Обоснование организационной защиты населения и территорий от снежных лавин

Понятие, классификация и природа снежных лавин

Лавины — одно из наиболее широко распространенных и опасных природных явлений горных стран. Многие лавины в Альпах, сходящие систематически в одних и тех же местах, получили собственные имена. Упоминания о лавинах встречаются в сочинениях писателей древности, живших более 2000 лет назад. Древнегреческий историк Полибий (201—120 г. до н. э.) пишет о потерях от лавин при переходе войск Ганнибала через Альпы (218 г. до н. э.). Древнеримский географ Страбон (63 г. до н. э.—20 г. н. э.) писал о лавинной опасности, подстерегающей путешественника в Альпах и на Кавказе[5].

Лавина — это снежный обвал, возникающий на крутых горных склонах. Пришедшие в движение массы снега скользят по поверхности склона или низвергаются, проходя часть пути в свободном падении. Падение лавин сопровождается в зависимости от состояния снега оглушительным шумом и скрежетом. В отличие от обвалов скальных пород снежные обвалы обычно в процессе движения значительно увеличиваются за счет захвата новых слоев снега, лежащих ниже по склону. Скорость лавин может достигать 80—100 м/с, объем отложившихся масс снега одной лавины — 2—6 млн. м³, а мощность снежников — до 20—50 м.

Снежный покров, лежащий на склоне гор, находится в состоянии неустойчивого равновесия. Силы сцепления внутри снежной толщи и на границе с земной поверхностью противодействуют силе тяжести, стремящейся сбросить снег к подножию склона. Свойства самой снежной толщи при этом непрерывно меняются как из-за смены метеорологической обстановки, так и под воздействием процессов, идущих внутри толщи снега. Новые снегопады и метели увеличивают вес снежных масс, резкие перепады температуры воздуха меняют величину напряжения пластов твердого снега, оттепели порождают интенсивное таяние, дожди ослабляют связи между частицами льда в снегу. Оседание и уплотнение снега увеличивают устойчивость снежного покрова на склоне, в то время как миграция водяных паров приводит к формированию горизонтов разрыхления[1].

В последние годы исследователями лавин проведено районированных территорий по типам деятельности. Это важно для понимания природы лавин, а также для организации защиты от них. В схеме районирования территории России по преобладающим типам лавинообразования выделены пять групп районов:

• 1) арктические районы с метелевыми и инфляционными лавинами;
• 2) северные районы с лавинами из метелевого и свежевыпавшего снега;
• 3) внутренние континентальные районы с лавинами сублимационного диафтореза;
• 4) районы южного горного пояса с лавинами из свежевыпавшего снега, снежных досок и адвективными лавинами;
• 5) тихоокеанские и приморские районы с лавинами из мокрого, метелевого и сложностратифицированного снега.

Группы районов подразделяются на отдельные районы, в которых отражена специфика лавинопроявления данной горной страны.

Изучение основных причин, вызывающих лавины, помогает подойти к проблеме подразделения лавин на главные типы, т. е. к их классификации. Существует несколько классификаций лавин, в основу которых положены разные признаки: тип снега (рыхлый или плотный), содержание в снегу воды, характер движения, поверхность скольжения, морфология пути.

Однако общая классификация лавин должна отражать наиболее существенные их признаки и служить практическим целям организации защиты от лавин. Этим требованиям в наибольшей степени отвечают два подхода к подразделению лавин на главные типы. Первый генетический — исходит из учета причин схода лавин, о которых говорилось выше; ценность его состоит в возможности разработки прогноза наступления лавинной опасности. В основе второго подхода лежат учет рельефа снегосборного бассейна и пути движения лавины. Этот принцип подразделения лавинных аппаратов позволяет рассчитывать объемы и дальности выброса лавин, т. е. необходим при картировании лавиноопасных территорий[5].

Для систематизации разнообразных сведений о лавиносборах, причинах образования и характеристиках снежных лавин применяются различные классификации. Одной из наиболее известных является классификация, предложенная Г. К. Тушинским, учитывающая особенности лавинного пути и состояние лавинообразующего снега. В ней выделено 7 видов лавин по морфологии снегосбора и пути движения лавин:

1) осовы — отрыв и скольжение снежных масс со всей поверхности ровного склона, не имеющего четко выраженных эрозионных борозд и врезов (рис. 1);

Рис. 1. Осовы

2) лотковые лавины (снежные массы движутся по фиксированному руслу) из эрозионных врезов и тектонических трещин (рис. 2);

Рис. 2. Лотковая лавина

3) из денудационных воронок (рис. 3).

Рис. 3. Лавина из денудационных воронок

4) из деформированных ледниковых каров (рис. 4).

Рис. 4. Лавина из деформированных ледниковых каров

5) прыгающие лавины (при наличии на пути движения участков отвесных скал, где происходит свободное падение снежных масс) (рис. 5);

Рис. 5. Прыгающая лавина

Для каждого из выделенных типов лавиносборов рассматривается три вида лавин по состоянию снега — из сухого метелевого и снежных плит, из влажного старого и из мокрого фирнового снега.

По состоянию снега и характеру движения:

• — Из сухого снега: Пылевая — при движении снежного пласта его обломки могут разрушаться и формировать пылевое облако. Скорость лавины до 350 км/час. Этот тип лавин наиболее разрушителен и опасен для человека. Снежная плита — пласт мелкозернистого снега или метелевого снега плотностью 250−600 кг/м³, лежащего на поверхности менее плотного снега. Под снежной доской нередко возникают пустоты, что приводит к ее оседанию и разрушению. Обрушение снежного пласта происходит на большой площади. Линия отрыва снежной лавины представляет собой арку, ступень, перпендикулярную поверхности склона. Скорость таких лавин достигает 160−200 км/час.
• — Из влажного и мокрого снега. Лавина из «точки» — каплевидное начало лавины от окончания скального выступа на снежном склоне. Скалы, нагреваясь, подпитывают влагой сцепление снега со скальной основой, и отсюда отрывается лавина. Характерна для весеннего периода. Скорость такой лавины достигает 60−120 км/час. Сверхмокрые лавины (гидронапорные). Движение снежно-водяной смеси, иногда с примесью захватываемых потоком частиц грунта и камней, наподобие движения селевых потоков.