Курсовик (559357), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

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.

Особые свойства имеют пылевые лавины – смесь сухого снега с воздухом очень маленькой плотности, сопровождающиеся облаком снежной пыли. Они обладают огромной скоростью и большой разрушительной силой. При неболшом изменении движения в пылевой лавине возникают ударные волны, создающие грохот и рев, сопровождающий лавину. Такие лавины способны двигать многотонные предметы. В Скалистых горах мощная пылевая лавина перенесла грузовик весом более 3 т и экскаваторный ковш весом более 1 т на 20 м в сторону и затем сбросила их в овраг.

Нередко лавины из сухого снега сопровождает не только снежно-пылевое облако, но и воздушная волна, которая производит разрушения вне зоны отложения основной массы лавинного снега. Так, в Швейцарских Альпах в 1,5 км от места остановки лавины воздушная волна выбила в домах оконные стекла. А в другом месте воздушная волна переместила на 80 м железнодорожный вагон, а 120-тонный электровоз бросила на здание вокзала. Особенно трагический случай произошел в Швейцарии в 1908 г. Небольшая лавина остановилась в нескольких метрах перед отелем, тем не менее здание было разрушено, крыша унесена на противоположный склон долины, а 12 человек, сидящих за столом лицом к лавине, были задушены резким перепадом давлений воздуха.

В настоящее время исследования лавин ведется в основном гидрометеослужбой. Особенно важны снеголавинные станции, в задачи которых входят метеорологические наблюдения, регулярные измерения толщины, плотности и физико-мехинических свойств снега, фиксация схода лавин. На таких станциях проводятся лабораторные исследования снега, описания лавин на избранных маршрутах, дается прогноз лавин на основе местных признаков и локальных связей с метеорологическими показателями. Снеголавинные станции раз в несколько дней передают бюллетени о лавинной опасности всем заинтересованным учреждениям. Такие станции существуют сейчас практически во всех горных массивах.

В последние годы все большую популярность приобретают лавинные школы. Задача их – познакомить с буйным нравом снежных лавин, обучить правилам поведения в лавиноопасных районах, передать опыт предсказания и предупреждения снежных лавин.

В США выходит газета "Лавины". В ней публикуется информация о лавинной обстановке, об исследованиях лавин, опыте предупреждения и борьбы с ними, дается реклама новых приборов и оборудования, рассказывается о лавинщиках и их работе. Также в ней сообщается о занятиях лавинных школ, которых в США и Канаде – около 20, о семинарах и симпозиумах по лавинной тематике.

В России также проводятся научные и практические семинары по лавинам. Однако регулярно действующие лавинные школы еще не созданы.

Неутешительная статистика катастрофических последствий лавин ставит на первое место задачу предупреждения и защиты от лавин. Еще в XV в. в Альпах стреляли из огнестрельного оружия, чтобы звуком выстрела вызвать падение снега. Сейчас обстрел лавиноопасных склонов – самый обычный способ борьбы с лавинами. Во многих местах оборудованы постоянные "огневые" позиции. Применяют полевые и зенитные пушки, минометы и гаубицы. Путем искуственного обстрела удается вызывать более мелкие лавины: " внизу громоздится конус выноса, теперь уже никому не угрожающая стотысячетонная масса лавинного снега. На километровой длины склоне опустели лотки и кулуары, чернеет грунт, голые камни – весь снег сорван вниз: уродливая, но милая сердцу лавинщика картина. У нас свои понятия о красоте: голый склон и груда лавинного конуса - вот воистину застывшая музыка!"(5)

Артиллерийские системы для стрельбы по лавинам должны быть легкими и мобильными, давать высокую точность и иметь дальность 2-3 км, мощный снаряд с небольшим количеством осколков, особую надежность. К сожалению, бывают случаи, когда снаряды перелетают на противоположный склон и до 1% выпущенных снарядов не разрывается. Все это ограничивает применение противолавинной артиллерии.

Иногда обстрел может сыграть роковую роль в сходе катастрофических лавин. Так случилось в швейцарском городке Цуоц в 1951 г. Склоны были перегружены снегом и было принято роковое решение – обстрелять окрестные горы. Первые же выстрелы вызвали движение снега, и вскоре сошла страшная лавина. Она смела артиллерийскую позицию и 32 дома в городке.

Все еще практикуется опасный способ подрезания снежного пласта лыжами, но известно немало случаев, когда лавина увлекала за собой лыжника, далеко не всегда оставляя его в живых. Иногда в зонах зарождения заранее закладывают мины, взрывая их в нужный момент по радио. В Киргизии помещали мощный заряд у подножия, так что взрывная волна распространяется вверх по склону и спускает неустойчивый снег. В последнее время начинают применять массовый сброс лавин ударными волнами, которые производят низколетящие сверхзвуковые самолеты.

Снежный покров на склоне можно закреплять с помощью снегозадерживающих щитов, заборов, сеток. В Швейцарии за последние сто лет поставлены сотни километров таких сооружений. В метелевых районах ставят высокие многорядные заборы, которые препятствуют формированию опасных скоплений снега вблизи снежных карнизов. В лавинных очагах расставляют особые снеговыдувающие щиты – кольктофели (два щита, совмещенные перпендикулярно друг другу). Дующий ветер обдувает их, образуя вокруг них воронки выдувания. Такой неровный снежный покров оказывается гораздо более прочным. Чтобы предотвратить подвижки снежного пласта, на склоне натягивают гибкие металлические сетки.

В средней части склона на пути лавины приходится строить мощные сооружения: клинья, бугры, надолбы. Их задача – уменьшить скорость лавины, разбить ее на части и затормозить. А для остановки лавины строят дамбы. Их располагают на излете лавины, когда ее энергии уже не хватает для преодоления препятствия. Иногда дамбу ставят так, чтобы она не останавливала лавину, а отклоняла ее, изменяя путь лавины. Для защиты мачт и опор линии электропередач применяют лавинорезы – клинообразные конструкции, которые рассекают несущийся снег, заставляя его обтекать сооружения. В Давосе есть церковь, построенная еще в XVI в. В 1602 г. она была снесена лавиной, но, восстановленная, уже больше не разрушалась, хотя ее не раз заносило лавинным снегом почти по крышу. Выручала форма задней стены, выстроенная клином в сторону лавинного лога.

Дороги в горах прокладываются так, чтобы они по возможности обходили лавиноопасные склоны. Иногда приходится прокладывать дорогу по склону, защищая ее с помощью лавинопропуска – бетонного лотка, направляющего лавину над дорогой или с помощью галереи, укрывающей дорогу от лавины. (рис.5,6)

В противоборствовании лавинам огромная роль принадлежит лесу. Там, где растет сплошной лес, состоящий из разных пород деревьев неодинакового возраста, он не дает образоваться лавинам. Снежный покров в лесу не создает сплошного пласта, а если снег и начинает скользить по склону, его давление принимают на себя стволы деревьев. Они гнутся, но держат снег, не дают ему начать опасное движение. Абсолютно надежен лес, когда его верхняя граница поднимается до зоны отрыва лавины. Если он разрушается лавиной, сгорает от лесного пожара, вырубается людьми, на его восстановление уходят десятилетия. А в этот промежуток случаются многоснежные зимы, и тогда лавины сходят туда, куда раньше не пускал их лес. Лесоразведение в горах чрезвычайно трудно. В безлесных районах часто идут лавины, и саженцы надо охранять, чтобы вырастить, защищая посадки земляными валами и дамбами, деревянными и металлическими заборами, столбами и надолбами. Это сложно и дорого, но все же во много раз дешевле строительства стационарных противолавинных сооружений. Защита лесом естественна, рациональна и надежна.

Оказавшись в лавине, человек почти не имеет шансов выбраться из нее в процессе движения, и очень скоро оказывается захороненным в лавинном снегу. Лавина убивает свою жертву с помощью холода, шока и удушья. Чаще всего случается именно удушье: во время движения в лавине снежная пыль забивает ноздри и горло, а иногда даже проникает в легкие; после остановки лавины твердеющий снег сдавливает грудную клетку и нарушает дыхание; плотный лавинный завал почти не вентилируется, и воздуха для дыхания очень скоро начинает недоставать; наконец, даже если человек в завале имеет некоторое пространство, вскоре на внутренней стороне снежной полости от дыхания появляется льдистая корочка, окончательно закупоривающая жертву. Оказавшись в снегу, человек лишен возможности сообщить о себе криком. Идущие из снега звуки наверх не выходят. Замурованная жертва слышит звуки шагов спасателей и все, что делается на поверхности снега, но ничем не может сообщить о себе.

Начиная с XIII в., в поисках стали использовать собак, даже вывели специальную породу сенбернаров, натренированных для работы в завалах лавинного снега. Хорошо обученная собака может обследовать участок завала в 1 га всего за пол часа. Она легко находит жертву на глубине 2-3 м, а при благоприятных условиях даже на глубине 5-6 м. Использование собак сильно затрудняется при влажном и загрязненном снеге, на большом морозе и при сильном ветре. В Альпах лавинные собаки проходят обучение в специальных школах. Они участвовали в 305 спасательных операциях и обнаружили 269 человек, но только 45 из них удалось вернуть к жизни, в остальных случаях было уже поздно.

Характеристики

Список файлов курсовой работы