Прогнозиране и мониторинг на превенция от действия


Категория на документа: Икономика


 УВОД

Свлачището е природно явление, при което се нарушава устойчивостта на огромни количества земни маси и се създават предпоставки за предвижването им. Свлачищните процеси нямат внезапен характер и са достъпни за интервенция. Във времето те имат периоди на затихване и усилване. След активизирането на земните маси може да се стигне до възникване на бедствена ситуация. На територията на нашата страна свлачищата са около 1000 и са засегнали над 200 000 декара. Причините за тяхното възникване са свързани със силно пресечения релеф и други специфични геоложки дадености в определени райони. От първостепенно значение за предотвратяване на тежки материални загуби от активизирането на свлачищата са превантивните мерки, които специализираните структури предприемат. Но всеки от нас е необходимо да знае как да предпази себе си и имуществото си.

1. Мониторинг и превенция на свлачища

Обикновено под свлачище се подразбира земна или скална маса, която се движи надолу по склон. Причините за това явление са твърде разнообразни - действие на силата на тежестта, сеизмични сили, хидростатично и хидродинамично налягане, външни сили и др.
Мащабът на свлачищата е с голям диапазон - от няколко метра до няколко километра. При свлачища от порядъка на километри са налице сериозни екокатастрофи, при които се унищожават постройки, пътища, мостове, язовирни стени и различни други транспортни, промишлени, хидротехнически и битови съоръжения, а нерядко се дават и човешки жертви.

Изключително голямото разнообразие на свлачищата е причина за съществуването на над 100 опита за създаване на тяхна единна класификация. Тези класификации са според няколко основни критерия - материал, скорост и разстояние на придвижване, механизъм на движение, място и др., които определят основните характеристики на свлачищата, а оттам и мащабите на опасността.
Според материала свлачищата биват от скали, почва, глина, пясък и др. Някои свлачища представляват смес от камъни, глина, вода, а понякога и лед. Материалът на свлачищата може да бъде дребнозърнест - например глина, както и по-едрозърнест - пясък, чакъл и т.н. От друга страна, този материал може да бъде сух или водонаситен в различна степен.
От гледна точка на екологичната опасност най-важно значение има скоростта на движение на свлачищата. Тази скорост зависи от свойствата на материала и от механизма на образуване на свлачището. В най-общи линии според скоростта си свлачищата се класифицират на бързи, със средна скорост и бавни. Бързите свлачища имат продължителности от порядъка на секунди и минути. Те са характерни за по-стръмни склонове и се генерират предимно в сеизмоактивни райони. Бързи свлачища се пораждат често и вследствие на ерозионни процеси в подножията на склонове, причинени от морски вълни или речно течение. Средноскоростните свлачища се развиват в продължение на минути и часове, а бавните - от няколко дни до няколко години.
Има достатъчно примери, илюстриращи твърде различните разстояния, на които се придвижват свлачищата. Тези разстояния зависят от редица фактори, но преди всичко от материала и скоростта на свлачището. Ако има достатъчно вода, която да направи пълзящата маса влажна или течна, дори сравнително малко свлачище може да измине разстояния до няколко стотици метри. В сухи райони такива свлачища се получават при внезапни силни проливни дъждове, когато повърхностният почвен слой се насища с вода, образувайки кален поток. В някои случаи този поток има малко по-голяма плътност, отколкото самата вода. Вероятно подобни на т.нар. турбидитни потоци се образуват при подводните свлачища.

Свлачища с характер на турбулентен поток възникват на стръмни планински склонове, където при движението си свлачищният материал среща пренебрежимо малко съпротивление. В тези случаи свличащата се маса може да измине разстояния от километри, независимо че се състои от твърд материал. Подобно явление е наблюдавано при катастрофалното свличане в Аляска през месец март 1964 г.

Във всяко свлачище е очертана гранична зона между пълзящата маса и устойчивата скала или почвен слой, които не участват в движението. Това е повърхнината на хлъзгане. Разбира се, когато движението има характер на поток от течност, много трудно е да се разграничи такава повърхнина. В този случай движението е течение. Когато стръмният склон се състои от крехки и с цепнатини скали, разрушаването му става не чрез приплъзване, а чрез падане, т.е. срутващата се маса загубва контакт с устойчивата основа и пада свободно под действието на силата на тежестта. Такова явление е причинило големите екологични катастрофи в Швейцария през 1881 г. и в Канада през 1903 г.

Според мястото на възникване и действие свлачищата се разделят на наземни и подводни. Подводните свлачища се дължат предимно на земетресения с огнища под морското дъно на крайбрежни акватории, където по дъното има натрупан неустойчив материал. Бързите подводни свлачища понякога генерират цунами, а в много случаи са причина за прекъсването на подводни кабели.

Според това дали свлачището е на повърхността или в дълбочина, съответно се различават повърхностни и дълбочини свлачища. Повърхностните свлачища се отнасят само до повърхностния слой на склона. Очевидно дискусионен до някаква степен е въпросът до каква дебелина слоят може да се приеме за повърхностен. Тук може да се приложат два критерия. Според единия повърхностен слой е този, който е подложен на сезонните колебания на температурата и влажността. Според другия повърхностно свлачище е налице в случаите, когато дебелината на пълзящия слой е по-малка поне с порядък спрямо ширината му.

Една най-обща класификация на свлачищата според някои основни критерии е показана в табл. 1.

Повече или по-малко успешни, опитите за класифициране на свлачищата са допринесли поне за създаването на общоприета терминология. Според нея свлечената маса се нарича тяло на свлачището, а устойчивата недвижеща се маса - ненарушен масив. Между тях е повърхнината на плъзгане, или хлъзгателната повърхнина. В горната част на свлачището е оформен свлачищният обрив, а в долната му част има характерно издуваме на терена -свлачищният вал. Често в тялото на свлачището има един или два заравнени участъка - свлачищни стъпала (фиг. 2).

Табл. 1

Класификация па свлачищата

При изучаване на отделните свлачищни процеси или за оценка на риска от такива трябва да се отчита редицата от причини за възникването им. Естествено една от главните предпоставки е наличието на склон, тъй като хлъзгане може да започне в резултат на допирателни напрежения, за които е необходима компонента на силата на тежестта, насочена тангенциално към повърхнината на склона. Хоризонталните ускорения при силни земетресения също могат да създадат такава сила и да предизвикат движение дори и при хоризонтална основа на хлъзгане.

Движението започва при нарушаване на условието за устойчивост на склона (фиг. 3), когато насочената надолу по склона компонента на силата, действаща на някаква маса от рохкавия грунт или скала, се оказва по-голяма от якостта на материала или по-голяма от неговото съпротивление на откъртване.

В случая на свличане, започващо при статични условия, ускорението създава силата на тежестта, която действа във вертикална посока и може да се разложи на две компоненти: успоредна и перпендикулярна на склона. Следователно увеличаването на силата, предизвикваща движението, може да бъде обусловено или от нарастването на масата на материала, или от увеличението на ускорението.

Масата на материала, образуващ склона, може да нарасне вследствие на отлагане върху него на обломъчен или друг материал. Може да нарасне и плътността на материала вследствие на проникване на вода в него от дъждове или по други причини.

Разбира се, ако в момента не става земетресение, то не може да има и никакво увеличение на ускорението от силата на тежестта. Но ако поради ерозионни или други природни или антропогенни процеси склонът стане по-стръмен, то може да нарасне компонентата на това ускорение, насочена надолу по склона.

В много случаи свлачищата са свързани с движение на големи кални, скални и други маси под действието на гравитационните сили. А параметрите на това движение често определят мащабите на катастрофата. Затова в най-общия случай закономерностите при този вид екокатастрофи трябва да се търсят чрез теоретичната механика. Едно от възможните последствия от намаляването на устойчивостта на дадена система е привеждането на маса в движение. Движението на маса т надолу по наклонена равнина с ъгъл на наклона а (фиг. 2) се описва с т. нар. фрикционен модел (Sheidegger, 1975):

(1) m. = m.g.sin α - F,

където g е земното ускорение, F- силата на триенето, х = х(t) - координатата.

При сухо триене силата е пропорционална на нормалното налягане (натиск):

(2) F = f.mg.cos α,
където f е коефициентът на триене. При мокро триене F е пропорционална на скоростта , а при турбулентно - на 2.




Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Прогнозиране и мониторинг на превенция от действия 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.