Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Понятие о селевых потоках

Селевой поток — это внезапно возникающий в горах кратковременный, обильно насыщенный наносами поток. Он проходит по руслам горных рек. Нарастание расходов в реке происходит в течение нескольких минут, а часто селевой поток движется внезапно, как и прорывная волна, с четко выраженным передним валом, обладающим огромной разрушительной силой. Его движение сопровождается сильнейшим шумом. Селевые потоки образуются не на всех горных, а только на селеносных реках.

Несмотря на приведенные общие признаки, селевые потоки по природе образования и характеристикам сильно отличаются друг от друга, что следует учитывать при разработке проектов противоселевых сооружений. Селевой поток на малой реке — явление с повторяемостью один раз в 5... 15 лет. На средних реках селевые потоки наблюдаются чаще, так как они приходят то с одного, то с другого притока.

Наиболее изучен селевой поток, формирующийся по причине обильного теплового ливня, который вызывает таяние низкогорных снегов, а иногда и прорывы ледниковых озер. Такой поток, насыщенный наносами на склонах, мчится по руслу горной реки и вовлекает в движение донные отложения рекн, а также многочисленные конусы осыпей, упирающихся основанием в пойму реки. Пройдя путь, достигающий иногда и десятки километров, он насыщается наносами до 300 кг в 1 м3 (объемная плотность потока около 1200 кг/м3). Однако по этой схеме поток не может насытиться больше, чем 1200 кг/м3, так как при насыщении увеличивается вязкость, а она уменьшает его размывающую способность.

Это обычно несвязные потоки, в которых проявляется характерная кинематика турбулентного потока. В зависимости от количества мелких иа носов, придающих вязкость, они могут иметь разный облик, но главный их признак состоит в том, что наносы перемещаются водным потоком.

Граница, отделяющая несвязный селевой поток от обычного ливневого, очень условна. Она определяется насыщением потока наносами— 100...150 кг/м3. В качестве уточняющих факторов должны быть использованы частота и внезапность появления потока с большим расходом, а также характер отложений наносов на конусе выноса.

Природа образования грязевых связных селевых потоков иная. Причиной их образования служат затяжные моросящие дожди. Рыхлые грунты, лежащие на крутых склонах горных ущелий и долин, насыщаются водой, которая фильтрует в них с градиентом, близким к единице.

Интенсивность осадков может превысить отток воды, тогда весь воздух из этих рыхлых пород будет вытеснен, возникнет эффект взвешивания частиц грунта в воде. Грунт, в котором благодаря сильному промачиванию уменьшился угол внутреннего трения и произошло взвешивание его в воде, приходит в движение по круто наклоненной подстилающей поверхности склона горы из связного грунта. Сползающая селевая масса, состоящая из разнозернистых частиц грунта и воды, напоминает по внешнему виду бетонную смесь и обладает такими же свойствами текучести. Имея большую объемную плотность, она устремляется вниз по руслу горной речки. Объемная плотность таких потоков может достигать 2,5 т/м3. Это особая форма твердого стока в условиях гор (М. С. Гагошидзе); движение горной массы вниз обусловлено в данном случае не движением воды, подвижностью смесн из частиц грунта и воды как квазиоднородной тяжелой жидкости. Такой вязкий поток перемещается с огромной скоростью (до 5...7 м/с) не в виде обычного течения жидкости, а путем скольжения по дну горной речки при незначительном внутреннем перемещении отдельных масс. Он взвешивает и перемещает огромные Глыбы скальной породы, обломки конструкций мостов и другие громоздкие тела.

Для всех селевых потоков характерны стремительность нарастания расходов, огромная концентрация грунта и заметно увеличенная скорость течения (по сравнению с водным потоком ). При значительном разбавлении водой старших рек признаки селевого потока исчезают.

Вред, причиняемый селевыми потоками, весьма велик. В узком русле они имеют значительную глубину, подвижность и стремительно продвигаются, разрушая все препятствия на своем пути. При выходе из гор глубина резко уменьшается, вода «отходит», твердая составляющая потока теряет подвижность и «застывает».

Характерная особенность селевых выносов — неупорядоченная смесь отложений самой различной крупности — от илистых частиц глинозема до крупных обломков скалы. Обширные площади полей с плодородной почвой оказываются покрытыми «глинобетонными» отложениями, объем которых исчисляется сотнями тысяч и миллионами кубометров. Они заваливают также речные гидротехнические сооружения, дороги и даже населенные пункты.

Уменьшение возможности формирования и вредных последствий прохождения селевых потоков достигается проведением организационных, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий.

Один из существенных исходных элементов проектирования этих мероприятий— прогноз объема и наибольшего расхода селевого потока, а также его характера (по консистенции).

Гидротехнические сооружения/Н.П. Розанов, Я.В. Бочкарев, В.С. Лапшенков и др.; Под ред. Н.П. Розанова. — М.: Агропромиздат, 1985. — 432 с.

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики