Противолавинные сооружения

В Альпах и на Кавказе жители гор с давних пор врезали заднюю стену дома в крутой склон, а крышу сооружали плоской, с тем чтобы беспрепятственно пропустить лавину.

 

	Отсюда было недалеко и до следующего шага - сам дом строился так, что стена, обращенная к склону, конструировалась в виде утюга, заостренный конец которого встречал и рассекал лавину на две части, скользящие вдоль стенок "утюга", не причиняя вреда зданию.
Рис. 25. Церковь Богородицы в Давосе (Швейцария) с задней стеной, построенной в виде клина или утюга для защиты от лавин

 

Таким образом, чтобы защититься от лавин, человек стремился свои сооружения как бы вписать в горный ландшафт, стараясь не создавать препятствий на пути лавин или придавать сооружениям форму наименьшего сопротивления лавине. Говоря современным языком, была создана система прямой защиты объектов, когда защитная конструкция совмещена с защищаемым сооружением. Эта система и сейчас используется в практике противолавинного строительства, но уже в современной манере и из новых строительных материалов.

Уже давно делаются попытки вообще предотвратить лавину, то есть найти способ удержать снег на склоне. В Верхнем Валлисе, в Швейцарии, в начале XVIII века снег удерживали на склоне с помощью рытья канав вдоль склона и забивки столбов в грунт в местах отрыва лавин. Из этих очень простых приемов родился метод застройки склонов системами снегоудерживающих сооружений. Это в общем довольно простые конструкции, напоминающие обычные заборы и изгороди. Они разбивают снежный покров поперек склона на отдельные участки, и каждый забор удерживает только вышележащий участок до следующего забора. Если сооружения поставлены что называется "с умом" и учтены все местные особенности, то работают они очень эффективно.

Снег и лавины подвергают снегоудерживающие сооружения суровым испытаниям. Неудовлетворительная работа отдельных сооружений является результатом плохого инженерного решения, когда не учитываются многие местные географические условия и их изменения в результате воздействия сооружений на окружающую среду. Такие "неучеты" могут обходиться очень дорого. Так, на одной из железных дорог на востоке нашей страны однажды на полотно сошла лавина из снегобетона. Вместе со снегом обрушились установленные на склоне снегоудерживающие сооружения из бетона. На одном из склонов западного Тянь-Шаня метели быстро замели недостаточно высокие заборы, и лавины прекрасно сходили поверх них. Проектировщики не учли, что противолавинные заборы при метелях работают как ловушки для снега. Снег коварен и изменчив, он прикидывается то жестким материалом, то вязкой жидкостью, то сухим сыпучим песком. За десятки лет работы снегоудерживающих сооружений он может принять множество обличий. Если не учитывать это, то будут падать лавины из снегобетона. Исключительная важность продуманной и надежной установки снегоудерживающих сооружений диктуется также их высокой стоимостью и большой трудоемкостью их строительства. Один метр современных противолавинных заборов обходится почти в 500 долларов. Защита небольшого поселка Сент-Антониен в Швейцарии с населением в 150 человек обошлась в полтора миллиона долларов, то есть по 10 тысяч на душу.

Еще один способ торможения и остановки лавины заключается в создании в глубоком лавинном русле зигзагообразного участка, для чего иногда используются направленные взрывы.

Отклоняющие, тормозящие и останавливающие лавину сооружения тоже проходят серьезные испытания на надежность. Делает это самый суровый и объективный испытатель - лавина. Сооружения далеко не всегда выдерживают испытания. Особенно плохо эти сооружения работают при сходе пылевой лавины: она часто легко перескакивает через лавиноотбойные дамбы, не желает менять направление при встрече с отклоняющей стенкой и плохо тормозится на надолбах. Во время метелей снег заполняет пространство вокруг сооружений, что снижает их рабочую высоту, к этому же приводит и неоднократный сход лавин. Все это заставляет тщательно продумывать все наихудшие варианты работы сооружений за длительный срок их существования и учитывать воздействие сооружений на окружающую среду.

Там, где в лавинообразовании большая роль принадлежит метелям, используют такие конструкции, которые перехватывают метелевый снег, препятствуя его накоплению на опасном склоне, предотвращают образование на гребнях гор снежных карнизов или создают в зоне зарождения лавин зоны выдувания снега. Для перехвата снега во время метели используют обычные снегозадерживающие щиты, которые можно часто видеть зимой вдоль дорог, только в горах они обычно повыше. Щиты ставят на том склоне, с которого снег переносится в лавиносбор.

При защите от лавин самые надежные решения возможны только при сочетании нескольких типов противолавинных сооружений, а вот как это сделать - подсказывают местные географические особенности района, в котором намечается строительство, и хорошее знание характера местных лавин и снежного покрова.

 

Защитная роль леса

Лес - это естественный барьер на пути лавин.

В лесу лавины не образуются - деревья разбивают снежный покров на отдельные участки и давление сползающего по склону снега принимают на себя. Вот почему на крутых залесенных склонах можно часто увидеть изогнутые, как лук, в нижней части стволы деревьев, направленные выпуклой стороной вниз по склону. Это результат длительного, из зимы в зиму, нажима снежной толщи. Такой лес называют саблевидным.

Правда, и здесь бывают исключения, связанные с необычным разнообразием свойств снега. Исключительно сыпучий "дикий" снег, состоящий из мельчайших ледяных иголочек, может в негустом лесу образовать небольшую лавину. Также редчайшим исключением является невероятный по толщине снежный покров, который, как это было в Сванетии, смог перекрыть лес с деревьями семиметровой высоты, в результате чего лавины сходили поверх леса.

В Швейцарии есть множество указаний на то, что с 17 по 19-е столетие, то есть в тот самый период, когда происходило широкое сведение лесов для хозяйственных нужд, в этой горной стране участились катастрофы, связанные с лавинами и селями. Поэтому во многих районах страны местными властями были приняты постановления о полном запрещении любого использования лесов, растущих на склонах гор над населенными пунктами. В некоторых местах даже вынос из леса сухих веток, опавших шишек и гуляние по лесу карались большими штрафами. Тем не менее леса вокруг некоторых населенных пунктов были постепенно уничтожены. С одного из склонов лес был сведен полностью. В результате во время лавинной катастрофы в январе 1951 года на городок обрушились лавины, которые снесли не только новые военные казармы, но и несколько зданий, построенных десятки и сотни лет назад еще под залесенными склонами.

Конечно, не от каждой лавины можно избавиться посадкой леса: в том случае, когда зона зарождения лежит выше верхней границы леса, могут помочь только противолавинные сооружения.

Лавинщики и проектировщики подходят к выбору комплекса конструкций и средств при защите объектов от лавин с нестандартными мерками, так как знают, что они не прощают формального решения. Самый надежный подход - комплексный. Есть такие объекты, для защиты которых используется весь арсенал средств - от зонирования территории и прогноза лавин до строительства противолавинных сооружений и посадок леса. Кроме поиска рационального и надежного решения проблемы защиты, лавинщики и проектировщики сейчас пытаются учесть проблему охраны окружающей среды. Для этого подбираются такие сочетания средств защиты и комплексы сооружений, которые наилучшим образом сочетаются с горным ландшафтом, не столько нарушая, сколько восстанавливая то, что когда-то разрушили человек и белая смерть. Пожалуй, правильно будет считать конечной задачей защитных мер восстановление долавинного ландшафта.