лавины (559327)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

14

Учебный материал

РОССИЙСКОЙ КОЛЛЕКЦИИ РЕФЕРАТОВ (с) 1996

http://referat.students.ru; http://www.referats.net; http://www.referats.com

"Казалось бы, холод, присущий снегу, должен был сообщить ему оцепенелость зимы, а белизна – неподвижность савана. Однако это опровергается стремительным движением лавины. Лавина – это снег, ставший огненной печью. Она ледяная, но все пожирает." Виктор Гюго

"Сход лавины – незабываемое зрелище. Сначала где-то в вышине раздается глухой звук, а затем безмолвные горы словно оживают. Со склона вниз, искрясь миллионами снежинок, устремляется огромное облако снега. Вот оно достигло дна долины, распласталось по ней, высоко взметнулась снежная пыль, и все исчезло как в тумане… Через некоторое время снежная пыль улеглась, но днище долины перекрыли бесформенные груды снега, настолько плотные, что похожи на куски льда. В них торчат ветки, обломки стволов деревьев, камни". (3) Как все стихийные силы Земли зрелище красивое и страшное.

Две величайшие в мире "лавинные" катастрофы, произошедшие в нашем столетии, случились в Перу в долине реки Санта. 10 января 1962г. на вершине Уаскарана обломился огромный снежный карниз шириной около 1 км и толщиной более 30 м. Это случилось вечером – на многие километры разнесся глухой гул, потрясший ущелья. "Масса снега и льда объемом примерно 3 млн.м3 ринулась вниз со скоростью 150 км/ч, увлекая за собой каменные глыбы, песок, щебень. Огромный вал молниеносно разрастался, и уже спустя минуты по крутой долине двигалась масса объемом не менее 10 млн.м3, сокрушая все на своем пути. Через 7 минут лавина достигла городка Ранаирка и смела его с лица Земли. Лишь через 16 км, спустившись на 4 км и распластавшись по широкой долине на 1,5 км, она остановилась, запрудив реку".(1) Урон от Уаскаранской лавины был огромен : погибло около 4 тыс. человек и до 10 тыс. домашних животных.

Через 8 лет подобное событие повторилось, но только в еще больших размерах. 31 мая 1970г. Кордильере Бланка, где находится вершина Уаскаран, произошло сильное землетрясение, сорвавшее со склонов не менее 5 млн.м3 снега и льда. По дороге лавина отколола значительную часть нижележащего ледника и понеслась, сдирая мощный слой рыхлой породы и унося громадные камни. По дороге лавина спустила небольшое озеро, что придало всей массе еще большую силу. По долине со скоростью 320 км/ч неслось гигантское количество снега, льда и горной породы – 50 млн. м3! Лавина преодолела препятствие высотой 140 м, вновь разрушала заново отстроенный поселок Ранаирка и город Юнгай, который в 1963 г. спас невысокий холм. Масса снега, воды и камней прошла почти 17 км. Последствия были ужасны: из 20 тыс. жителей в живых остались лишь несколько сот человек. Такие страшные лавины случаются редко, но лавины обычных размеров – это грозная стихия гор.

Древнегерманское слово "лафина" произошло от латинского "лабина", то есть скольжение, оползень. Епископ Исидор из Севильи (570-636 год н. э.) упоминал "лабины" и "лавины" - это первый литературный источник. В фольклоре лавины называют "белая смерть", "белые драконы", "белые невесты" и так далее.

"Лавины заинтересовали человека лишь тогда, когда стали ему мешать, то есть тогда, когда человек начал обживать горы. Одновременно и лавины заинтересовались человеком – так называемым нездоровым интересом. Возникнув в тот период, когда Земля выдавила из себя горные хребты, а с неба пошел первый снег, лавины миллионами лет привыкали к уединению и посему в штыки встретили его нарушителей: чего иного ждать от мирно спавшего в берлоге медведя, которого люди разбудили свистом и улюлюканьем? " (5)

Сведения о снежных лавинах дошли из глубины веков. В 218 г. до н.э. они причинили немало бед войскам карфагенского полководца Ганнибала, переходившего Альпы. Тогда под лавинами погибло множество людей и животных – каждый пятый пеший воин (60 тыс. человек), каждый второй всадник (6 тыс.), и36 слонов из37, участвовавших в этом переходе.

Кроме того известна история перехода через Альпы армии Суворова в 1799г. И здесь лавины затруднили действие армии на опасном Сент-Готардском перевале.

Во время первой мировой войны, когда Альпы были в сфере военных действий, под лавинами погибло около 60 тыс. человек – больше, чем в результате военных действий. Только за один "черный четверг" 16 декабря 1916г. лавинами засыпало более 6 тыс. солдат.

Потери мирного времени неизмеримо меньше, но и они ощутимы.

В наше время особенно страдают от лавин Альпы, "заселенные людьми, как ульи пчелами" (5) С начала текущего столетия по 1970г. в Швейцарских Альпах от лавин погибло 1244 человека. Всего в Альпах насчитывается 20 тыс. участков схода лавин, из них более 10 тыс. мест постоянного схода, и 3 тыс. из них угрожают населенным пунктам, дорогам, линиям электропередач и связи..

"Свирепствуют лавины в обеих Америках, срываются с вершин Тянь-Шаня, скандалят в Хибинах, в Сибири, на Камчатке и вообще во всех горных районах".(5)

"И на Кавказе лавины подстерегают путешественников и взимают много жертв" –пишет в своей "Географии" Страбона еще 2000 лет назад. Во время Великой Отечественной войны зимой 42/43 г. специальные подразделения военных альпинистов вызывали лавины искусственно, уничтожая таким образом врагов.

Зима 1986/87г. была на Кавказе исключительно многоснежной – снега выпало в 2-3 раза больше обычного. В Сванетии снег шел, не переставая, 46 дней и породил бессчетное количество лавин. Были разрушены почти все древние дома, в которых люди жили с X-XII в. Спасение от "белой смерти" можно было найти только старинных башнях высотой 8-15 м, где некогда люди спасались от врагов.

Лавина – это пришедшие в движение на склоне массы снега. "Лавины - неприхотливейшие существа: для того чтобы вызвать их к жизни, нужны лишь снег да горы с подходящими склонами. Снег для лавин - манна небесная, единственный источник пищи. Во время снегопада он собирается в лавиносборе, на самой верхотуре, чтобы затем выбрать подходящий момент, ринуться со страшной скоростью по лотку вниз и образовать на месте схода лавинный конус мощностью иной раз в несколько десятков метров. "(5).

Пушистое снежное покрывало в горах только издали выглядит безобидным. Австрийский исследователь Матиас Здагарский сказал про это: "Невинный на вид белый снег – это не волк в овечьей шкуре, а тигр в шкуре ягненка". "Подходящие" склоны для лавин имеют крутизну 15-45 градусов. На более пологих склонах снег стекает постепенно, а на более крутых не задерживается. Лавинный лоток – желоб на склоне, по которым сходят лавины (как правило, они сходят по одному и тому же пути).

Участок горного склона и дна долины, на котором образуется, движется и останавливается лавина, называется лавиносбором. Вверху находится лавинный очаг – место зарождения, а ниже – русло и конус выноса лавины.(рис.1)

В зоне зарождения лавина набирает силу, захватывает первые порции снега со склона и быстро превращается в бурный поток, все сметающий на своем пути. В зоне транзита она несется она несется вниз по склону, все более наращивая массу, ломая кусты и деревья. Постепенно движение замедляется, массы снега нагромождаются в виде лавинного конуса выноса. Здесь формируется зона отложения лавины. В зоне отложения образуются снежные конусы толщиной от 5 до 30 м, а иногда и больше. Зимой 1910/11г. лавина с хребта Бзыке на Кавказе оставила в ущелье р. Белой завал толщиной в 100 м. Снег в нем стаивал несколько лет.

Большинство катастрофических лавин возникало после многодневных обильных снегопадов, перегружавших склоны. Уже при интенсивности снегопада 2 см/ч, длящемся до 10 часов подряд возникает лавинная опасность. Свежеотложенный снег нередко бывает несвязанным и сыпучим, как песок. Такой снег легко порождает лавины. Лавинная опасность многократно возрастает, когда снегопады сопровождаются ветром. При сильном ветре на поверхности снега формируется ветровая , или снежная, доска – пласт мелкозернистого снега большой плотности, который может достигать в толщину несколько десятков сантиметров. Обручев назвал такие лавины "сухими": "они срываются зимой после сильного снегопада без оттепели, когда надувы снега на гребнях и крутых склонах достигают такого размера, что сотрясение воздуха от порыва ветра, выстрела, даже громкого крика вызывает их отрыв. Последний очень облегчается, если свежий снег ложится на гладкую, схваченную после оттепели морозом поверхность старого снега. Эти лавины летят вниз и одновременно наполняют воздух снеговой пылью, образующей целую тучу."(2)(рис.3)

В отсутствии снегопадов снег постепенно "созревает" для порождения лавин. С течением времени снежная толща постепенно оседает, что приводит к ее уплотнению. Источниками лавинной опасности служат ослабленные слои, в которых формируются слабо связанные кристаллы глубинной изморози. Она-то и разъедает нижний слой снежного покрова, подвешивая верхнюю толщу.

Состояние снежного покрова резко изменяется, когда в нем появляется вода, которая значительно ослабляет прочность снега. При резком таянии или интенсивном дожде структура толщи быстро разрушается, и тогда формируются грандиозные "мокрые" лавины. Они сходят весной на обширных территориях, иногда захватывая весь снег, накопившийся за зиму. Их еще называют грунтовыми, потому что они движутся прямо по грунту и сдирают почвенный слой, камни, куски дерна, кусты и деревья. Это очень тяжелые лавины.

Снег, лежащий на склоне, приходит в движение под действием силы тяжести. До поры до времени силы сопротивления сдвигу (сцепление снега с нижними его слоями или грунтом и сила трения) удерживают снег на склоне. Кроме того, смещению пласта мешает снежный покров, расположенный ниже, и удерживает тот, который лежит выше. Снегопад или метель, перекристализация снежной пер толщи, появление в толще жидкой воды ведет к перераспределению сил, действующих на снег.

Снегопад перегружает склоны снегом, и силы, удерживающие снег не поспевают за нарастанием силы тяжести, стремящейся его сдвинуть. Перекристализация ослабляет отдельные горизонты, уменьшая удерживающие силы. Быстрое таяние снега из-за повышения температуры или промачивание снега дождем резко ослабляет связи между снежными зернами, тоже снижая действие удерживающих сил.

Чтобы лавина стронулась с места, ей нужен первый импульс. Таким спусковым механизмом выступают обильные снегопады или сильные метели, потепление, теплый дождь, срезание снега лыжами, вибрация от звуковой или ударной волны, землетрясения.

Лавины начинают свое движение или "из точки" (при нарушении устойчивости очень малого объема снега), или "от линии"( при нарушении устойчивости сразу значительного пласта снега). (рис.2). Чем снег рыхлее, тем меньше его надо для начала лавины. Движение начинается буквально с нескольких частиц. Лавина из снежной доски начинается с растрескивания снежного покрова. Узкая трещина быстро разрастается, от нее рождаются боковые расщелины, и вскоре снежная масса отрывается и несется вниз.

Длительное время лавину представляли в виде снежного кома, который летит вниз по склону и увеличивается за счет налипания новых порций снега (так изображали лавину почти все древние гравюры). Шаром лавину представляли вплоть до XIX в. Многообразие снежных лавин и многоликость форм ее движения затрудняли понимание физики лавин. Лавина относится к многокомпонентным потокам, т.к. состоит из снега, воздуха и твердых включений. Физика таких потоков очень сложна.

Формы движения лавины разнообразны. В ней могут катиться снежные катыши, скользить и вращаться снежные комья и обломки снежной доски, может течь, как вода, сплошная масса снега или подниматься в воздух снегопылевое облако. Разные виды движения дополняют друг друга, переходят один в другой на разных участках той же самой лавины. Фронт лавины движется быстрее ее основного тела из-за обрушения снежного покрова пред фронтом от удара лавины. Так в лавину включаются все новые порции снега, в то время как в хвостовой части скорости падают. На гребнях волн, возникающих на поверхности движущейся лавины, то и дело появляются каменные обломки, что говорит о сильном турбулентном перемешивании в теле лавины.

По мере выполаживания склона тело лавины замедляет свое движение. Тело лавины растекается по поверхности конуса. Останавливающийся снег быстро отвердевает, но продолжает еще некоторое время двигаться под напором хвостовой части лавины, пока лавина окончательно не успокоитсяя.

Скорость лавин меняется в пределах – от 115 до 180 км/ч, иногда достигая 400 км/ч.

Лавины обладают огромной ударной силой, легко разнося в щепы деревянные дома. Лобового удара не выдерживают и бетонные здания. Если лавина не может разрушить дом, она выдавливает двери и окна и заполняет снегом нижний этаж. Лавина не щадит ничего, что встречает на ее дороге. Она скручивает металлические мачты электропередачи, сбрасывает с дороги автомашины и трактора, превращает в груду металлолома паровозы и тепловозы (в 1910 году в Каскадных горах (США) в районе перевала Стивенс лавина обрушилась на пассажирский поезд и разнесла его в щепки. Погибло около 100 человек). Она засыпает дороги слоем многометрового плотного, как лед, снега. Она сносит сразу по много гектаров леса, не выдерживают и столетние деревья. (рис.4)

Особенно сильное ударное действие оказывают прыгающие лавины ( если на пути снежного обвала оказывается обрыв или крутой перегиб склона, лавина "прыгает" с него и некоторое время проносится по воздуху). В месте приземления лавины возникают ямы выбивания. В Новозеландских Альпах в подобных котловинах обнаружено 16 озер площадью от 200 до 50 тыс. м². Все они находятся у основания крутых лавинных лотков.

Чтобы правильно спроектировать противолавинные сооружения, надо измерить силу удара. Еще в 30-х годах в нашей стране для этого использовался буфер железнодорожного вагона с мощной пружиной, который закреплялся на пути лавины. Величина сжатия пружины при ударе фиксировалась металлическим стержнем. В Швейцарии на пути лавин устанавливали щит, с обратной стороны которого находился стальной заостренный стержень, а напротив него крепилась алюминиевая пластинка, в которую входил стержень под ударом лавины. Чем больше давление, тем сильнее вмятина. Сейчас применяют сложные приборы, позволяющие получить не только максимальное давление снега, но и его изменение в процессе удара. Данные показывают, что давление лавины бывает, как правило, от 5 до 50, хотя удар одной из лавин в Японии превысил 300. В таблице можно увидеть к каким разрушением приводит удар лавины разной силы:

Для характеристики лавинной опасности очень важно знать дальность выброса лавины, т.е. предельное расстояние которое может пройти лавина в данном лавиносборе. Дальность выброса колеблется от первых десятков метров до 10-20 км. Лавина Уаскаран в Перу прошла почти 17 км. Самая большая дальность в бывшем СССР зафиксирована в бассейне р. Кзылча на Тянь-Шане, лавина здесь прошла 6,5 км. В большинстве случаев в горах на территории нашей страны дальность выброса лавин составляет от 0,5 до 1,5 км.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов курсовой работы