Что такое оползни в географии
Что такое оползни в географии
Наиболее часто оползни возникают на склонах, сложенных чередующимися водоупорными (глинистыми) и водоносными породами (например, песчано-гравийными, трещиноватыми известняковыми). Развитию оползня способствует такое залегание, когда слои расположены с наклоном в сторону склона или в этом же направлении пересечены трещинами. В сильно увлажнённых глинистых породах оползни приобретает форму потока. В плане оползни часто имеет форму полукольца, образуя понижение в склоне, называется оползневым цирком. Оползни наносят большой ущерб сельско-хозяйственным угодьям, промышленным предприятиям, населённым пунктам и т.д. Для борьбы с оползнями применяются берегоукрепительные и дренажные сооружения, производится закрепление склонов вбитыми сваями, насаждением растительности и т.п.
Например, в 1911 г. на Памире на территории России сильное землетрясение (М==7,4) вызвало гигантский оползень. Оползло около 2,5 млрд. м3 рыхлого материала. Был завален кишлак Усой с его 54 жителями. Оползень перегородил долину р. Мургаб и образовал завальное озеро, которое затопило кишлак Сараз. Высота этой естественной плотины достигала 300 м, максимальная глубина озера-284 м, протяженность-53 км.
Наиболее действенной защитой от оползней является их предупреждение. Из комплекса предупредительных мероприятий следует отметить собирание и отведение поверхностных вод, искусственное преобразование рельефа (в зоне возможного отрыва земли уменьшают нагрузку на склоны), фиксацию склона с помощью свай и строительства подпорных стенок.
Каждый может принять следующие меры предосторожности:
Оползень
Когда со склона несется огромная масса горных пород, спасение возможно только по счастливой случайности. Оползень – смесь из грунта, речных, ливневых или растаявших ледниковых вод – двигаясь с невероятной скоростью, сметает все на своем пути. Жители горных районов хорошо знакомы с природным явлением, часто не понаслышке, стараются создавать оградительные и укрепляющие сооружения для предупреждения катастрофы.
Что такое оползень?
Оползень – это отошедшая от склона, взрыхленная и увлажненная природными водами осадочная порода, сползающая вниз под влиянием силы тяжести. Во время спуска грунтовая масса не распадается, остается единым целым. Она может быть как плотной, так и жидкой.
Скорость схождения оползней неодинакова. Внимание к себе приковывают стремительно спускающиеся с горных склонов потоки, но немногим известно, что в отдельных случаях процесс спуска породы настолько медленный (0,1 – 0,05 м в год), что может занимать несколько лет. Однако медленные оползни – редкость. Обычно отделившийся кусок породы несется на сумасшедшей скорости (до 3 м/с). Если специальные службы не успевают эвакуировать население, проживающее в зоне поражения, то человеческих жертв не избежать.
Классификация оползней
Существует несколько классификаций в зависимости от основных характеристик оползней: обширности, крутизне схода, толщине, особенностям деформирования, положению линии смещения.
По обширности, то есть по объему захваченных грунтовых масс, оползни делятся на:
По крутизне схода потока выделяют:
Классификация оползней по толщине определяется глубиной нахождения линии скольжения от поверхности движущейся породы. Выделяют:
В зависимости от схемы деформации существуют оползневые процессы:
Геолог Саваренский выделил три вида оползневых процессов по положению линии смещения и строению смещающейся массы:
Причины возникновения оползней
Факторов, способствующих образованию оползней, немало. Просто так большой пласт почвы не сходит, для этого должны сложиться определенные условия. Причины могут быть внутренними и внешними:
Последствия оползней
Опасны те оползни, что сходят в населенной местности. Даже незначительное обрушение породы смертельно для оказавшегося на пути человека. Человек, засыпанный землей, через пару минут погибает от недостатка воздуха и давления на тело.
Но ситуация гораздо печальнее, если сошел оползень крупного размера. Для поражающих факторов оползней характерна масштабность. Под огромной массой земли погребаются здания, автомобили, сельскохозяйственные угодья, промышленные и инфраструктурные объекты. Если эвакуация запоздала, жертвы исчисляются десятками, даже сотнями.
Чтобы последствия оползней оказались минимальными, в населенных районах должны ответственно работать специальные службы: обследовать склоны, прилегающие к жилым и промышленным постройкам, транспортным путям, фиксировать даже незначительные сдвиги пород.
Оползни считают не самым страшным и разрушительным явлением. Но, несмотря на относительно небольшое количество человеческих жертв, материальный ущерб выходит значительный. От коварного природного явления можно оградиться, принимая определенные меры предосторожности: сооружая укрепления, высаживая на склонах древесную растительность.
Оползень
Сведения об оползнях и обвалах, как и о прочих стихиях, дошли до нас из глубины веков. Исследователи полагают, что самой крупной в мире по объему и количеству оползневого материала была катастрофа на заре нашей эры на юге Ирана, в долине реки Саидмаррех. Именно тогда оползневая масса в 50 млрд т и объемом свыше 20 км 3 обрушилась вниз с высоты 900 м горы Кабир-Бух, преодолела 8-километровую долину реки и, перевалив хребет высотой 450 м, остановилась лишь в 17 км от места схода. В районе перекрытой оползнем реки образовалось озеро глубиной 180 м и длиной 65 км.
Масштабы трагедии при оползнях напрямую зависят от заселенности и застроенности территории, подверженной их сходу. Наиболее катастрофическим из когда-либо зарегистрированных в истории стал оползень, случившийся на обжитых лессовых террасах в китайской провинции Ганьсу в 1920 г., забравший жизни свыше 200 тыс. человек.
Лесс — довольно пористая, но вместе с тем достаточно прочная осадочная горная порода.
В силу этого в лессовых областях могут образовываться каньоны и долины с достаточно крутыми склонами. Когда же мощнейшее землетрясение 16 декабря нарушило связность лессов, склоны потеряли устойчивость. Многие тысячи кубических метров лесса засыпали долины, погребя под собой целые города и селения. Только от холода после этой трагедии умерло свыше 20 тыс. человек, лишившихся крыши над головой.
Причины и природа оползней
Оползни — довольно обычное явление в местах, где активно идут процессы эрозии склонов. Они случаются, когда массы породы, слагающие горные склоны, теряют опору и стабильность. Такое происходит в результате подмыва водой, сейсмических воздействий, ослабления прочности пород вследствие выветривания, а также переувлажнения подземными водами или осадками. Чревата оползнями и непродуманная хозяйственная деятельность человека, к примеру строительство, проводимое без учета геологических условий. Значительную оползневую опасность таят в себе и отвалы пород вблизи карьеров и шахт.
Мощные оползни случаются, как правило, в результате проявления нескольких факторов одновременно. К примеру, на склонах при чередовании водоупорных глинистых и водоносных (водопроницаемых) песчано-гравийных пород. Особенно если такие пласты пересечены трещинами, направленными вдоль склона.
Виды смещений при оползнях
Смещения при оползнях по скорости бывают медленными, средними и быстрыми.
Самые медленные (такие оползни нередко называют крипами) можно заметить лишь по искривленным стволам растущих на склоне деревьев, изгибу или смятию поверхностных пластов, наклону заборов или элементов строений. За год они «проползают» всего лишь несколько сантиметров.
Смещения, проходящие несколько метров в сутки (или даже часы), относятся к оползням средней скорости. Но и такие оползни не настолько опасны, как быстрые, приобретающие форму обвала или камнепада, когда скорость перемещения породы может достигать 100 м/с. Почва может годами прочно держаться на склоне, но достаточно незначительного подземного толчка, чтобы она обрушилась вниз.
Один из трагических обвалов произошел в Сунженском районе Ингушетии 27 сентября 1995 г., когда в 6 км от села Алкун обрушилась масса породы длиной 130-150 м, шириной 6-10 м и толщиной 40-50 м. Погибло 16 человек, в том числе маленький ребенок.
К быстрым (стремительным) относят и оползни-потоки, которые возникают при смешении твердого материала с водой. Оползни-потоки могут быть как грязевыми (сюда относят и вулканические), так и каменными.
Кроме того, к быстрым смещениям нередко также причисляют снежные либо снежнокаменные лавины, о которых мы говорили выше.
Следует отметить, что оползни редко случаются на склонах крутизной менее 10-12°. Даже при уклоне 15° оползни возникают лишь при достаточно благоприятных для них гидрогеологических условиях.
Различают оползни и по глубине залегания поверхности скольжения:
Размеры оползней могут довольно серьезно различаться. Временами случаются огромные оползни, когда в процесс вовлекаются сотни тысяч кубометров породы. Но бывают и малые — всего в несколько десятков кубометров.
Рекордная волна полукилометровой высоты, вызванная оползнем
Мощный оползень, стремительно сошедший в маленькой бухте на Аляске в 1958 г., произвел грандиозный эффект. Возникшая колоссальная волна полукилометровой (!) высоты захлестнула противоположный берег, начисто смыв с него весь лесной покров. Стоявшие в бухте суда буквально вышвырнуло на берег.
Подводные оползни
Подводные оползни долгое время оставались неизученными. Ведь дают о себе знать лишь их последствия — гигантские волны, достигающие подчас размеров цунами. Образуются они при срыве громадных масс осадочных пород у края шельфа.
Объем этого оползня более чем в 300 раз превысил годовую поставку в Мировой океан осадочных пород всеми реками планеты, а дальность его оседания достигла 500 км. Следы последовавшего за ним цунами ученые недавно обнаружили в Шотландии на расстоянии 80 км от побережья. Существует также предположение, что это цунами превратило Британию в остров, смыв участок суши, соединявший территории современных Дании, Великобритании и Нидерландов.
Неукротимое коварство
Многообразие вредных и опасных последствий оползней трудно даже представить.
При всей своей медлительности оползни могут рушить жилища и ставить на грань выживания целые населенные пункты. Они губят сельскохозяйственные угодья, создают серьезную опасность при добыче полезных ископаемых и эксплуатации карьеров. Оползни повреждают трубопроводы и коммуникации, разрушают туннели, угрожают плотинам. Они могут вызывать наводнения, а также огромные губительные волны в заливах и озерах. Даже небольшие подводные оползни, о существовании которых многие из нас и не подозревают, умудряются навредить человеку — они рвут телеграфные кабели. Что уж говорить о стремительных обвалах и камнепадах, которые подстерегают человека в горах, или о крупных подводных оползнях, являющихся причиной образования гигантских цунами!
Люди стараются бороться с вредоносными проявлениями оползней и зачастую — небезуспешно. Хотя и обходится это недешево, но все же лучше защититься, чем стоять перед лицом надвигающейся опасности.
Что такое оползень и где он образуется
Как природная катастрофа, возникновение оползня происходит в гористых районах, где на их склонах с неравномерным строением слабых пластичных и непроницаемых пород, перекрытых прочными проницаемыми породами, происходит сдвиг массы.
Но существует еще две разновидности каменного смещения:
селевые потоки или сели, чьи бурные грязекаменные и грязевые потоки, состоящие из водяной смеси с горными породами и возникающие из-за резкого подъёма уровня воды горных рек или проливных дождей, резко вырываются наружу, уничтожая все на своем пути;
снежные лавины, состоящие из смеси воздуха и снежных кристаллов.
Классификация оползней
очень крупный (захватывающий выше 1000 тыс. кв. м);
крупный (до 1000 тыс. кв. м);
средний (от 10 тыс. до 100 тыс. кв. м);
малые (до 10 тыс. кв. м).
Различают крутизну смещения и скольжения вниз по поверхности:
очень пологую (до 5 градусов);
пологую (до 15 градусов);
крутую (от 15 до 45 градусов).
Оползни различают и по глубине залегания поверхности его скольжения:
сверхглубокие, превышающие глубину 20 метров;
глубокие, доходящие до 20 метров;
мелкие, возникающие до 5 метров;
поверхностные, до 1 метра (сплавы, оплывины).
Согласно исследованиям советского инженера и академика АН СССР Ф. П. Саваренского, оползни делятся на три вида:
Существуют и другие классификации:
вязкопластические: пластичные, глинистые и малоуплотненные;
глинистые, в основном пластичные, возникающие посредством выдавливания;
суффозионные, происходящие посредством гидродинамического разрушения;
несейсмогенного и сейсмогенного разжижения: песчаные и глинистые грунты под динамическим воздействием;
осыпи полускальных и скальных пород;
вывалы и обвалы скальных и твердых глинистых пород;
подводные, образующиеся при крупных срывах осадочных пород на материковой отмели или шельфе.
Основные причины и признаки образования оползней
Существует достаточно много естественных (природных) причин по которым возможно возникновение оползней.
За счет подмыва основания склона волнами, увеличения его крутизны и эрозии, подмыва дождевыми или грунтовыми водами, возникновения инфильтрационного давления в породах, из-за колебания уровня воды в различных водоемах и сейсмических толчков, происходит ослабление прочности горных пород.
Но в образовании каменных обвалов не стоит винить только природу, человеческий фактор в провоцировании данного процесса ей не уступает.
Сход каменных лавин чаще стал происходить по следующим причинам, связанным с деятельностью человека:
разрушение горных склонов и дорожных выемок;
чрезмерный выпас и полив;
бесконтрольная вырубка лесов;
неправильное применение агротехники на склонах сельскохозяйственных угодий;
неправильная нагрузка на верхние части склонов или бровку и др.
О наличии оползня говорят разнообразные признаки, зависящие от его структуры и механики схода. На некоторых склонах образуются с уклоном в обратную сторону террасы, рельефные бугры, заболоченные открытые или полуоткрытые западины, трещины в местах разрыва и искаженный облик растительного мира, наподобие пьяного леса.
Так же о нем говорят наклонные столбы, поврежденные трещинами дома, заборы, а у подножия склонов образуются разрывы в почве и обвалы, появляются заболоченные места из-за выхода воды, которая скорее всего и является первым признаком и причиной оползня.
Последствия от оползней и обвалов
Оползни и обвалы подчас из-за своей непредсказуемости и неожиданности появления представляют собой смертельную опасность для всего живого, если они образуются возле населенных пунктов, в местах автострады или железных дорог.
Последствиями данного явления бывают не только разрушенные строения, автомобили, поезда и прочая инфраструктура, но и мучительные человеческие смерти.
Человек, попавший под многотонную груду горных пород, погибает от нанесенных увечий, давления и нехватки воздуха, если он попадает под селевой поток, то грязь забивает все дыхательные пути, что так же приводит к асфиксии. Шансы найти и высвободить человека живым из-под каменного плена очень малы.
Что делать при оползнях – правила поведения и методы защиты
Также желательно не находиться в помещении и при возможности перебраться в безопасное место или места эвакуации. Для этого должен быть заранее приготовлен план, заготовлены необходимые теплые вещи и пропитание. Действовать при этом желательно быстро и эффективно.
После прошедшего оползня проводится поиск и извлечение пострадавших, проверка и оценка уцелевших строений и коммуникаций.
В случае с селями немного проще, так как места схода селевых потоков известны, и чаще изображены на карте, поэтому можно просто не ходить и не ездить данным маршрутом.
Если селевой поток, а его ревущее и грохочущее движение слышно издалека, угрожает дому, то необходимо плотно закрыть окна, двери и отверстия для вентиляции, отключить полностью электричество, подачу газа и водопровод, покинуть дом на некоторое время.
Меры борьбы с оползнями
Противооползневые мероприятия и профилактика проводятся во всех странах мира и имеют несколько общих направлений:
устанавливаются по горизонтали и вертикали дренажи, чтобы перехватить подземные воды над оползнем;
в верхней части откоса специально срезается слой земли, который укладывается для придавливания у основания склона в выпирающих местах;
чтобы от абразии защитить берега, устанавливаются в воде подвижные волноломы, строятся волноотбойные стены;
регулируются стоки с планировкой дополнительных дорожек, кюветов, каналов и лотков;
для защиты верхней части склонов, высаживаются деревья, дерн, засеиваются травы, при необходимости заменяется сам грунт;
для защиты от изменений в технических свойствах грунта и от механических передвижений грунта, производятся работы по его обжигу и подсушке, с электрохимическим воздействием, возведением шпунтов, грунтовых контрбанкетов и подпорных стен;
соблюдение необходимых режимов в зоне оползней с сохранением устойчивости склонов и ограниченными работами в строительстве и эксплуатации определенных сооружений;
в местах оползней обеспечивается повышенная безопасность устанавливаемых труб, которые изготавливаются из более прочного материала.
Такие меры безопасности позволили сохранить пусть не 100%, но все же много человеческих жизней.
Интересные факты о селях и оползнях
Самый крупный оползень на территории России, который произошел на территории Хабаровского края, был зафиксирован в декабре 2018 года. Составив в длину около 700 метров, а в ширину около 400 метров, каменный грунт перекрыл реку Бурея полностью.
Самый большой оползень в мире в XX веке, страшный пример каменного схода, зафиксирован в Китае в 1920 году. Это пример смещения, имевший очень серьезные последствия. Место, где он произошел, называется теперь «Долиной смерти».
В тот год, зимним вечером, после 7 страшных толчков, на провинцию Ганьсу сошла каменная лавина, уничтожившая весь населенный пункт. Под грудами камней были погребены 200 тысяч человек.
Не всегда оползни забирают столько жизней. Хотя и проводятся различные противооползневые мероприятия, но это не делает их менее опасными. Каждый год на территории какой-либо страны от этого явления гибнут люди и исчезают населенные пункты.
Оползень
Около 3/4 площади суши занимают наклонные поверхности. Чем круче склон, тем выше вероятность его обрушения, сдвига почвы, слоёв грунта, пластов пород и возникновения оползневого процесса.
Что такое оползень
Оползень — это явление, при котором массы горных пород и грунта смещаются по склону под тяжестью собственного веса. Подобные процессы происходят в горах, холмистых местах, на берегах водоёмов. Оползни могут сойти и на относительно равнинных территориях. Крупнейшие сдвиги происходят под водой, возникая на краях морского шельфа.
Оползневый процесс, отличающийся необратимостью, проходит в 3 этапа. Сначала уменьшается устойчивость грунтовых масс. Затем породы теряют равновесие, начинают двигаться под влиянием силы тяжести. На заключительном этапе процесс стабилизируется, массы восстанавливают устойчивость.
К внешним признакам оползневого склона относят:
Причины оползней
Начало оползневого процесса связано с нарушением равновесия. Почва, грунт и горные породы становятся слишком тяжёлыми, теряют сцепление со склоном и начинают движение. Часто скольжение масс происходит на неоднородных склонах с чередованием слоёв водонепроницаемых и водоносных пород. К основным причинам образования оползней относят:
По статистике около 80% оползневых явлений происходят в связи с деятельностью человека.
Оползни отличаются большим разнообразием. Многочисленные классификации основаны на размере, строении, скорости процесса, причинах возникновения и других особенностях.
В зависимости от мощности потока и объёма вовлечённых масс оползни делят на:
В основе другого разделения лежит угол поверхности смещения тела оползня. Различают очень пологие (до 5°), пологие (5-15°) и крутые (15-45°).
По глубине выделяют 4 вида оползневых сходов:
Классификация оползней согласно характеристике поверхности схода и сложению склона предложена геологом Ф. Саваренским. Он выделил 3 вида оползней:
Кюнтцель В.В. разработал классификацию явлений на основе механизма действия. Геолог выделил следующие виды:
Схему разделения по возрасту предложил И.В. Попов. Учёный разделил явления на 2 большие группы:
Деление зависит от установившегося равновесия на склоне и актуальности действия факторов, вызвавших движение.
Последствия явления
По статистике ежегодно жертвами оползней становятся около 9 тыс. человек. Причиной катастроф являются только быстрые сходы со скоростью в десятки километров в час.
К первичным поражающим факторам явления относят тяжёлые движущиеся массы грунта, способные нанести серьёзные травмы. Среди вторичных факторов выделяют разрушение дорог и коммуникаций, уничтожение лесных массивов. Наносимый оползневым процессом ущерб значителен. Стихийное бедствие вредит сельскохозяйственным территориям, населённым пунктам и промышленным предприятиям, находящимся в месте движения потока. В результате схождения больших масс грунта может перекрываться русло реки, разрушаться плотины. Возникает опасность наводнения.
Последствия оползней рассматриваются специалистами. Они оценивают состояние стен домов, линий электропередач, водо- и газопроводов.
Разрушительные последствия явления
Меры безопасности
Действенной мерой в борьбе с оползнями является предупреждение. В местах возможного схода большую роль играют предупредительные мероприятия. К ним относят отведение вод, фиксацию склонов подпорами.
В борьбе с оползневыми явлениями используются насаждение растений и укрепляющие сооружения на берегах водоёмов. При строительстве важно разрабатывать схемы формирования деформаций склонов и проводить расчёты устойчивости.
К признакам начинающегося оползня относятся заклинивание окон, проседание дверей и просачивание вод на склоне. Жителям опасных районов следует знать сигналы оповещения о движении потока и порядок действий.
После получения сигналов об угрозе оползня следует отключить электро- и газовые приборы, водоснабжение. Дальнейшие действия зависят от скорости передвижения потока. Если она не превышает нескольких метров в месяц, можно собрать вещи, вывезти мебель, передвинуть постройки на другое место.
Если скорость смещения достигает метра в сутки, то нужно срочно эвакуироваться, взяв документы, ценные предметы, тёплые вещи, запас продуктов.