Оценка опасности селе-оползневых явлений Казахстана

автор - Хайдаров М.С.

К экзогенным видам природных явлений относятся все воздействия на поверхности Земли от солнца, ветра, воды и тому подобные. В основном это растрескивание горных пород, таяние льда, снега, селевые, оползневые явления, камнепады, обвалы как каменные, так и снежные, лавины, размыв берегов, карстообразование и другие.

Если где-то имеют место тайфуны, песчаные бури, ураганы, то для территории Казахстана наиболее часты и характерны оползни, снежные лавины, сели. Они многочисленны и опасны - сели 1921, 1963 и 1973 годов отличались огромной мощностью, унесли десятки жизней. Последний был остановлен грандиозной селезащитной плотиной в урочище Медео, что спасло г. Алматы от очередной массовой катастрофы. Но строительство таких сверхдорогих плотин невозможно на всех селеопасных участках Казахстана. Ниже по материалам Института Географии МОН РК представлены сведения по селевым и оползневым явлениям, как наиболее характерным для нашей страны.

  1. Селевые явления

 Сель или селевый поток  - бурный грязевый или грязекаменный поток, состоящий из смеси воды и обломков горных пород, внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек. Характеризуется резким подъемом уровня воды, волновым движением, кратковременностью действия (в среднем от одного до трех часов), значительным эрозионно-аккумулятивным разрушительным эффектом. Селевые потоки создают угрозу населенным пунктам, железным и автомобильным дорогам и другим сооружениям, находящимся на их пути. Непосредственными причинами зарождения селей служат ливни, интенсивное таяние снега, прорыв водоемов, реже землетрясения, извержения вулканов.

Сели по механизму зарождения подразделяются на три типа: эрозионный, прорывной и обвально-оползневый. При эрозионном вначале идет насыщение водною потока обломочным материалом за счет смыва и размыва прилегающего грунта, а затем уже формируется селевая волна. Прорывной характеризуется интенсивным процессом накопления воды, одновременно размываются горные породы, наступает предел и происходит прорыв водоема (озера, внутриледниковой емкости, водохранилища). Селевая масса устремляется вниз по склону или руслу реки. При обвально-оползневом происходит срыв массы водонасыщенных горных пород. Насыщенность потока в этом случае близка к максимальной. Каждому горному району свойственны свои причины возникновения селей. В последние годы к естественным причинам формирования селей добавились техногенные факторы, нарушение почвенно-растительного покрова.

При движении сель представляет собой сплошной поток грязи, камней и воды. Крутой передний фронт селевой волны высотой от 5 до 15 м образует «голову» селя. Максимальная высота вала водогрязевого потока иногда достигает 25 м. Мощными считаются сели, с выносом более 100 тыс. м3 материалов. Бывают один раз в 5-10 лет. Средней мощности, с выносом от 10 до 100 тыс. м3 материалов. Бывают один раз в 2-3 года. Маломощные, с выносом менее 10 тыс. м3 материалов. Бывают ежегодно, иногда несколько раз в году.

В Казахстане придается достаточно большое значение задаче снижения селевой опасности.  Это хорошо раскрыто в монографии профессора А.Р. Медеу, где рассмотрены научные и прикладные аспекты управления селевыми процессами на основе комплексного изучения системы селеформирующей среды и селетехнических cооружений для обеспечения безопасности населения и социально-экономических объектов.

В республике насчитывается свыше 900 активных селевых бассейнов, где с 1841 г. было зарегистрировано 800 селепроявлений, в том числе более 10 катастрофических. Ряд селевых потоков сопровождается жертвами и огромным материальным ущербом. В этом отношении особенно памятны селевые потоки в долине р. Киши Алматы в 1921 и 1973 гг.

 

 

Природные факторы образования селей

           

Селеопасные озера.

Для Казахстана характерны все основные факторы образования селей, отмеченные выше. Далее отметим некоторые из них, взывающие большие опасения, являющиеся опасными. В последние годы имела место активная дискуссия инициированная профессором Степановым Б.С. по поводу мореного озера № 6. Судя по графику на рис.1.причин для беспокойства было достаточно.

Динамика изменения объема воды в озере 6 за период с 1958 по 2010 гг

Рис. 1. Динамика изменения объема воды в озере №6 за период с 1958 по 2010 гг.[ M]

В вышеуказанной монографии и других источниках подробно и на высоком научно уровне обсуждались причины сложившейся ситуации. К сожалению, на графике пропущены значения за 1995 и 2000-2003 гг. Не претендуя на новизну отметим, что такое драматическое развитие селеопасных процессов может быть связано с потеплением атмосферного воздуха и/или потеплением климата в целом.

           

Картирование селевой опасности в Казахстане

Как отмечалось выше, в Казахстане достаточно хорошо изучена селевая опасность в комплексном научном подходе. Для нас важно получить распределение селевой опасности в плане или в пространстве, как формулируют ее сами авторы. На рис.2. показано самое общее распределение селевой опасности в общегеографическом варианте.

Карта оползневой опасности северного склона Заилийского Алатау           

Рис.2. Селеопасные районы Казахстана [1].

Как видно из карты селеопасных районов Казахстана, этой опасности подвержены наиболее заселенные и промышленно развитые территории. Одновременно они наиболее подвержены повышенным осадкам. Также известно, что юго-восточные и восточные окраины Казахстана являются высокогорными. Таким образом, налицо все природные предпосылки для основных экзогенных явлений – оползней и селей, способных внезапно превратится в ЧС.

По генетическим признакам селевые явления на рассматриваемой территории в обобщенном плане распределяются в следующих соотношениях:

  1.  70% это сели ливневого и дождевого генезиса, иногда в сочетании с интенсивным снеготаянием.
  2.  20 %  -  гляциальные сели в различных модификациях.
  3.  10 %  - сели завально-прорывного характера, связанные с временными подпрудами, в том числе сейсмогенного происхождения [М ].

Здесь же отмечается, что «в литературе и ведомственных обзорах по горным районам Казахстана приводится свыше 200 характеристик и различного рода описаний селей. Причем большинство из них по Иле Алатау, где зарождаются наиболее мощные по энергетическим параметрам селевые потоки. Всего в пределах упомянутой территории органами Казгидромета и ГУ «Казселезащита» учтено 788 селепроявлений по 300 селевым бассейнам. Из них более 400 в Иле, 114 в Жетысу, 142 в Таласском Алатау, 21 в Каратау, 7 в Киргизском хребте, 15 в Кунгей Алатау, 9 в Кетпене, 8 в Сауыр-Тарбагатае, 9 в Казахстанском Алтае, 3 в Шу-Илейских горах. На наш взгляд, приведенные цифры далеко не отражают реальных масштабов селевой деятельности, если принять во внимание неравномерность и подчас весьма слабую изученность селевых бассейнов, а в ряде случаев отсутствие по ним достаточно квалифицированных наблюдений. В монографии Т.А. Баймолдаева и В.Н. Виноходова [3] отмечается, что за последние 80-90 лет были зафиксированы 800 случаев селевых потоков различного генезиса. Эти данные являются более реальными, если учесть, что в последние годы был зафиксирован ряд селевых потоков в Иле Алатау и других горных районах Юго-Восточного Казахстана».

Далее приведем карты типизации селеопасности, выполненную Институтом географии, выполненные на очень высоком научно уровне и позволяющими достаточно точно оценить весь потенциал селеопасности мегаполиса Алматы и Алматинской области в целом, что может быть полезно населению и различным организациям.

Карта типизации селеопасности Иле Алатау.docx

Рис. 3. Карта типизации селеопасности Иле Алатау (Составили А.Р. Медеу, Н.Ф. Колотилин), условные обозначения даны ниже.

Условные обозначения к карте типизации селеопасности 

Рис.3а. Условные обозначения к карте типизации селеопасности на рис.3.

Фрагмент детальной карты селеопасности  Алматы и области м-ба 1: 100 000 по руслам рек и высокогорью, показан на рис.4.

Карта селеопасности Иле Алатау.ДА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.4. Карта селеопасности Иле Алатау.Фрагмент – бассейны Киши и Улькен Алматы. (Составили А.Р. Медеу, Т.Л. Киренская)

2. Оползневые явления

Оползень — скользящее смешение земляных масс под действием собственного веса — происходит чаще всего на горных склонах, по берегам рек и водоемов. Объем пород, смещаемых при оползнях, находится в пределах от нескольких сот до многих миллионов и даже миллиардов кубометров. Оползни вызываются различными причинами: землетрясениями, неразумной хозяйственной деятельностью человека,  подмывом пород водой, ослаблением их прочности вследствие выветривания или переувлажнения осадками и подземными водами, и другими причинами.

 

Особенности проявления оползневых явлений Казахстана.

 

Оползневые деформации выражены в основном такими типами, как оползни-обрушения, оползни-скольжения, оползни-потоки, сплывы и оплывины.

Большинство значительных по размеру оползней и оплывин связано, как это отмечалось еще И.В.Мушкетовым в 1890 г. с высокой сейсмической активностью района (7-9 баллов по шкале MSK). По данным Н.Ф.Колотилина объем пород, передвинутых на северном склоне Заилийского Алатау в радиусе до 30 км от г.Алматы, при землетрясении 1887 г. составил 440 млн.м³. Вдоль крупных обновленных разломов можно отметить некоторое сгущение оползней, свидетельствующее о приуроченности их к зонам тектонических нарушений рыхлых отложений с коренными попродами. Где усиливается эффект сейсмических ударов.

Кроме того, предпосылки к возникновению оползневых деформаций под воздействием сейсмических сил создают крупные склоны хребтов, характер их увлажнения и обилие рыхлых отложений.

Прямым следствием Верненского (1887) и Кеминского (1911) землетрясений явилось возникновение крупных склоновых деформаций типа оползней-обрушений и оползней-скольжений (блоковых и смешанного типа) в глинистых и лёссовидных породах неоген-четвертичного возраста в зоне «прилавков» в бассейнах р.Тургень, Аксай, Кыргаулды, Б. и М. Алматинок.

Оползни обрушения по механизму развития, форме проявления соответствуют как оползням, так и обвалам. Процесс развивается два этапа: скольжение и обрушение. Крупные деформации объемом десятки и сотни тысяч кубометров возможны лишь при сильных землетрясениях. Возникают на склонах выпукло-вогнутой формы со средней крутизной 30-45º и высотой 300-400 м, линия бровки отчленения тяготеет к узким водораздельным гребням или привершинным участкам склона крутизной 45º и более. Ниша отрыва прямоугольной формы, вытянута по фронту, скорость смещения измеряется в км/час.

Важнейшая особенность оползневого процесса – это его повторяемость во времени. Е.П. Емельянова выделяет два вида повторяемости оползневого процесса:

- проявление процесса на одном и том же участке (цикличность 1-го вида);

- закономерная массовая активизация оползней в пределах изучаемой территории (цикличность 2-го вида).

Цикличность первого вида, очевидно, связана с вышеуказанными «классическими» причинами возникновения, а цикличность второго вида, по-видимому, вызывается глобальными геодинамическими явлениями.

Значительная часть исследованных современных оползней образуется в зоне древних и старых оползневых цирков. Другой особенностью развития оползневого процесса является его унаследованность. Все эти обстоятельства позволяют говорить об обоснованности научных оценок селе-оползневой опасности.

Итоговая карта по северному склону Иле Алатау приведена на рис.5.

Карта оползневой опасности северного склона Заилийского Алатау

Рис.5. Карта оползневой опасности северного склона Заилийского Алатау

Оползневая опасность в Казахстане изучена недостаточно. Последним мощным и неожиданным был оползень-поток 14 марта 2004 г., унесший 29 человеческих жизней, рис.6. 

Оползень поток 14 марта 2004 г.ДА

Рис.6. Оползень-поток 14 марта 2004 г. (29 погибших).

Последовавшее за этим распоряжение Президента Республики Казахстан от 19 марта 2004 года № 451 «О мерах по предотвращению чрезвычайных происшествий на территории республики» стимулировало серьезное изучение оползневой опасности северных склонов Заилийского Алатау.   Автор непосредственно участвовал в исследовании оползневой опасности в качестве заказчика.

Поделиться этой страницей:

Отправить в DeliciousОтправить в DiggОтправить в FacebookОтправить в Google BookmarksОтправить в StumbleuponОтправить в TechnoratiОтправить в TwitterОтправить в LinkedInОтправить в BobrdobrОтправить в LiveinternetОтправить в LivejournalОтправить в MoymirОтправить в OdnoklassnikiОтправить в VkcomОтправить в Yaru