Характеристики селей

Объем или мощность селя может составлять десятки и сотни тысяч, а иногда и миллионы кубических метров селевой массы. Максимальный расход селевого потока (твердой и жидкой фазы) без заторов во время движения примерно в 1,2-1,4 раза больше расхода воды, а при заторах - в 3- 5 раз больше. Величина максимального расхода селевого потока может составлять от несколько десятков до 2000 /с. Скорость движения селей колеблется от 2 до 10 м/с, иногда и более. Сель, в отличие от водного потока, часто движется не непрерывно, а отдельными валами, то останавливаясь, то ускоряя движение. Это происходит, в основном, вследствие задержки селевой массы в сужении русла, на крутых поворотах, в местах резкого уменьшения уклона. Если обычно скорость течения селевого потока составляет 2,5-4,0 м/с, то при прорывах заторов она достигает 10 м/с, при этом расходы воды увеличиваются в 3-5 раз. Максимальная скорость превышает среднюю в 1,5-2 раза.

При движении сель представляет собой сплошной поток из грязи, камней и воды. Крутой передний фронт селевой волны высотой от 5 до 15м образует «голову» селя. Максимальная высота вала водогрязевого потока достигает 25 м. Структурный состав селевого потока определяется составом и долей твердого материала в объеме потока, которая в зависимости от геологических условий изменяется от 10 до 70 %. Обычно доля твердого материала составляет не менее 100 кг в 1 воды, при плотности породы 2,4- 2,6 г/ приводит к плотности селевых потоков 1,07-1,1 г/ . Нередко используется такая характеристика, как средняя и максимальная плотность селевого потока, или его объемный вес. Плотность селевого потока колеблется в пределах 1,2-1,9 т/ .

Иногда применяются такие характеристики, как средняя и максимальная глубина и ширина селя. Ширина селя зависит от ширины русла, по которому движется селевой поток, и колеблется от 3 до 100 м. Глубина селевого потока колеблется от 1,5 до 15 м, длина русел селей - от нескольких десятков метров до нескольких десятков километров.

Высота селевого потока может составлять: для мощных и катастрофических селей - 3-10 м, для маломощных - 1-2 м. Скорость движения селевого потока в транзитных условиях (в зависимости от глубины потока, уклона русла и состава селевой массы) составляет от 2-3 до 7-8 м/с, иногда и более.

Для селевого потока учитывают расход водной и твё рдой составляющих селевой смеси. Расход твё рдого материала может превышать расход воды в 15-20 раз. Максимальные расходы селей колеблются от нескольких десятков до 1000-1500 /с. В необходимых случаях используется максимальная сила удара селевого потока о препятствие. Она составляет от 5 до 12 т/ . Объё м селевых отложений (объё м рыхлообломочной породы в естественном залегании, вынесенный из селевого очага и русла) определяет зону воздействия селя. Как правило, суммарный объё м селевого выноса определяет тип селя и его разрушительное действие на сооружение. Для большинства селевых бассейнов России характерны сели малой и средней мощности.

Опасность селей не только в их разрушительной силе, но и во внезапности их появления. Под внезапностью возникновения селевого потока следует иметь в виду невозможность предопределить заранее дату прохождения селя. Повторяемость селей для разных селеопасных районов различна. Например, в Забайкалье мощные селевые потоки формируются через 5-6 лет. В бассейнах ливневого и снегового питания, где имеется постоянный запас рыхлообломочного материала для питания селей, сели повторяются часто (один раз в 2-4 года, иногда несколько раз в течение года) и связаны с периодами выпадения значительных осадков. Мощные селевые потоки (выносят 2^1 млн обломочного материала) повторяются относительно редко - один раз в 30-50 лет.

Максимальные размеры в поперечнике крупнообломочных включений (валунов, скальных обломков) для несвязных водно-каменных селей могут составлять 3-4 метра и более. Масса таких глыб может составлять до 300 т. Грязекаменные сели обладают значительно большей транспортирующей способностью и могут переносить глыбы размером в поперечнике - 8-10 м.

Вязкость связных селей колеблется от трех пуаз до нескольких десятков, иногда и сотен. При значительной вязкости селевая масса напоминает густой бетонный раствор, в котором замешаны крупные обломки скальных пород. Результат воздействия селевого потока на различные объекты зависит от его основных параметров: плотности, скорости продвижения, высоты, ширины, расхода, объё ма, продолжительности, размеров включений и вязкости. Процессы движения и трансформации селевых потоков при движении по руслу определяются гранулометрическим и минералогическим составом вовлекаемых в процесс грунтов. При определё иных исходных данных по селевому бассейну представляется возможным прогнозировать процессы движения и трансформации селевых потоков на основании математических моделей, описывающих эти процессы.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >