РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

РУКОВОДСТВО СЕЛЕСТОКОВЫМ СТАНЦИЯМ И ГИДРОГРАФИЧЕСКИМ ПАРТИЯМ

В ы ■ у с к I

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ РАБОТ ПО ИЗУЧЕНИЮ СЕЛЕЙ

РД 52.30.238—89

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ МОСКВА . ГНДРОМЕТЕОИЗДАТ — 1М0

Руководство

селестоковым станциям и    РД    52.30.238-90

гидрографическим партиям Выпуск I Организация и проведение работ по изучению селей

Дата введения 01.04.91

Настоящее Руководство селестоковым станциям и гидрографическим партиям (далее - Руководство) регламентирует деятельность селестоковых станций и гидрографических партий управлений по гидрометеорологии (УГМ) и научно-исследовательских учреждений (НИУ) Госкомгид-ромета СССР в рамках государственной системы организации и проведения работ по изучению селей. Руководство предназначено для инженерно-технического состава УЛИ и НИУ Госкомгидромета СССР.

Руководство разработано на основании полевых и лабораторных методов определения и измерения характеристик селей и селевой смеси; нормативных документов по организации и проведению полевых наблюдений и работ в речных бассейнах с учетом накопленного опыта селевыми подразделениями за период, прошедший с момента издания Руководства по изучению селевых потоков (1976).

требования к систематизации исходной информации, собираемой селевыми подразделениями, изложены в следующих нормативных документах:

I) методические указания по ведению Государственного водного кадастра. Раздел I. Поверхностные воды. Выпуск 3. Составление и подготовка к печати изданий серии 2: Ежегодные данные .

Часть 4. Ежегодные данные о селевых потоках;

© Госкомгидромет СССР, 1990 г.

2.1.10. Объемы выноса гряве каменной смеси наиболее крупных

о

селей могут превышать 50 шен.ы • Продолжительность формирования селя обычно составляет всего несколько часов. В последующие дни после прохождения селя могут наблюдаться в селевом бассейне еще несколько селей, но обычно меньшего раамера. В крупных селевых очагах, например, таких,как Кумсельский селевой врез в Заилийском Алатау, после селя в течение нескольких лет наблюдаются постселевые явления.

2.1.IX. Максимальные расходы селей могут достигать 60 тыс.м³/с Причем отношение максимальных расходов селей к таковым водных паводков для отдельных створов может составлять более 100. При прочих равных условиях чем больше расход селя, тем с большей скоростью он движется. Скорость отдельных селевых валов потоков обычно не превышает 15 м/с.

Сели обычно проходят в виде большого количества селевых валов, высота которых нередко составляет 10-15 м. Крупные селевые потоки обычно движутся по всей ширине горной долины, нередко преодолевая десятки километров. При выходе из гор происходит торможение селевого потока и отложение селевой смеси. Ширина селевых конусов выноса может достигать многих тысяч метров, в то время как ширина свежих селевых отложений на их поверхности редко достигает нескольких сотен метров.

2.1.12. Сели вулканического и сейсмического происхождения могут возникать в течение круглого года. Сели ливневого и гляциально-го происхождения наблюдаются в теплый период года.

2.1.12.I. Сели ливневого происхождения часто формируются одновременно в нескольких селевых оассейнах. При этом одним из определяющих условий формирования селей ливневого происхождения являются дождевые паводки с расходами, превышающими критические значения для соответствующих селевых очагов. 4-ормкрование паводков происходит в результате поверхностного или быстрого грунтового стокооора-

зования /I/. В обоих случаях селеформирование может быть обусловлено эрозионно-сдвиговым процессом, а в селевых бассейнах быстрого грунтового стокообразования,кроме того, и сдвигом насыщенной дождевой водой толщи грунта.

2.1.12.2. Сели гляциального происхождения формируются, как правило, в одном селевом бассейне в результате аномально интенсивного таяния льда и снега, прорыва поверхностных или подземных водоемов гляциально-нивального пояса. Прорывы ледниковых вод, как отмечено в работе /2/, достаточно редки в отдельно взятом селевом бассейне, но для районов горного оледенения они - явление закономерное и повсеместное.

2.1.13. Следует различать три типа селевых процессов: транспортный, эрозионно-сдвиговый и сдвиговый.

2.1.13Л. Важнейшей особенностью транспортного селевого процесса является превышение энергии, отдаваемой водкой составляющей твердой компоненте, над потенциальной энергией твердой фазы, переходящей в другие вицы энергии при перемещении твердых частиц в составе селевого потока. Вследствие действия отрицательных обратных связей предельно возможная концентрация твердого вещества в селевой смеси при постоянных значениях водного расхода, гранулометрического состава и плотности твердой составляющей находится в прямой зависимости от крутизны русла.

Транспортный селевой процесс может иметь место в следующих ситуациях:

1)    при интенсивном поверхностном ооводнении рыхлообломочных грунтов, залегающих на уклонах меньше критических. Критический угол наклона массива селеформируюиих грунтов обычно равен 1и-12°_;

2)    при поступлении в русла горных рек расходов воды, которые превышают бытовые и срывают или переформировывают самоотмостку;

3)    вследствие частичного распада селевой смеси большой плот

ности при движении ее в руслах, имеющих малые уклоны;

4) в результате частичного распада селевой смеси, вызванного слиянием грязекамеыных селей с водными потоками в руслах с малыш уклонами.

2.Х.13.2. Эрозионно-сдвиговый селевой процесс имеет место при взаимодействии сосредоточенного водного потока с рыхлообломочными породами при значениях уклона очага селеформированпя и расхода водного или селевого потока, превышающих критические значения. Ладнейшей особенностью эрозионно-сдвигового процесса является формирование селевой смеси большой плотности (более 1800 кг/см³).

2.1.13.3.    Сдвиговый селевой процесс возникает при превышении сдвигающих сил над удерживающими вследствие изменения во времени физико-механических сзойств рыхлообломочных пород, мощности и условий их залегания; важную роль в создании условий для сдвига может играть аномальное увлажнение рыхлообломочных пород.

2.1.13.4.    Рассмотренные типы селеформирования, несмотря на кажущуюся разнородность, являются звеньями единой цепи физических процессов, обусловливающих селевые явления в целом. Деление селевых явлений на три процесса существенно упрощает математическое описание концептуальных моделей формирования, движения и остановки (распада) селей. Однако при использовании этих моделей для практических расчетов всегда следует помнить о том, что приведенное выше деление весьма условно, ибо в реальных условиях мы имеем,как правило, дело с нестационарными процессами.

Селевому процессу присущи возможности обогащения селевой смесью твердой составляющей или, наоборот, ес частичного распада. Стабилизация процесса формирования селевой смеси является сложной функцией морфометрических характеристик пути движения селевого потока, его расхода, плотности селевой смеси, минералогического и гранулометрического составов ее твердой составляющей. Многофакторность селевых процессов приводит к току, что на одном и том же участке в различных ситуациях может происходить увеличение расходов (объемов) селей и их уменьшение.

2.Х.13.5. Зависимость, определяющая возможность существования селевой смеси с заданной плотностью J5_C на различных углах наклона селевого русла (далее - зависимость), приведена на черт.1.

I

йсля плотность селевой смеси 9s и угол наклона селевого рус-* ^J » ,1 лаоС таковы, что точка с координатами ( js<£ ) попадает в область I, то селевой процесс может развиваться и плотность селевой смеси увеличивается до значений,определяемых линией АВ или СД.

Чер*. I. Зависимость между минимальным углом наклона русла (очага) , при котором не происходит распад селевой смеси, и ее плотностью

Если плотность селевой смеси 9л ^и угол наклона селевого рус-J'    "    #    ./

ла таковы, что точка с координатами ( d ) попадает в область П, то селевая смесь будет распадаться. Характеристики селя уменьшатся, а плотность селевой смеси определится значениями, лежащими на линия АВ.

Физический смысл приведенной зависимости заключается в следующем. При малых плотностях селевой смеси водный поток транспорты рует твердую составляющую, причем суммарные энергетические затраты

зо стороны потока, затрачиваемые им на перемещение твердой составляющей, превышают вклад твердой составляющей в общий положительный энергетический баланс двухфазного потока. Плотность селевой смеси в этом случае увеличится. С увеличением угла наклона солевого русла происходит рост плотности селевой смеси (линия ОВ).

С возрастанием концентрации твердой составляющей в селевой

смеси возникает качественное изменение течения процесса: положительные обратные связи становятся преобладающими. Интегральная энергия» отдаваемая твердыми частицами потоку, превышает энергию, затраченную потоком на вовлечение их в движение. Для дальнейшего развития селевого процесса и увеличения плотности селевой смеси не требуется дополнительной энергии от водного потока, т.е. увеличения угла наклона селевого русла. Более того, выделяемой твердой составляющей энергии достаточно, чтобы селевой процесс не только не затухал, а развивался и при меньшем энергетическом вкладе вода,т.е. и на меньших углах наклона селевого русла (линия ВС). Описанный процесс будет продолжаться до тех пор, пока не наступит динамическое равновесие в фазовом составе селевой смеси,нли до тех пор, пока на движение потока нв начнут влиять силы, определяемые ростом вязкости и пластичности селевой смеси. Это произойдет при некоторых предельных значениях плотности селевой смеси (линия СД).

Естественно, что приведенная на черт.1 зависимость не однозначна и ее вид в значительной мере зависит от гранулометрического и минералогического состава твердой фазы селевой смеси. Для некоторых грунтов, в которых содержится много глинисто-пылеватых частиц и мало крупных, приведенная функция однозначна, так как энергия селевого потока в этом случае в основном затрачивается на преодоление вязкопластического сопротивления, а не на взвешивание частиц. Неоднозначной упомянутая функция будет и в том случае, если в седеформирующих грунтах доля пылевато-глинистых фракций недостаточна.

Сказанное легко объясняет тот факт, что на одном и том же участке русла селевые потоки распадаются и отлагают основную часть твердой составляющей селевой смеси, например, точка с координатами (fa _t d. ) попадает в область П зависимости,приведенной на черт.1. Другие селевые потоки, имеющие на подходе к этому же

самому участку больше значения плотности, не только не распадаются, а наоборот, развиваются и вовлекают в селевой процесс грунты, отложенные предыдущими селями (например,точка с координатами ¹ .1

( jэ ,    )    попадает    в    область    I    зависимости,    приведенной    на

черт I.

2.2. Основные закономерности распространения селей

2.2.1.    Селевые явления распространены во всех горных районах СССР. Наряду с горными районами селевые или подобные явления отмечены в холмистых и овражно-балочных районах равнинных территорий.

Распределение селевых явлений на территории СССР в определенной степени подчиняется закономерностям широтной зональности, а внутри горных районов и селевых бассейнов - высотной поясности. Чем крупнее селевой бассейн, тем более отчетливо прослеживается внутри него вертикальное распределение селевых очагов и стокообразующих поверхностей.

2.2.2.    Период времени года, в течение которого возможно возникновение селей, т.е. селеопаскый период, в целом уменьшается с юга на север и с увеличением высоты местности. Внутри этого периода вероятность возникновения селей неодинакова и обусловлена прежде всего особенностями гидрометеорологического режима.

2.2.3.    Чаще всего сели формируются при выпадении аномально больших по слою или интенсивности жидких осадков. При дождевом обводнении, при прочих равных условиях, на размеры свледроявлений существенную роль оказывают, с одной стороны, предшествующее увлажнение и состояние почв и грунтов, слагающих стокообразуюциэ поверхности, наличие или отсутствие на поверхности последних снежного покрова, а с другой - запасов селеформирующих грунтов

в очагах.

2.2.4.    Сели гляциального происхождения формируются в результате взаимодействия прорывных паводков с селеформирушими грунтами очагов. Прорыв гляциалькьгх водоемов возможен после достижения определенного уровня насыщения водой моренно-ледникового комплекса, потери устойчивости грунтов перемычки, протаивания каналов стока и т.д., г.е. спустя некоторый отрезок времени после устойчивого перехода среднесуточной температуры воздуха через 0°С.

2.2.5.    Следует подчеркнуть и следующую тенденцию: с юга на север размеры селевых бассейнов, в равной степени как и размеры селепроявлений,заметно увеличиваются, а затем примерно с 43°с.ш. уменьшаются. Наиболее крупные селевые бассейны приурочены к районам современного горного оледенения Кавказа, Средней Азии, Сибири.

2.2.6.    К числу селевых бассейнов, не подчиняющихся названным закономерностям, следует отнести те из них, в которых формируются сели сейсмического и вулканического происхождения, а также селевые бассейны с очагами рассредоточенного селеобразованмя, которые возникли в результате крупных землетрясений.

2.2.7.    На Европейской территории СССР селевые явления отмечены на Кольском полуострове, Урале,в Карпатах, Крыму, в холмистых районах Украины и Молдавии, а также на Кавказе.

2.2.7.1. На Кольском полуострове в массивах Левозерс <кх, Хибинских и Монче тундр в небольших по площади (обычно менее 6 км^) селевых бассейнах формируются грязекаменные сели дождевого или смешанного (выпадение дождей на тающий снег) происхождения. Зарождение этих селей происходит в селевых рытвинах или врезах. Селевые рытвины в основном приурочены к бортам и днищам каров и цирков, представляющих собой следы прежних локальных оледенений. Селевые врезы располагаются на древнеморенных отложениях, толщина которых редко превышает 12 м.

Наносоводные и так называемые воцоснежные сели формируется в

2

селевых бассейнах, площадь которых достигает 25 кы , а иногда и более. Причиной образования этих селей являются дожди, выпадающие нередко на тающий снег, а такие прорывы временных озер, перемычки которых сложены лавинным или навеянным снегом. В пределах названных горных массивов известны случаи образования антропогенных селей.

2.2.7.2. В Уральских горах имеется несколько областей, где наиболее развиты селевые явления. В селевых бассейнах Полярного и Приполярного Урала формируются грязекаманяые и наносоводные сели. 1^)язекаменные сели отличаются небольшими размерами и возникают в селевых рытвинах, приуроченных к скальным водосборам притоков первого порядка. Наиболее крупные селевые бассейны расположены на западных склонах Полярного и Приполярного Урала, где кроме селевых рытвин встречаются и небольшие селевые врезы. Существенная роль в формировании селей принадлежит дождям, выпадающим в период интенсивного снеготаяния. 3 руслах притоков второго, д иногда и третьего порядков проходят наносоводные сели.

На Северном, Среднем и йкном Урале селевые явления имеют значительно меньшее распространение; возникновение селей здесь также обусловлено выпадением интенсивных дождей в период снеготаяния. Количество селевых рытвин, приуроченных к скальным водосборам, значительно меньше, чем в названных районах, а селевые врезы почти полностью отсутствуют. Объемы грязекаменных селей обычно не превышают 8 тыс.м^, а наносоводных - 500 тыс.м^.

В Уральских горах известны случаи формирования антропогенных селей.

2.2.7.3. В Карпатах грязекаменные сели формируются в пределах центральной части СкибовоЙ и Полонкнской зон, а также Раховского кристаллического массива. Наносоводные сэли могут иметь место практически во всех бассейнах рек этого района. Грязенаменяно се-

ли формируются в селевых бассейнах, площади которых обычно не пре-

о    2

вытают 2 км, а наносоводные - в бассейнах с площадями до 80 км . Основной причиной возникновения селей являются дожди со слоем бо-

3

лее 40 mi в сутки. Объемы грязекаменных селей достигают 20 тыс.м , а максимальные расходы - 100 m*Vc. Выдающимся из числа известных является сель 8 июня 1969 г. в бассейне ручья Конусяк (хр.Горга-ны), размеры которого составили: максимальный расход около

з    з

600 live, объем селевой смеси порядка 80 тыс.м . Названный сель, очевидно, явился причиной сплошной рубки леса в данном бассейне, имевшей место в середине прошлого столетия. Таким образом, антропогенная деятельность, выражающаяся в нарушении растительного покрова, создании отвалов горных пород, нерегламентированном выпасе скота и т.д., усиливает селевую деятельность.

2.2.7.4. В горных и предгорных районах Крыма формируются грязевые, грязекаменные и наносоводные сели. Селевые очаги приурочены к крутым, сильно эродированным и расчлененным склонам,сложенным флишевыми породами. Неотектонические движения и сравнительно высокая сейсмическая деятельность способствуют дальнейшему дроблению горных пород, накоплению делювиально-гравитационных отложений на бортах и в межсклоновых понижениях бассейнов притоков первого, второго и реже третьего порядков. Сели в Горном Крыму, как правило, наблюдаются летом в результате выпадения интенсивных дивней, обычно охватывающих ограниченные площади. Известны случаи селепроявлений и зимой при выпадении дождей на заснеженные склоны селевых бассейнов. Грязевые и грязекаменные сели формируются в селевых рытвинах с небольшими водосборными площадями и отличаются сравнительно малыми объемами селевых выносов, обычно менее

о

15 тыс.м . Наносоводные сели наблюдаются на реках, площади бассей-

р

Нов которых достигают 50 км. Повторяемость грязекаменных селей составляет один раз в 10-15 лет, наносоводные сели наблюдаются чаще. Сели Крыма оказывают неблагоприятное воздействие на различ-

ныв отрасли хозяйства - транспорт, агропромышленный комплекс,коммунальное хозяйство и т.п., что особенно усугубляется строительством в прирусловой зоне и в русле различных объектов (трубопроводов, мостовых переходов и т.п.), значительно снижающих пропускную способность русел и вызывающих разрушения и занесение промышленных площадок, населенных пунктов и т.п.

2.2.7.5. В овражно-балочных районах Украины и Молдавии (Приднепровье, Приднестровье) неоднократно проходили небольшие по размерам грязевые и гряэекаменные сели ливневого генезиса. Такие явления отмечены в районе Каневской возвышенности, в г.Киеве (антропогенный сель в овраге Бабий Яр), в районе г.Григориополь и Вадул-Луй-Водэ на Днестре. На малых реках этого региона известны также случаи образования селелодобных явлений, возникающих в результате прорыва емкостей для сбора сточных вод, а также прудов.

2.2.7.6. К числу наиболее активных районов селевой деятельности на территории СССР относится горная территория Кавказа, состоящая из следующих крупных орографических единиц: Большого, Северного я Малого Кавказа. Здесь распространено большое количество крупных селевых бассейнов, площади которых достигают 200 км^. В высокогорье (альпийский и субальпийский пояса) распространены селевые врезы и рытвины. Врезы приурочены к превнеморен-кым отложениям и характеризуются значительными запасами селефор-мирующих грунтов. В селевых рытвинах, приуроченных к скальным склонам, пополнение сел©формирующих грунтов происходит за счет интенсивно протекающих процессов выветривания. Толщина слоя корн внветривакия здесь редко превышает 2 м. Селевые врезы обычно приурочены к селевым бассейнам притоков второго и третьего порядков. Врезы продолжаются в вице селевых русел с крутым продольным профилем. Селевые конусы выноса боковых притоков нередко перегораживают русла рек более высокого порядка. Поступление твердого материа-

2)    методические указания по ведению Государственного водного кадастра. Раедел I, Поверхностные воды. Выпуск I. Составление и подготовка к печати изданий серии I: Каталожные данные .

Часть 4. Каталог селевых Оассейнов и очагов на территории СССР;

3)    методические указания по ведению Государственного водного кадастра. Раздел I. Поверхностные воды. Выпуск 6. Подготовка первичных данных. Часть 4. Селевые потоки.

ла в селевые русла происходит с боковых притоков и за счет медленного перемещения грунтов прилегающих склонов. В низкогорном полое распространены небольшие селевые рытвины, поверхность водосборов селевого очага которых задернована и часто покрыта кустарниковой иди древесной растительностью. Роль селевых рытвин в общем балансе выносимого за пределы крупных селевых бассейнов твердого материала обычно несущественна.

Гряэекаменные сели неоднократно отмечались в центральной,восточной и юго-восточной частях Большого Кавказа, в горах Малого Кавказа и в других районах. На Северном Кавказе сели формируются в высокогорных бассейнах рек Кубани и Терека и горах Дагестана. Наиболее крупные сали на южном склоне Главного Кавказского хребта обусловлены выпадением интенсивных дождей, а на северном - прорывом гляциальных озер и внутриледниковых водоемов. Объемы гряэека-менных селей на южном склоне Главного Кавказского хребта достигают I    а    на    северном    -    3    мян.м^.    На    реках    северного    склона

Центрального Кавказа и южного склона западной части Большого Кавказа грязекаменные сели имеют более редкую повторяемость и характеризуются небольшими размерами. В пределах Армянского нагорья лаже на небольших по площади бассейнах наносоводные сели по своим размерам могут превышать грязекаменкые.

В горных районах Кавказа помимо селей ливневого и гляциаль-ного происхождения формирование селей иногда может быть обусловлено катастрофическими землетрясениями, снеготаянием, выпадением дождей на поверхность ледников, прорывом водоемов нелецникового происхождения, а также хозяйственной деятельностью человека.

2.2.8. Крупной и наиболее активной областью развития селевых процессов в нашей стране является территория Средней Азии, южных и юго-восточных районов Казахстана. Здесь сосредоточены самые крупные селевые бассейны, площади которых достигают 400 км^?\ Гря-зекаменные сели на этой территории формируются во всех высотных

I. ОБЩЕ ШЛОХЕНИЯ

Хозяйственное освоение горних и предгорных территорий определяет необходимость глубокого и всестороннего изучения стихийных бедствий, к числу которых относятся селевые явления.

Сели, представлящне собой смесь воды и обломков горных пород, обладали¹ внезапностью возникновения, относительно непродолжительным периодом существования, огромной разрушительной силой.

Советом Министров СССР и Государственным комитетом по науке и технике СССР принят ряд специальных постановлений, направленных на изучение селевых явлений, создание методов картограф*рования, расчета и прогноза характеристик селей, разработку рекомендаций по снижению селевой опасности и мероприятий по защите от них населенных пунктов, предприятий, земель. Названные вопросы могут быть решены на основе объективных данных, полученных путем выполнения па единых методических принципах системных исследований селевых явлений. Б значительной мере этим требованиям отвечало действующее в Госкомгидромете СССР Руководство по изучению селевых потоков.

Накопленный на основании требований "Руководства по изучению селевых потоков" опыт проведения исследований селевых явлений,создание новых полевых и лабораторных методов определения характеристик селей и селевой смеси, создаваемая информационная система Государственного водного кадастра СССР (подраздел’'Свли^ привели к необходим осп подготовки более полного и универсального "Руководства оелестоковыы станциям и гидрографическим партиям" в деле организации и проведения работ по изучению селей.

Селеведенив - одна из молодых, находящихся в стадии становления, наук о Земле. Исследование сложной совокупности физических процессов, возникающих на земном шаре, составляет содержание геофизики в полном ее понимании. К числу геофизических дисциплин относится и селеведекие, предметом изучения которого являются селевые явления. Селеведекие изучает изменение во времени и в пространстве селевых явлений причины возникновения и закономерности формирования на склонах и в руслах горных рек селей, свойства селевой смеси, а также взаимодействие селей с окружающей средой.

Изучая различные стороны селевых явлений, селеведенив подходит к ним с разных точек зрения и тесным образом связано с рядом естественно-научных дисциплин, такими,как геоморфология, геология, грунтоведение, метеорология, гидрология, гляциология, мерзлотоведение, сейсмология, вулканология и т.ц. Помимо связи с названными науками селеведенив не менее тесно связано с целым рядом дисциплин прикладного и технического характера, а также с практической деятельностью многих проектных, строительных и эксплуатационных организаций, осуществляющих решение народнохозяйственных задач в горных и предгорных районах.

Сравнительно большое число вопросов, охватываемых селевеце-нием, и различия в методах, применяемых для их решения, определили выделение в нем нескольких разделов, достаточно крупных по своему содержанию. Это прежде всего такие разделы, как пространственное распределение и картографирование селевых явлений, расчеты характеристик селей, прогнозы селевых явлений, селеметрия, защита населения и народнохозяйственных объектов от селей. Такое выделение внутри селеведения отдельных разделов определяется историческим ходом его развития и требованиями практики. В настоящее время далеко не все разделы селеведения получили одинаковое развитие.

Методы исследований, применяемые в селеведения, в значительной мере также являются присущими и другим естественным наукам.

Это дрехдв всего методы наблюдений, эксперимента и математического анализа.

Рациональное освоение горных территорий требует от селеведе-ыия создания объективных методов картографирования селей, обеспечения надежными методами расчета и прогноза проектных организаций и прогностических подразделений Госкомгицромета СССР, разработки научно обоснованных методов и способов защиты от селей. Данные о селевых явлениях учитываются при строительстве населенных пунктов, автомобильных и железных дорог» линий связи и электропередачи, гидротехнических и других сооружений в горных и предгорных районах.

Список использованных источников приведен в приложении I.

Перечень нормативных и нормативно-технических документов,на которые даны ссылки в данном Руководстве, приведен в "Информашон-ных данных^н.

Термины и пояснения к ним приведены в приложении 2.

2. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ СЕДЕЙ НА ТЕРРИТОРИИ СССР

2.1.    Основные закономерности формирования селей

2.1.1.    При определенных условиях сели могут возникать в любой горной стране. Мутьевые потоки, т.е. подводные сели, зарождаются на крутых океанических, морских и озерных склонах. Рельефо-образующая роль селевых процессов чрезвычайно велика и по своим размерам сопоставима с выветриванием и оледенением.

2.1.2.    Основными причинами возникновения селей являются: ливневые осадки, интенсивное снеготаяние, прорывы высокогорных

озер, опорожнение внутриморенных и внутриледниковых водоемов, извержения вулканов, землетрясения и т.д. Существенное влияние на возникновение селей могут оказывать различные вицы хозяйственной деятельности человека.

2.1.3,    Все специальные вопросы практического применения результатов селеведения могут быть успешно разрешены лишь на основе углубленного изучения основных общих закономерностей, установленных для горных районов, а также процессов, происходящих в атмосфере и в поверхностном слое земной коры.

В соответствии с этим задачи, стоящие перед селеведением, кратко сводятся к следующим:

1)    установить основные факторы, приводящие к формированию седей, дать описание наблюдаемых процессов и притом не только с качественной стороны, но охарактеризовать их количественно;

2)    найти правильное объяснение селевым явлениям и выявить законы формирования селей;

3)    на основании найденных закономерностей разработать методы предвычисления развития процессов и их прогноза ;

4)    применить найденные закономерности к решению проблемы защиты от селей и созданию методов их профилактики.

2.1.4.    С морфологической точки зрения основным объектом изучения селеведения является селевой бассейн, состоящий из различных по составу и количеству элементов. Основная площадь селевого бассейна представлена различными стокообразуюоими поверхностями: степями, лугами, пашнями, садами, лесами, скалами, осыпями, современными я древними моренами, ледниками и т.д.

В отдельном селевом бассейне часто можно встретить не только несколько селевых очагов одного типа, но два или три типа селевых очагов. Например, в наиболее крупных селевых бассейнах Кавказа,

Средней Азии, Ktaoro Казахстана, Алтая, Саян выделены десятки, а иногда и сотни селевых рытвин. В районах современного и древнего оледенения в селевых бассейнах наряду с большим количеством селе-

вых рытвин располагается по нескольку селевых врезов, а иногда встречаются и очаги рассредоточенного селеобраэовання.

2.1.5.    Распределение селевых рытвин и врезов подчиняется закономерностям высотной поясности. На крутых (Солее 15 °) склонах низкогорного и среднегорного пояса в основном распространены селевые рытвины, прорезающие задернованные или залесенные склоны, сложенные делювиально-элювиальными отложениями. В высокогорных поясах селевые рытвины приурочены к крутым (до 40 °) скальным склонам или межсклоновым образованиям, сложенным продуктами выветривания. Селевые рытвины отличаются небольшой протяженностью (длина, т.е. расстояние от водораздела или вершины селевой рытвины до ее устья, редко превышает 500-600 м), а их бассейны совпадают с таковыми притоков первого, реже второго порядка.

Площади бассейнов селевых рытвин находятся в диапазоне от 0,01 до 3,00 км . Толщина селеформирувдих грунтов достигает 10 у. Объем грунта, выносимый за один сель из селевых очагов этого типа, обычно не превышает 10 тыс.м , но одновременное формирование их в большом количестве селевых рытвин может привести к катастрофическим селопроявлениям.

2.1.6.    Селевые врезы, как правило, располагаются в высокогорных поясах на резких перегибах древнеморенных отложений и по своим размерам значительно превосходят селевые рытвины. Последнее обусловлено тем, что селевыо врезы приурочены к бассейнам притоков второго, а иногда третьего или четвертого порядков. Продольные профили селевых врезов более плавные, чем у селевых рытвин.

3 период формирования крупных селей и до 1014) крутые борта селевых врезов становятся почти вертикальными, а затем постепенно приближаются к форме, соответствующей углу естественного откоса.

Максимальные глубины селевых врезов достигают 100 и и более. Длину селевых врезов однозначно определить трудно, так как она изменяется в зависимости от размеров селепроявлений и cdoUctb селевой

смеси. Условно за длину селевого вреза можно принять расстояние от вершины селевого вреза до наиболее низко расположенного створа селевого русла с углом наклона равным 12 °. В последнем случае площади водосборов крупных селевых врезов равны 60 км^ и более. Толщина селеформирующих грунтов изменяется от нескольких десятков до сотен метров. Объем грунта, выносимый из селевого вреза за один сель,может достигать 6 млн.м ,

2.1.7.    Очаги рассредоточенного селеобразования, как правило, приурочены к активным тектоническим разломам, а их появление обусловлено крупными землетрясениями. Поверхность селевых очагов этого типа представляет собой крутые, легко разрушаемые скальные породы с большим количеством эрозионных борозд, которые в результате интенсивного выветривания в межселавой период заполняются продуктами разрушения горных пород. Последние в процессе формирования селей обеспечивают их твердую составляющую. Размеры площадей селевых бассейнов и очагов рассредоточенного селеобразования, в них расположенных, сопоставимы между собой. Площади этих селевых очагов дости-

2 2 гают 0,7 км и редко больше, а площади селевых бассейнов - 2 км .

Средняя для очагов рассредоточенного селеобразования интенсивность прироста коры выветривания (селеформируюцих грунтов) не превышает 0,025 м/год. Причем по мере увеличения толщины селефор-мирующих грунтов интенсивность роста коры выветривания резко замедляется. Грязевые сели в очагах этого типа формируются достаточно часто (иногда несколько раз в году), объемы их выносов редко превышают 7 тыс.м³. Одновременно с появлением селевых очагов формируются наиболее крупные сели (обычно оползни-потоки), объемы которых могут достигать миллионов кубических метров.

2.1.8.    Эродированные селевые бассейны распространены в низкогорных районах Кавказа, Средней Азии, Западного Саяна и т.д. 8 зависимости от гидрометеорологических условий и морфометрических характеристик селевых бассейнов в них могут формироваться либо грязевые, лиОо наяосоьодные сели.

2.1.8.1.    Селевые бассейны, в которых формируются грязевые сели, сложены плотными суглинками с прослоями песка и гравия. Крутые склоны с углами наклона Солее 25 ⁰ изрезаны густой сетью ыикроручейков и эрозионных борозд. За межселевой период, который обычно составляет 20-25 лет, накапливается слой коры выветривания толщиной до 0,4 м. Максимальная интенсивность накопления коры выветривания в этих селевых бассейнах обычно не превышает 0,035 м/год. Площади эродированных бассейнов редко превышают 3 км . Объемы выносов грязевых селей редко достигают 60 тыс.м³. В годы после прохождения крупных грязевых селей в этих бассейнах ощущается дефицит селеформирующих грунтов, что обусловливает возможность формирования наносоводных селей, объемы и максимальные расходы которых на порядок меньше грязевых селей.

2.1.8.2.    Склоны эродированных селевых бассейнов, в которых формируются наносоводные седи и паводки, имеют утлы наклона менее 25 °. Поверхность эродированных селевых бассейнов обычно покрыта изрежекной травянистой или кустарниковой растительностью. Глубина коры выветривания достигает 2,0 м. Верхний слой коры выветривания толщиной 0,02 м представлен плотной коркой с большим содержанием щебня. Слабая проницаемость этой корки (инфкльтрационный параметр составляет 0,05 мм/мин) обеспечивает формирование здесь поверхностного стока. Площади эродированных селевых бассейнов нахо-

р

дятся в диапазоне от 0,01 до 6 км. Объемы выносов твердого материала наносоводными селями невелики и обычно не превышают нескольких тысяч кубических метров.

2.1.9. Плотность селевой смеси меняется в широких пределах: для наносоводных от 1100 до 1800 кг/м³, грязевых - от 1400 до 2000 кг/м³, грязекаменных - от 1800 до 2500 кг/м³. В наносоводных селях крупные фракции двигаются медленнее, чем мелкие, а в грязе-аых и грязекаменных потоках все фракции перемещаются примерно с одинаковой скоростью.