2. Сергеева Г. А., Волобуева Л. Л. Изменение селевой деятельности на Северном Кавказе в связи с климатическими условиями // «Строительство 2011»: Материалы Международной научно-практической конференции.- Ростов -на-Дону: Росг. шс. с1роит. ун-т, 2011, с. 280−282.
3. Сергеева Г. А. Защита горнолыжного комплекса «Красная поляна» от селевых потоков. // «Строительство 2010»: Материалы Международной научно-практической конференции.- Ростов -на-Дону: Рост^. гос. строит^. ун-т, 2010.- с. 330−331.

Показать Свернуть
Заполнить форму текущей работой