6.3. Сели

Слово «сель» произошло от арабского «сайль», что означает «бурный поток».

Сель— эго стремительный бурный поток воды с большим содержанием камней, песка, глины и других материалов.По составу этих материалов селевые потоки могут быть:

• водокаменные — вода с крупными камнями и скальными обломками (объемный вес потока 1,1-1,5 т/м³),

• грязевые — смесь воды с мелкоземом и мелкими камнями (объемный вес потока 1,5-2,0 т/м³),

• грязекаменные — смесь воды, мелкозема, гравия, гальки, небольших камней, крупных камней немного, они то выпадают из потока, то вновь двигаются вме-сте с ним (объемный вес потока 2,1-2,5 т/м³)

Сель несется с гор со скоростью бегущего человека, а иногда и быстрее (до 40 км/ч), поэтому удар селевого потока равносилен удару движущегося автобуса, достигая силы 5—12 т/м²После удара предмет тонет в несущейся грязекаменной массе и плывет вниз по течению в толще многометрового потока Человеку, попавшему в сель, спастись удается в редких случаях, когда скорость и глубина потока значительно уменьшаются на пологих поворотах и нет крупных камней, наносящих смертельные травмы.

В 1982 г селевой поток протяженностью 6 км и шириной до 200 м обрушился на поселки Шивея и Аренда Читинской области. Были разрушены дома, мосты, 28 усадеб, размыты и занесены 500 га посевных площадей, погибли люди.

В 1985 г в Колумбии в результате извержения вулкана Руис возник гигантский сель, который захлестнул г Армеро, в результате чего погибли 22 тыс. человек и было уничтожено 4,5 тыс. жилых и административных зданий.

Селевые потоки зарождаются только в гористой местности и движутся в основном по руслам рек либо по балкам (оврагам), имеющим в верховьях значительный Уклон. Кроме того, для возникновения селя требуется совпадение еще трех обя­зательных условий:

• наличие на склонах селевого бассейна достаточного количества легко перемещаемых продуктов разрушения горных пород (песка, гравия, гальки, небольших камней),

• наличие значительного объема воды для смыва со склонов камней и грунта и их перемещения по руслу,

• Достаточная крутизна склонов селевого бассейна и водотока (русла селя) — не менее 10-15°

Селевым бассейномназывают территорию, охватывающую склоны, где накапливала продукты разрушения горных пород и влага (зона селеобразования), истоки селя, его русла (зона перемещения, транзита), затопляемые территории (зона селевых отложений).

Непосредственным толчком для возникновения селя могут быть:

• интенсивные и продолжительные ливни,

• быстрое таяние снегов и ледников,

• обрушение в русло рек большого количества грунта,

• прорыв моренных и завальных озер, искусственных водоемов,

• землетрясения и вулканическая деятельность (в сочетании с перечисленными причинами)

Но и после дождей и землетрясений гель возникает не сразу а проходит как бы через три стадии:

1) накопление в верховьях селевого бассейна больших водогрязекаменных масс,

2) быстрое перемещение водогрязекаменных масс сверху вниз по руслам горных рек или их долинам,

3) затопление селевыми выносами пониженных участков горных долин, образование различных форм отложений.

Наличие на склонах гор и холмов прудов, озер, водохранилищ означает, что первая стадия, возможно, уже пройдена. Поэтому вся предупредительная работа при таких условиях направляется на недопущение их прорыва и формирование безопасного русла и места возможного селевого выноса

Существенным является то, что сель, в отличие от водного потока, движется неравномерно, отдельными валами, то замедляя, то ускоряя движение Задержки (заторы) селевой массы происходят в сужении русла, на крутых поворотах, в местах резкого уменьшения уклона. Если обычно скорость течения селевого потока составляет 2,5-4,0 м/с, то после замедления, при прорывах заторов она может достигать 8-10 м/с. Крутой передний фронт селевой волны высотой 5-15 м образует «голову» селя. Максимальная высота вала водогрязевого потока достигает 20-25м

Сель можно характеризовать также средними размерами его поперечного сечения (ширина, глубина) и протяженностью русла Ширина селя зависит от ширины русла, по которому он движется, и колеблется в пределах 3-100 м Глубина потока может составлять 1,5-2 м (сели значительной глубины), 10-15 м и более (катастрофические сели) Протяженность русел селей доходит до нескольких десятков километров Эти характеристики прямо зависят от рассмотренного состава селевого потока и от типа механизма зарождения селя. Ученые выделяют три типа селеобразования.

При эрозионноммеханизме вначале идет насыщение воды обломочным материалом за счет смыва и размыва поверхности селевого бассейна, а затем формирование селевой волны в русле, насыщенность селевого потока здесь ближе к минимальной, а движение потока контролируется руслом

При прорывноммеханизме водяная волна превращается в селевую за счет интенсивного размыва и вовлечения в движение обломочных масс, насыщенность такого потока высока, и, как следствие, переполнение русла более значительно

При обвально-оползневоммеханизме происходит срыв массива насыщенных водой горных пород (включая снег и лед), насыщенность потока и селевая волна формируются одновременно, насыщенность потока в этом случае близка к максимальной.

Дождевые осадки являются наиболее частой причиной образования селей Многолетними наблюдениями выявили средние и минимальные количества осадков, способные вызвать смыв горных пород Пользуясь этими значениями, можно предсказать формирование селя в селевых бассейнах при выпадении следующих коли­честв ливневых осадков (табл. 6 2)

Таблица 6.2. Количество суточных ливневых осадков, вызывающих формирование селей

Для прогнозирования последствий селей применяются различные способы оценки их мощности, например по суммарному объему выноса селевого потока. Причем для каждой категории (типа) мощности характерны определенные поврежде­ния объектов и сооружений (табл. 6 3)

Таблица 6.3. Типы селевых потоков и их воздействия на сооружения

Для борьбы с селями горные склоны укрепляют посадкой леса, особенно в местах зарождения селя, периодически спускают воду с горных водоемов, устраивают противоселевые плотины, дамбы, валы, канавы и т.п. Вдоль русел рек сооружают защитные и подпорные стенки, запруды и другие защитные сооружения. В теплые солнечные дни можно понизить скорость таяния снегов, если устроить дымовые завесы (экраны) с помощью дымовых шашек. Через 15-20 минут после задымления температура приземного слоя воздуха понижается и сток воды уменьшается наполовину.

Воду, скопившуюся в моренных, завальных озерах и селехранилищах, откачивают насосами. Эффективный способ борьбы — улавливание селевых потоков в специальные котлованы, расположенные в руслах рек или в начальной части конуса выноса.

Для своевременной организации защиты населения первостепенное значение имеет четко отлаженная система оповещения и предупреждения. На объектах и в районах, которым угрожают сели, организуется противоселевая служба предупреждения. В ее задачи входит наблюдение за состоянием селевых бассейнов, прогнози­рование селей, оповещение о времени их появления. Однако надо учитывать, что в некоторых ситуациях времени до подхода селя остается очень мало и население о грозящей ему опасности может быть предупреждено всего лишь за десятки минут (реже — более чем за 1-2 часа)

Система наблюдения и прогнозирования селевой опасности включает в себя учреждения Росгидрометеослужбы, МЧС России, специализированные селевые стан­ции, партии и посты. При наблюдениях используют всевозможные измерительные приборы, аэрофотосъемку, инженерно-геологические методики исследований, статистические таблицы и справочники, местные приметы