Лимитирующие факторы в освоении гор

Сели возникают в сухих долинах, балках, оврагах или по долинам  горных рек, имеющих в верховьях значительные уклоны; они характеризуются резким подъемом уровня, волновым движением потока, кратковременностью действия (в среднем от одного до трех часов) и, соответственно, значительным разрушительным эффектом.

Непосредственными причинами зарождения селей служат ливни, интенсивное  таяние снега и льда, прорыв водоемов, моренных и завальных озер; реже - землетрясения и извержения. В последние годы к естественным причинам формирования селей добавились антропогенные факторы, т. е. те виды человеческой деятельности в горах, которые вызывают формирование селей или их активизацию; к таким факторам, в частности, относятся бессистемная вырубка лесов на горных склонах, деградация наземного и почвенного покрова нерегулируемым выпасом скота, неправильное размещение отвалов отработанной породы горнодобывающими предприятиями, взрывы горных пород при прокладке железных и автомобильных дорог и строительстве различных сооружений, пренебрежение правилами рекультивации земель после вскрышных работ в карьерах, переполнение водоемов и нерегулируемый сброс воды из ирригационных сооружений на горных склонах, изменение почвенно-расти-тельного покрова от повышенной загазованности воздуха отходами промышленных предприятий.

Способы борьбы с селевыми потоками весьма разнообразны:

• Возведение различных плотин для задержки твердого стока и пропуска смеси воды и мелких фракции пород,
• Каскада запруд для разрушения селевого потока и освобождения его от твердого материала,
• Подпорных стенок для укрепления откосов
• Нагорных стокоперехватывающих и водосборных канав для отвода стока в ближайшие водотоки.

Целями прогнозирования последствий  селей является оценка возможного ущерба от их действия, выяснение данных о  возможных объектах воздействия.

Прогнозирование селевых явлений  включает прогнозирование селей как в пространстве, так и во времени, а также прогнозирование значений их основных характеристик Основой прогнозирования являются сбор, систематизация и анализ многолетних данных о последствиях воздействия селей за все годы наблюдений, а также результаты прогноза селеопасных территорий и прогноза основных параметров селей, возникновение которых возможно в пределах рассматриваемого региона.

3. Лавины как лимитирующие природные факторы

Снежная лавина – быстрый сход снежных масс по горному склону, связанный с нарушением устойчивости их залегания.

Лавиноопасный период. Сходу снежных лавин подвержены практически все горные районы Казахстана, при этом преобладают лавины, связанные со снегопадами и оттепелями. Наиболее лавиноопасный период ноябрь – апрель, в высогорье октябрь – май.

Признаки лавинной опасности:

• Крупные снегопады зимой с приростом снежного покрова на 20–30 см.
• Продолжительные и глубокие похолодания или потепления в зимний период.
• Выпадение дождя на поверхность снега.
• Сильный ветер, образующий снежные карнизы и наддувы на крутых горных склонах и гребнях.
• Высота снежного покрова на горных склонах более 30–60 см.
• Вспучивание и проседание снежного покрова, возникновение трещин отрыва на горных склонах, появление на снежных склонах следов скатывания комков снега.
• Сейсмические колебания.

Каковы предупредительные меры и защита от этого вида стихии?

Отправляясь в горы, необходимо ознакомиться с картами лавинной опасности  и проконсультироваться со специалистами, постоянно следите за сообщениями  средств массовой информации об обстановке в горах.

Все подвижки скальных пород и глиняных масс предваряются различными сигналами: образование новых трещин и расщелин в почве; неожиданные трещины  во внутренних и внешних стенах, водопроводах, асфальте; падение камней; предвещающее беду появление новых  источников опасности или исчезновение уже существующих. Должное понимание этих знаков позволяет подготовить защиту для того, чтобы избежать или свести ущерб к минимуму. Работы на длительный период состоят в строительстве защитных сетей, искусственных туннелей, восстановлении растительного покрова.

Существует много разных способов прогнозирования лавинной опасности, но они громоздки и наукоемки. К более доступным можно отнести способы определения лавинной опасности, основанные на результатах наблюдения за скоростью выпадения снежного покрова. Скорость изменения снежного покрова измеряют с помощью метеорологических приборов или с помощью стационарных лавинных реек, устанавливаемых в очагах лавинной опасности вертикально и позволяющих с большого расстояния наблюдать за уровнем заснеженности потенциально опасных склонов. В случае, если в результате наблюдений определяется, что уровень снежного покрова достигает критической отметки, опасные склоны обстреливаются из специальных орудий с целью искусственной провокации маленьких лавин и недопущения схода глобальной лавины, способной повлечь за собой разрушения и человеческие жертвы.

4. Оползни как лимитирующие  природные факторы

Оползнями называется процесс скользящего  смещения слоев горной породы вниз под воздействием силы земного притяжения. Следует отметить, что данный процесс  проходит без опрокидывания тяжелых  масс породы. Оползни могут возникать  на каком-то определенном участке откоса или склона по причине нарушения  равновесности породы, который обычно вызывается либо изменением крутизны откоса или склона, либо подмывами водоносным слоем, либо выветриванием горной породы под воздействием атмосферным осадков. Вместе с тем причиной возникновения оползней может стать и человеческая деятельность: строительство и хозяйственная деятельность без учета геологической обстановки на местности, неправильное расположение дорожных выемок, излишний и обильный полив огородов или садов, которые находятся на склонах. Оползни бывают нескольких типов.

Например, на чрезмерно увлажненных  породах оползни принимают вид  потока. Часто встречаются оползни  в виде полуколец или обвалов. Это природное явление крайне губительно для сельскохозяйственных угодий, строительства, промышленных предприятий, населенных пунктов. Поэтому такую важную роль приобретает необходимость своевременного проведения инженерно-геологических изысканий, как меры профилактики оползней в местах строительства.

Для борьбы с оползнями применяются  как пассивные, так и активные способы. Пассивные способы борьбы в основном включают в себя профилактические мероприятия. К примеру, в хозяйственной  деятельности запрещено:

• Подрезать оползневые склоны;
• Проводить строительство непосредственно на склоне или на его бровке;
• Проводить горные или взрывные работы рядом с оползневой зоной;
• Уничтожать зеленые насаждения на склонах;
• Поливать земельные участки в оползневых зонах.

Что касается активных мер, то они  включают в себя целый комплекс инженерных сооружений и специальных мер  для закрепления породы на оползневом склоне или откосе. Вышеперечисленные  меры обычно разделяют на 4 вида:

• Работы по борьбе с процессами, которые могут вызвать оползни;
• Мероприятия по удержанию земляной массы, которая подвержена
• сползанию;
• Меры по увеличению сопротивляемости породы;
• Активный съем масс, подверженных оползням, до уровня устойчивой породы.

Таким образом, своевременное проведение изысканий под строительство  или иную хозяйственную деятельность, комплекс пассивных и активных мер  позволяют успешно противостоять  силе стихии под названием оползни.

5. Вулканы как лимитирующие природные факторы

Вулканами называются конусообразные или куполовидные возвышения над  каналами, трубками взрыва и трещинами  в земной коре, по которым извергаются  из недр газообразный продукты, лава, пепел, обломки горных парод. Проявления вулканизма представляют собой один из наиболее характерных и важных геологических  процессов, имеющих огромное значение в истории развития и формирования земной коры. Ни одна область на Земле будь то континент или океаническая впадина, складчатая область или платформа не сформировалась без участия вулканизма. Высокая практическая значимость этих явлений обусловило выбор темы курсовой работы.

Есть вулканы, которые извергались  в давно прошедшие времена. Некоторые  из них сохранили форму красивого  конуса. О деятельности их у людей  не сохранилось никаких сведений. Их называют потухшими. В древних  вулканических областях встречаются  глубоко разрушенные и размытые вулканы. В нашей стране такие  области Крым, Забайкалье и другие места.

Если подняться на вершину действующего вулкана во время его спокойного состояния, то можно увидеть кратер (по-гречески большая чаша) глубокую впадину с обрывистыми стенками, похожую на гигантскую чашу. Дно  кратера покрыто обломками крупных  и мелких камней, а из трещин на дне  и стенах кратера поднимаются  струи и газы пара. Иногда они  спокойно выходят из под камней и щелей, а иногда вырываются бурно со свистом и шипением. Кратер наполняют удушливые газы; поднимаясь вверх они образуют облачко на вершине вулкана. Месяцы и годы вулкан может спокойно куриться, пока не произойдет извержение. Этому событию часто предшествует землетрясение; слышится подземный гул, усиливается выделение паров и газов, сгущаются облака над вершиной вулкана.

Потом под давлением газов, вырывающихся из недр земли, дно кратера взрывается. На тысячи метров выбрасываются густые черные тучи газов и паров воды, смешенных с пеплом, погружая во мрак окрестность. Одновременно со взрывом из кратера летят куски раскаленных камней, образуя гигантские снопы искр. Из черных, густых туч на землю сыплется пепел, иногда выпадают ливневые дожди, образуя потоки грязи, скатывающейся по склонам и заливающие окрестности. Блеск молний непрерывно прорезывает мрак. Вулкан грохочет и дрожит, а по жерлу его поднимется раскаленная лава. Она бурлит, переливается через край кратера и устремляется огненным потоком по склонам вулкана, уничтожая все на своем пути.

При некоторых вулканических извержениях  лава не изливается. Извержение вулканов происходит также на дне морей  и океанов. Об этом узнают мореплаватели, когда внезапно видят столб пара над водой или плавающую на поверхности «каменную пену»  пемзу. Иногда суда наталкиваются на неожиданно проявившиеся мели, образованные новыми вулканами на дне моря. Со временем эти мели изверженные массы  размываются морскими волнами и  бесследно исчезают.

В настоящее время на земном шаре выявлено свыше 4 тыс. вулканов. К действующим  относят вулканы извергающиеся  и проявляющие сольфатарную активность (выделение горячих газов и  воды) за последние 3500 лет исторического  периода. На 1980 год их насчитывали 947. К потенциально действующим относятся  голоценовые вулканы, извергающиеся 3500–13500 лет назад. Их примерно 1343 шт.

К условно потухшим вулканам относят  не проявляющими активности в голоцене, но сохранившие свои внешние формы (возрастом моложе 100 тыс. лет).

Потухшие – вулканы существенно  переработанные эрозией, полуразрушенные, не проявляющие активности в течении последних 100 тыс. лет.

Основные способы борьбы с извержением вулканов:

• Охлаждение лавы водой;
• Сооружение искусственных каналов для отвода лавы и грязекаменных потоков;
• Сооружение защитных плотин;
• Своевременная эвакуация населения из опасных зон.

 Способ  Схуйлинга. Голландский профессор геологии предложил новый способ борьбы с извержениями – сбрасывать в жерло вулкана и на лавовые потоки куски доломита и известняка. Их разложение существенно остудит и замедлит поток. Новый способ может стать достойной заменой бетонным руслам, строящимся сейчас на случай извержения рядом с населенными пунктами.

Интерес к вулканам поддерживается вне зависимости от научно-технического прогресса. Прежде главной угрозой  считалась лава, сопутствующая любое  небольшое землетрясение, а кроме  того – облака пепла, покрывающие  все вокруг.

Работы последних лет расширили  влияние вулканов с ландшафта  местности до климатической картины  мира – извержения влияют на температуру  с помощью пепла, закрывающего солнце. Существуют даже гипотезы о грандиозных  извержениях так называемых супер вулканов, давших эффект «ядерной зимы» десятки тысяч лет назад.

Рулоф Дирк Схуйлинг из Университета Утрехта вернул обсуждение «с небес на землю», предложив оригинальный способ останавливать потоки лавы. Основа его метода – распространенный минерал доломит, разложение которого требует больших затрат энергии. Такие реакции в химии называются эндотермическими, а их продукты содержат больше «внутренней энергии», чем исходные вещества.