Сели и их характеристика

На Камчатке в Кроноцком государственном биосферном заповеднике расположено одно из наиболее крупных гейзерных полей мира и единственное в Евразии — Долина Гейзеров. Она представляет собой глубокий каньон реки Гейзерной, в бортах которого на площади около шести квадратных километров находятся многочисленные выходы гейзеров, горячих источников, грязевые котлы, термальные площадки, водопады и озёра.

3 июня 2007 года в Долине Гейзеров произошла крупная геологическая катастрофа — сошёл гигантский оползень, который сформировал мощный селевый поток. Почти двадцать миллионов кубических метров обводнённой грязекаменной массы перекрыли русло реки Гейзерной, образовав высокую запруду. В результате семь крупных гейзеров оказались под завалами, ещё тринадцать гейзеров оказались под водой озера, образовавшегося в результате перекрытия реки Гейзерной селевым потоком. Жертв удалось избежать, однако были потеряны множества уникальных объектов Долины Гейзеров.

Но самое интересное в этой истории то, что спустя шесть лет, в сентябре 2013 года, новый крупный селевый поток сошёл по каньону реки. Он не только восстановил утраченные гейзеры, но и увеличил их число.

Итак, что же такое сель?

Сель (или селевый поток) — это бурный временный поток, состоящий из воды с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород (до пятидесяти — шестидесяти процентов объёма потока).

Сели возникают внезапно в бассейнах небольших горных рек и вызываются, как правило, ливневыми осадками или бурным таянием снегов. Средняя скорость селевого потока составляет от 2 до 6 (иногда до 10) метров в секунду, что объясняет его большую разрушительную силу.

Для формирования селей необходимо сочетание определённых условий. Во-первых, необходимо наличие селеформирующих грунтов, которые являются источниками твёрдой составляющей селя. Во-вторых, наличие источников интенсивного обводнения этих грунтов. Ну и в-третьих, необходимо наличие достаточной крутизны склона гор в этих местах.

Источниками водного питания селей служат дожди и ливни, а в высокогорных районах — вода, образовавшаяся при интенсивном таянии ледников и снега, а также при прорыве ледниковых или моренных озёр.

Источниками же твёрдой составляющей селевого потока могут быть рыхлообразные материалы горных пород, возникающие в результате оползней и обвалов, а также завалы и загромождения, образованные предыдущими селями. А в высокогорных районах с развитыми ледниками источниками твёрдой составляющей селя являются ледниковые отложения — морены, которые состоят из смеси самых разных обломков пород.

В связи с этим принято выделять несколько основных видов селевых потоков: водокаменные; грязевые; грязекаменные; сейсмосели и лахары.

Водокаменный сель — это сель, в теле которого преобладает крупнообломочный материал. Формируется он в основном в зоне плотных пород, а его объёмный вес колеблется в пределах от 1 до 1,5 тонн на кубический метр.

Грязевый сель формируется в районах распространения пород преимущественно глинистого состава. Он характеризуется значительным содержанием мелкозёма с небольшим содержанием камней. Объёмный вес грязевого селя колеблется в пределах от 1,5 до 2 тонн на кубический метр.

Грязекаменный сель отличается преимущественным содержанием воды, гальки, гравия, небольших камней. Объёмная масса такого селя может достигать 2,5 тонн на кубический метр потока.

Сейсмосели возникают в результате землетрясений. Отколовшиеся части ледников или горных пород могут преградить путь рекам, образовывая очень неустойчивые плотины. При их прорыве вода сбрасывается мгновенно, что способствует накоплению потоком немыслимой энергии.

Лахары, как вы помните, это селевые потоки, образующиеся при извержении вулканов. В результате излияния лавы, выпадения горячего пепла или схода пирокластических потоков происходит быстрое таяние снежного покрова и ледников на склонах вулкана. Вода смешивается с пеплом и обломками горных пород и устремляется вниз по склону, разрушая всё на своём пути.

Помните, мы рассказывали историю города Помпей, когда в 79 году, после извержения вулкана Везувий, он был похоронен под толстым слоем пепла. Тогда пострадало ещё два крупных города: Геркуланум и Стабии. Так вот, при раскопках было обнаружено, что город Геркуланум тогда завалило трёхметровым слоем грязекаменной массы, принесённой лахаром. При этом селевый панцирь Геркуланума значительно более плотный, чем пепловый слой Помпеи.

На огромной территории Российской Федерации существуют самые разнообразные условия и формы проявления селевой активности. А все селеопасные районы России разделяют на две зоны — тёплую и холодную.

В теплую зону входят селеопасные районы умеренного и субтропического климатических поясов. Здесь сели обычно имеют характер водокаменных и грязекаменных потоков. А основной причиной их образования являются ливни.

Холодная зона охватывает селеопасные районы Субарктики и Арктики. Здесь, в условиях вечной мерзлоты и дефицита тепла, преимущественно распространены водоснежные селевые потоки.

Следует знать, что решающим фактором возникновения селя в горной местности может послужить и вырубка лесов, ведь корни деревьев держат верхнюю часть почвы, что предотвращает возникновение селевого потока.

Селевые потоки характеризуются линейными размерами, скоростью движения, продолжительностью и мощностью (или объёмом).

Длина русла селя может составлять от нескольких метров до нескольких десятков километров. Его ширина колеблется в пределах от 3 до 100 метров, а глубина — от 1,5 до 15 метров.

Скорость движения селя на разных участках русла различна, но как правило она составляет от 2 до 10 метров в секунду.

Продолжительность перемещения селей колеблется от десятков минут до 1—3 часов.

По мощности сели принято делить на катастрофические, мощные, среднемощные и маломощные.

Катастрофические сели характеризуются выносом материала объёмом более одного миллиона кубических метров. Максимальный размер выносимых потоком валунов и скальных обломков может достигать 3—4 метров (масса таких глыб иногда достигает 300 тонн).  Катастрофические сели случаются на Земле примерно один раз в 30—50 лет. А образуются они чаще всего в результате землетрясений и извержений вулканов.

В мощном селе объём селевого выноса колеблется от 100 тысяч до 1 миллиона кубических метров. Возникают подобные сели достаточно редко.

При селях средней мощности наблюдается вынос от 10 до 100 тысяч кубометров материала. А возникают они примерно раз в 2—3 года.

При маломощных селях объём селевого выноса не превышает 10 тысяч кубических метров. Возникают они ежегодно, иногда и по нескольку раз.

Около 20 % территории Российской Федерации находится в селеопасных районах. Для большинства селевых бассейнов России (а их зарегистрировано более 3 тысяч) характерны сели малой и средней мощности. Их наибольшее число формируется в горах Кабардино-Балкарии, Северной Осетии, Дагестана, Камчатки, Приморья, Кольского полуострова и Урала.

От мощности селевого потока зависит характер его воздействия на различные строения и сооружения. Так, к примеру, маломощные сели могут вызвать частичную закупорку водопропускных сооружений. Среднемощные сели повреждают или сносят бесфундаментные здания. Мощные селевые потоки разрушают опоры мостов, каменные строения и дороги. А катастрофический сель может не только полностью разрушить строения, но и захоронить их под селевыми наносами.

Так, например, 30 ноября 1985 года в Колумбии произошло извержение стратовулкана вулкана Невадо-дель-Руис. И хотя само извержение было относительно небольшим, пирокластические потоки и выброс горячей породы привели к таянию части ледникового покрова на вершине вулкана. Это привело к образованию мощных лахаров в ущельях на склонах горы. Грязевые потоки вдоль рек Асуфрадо и Лагунильяс слились в один большой мощный лахар, который практически полностью уничтожил город Армеро.

8 июля 1921 года, из-за проливных дождей в горах, катастрофический сель обрушился на город Алма-Аты. На своём пути он выдирал из склонов гор и дна ущелья тонны песка, камней и поваленных деревьев. Сель разрушил бетонную плотину, перекрывавшую Малую Алматинку, и с высоты 10 метров хлынул на городские улицы. Вал грязи высотой с двухэтажный дом и шириной более 200 метров прошёл через город из конца в конец, разрушая всё на своём пути. Избы и глинобитные домики рушились под напором грязевой стены, несущей в себе глыбы камней, вес которых достигал 20 тонн.

Не прошло и нескольких минут, после первого мощного потока, как на город обрушилась вторая волна, разрушая то, что пропустила первая. Потом пришёл третий, четвёртый, пятый вал и так до десятка селевых волн. Общий вес камней, принесённых селями в город, составил более 3 миллионов тонн. Тогда погибло более 500 человек, сотни жителей города получили травмы.

До основания были разрушены 65 жилых домов и 174 хозпостройки. Если бы не здешние градостроительные правила, запрещавшие домам слишком близко тесниться друг к другу, разрушений и жертв было бы гораздо больше.

А в ночь на 1 апреля 2017 из-за проливных дождей из берегов вышли реки Мокоа, Сангояко и Мулатос в Колумбии. В результате образовался мощный селевый поток, основной удар которого пришёлся на город Мокоа с населением около 40 тысяч человек. Город очень сильно пострадал, его улицы были заполнены потоками грязи и огромными валунами, нарушено водоснабжение, подача электричества и газа.

По данным на 8 апреля погибло 314 человек (из них 102 ребёнка). Без вести пропало 127 человек, ещё 332 человека получили ранения.

Для противостояния селевым потокам проводятся как профилактические мероприятия, так и мероприятия, связанные с устройством инженерных сооружений, которые могут сдержать массы пород или отвести их от построек и дорог.