Селевые потоки

Сель или силь – (от араб. сайль) – горный, быстро несущийся поток.

Сели типичны для горных районов и возникают высоко в горах в результате обильных дождевых ливней или быстрого таяния снегов и ледников. При этом в русле относительно небольшой горной речки в результате оползней, обвалов или осыпей может возникнуть естественная плотина, за которой образуется горное озеро, Плотина с течением времени не выдерживает всё возрастающего напора воды и прорывается. В результате масса воды вместе с массой пород, слагавших тело плотины, собирается в единый поток в главном ущелье, смывает и захватывает по дороге элювий и делювий. В результате водный поток обогащается твёрдым материалом и превращается в грязекаменный поток.

Селевые потоки формируются внезапно, перемещаются бурно и пульсационно - они действуют в течение короткого промежутка времени, не превышающего несколько часов. Общий объём грязекаменных материалов, смываемых за один сель, может достигать 20000 м³ с 1 км². Диаметр переносимых валунов иногда достигает 1-1,5 м и больше.

История помнит немало случаев катастрофических селей. Так, например, в 1921 г в г. Алма-Ате (Казахстан) селевым потоком была разрушена значительная часть города, на площадь которого было вынесено около 1,5 млн. тонн каменных обломков. Иногда возникают ледниковые сели. Так было в 1832 г у подножия Казбека (Кавказ) и в 2000 г в районе г. Новороссийска.

Строители и эксплуатационники должны знать, что селевые потоки очень коварны. Это можно показать на примере селевого потока, который произошёл в прошлом веке на Северном Кавказе. Сель возник, как всегда после обильных дождей высоко в горах. Рано утром на селение обрушился вал воды с камнями и грязью. Деревья и дома были снесены. Таких валов было несколько с интервалом 5-10 минут, шестой вал имел высоту 15м, он сокрушил трехэтажное здание, разрушил во многих местах на десятки метров автодорогу, превратив её в глубокие траншеи. Такие тяжёлые последствия связаны с тем, что сель на этом участке не ожидался, и никаких защитных сооружений не имелось (рис.53).

Рис. 53. Кавказ. Последствия схода селевого потока

Район, где возникает сель, в целом называют селевым бассейном.

На рис. 54 показана схема бассейна, в котором выделяют три зоны: 1) площадь водосбора (область питания), 2) путь движения селя (канал стока или транзитная зона) и 3) область отложения каменного материала в виде конуса выноса, состоящего из пролювия.

Рис. 54. Схема селевого бассейна

Разрушительное действие селевых потоков обусловлено большими скоростями движения и наличием в них обломков горных пород. Скорость движения может достигать 6-8 м/с. На своём пути сели вырабатывают глубокие русла. В сухое время года эти русла бывают сухими или содержат небольшие ручьи. Селевые потоки бывают связные и несвязные. К связным относят грязекаменные потоки, в которых вода практически не отделяется от твёрдой части, имеют плотность 1,5-2 т/м³ и обладают сокрушительной силой разрушения. Несвязные сели называют водокаменными. Вода переносит каменный материал и по мере уменьшения скорости оставляет его в русле (ущелье) или в области конуса выноса в предгорной части. Полезные площади, населённые пункты и дороги оказываются погребёнными под толщей грязи, песка и камней.

Селевые потоки часто проявляются в горах Кавказа, Урала, Сибири, Алтая и т.д. При строительстве в районах предгорий всегда определяют селеопасные направления, но при этом следует учитывать, что в последние десятилетия сели стали появляться там, где их раньше не было. Чаще всего это связано с вырубкой горных лесов, нарушением дерновых покровов из-за массового выпаса скота.

Сели нарушают дороги в ущельях гор и на выходе из них. Особенно сильно разрушаются мосты, размываются насыпи, проезжая часть дорог покрывается слоем грязи и камней.

Борьба с селями носит защитный характер. В ущельях ставят поперечные стены для гашения скорости движения селей, создают каналы для отвода селевых потоков в соседние котловины (селехранилища). На участках конусов выноса берега рек забирают в высокие стены, чтобы поток не разливался по площади, мосты делают с большой водопропускной способностью, над дорогами устраивают железобетонные желоба (селедуки), по которым может скатываться селевый поток, и многие другие мероприятия. Строительство в селеопасных районах требует тщательных инженерно-геологических изысканий.Обследованию подлежат: 1) селесборный бассейн, 2) транзитная зона, т.е. путь движения селевого потока и 3) конус выноса селевого материала. Селевый бассейн можно обследовать аэрофотосъёмкой, путь движения и конус выноса изучается геологическими разведочными работами. В местах возможного строительства противоселевых сооружений выполняют буровые скважины или шурфы. При обследовании конуса выноса определяются границы растекания селя, т.е. площадь, которую может занять последующий сель своим обломочным материалом.