Оползни и сели
Большую опасность вследствие массового характера распространения представляют оползни и сели. Развитие оползней связано со смещениями больших масс горных пород по склонам под влиянием гравитационных сил. Объем смещающихся пород достигает сотней миллионов м3, а самые крупные оползни имеют объемы, измеряемые миллиардами м3. Увеличение расчлененности рельефа, широкое распространение глинистых пород, обладающих низким сопротивлением на сдвиг, повышенное увлажнение пород при выпадении обильных осадков, внутреннее гидродинамическое давление и внешние динамические воздействия (землетрясения и др.) способствуют образованию оползней.
Сели представляют собой мощные потоки, насыщенные твердым материалом, спускающиеся по горным долинам с огромной скоростью. Формирование селей идет с выпадением в горах дождей и ливней, интенсивного таяния снега и ледников, а также прорывом завальных озер. Формирующиеся потоки захватывают на склонах обломочный материал и создают высокоподвижную связную или несвязную массу.
Неожиданный характер развития оползней и селей приводит часто к полному разрушению зданий и сооружений и таким образом сопровождается жертвами и большими материальными потерями. Оползень, произошедший в центре г. Гонконга (1993 г.) и разрушивший ряд высотных зданий, унес жизни 67 человек.
Пораженность оползнями и селями земной поверхности чрезвычайно высока. Так с помощью аэрофотосъемки на территории США установлено около 20 млн. оползней. Только в районе Сан-Францисского залива выявлено более 88 тысяч оползневых участков. Ежегодно от оползней и селей в США погибает в среднем 25 человек. Следует отметить, что эта цифра превышает число жертв в США от землетрясений. Ежегодный ущерб от гравитационных процессов в США составляет 2—2,5 млрд. долларов.
Большую опасность оползни и сели представляют для Японии. Основной сход оползневых масс и селей с гор Японии происходит во время сильных дождей и тайфунов. Ожесточенному удару мощного селевого потока подвергся г. Кобе в 1938 г. В результате погибло 616 человек и разрушено 130 тыс. домов. В городе Куре в сентябре 1945 г. в селевых потоках погибло 1154 человека (Оползни и сели, 1984). Средний ежегодный ущерб от селей и оползней в Японии составляет не менее 1,5 млрд. долларов.
В 1962 и 1970 гг. грандиозные оползни-потоки образовались в Перу на склонах горы Хуаскаран в Кордильере Бланка. В 1962 г. в результате схода оползня здесь погибло от 4 до 5 тыс. человек. Через 8 лет трагедия повторилась. Обрушенная масса пород прошла по долине со скоростью 320 км/ч, накрыла города Юнгай и Ранрахарка, погибло 18 тыс. человек. В 1974 г. в Андах (Перу) сошел один из самых крупных оползней (1,6 млрд. м3), который разрушил деревню Маюнмарка, погибло около 450 человек. Всего за последние 60 лет в Перу погибло от оползней около 200 тыс. человек.
Наиболее катастрофический оползень в Европе произошел в Италии в 1963 г., сошедший в Вайонское водохранилище. Оползень, имевший объем 250 млн. м3, вызвал волну высотой около 100 м, которая перехлестнула через дамбу и устремилась вниз по долине. Было разрушено 5 деревень, погибло от 2 до 3 тыс. человек.
Неоднократно подвергался селевой опасности г. Алма-Ата (Казахстан), расположенный у подножия Заилийского Алатау. В июле 1921 г. город сильно пострадал от селя, сошедшего с гор по долине реки Малая Алмаатинка. На территории города после селя осталось около 1,5 млн. т каменного материала, были разрушены сотни Домов, погибло более 500 человек. В июле 1973 г. образовался новый, еще более мощный сель, который содержал отдельные глыбы объемом до 45 м3 и весом до 120 т. Сель легко разрушил селезащитную плотину в верховьях Малой Алмаатинки и был остановлен возведенной направленным взрывом двумя годами раньше мощной каменно-набросной плотиной в устье реки немного выше известного катка Медео. Селехранилище, созданное плотиной, емкостью 6,2 млн. м3, было заполнено на 2/3. Благодаря этому природная катастрофа была предотвращена и город избежал нового грандиозного разрушения.
Развитие гравитационных процессов часто носит синергетический характер и инициируется мощными эндогенными явлениями, прежде всего, землетрясениями и извержениями вулканов. Синергетический характер таких катастроф (от греч. synergetikos — согласованно действующие), выражается в том, что одно природное явление вызывает целую цепочку других опасных явлений. Нередко вызванное природное явление не уступает, а в ряде случаев и превосходит по своей разрушительной силе инициирующее явление.Так, например, во время землетрясения в провинции Консу в Китае в 1920 г. произошла массовая активизация оползней, в результате которой были разрушены десятки деревень и погибло около 100 тысяч человек.
В 1949 г. на Тянь-Шане (Таджикистан) в результате Хаитского 9-балльного землетрясения произошел мощный оползень, перешедший в сель, под которым было погребено 33 населенных пункта с общей численностью населения около 25 тысяч человек.
Во время извержения вулкана в горах Святой Елены (США, штат Вашингтон) 18 мая 1980 г. образовался самый крупный из известных на Земле оползень объемом 2,8 млрд. м3. Благодаря заблаговременно принятым мерам жертв было мало (5—10 человек), хотя оползень разрушил территорию около 60 км2.
Часто землетрясения вызывают разжижение водонасыщенных пород и их движение в виде вязкого грязевого потока даже при очень небольших уклонах поверхности. Один из таких оползней произошел в январе 1988 г. в Гиссарской сельскохозяйственной зоне, расположенной в 30 км к юго-западу от Душанбе, после землетрясения силой 5,5 баллов по шкале Рихтера. Землетрясение вызвало разжижение лёссов на глубину до 15м, оказавшихся переувлажненными вследствие обильного искусственного орошения. В результате огромная масса лёссовых пород образовала обширный селевой поток шириной около 850 м и общим объемом приблизительно 20 млн. м3, который сместился по пологой холмистой местности почти на 2 км, похоронив более 100 домов и 270 человек местных жителей (вкладка, XII).
Развитие оползней в горных районах нередко приводит к образованию завальных плотин, подпруживанию вод рек и скоплению больших масс воды, создающих угрозу населению. Одним из таких крупнейших водохранилищ является Сарезское озеро, образовавшееся в центральной части Памира на территории Таджикистана. В феврале 1911 г. в результате 9-балльного землетрясения здесь произошел гигантский оползень (Уссойский завал) объемом 2,2 км3. Оползень перекрыл долину р. Мургаб, в результате чего образовалось озеро с максимальной глубиной 500 м, длиной 61 км и площадью 80 км2 (вкладка, XIII). Общий объем воды в озере составляет 15,5—16,5 км3.
Сейсмичность района Сарезского озера 9 баллов. Высокие (800 м и более) и крутые (до 80°) склоны р. Мургаб, а также высокая тектоническая активность района обусловили образование большого количества сейсмогенных оползней-обвалов. За последнее тысячелетие здесь произошла серия таких оползней.
Процесс формирования грандиозных оползней в этом районе идет и в наше время. Один из таких оползней объемом около 20 млн. м3 произошел 22 августа 1987 г. в 12 км от Усойского завала и вызвал на противоположном берегу озера заплеск волны высотой 16—17 м.
В 5—6 км от Усойского завала располагается наиболее крупный оползне-обвальный участок «Правобережный» с общим максимально возможным объемом смешения 0,9 км3. Обрушение этого оползня в озеро может вызвать волну излива объемом до 80 млн. м3 и высотой до 90 м. Водяной вал приведет к разрушению запальной плотины в пониженной ее части. Воды Сарезского озера со скоростью 80—100 километров в час устремятся вниз по долине и вызовут гигантский селевой поток. Селевые потоки пройдут по долинам рек Бартанг (Мургаб), Пяндж и Аму-Дарья и могут привести к гибели большого количества людей, разрушениям населенных пунктов и промышленных объектов на территории Таджикистана, Афганистана, Узбекистана и Туркмении. В опасной зоне на территориях государств-участников СНГ и Афганистана проживает до четырех миллионов человек.
В Российской Федерации ежегодно создается от 6 до 15 чрезвычайных ситуаций, связанных с развитием оползней (рис. 2). За последние 10 лет (1990—1999) в России произошел 121 случай крупных оползней, селей и обвалов. Наибольшее количество проявления опасных гравитационных процессов приурочено к 1991, 1994 и 1998 годам. Широкое распространение оползни имеют в Поволжье, Забайкалье, на Кавказе и Предкавказье, Сахалине и в других регионах России. Пораженность оползнями и селями, например, Сочинского побережья Черного моря достигает 80%, а отдельных районов Ингушетии и Ставропольского края — 90%. Особенно сильно страдают урбанизированные территории: 725 городов Российской федерации подвержено действию оползневых явлений.
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999
Рис. 2. Изменение количества крупных оползней и селей в России за 1990—1999 гг.