Де відбувається сіль. Що таке сіль, і як урятуватися від цього явища? Зсуви-обвали розвиваються в скельних породах, блоки зісковзують або по глинистих шарах, що підстилають, або по оглинених продуктах вивітрювання, що розвиваються в тріщинах скельного ма.

Сіли– це руслові потоки, що включають велику кількість уламкового матеріалу (не менше 10–15 % за обсягом), що мають щільність у 1,5–2 рази більшу за щільність води, що рухаються у вигляді хвилі з висотою фронту до 20–40 м і зі швидкістю до 20–30 м/с (10–100 км/год) і тиск на перешкоду силою до десятків тонн на квадратний метр. Висота фронту та швидкості руху селю, залежно від умов його протікання, можуть набувати інших значень. Свою назву сіли отримали від арабського "сайль" - бурхливий потік. Селеві потокихарактерні для полонин з нахилом русла 6–200; вони тривають зазвичай десятки хвилин, рідше 4-5 год, можуть еродувати русло на глибину до десятків метрів, проходити шлях завдовжки кілометри, рідше - кілька десятків кілометрів, утворюють конуси шириною десятки, довжиною сотні метрів при товщині разових відкладень зазвичай до 5 , Рідко до 10 м. Селі утворюються у всіх гірських районах світу, крім Антарктиди.

Селевими потокаминазивають стрімкі руслові потоки, що складаються із суміші води та уламків гірських порід, що раптово виникають у басейнах невеликих гірських річок. Вони характеризуються різким підйомом рівня, хвильовим рухом, короткочасністю дії (від 1 до 3 год), значним ерозійно-акумулятивним руйнівним ефектом. Сіль є стихійним (особливо небезпечним) гідрологічним явищем, якщо селевий потік загрожує населеним пунктам, спортивним та санаторно-курортним комплексам, залізницям та автомобільним дорогам, зрошувальним системам та іншим важливим об'єктам економіки.

Потенційне селище.- Ділянка селевого русла або селевого басейну, що має значну кількість рихлообломочного грунту або умов для його накопичення, де за певних умов обводнення зароджуються селі. Селеві осередки поділяються на селеві врізи, вибоїни та осередки розосередженого селеутворення.

Селевим вибиттямназивають лінійну морфологічну освіту, що прорізає скельні, задерновані або заліснені схили, складені незначною за товщиною корою вивітрювання. Селеві вибоїни відрізняються невеликою протяжністю (рідко перевищують 500-600 м) і глибиною (рідко більше 10 м). Кут дна вибоїн зазвичай більше 15 °.

Сіловий врізявляє собою потужне морфологічне утворення, вироблене в товщі древніх моренних відкладень і, найчастіше, присвячене різким перегинам схилу. Крім того, селеві врізи можуть формуватися на акумулятивному, вулканогенному, зсувному, обвальному рельєфі. За своїми розмірами значно перевершують селеві вибоїни, а їх поздовжні профілі більш плавні, ніж у селищних вибоїн. Максимальні глибини селевих врізів досягають 100 м і більше, площі водозборів селевих врізів можуть досягати більше 60 км 2 . Об'єм ґрунту, що виноситься з селевого врізу за одну сіль, може досягати 6 млн м 3 .

Під осередком розосередженого селеутвореннярозуміють ділянку крутих (35-55 °) оголень, сильно зруйнованих гірських порід, що мають густу і розгалужену мережу борозен, в яких інтенсивно накопичуються продукти вивітрювання гірських порід і відбувається формування мікроселів, які потім об'єднуються в єдиному селевому руслі. Вони приурочені, зазвичай, до активним тектонічним розломам, які поява зумовлено великими землетрусами. Площа селевих вогнищ досягає 0,7 км 2 і рідко більше.

Вид селевого потоку визначається складом селетворних порід. Селеві потоки бувають: водно-кам'яними, водно-піщаними та водно-пилявими; грязьовими, брудокам'яними або кам'яно-грязевими; водно-сніжно-кам'яними.

Водно-кам'яна сіль– потік, у складі якого переважає великоуламковий матеріал з переважно великими каменями, у тому числі з валунами та зі скельними уламками (об'ємна вага потоку 1,1–1,5 т/м 3 ). Формується переважно у зоні щільних порід.

Водно-піщаний і водно-пилуватий сіль- Потік, в якому переважає піщаний і пилуватий матеріал. Виникає, в основному, в зоні лісоподібних та пісочних ґрунтів під час інтенсивних злив, що змивають велика кількістьдрібнозему.

Грязьова сільблизький за своїм виглядом до водно-пилявому, формується в районах поширення порід переважно глинистого складу і є сумішшю води і дрібнозему при невеликій концентрації каменю (об'ємна вага потоку 1,5-2,0 т/м 3 ).

Грязекам'яна сільхарактеризується значним вмістом у твердій фазі (галька, гравій, невеликі камені) глинистих і пилуватих частинок з явним їх переважанням над кам'яною складовою потоку (об'ємна вага потоку 2,1–2,5 т/м 3 ).

Кам'яно-грязевий сільмістить переважно великоуламковий матеріал, в порівнянні з грязьовою складовою.

Водно-сніжно-кам'яна сіль– перехідний матеріал між власне селем, у якому транспортуючим середовищем є вода, та сніговою лавиною.

Формування селів обумовлено поєднанням геологічних, кліматичних та геоморфологічних умов: наявністю селеформуючих ґрунтів, джерел інтенсивного обводнення цих ґрунтів, а також геологічних форм, що сприяють утворенню досить крутих схилів та русел.

Джерелами твердого харчування селів можуть бути: льодовикові морени з пухким заповненням або без нього; руслові завали та захаращення, утворені попередніми селями; дерево-рослинний матеріал. Джерелами водного харчування селів є: дощі та зливи; льодовики та сезонний сніговий покрив (у період танення); води гірських озер.

Найчастіше утворюються селі дощового харчування (дощові). Вони характерні для середньогірських та низькогірних селевих басейнів, що не мають льодовикового харчування. Основною умовою формування таких селів є кількість опадів, здатних викликати змив продуктів руйнування гірських порід та залучити їх до руху.

Для високогірних басейнів з розвиненими сучасними льодовиками та льодовиковими відкладеннями (моренами) характерні гляціальні селі. Основним джерелом їхнього твердого харчування є морени, які залучаються до процесу селеутворення при інтенсивному таненні льодовиків, а також при прориві льодовикових або морених озер. Формування гляціальних селів залежить від температури навколишнього повітря.

Безпосередніми причинами зародження селів є зливи, інтенсивне танення снігу та льоду, прорив водойм, рідше – землетруси, виверження вулканів. Незважаючи на різноманітність причин, механізми зародження селів можуть бути зведені до трьох основних типів: ерозійного, проривного та обвально-зсувного (табл. 2.16). Таким чином, при освіті та розвитку селів простежуються три стадії формування:

більш менш тривала підготовка на схилах і в руслах гірських басейнів матеріалу, що служить джерелом для формування селевих потоків (в результаті вивітрювання гірських порід і гірської ерозії);

швидке переміщення скельного, що втратив рівновагу матеріалу, з підвищених ділянок гірських водозборів у знижені по гірських руслах у вигляді селевих потоків;

Кількість інструментів, що проходять через ділянку для однієї і тієї ж культури, визначає ступінь спрощення цієї культури, кінцевою стадією якої є прямий посів, який не вимагає попередньої обробки ґрунту. Кількість органічної речовини на поверхні є максимальною. Відповідні обертання та обертання. . Особливу увагу слід приділяти ерозійним та ризикованим ділянкам. Такі ділянки повинні мати якнайбільше рослинного покриву та врожай, що покращує структуру ґрунту. Сільськогосподарські культури, схильні до ризику ерозії або голого ґрунту, можуть використовуватися поперемінно з такими культурами, щоб зменшити довжину схилу, зменшити стік та сприяти проникненню води.

акумуляція селевих виносів у знижених ділянках полонин у вигляді руслових конусів або інших форм селевих відкладень.

Формування селів відбувається в селевих водозборах, найбільш поширеною формою яких у плані є грушоподібна з водозбірною лійкою і віялом улоговинних і долинних русел, що переходять в основне русло. Селевий водозбір складається з трьох зон, у яких формуються та протікають селеві процеси: зона селеутворення, де відбувається харчування водою та твердим матеріалом; зона транзиту(Руху селевого потоку); зона розвантаження(Масового відкладення селевих виносів).

Селеві потоки складаються з великих мас зруйнованих гірських порід у пухкому стані, які накопичуються роками на дні ущелин та крутих схилах. Під час інтенсивних злив або під час прориву льодовикових озер розташованих вище утворюються брудокам'яні селеві потоки, що стікаються вниз, руйнуючи все на своєму шляху.
У гірських районах рясне випадання дощів чи швидке сніготанення викликає утворення тимчасових бурхливих потоків. Потужний потік, що стікає з крутих схилів, має величезну силу і захоплює за собою, подібно до гірських річок, дрібні уламки порід, великі брили і валуни. Діючи захопленими уламками, як тараном, такий потік руйнує зустріті на шляху виступи і нерівності гір, захоплює їх за собою і все більше насичується кам'яним матеріалом.

Далі потік захоплює верхні шари дрібноуламкового матеріалу та ґрунтів і поступово з водного перетворюється на грязекам'яний. Такий потік називається сіль чи силь. Тимчасові брудокам'яні потоки широко поширені на Кавказі та в Середньої Азії. Зміст матеріалу, що переноситься в селевих потоках дуже велике і іноді перевищує вміст води. Вириваючись з гірської ущелини на рівнину, сіль швидко втрачає швидкість і розпливається порівняно великої площіу вигляді конуса виносу. Вода з брудокам'яного потоку фільтрується до його підошви, а перенесений кам'яний матеріал осідає, утворюючи конус виносу або суху дельту.

Селеві потоки це суміш грунту, каміння та води з досить високою щільністю 1.2-1.9 т/м³, яка стікає по руслах різних гірських річок та сухих долин після злив зі швидкістю до 6 м/с. При виході з ліг у місцях де ухил зменшується швидкість селевого потоку теж зменшується і утворюється конус виносу.

Уламкова маса, принесена таким потоком, складається з майже неокатаних уламків і зовсім не відсортована: серед великих брил і валунів знаходяться гравійно-піщано-глинисті частинки. Відкладення конусів винесення селевих потоків називаються пролювіальними або пролювієм. населених пунктів, розташованих у смузі їхньої дії. Відомий селевий потік 1921 р., що вирвався з гірської ущелини поблизу Алма-Ати, зніс всі будівлі, що знаходилися біля підніжжя гори. Потім увірвався в місто, обернувши вулиці в бурхливі грязякам'яні річки.

Будинки зривалися з фундаментів і неслися разом з людьми. На місто було винесено масу кам'яного матеріалублизько 1,5 млн. тонн.

Малюнок 1. Руйнування населених пунктів спричинені брудокам'яними потоками

Виникають селеві потоки раптово і діють порівняно не довго протягом кількох годин, але здатні утворити значні обсяги грязекам'яних матеріалів, що змиваються за одну сіль. Селевий потік здатний змивати і переносити з собою камені діаметром до 1.5 метра. Враховуючи велику швидкість селевого потоку і обсяг переносимого каміння захист міст і селищ, а також різних споруд, розташованих у зоні дії, є великою проблемою.

Для вирішення таких проблем доводиться споруджувати дорогі та складні споруди як підпірні стіниабо греблі. Залежно від того скільки води містять у собі брудокам'яні потоки, селевий потік може рухатися як однорідна в'язка маса або як турбулентний потік води, каміння та бруду. Потік захоплює у себе безліч каменів різного діаметраі змиває з поверхні у величезних обсягах ґрунт. У селевому потоці дрібні камені переміщаються у зваженому стані, а більші пересуваються перекочуючись по дну тальвега.

Методи захисту будівель від селевих потоків

Гірські річки і селеві потоки здатні переносити каміння величезних розмірів і у великій кількості, які здатні становити загрозу не тільки різним спорудам та комунікаціям таких як мости, дороги, але й розташовані неподалік міст. При неминучості будівництва в зоні утворення селевих потоків вживають різних заходів щодо захисту споруд від села.

Наприклад мости будують з такими прольотами, які не обмежують потік селі, при цьому використовують опори одного стовпчастого типу. Отвори мостів суттєво збільшують, тому що важко вгадати обсяги селевих наносів, які змінюються в залежності від кількості опадів. Отвори малих мостів швидко забиваються наносами й у разі сіль переливається через міст і насип.

З метою захисту міст та великих спорудщо мають велику важливість з верхньої сторони гірських схилів влаштовують наносозатримуючі дамби. Такі дамби уповільнюють швидкість селевого потоку і викликають відкладення наносів. Дамби будують двох типів: суцільні та переривчасті. Дамби суцільного типу будують якщо ширина русла річки перевищує 100 метрів.

У такому випадку необхідна довжина греблі залежить від ширини русла і від великої кількості частинок, які селеві потоки відкладають. Довжина греблі в такому випадку визначають за такою формулою:

L=b*B, де b це коефіцієнт стиснення русла дамбою, В-ширина русла.

Дамби переривчастого типу будують, коли ширина русла становить до ста метрів. У такому разі довжину дамби визначають за формулою, а отвір дамби визначають залежно від пропуску потрібної кількості селевих наносів із заданою повторюваністю. У поперечному профілі такі греблі будують із трапецеїдальним перетином. Ширина дамби поверху становить від 0.5 до 2.0 метра в залежності від крупності каменів, що переносяться, і інтенсивності селевого потоку.

Малюнок-2. Улаштування стін, що перегороджують, для боротьби з селевими потоками.

Мірою боротьби з селевими потоками є, в першу чергу, відновлення рослинного покриву з потужною кореневою системою, а також пристрій стінок, що перегороджують (рисунок-2). Як протиселеве заходи можна застосовувати пристрій терас (рисунок-3).

Малюнок-3. Схема терасування для боротьби із селевими потоками

По терасованому схилу селевий потік стікатиме від сходинки до сходинки, потрапляючи в приготовані для нього канави. Останнім часом для боротьби з селевими потоками застосовують греблі, що влаштовуються методом спрямованого вибуху. Так, наприклад, така гребля була створена 1966 р. в урочищі Медео в горах поблизу Альма-Ати. З допомогою вибуху в греблю було укладено майже 2 млн.т скельної породи. Поряд із селевими потоками існують безруслові потоки зі схилів. Комплекс пухких утворень, що накопичуються біля підніжжя гір в результаті змивання тимчасовими гірськими потоками уламкового матеріалу, що виникає при вивітрюванні корінних порід, що складають ці гори, називають пролювієм.

Таблиця 1. Зіставлення властивостей, водно-континентальних відкладень

Пролювій характеризується поганою сортованістю та слабкою окатанністю уламків. Він утворює конуси виносу які можуть зливатися в одну смугу, що оздоблює підошву гір. водних потоківвизначає відмінність у властивостях відкладених ними порід.

Ця різниця найбільш наочно видно з порівняння, наведеного таблицю-1. З таблиці-1 видно, що при досить близькому мінералогічному та гранулометричному складі різні типиЦе необхідно враховувати при проектуванні та зведенні споруд.

Класифікація селевих потоків

Вивчення освіти та дії селевих потоків дозволило класифікувати їх за низкою ознак. За дослідженнями Е.К.Рабкової, можна розрізнити селеві потоки зв'язкові, або структурні, турбулентно-текучі водокам'яні та турбулентно-текучі брудокам'яні. Структурні чи зв'язкові селевые потоки утворюються у гірських зонах. У геологічну будовуводозбірного басейну обов'язково наявність глинистих порід та глин. Крім того, присутні породи, здатні давати осипи і уламки, що важко подрібнюються: вапняки, сланці, кристалічні породи.

Об'ємна маса потоку дуже велика і становить 1,9-1,6 т/м3. Глинисті фракції складають не більше 25-30% від твердої частини потоку. Решта складається з піску, щебеню, гравію та валунів. Вода входить у селеву масу як одна із складових. Для збереження руху потоку необхідний прямолінійний напрямок, без закрутів. Такий потік рухається як одне структурне ціле і при зупинці застигає, не розпадаючись на складові. Структурні потоки руйнують всі, що зустрічаються на шляху спорудження та інші перешкоди по всій ширині руху. При ухилах 0,05-0,06 градусів на конусі винесення дно русла покривається шаром застиглого селя.

Турбулентно-текучі водокам'яні селеві потоки також утворюються в гірських зонах. Водозбірна площа таких потоків складена інтрузивними породами, а також вапняками, пісковиками і добре зцементованими конгломератами. Можлива також наявність великоуламкового матеріалу: гравію, гальки, великого піску. у таких потоках дорівнює 1,6-1,3 т/м3. Потік мало насичений дрібноземом. Окремі булыги і валуни досягають 1-2 м в окружності. Характер руху окремих хвиль потоку пульсаційно-заторний. Наявність великих уламків і заторного характеру руху обумовлює велику руйнівну силу. На конусі виносу можливе деяке сортування матеріалу, що виноситься.

Турбулентно-текучі грязекам'яні селеві потоки утворюються як у гірській, так і в передгірній зонах. Для водозбірної площі характерно переважання дрібноуламкового та уламкового матеріалу, супісків та суглинків. /м³.Потік насичений зваженими дрібними фракціями і тягнутими по дну галечниками.

Відкладення великих мас на конусі виносу призводить до переливу потоку через огородження, що супроводжується руйнуванням доріг, мостів та інших споруд. На відміну від структурних потоків, руйнація відбувається не шляхом удару, а підмивом. Характер руху потоку беззаторний. На конусі виносу відбувається деяке сортування залученого матеріалу по крупності.

Таблиця 2. Основні типи селів та можливі причинивиникнення

Основні типи селів та можливі причини виникнення

Класифікація селів за гранулометричним складом твердої складової:

1. Водокам'яний-є суміш брудної води з камінням великих розмірів (скельні уламки, валуни і так далі) з об'ємною вагою 1,1 –1,5 т/м³. Водокам'яний потік утворюється переважно у зоні щільних порід.

2. Грязьовий - є сумішшю брудної води з частинками глинистих і пилуватих грунтів у твердій фазі при незначній концентрації каменів. Об'ємна вага складає від 1.5-2,0 т/м³.

3. Грязекам'яний потік є сумішшю води з частинками дрібнозему і каменів переважно невеликого розміру. Об'ємна вага такого потоку становить 2,1–2,5 т/м³.

4. Водно-сніжно-кам'яний складається переважно з води, снігової лавини та каменів різних розмірів. Такий селевий потік є дуже важким, а селевий удар досягає до 5–12 т/м².

Класифікація селів за генезою:

1. Альпійський тип -для такого типу характерно сезонне швидке танення снігу (Канада, США, Анди, Гімалаї, Альпи)

2. Пустельний тип - зустрічається переважно в напівзасушливих або в посушливих областях, в які відбуваються раптові сильні зливи. Найчастіше спостерігаються в таких районах як Арізона, Невада, Каліфорнія.

3. Лахари-являють собою грязьові потоки вулканічного походження, що виникають на схилах вулканів після сильних злив.

По частоті сходу розрізняють такі селеві потоки:

а) високої активності (повторюються протягом 3-5 років і може бути частіше)

б) середньої активності (повторюються протягом 6-15 років)

с) низької селової активності (повторюються один раз на 16 років).

За впливом на споруди:

1. Малопотужні- створюють невеликі розмиви в основі, забивають водопропускні отвориспоруд.

2. Середньопотужні – створюють сильні розмиви біля основи мостів та водопропускних споруд, забивають отвори водопропускних споруд повністю. Можуть також зносити безфундаментні споруди.

3. Потужний має велику силу руйнування. Може зносити мостові ферми, опори мостів та шляхопроводів, а також зруйнувати дороги.

4.Катастрофічний-руйнує повністю будівлі та ділянки доріг.

За джерелом води:

1. Дощові такі селеві потоки характерні для низькогірних і середньогірських селевих басейнів які не мають льодовикового харчування. Умови формування цих селевих потоків є рясні опади, що змивають зруйновані гірські породи зі схилів.

2. Гляціальні -для них характерні низькогірні та середньогірські селеві басейни не мають льодовикового харчування. Формуються за рахунок рясних опадів здатні змити продукти руйнування гірських порід.

3. Вулканогенні-утворюються переважно при землетрусах. Іноді в окремих випадках утворюються під час виверження вулкана.

4. Пов'язані селеві потоки-можуть складатися з води, піщаних і глинистих частинок ґрунтів. Селевий потік рухається як одне ціле і не слід вигинам русла річки, а перевалює через береги. В окремих випадках може зруйнувати і випрямляти русла річок.

5. Незв'язані потоки здатні рухатися з великою швидкістюпри цьому відбувається постійне обкатування каміння та стирання за рахунок частого зіткнення. потік зазвичай слідує по руслу річки руйнуючи його місцями і повторюючи його вигини.

За обсягом перенесеної твердої маси:

За основними факторами виникнення

1. Зональний прояв. Формуються з допомогою рясних опадів і мають зональний характер. Як правило сход селевих потоків відбувається систематично по одних і тих же шляхах.

2. Регіональні прояви. Формуються з допомогою геологічних процесів. Як правило шляхи руху селевих потоків не постійні, а сход носить епізодичний характер.

3. Антропогенні. Відбуваються в результаті господарської діяльностілюдини.