Селевой поток
Селевой поток , также известный как оползень или грязевой поток , представляет собой форму массового загрязнения , включающего быстродвижущийся поток мусора и грязи , который превратился в жидкость из-за добавления воды. [1] Такие потоки могут двигаться со скоростью от 3 метров в минуту до 5 метров в секунду. [2] Селевые потоки содержат значительную долю глины, что делает их более жидкими, чем селевые потоки , что позволяет им распространяться дальше и преодолевать более низкие углы склона. Оба типа потока обычно представляют собой смеси частиц с широким диапазоном размеров, которые обычно сортируются по размеру при осаждении. [3]
Селевые потоки часто называют оползнями - термин, без разбора применяемый средствами массовой информации к различным массовым катастрофам. [4] Селевые потоки часто начинаются с оползней и превращаются в потоки, поскольку вода увлекается по пути потока; такие события часто называют грязевыми провалами . [5]
Другие типы селей включают лахары (с участием мелкозернистых пирокластических отложений на склонах вулканов) и йёкульхлаупс (прорывы из-под ледников или ледниковых шапок). [6]
Законодательное определение «оползня, связанного с наводнением», содержится в Законе США о национальном страховании от наводнений 1968 года с поправками, кодифицированными в разделе 42 USC, раздел 4001 и последующие.
Вызывание селей
[ редактировать ]
Сильные дожди, таяние снегов или высокий уровень грунтовых вод, протекающих через растрескавшуюся скальную породу, могут спровоцировать движение почвы или отложений в результате оползней , которые продолжаются в виде селей. Наводнения и селевые потоки могут также возникать, когда сильные дожди на склонах холмов или гор вызывают обширную эрозию и/или мобилизуют рыхлые отложения, расположенные в крутых горных каналах. в 2006 году Селевой поток Сидоарджо мог быть вызван несанкционированным бурением.
Точка, где мутный материал начинает течь, зависит от размера его зерен , содержания воды и уклона рельефа. Мелкозернистый материал, такой как грязь или песок, может быть мобилизован более мелкими потоками, чем крупный осадок или селевой поток. Более высокое содержание воды (более высокие осадки/сухопутный сток) также увеличивает вероятность возникновения селей. [7]
После формирования селевого потока более крупные наносы могут быть подхвачены потоком. Более крупные осадки, подхваченные потоком, часто образуют фронт селевой волны и вытесняются более мелкими осадками и водой, которая скапливается за крупнозернистым движущимся фронтом селевого потока. [8] Селевые потоки могут содержать множественные выбросы материала, поскольку поток размывает каналы и дестабилизирует прилегающие склоны холмов (потенциально порождая новые селевые потоки). [9] В горных условиях селевые потоки мобилизовали валуны диаметром 1–10 м. [10]
Некоторые широкие сели довольно вязкие и поэтому медленные; другие начинаются очень быстро и продолжаются лавинообразно . Они состоят не менее чем на 50% из ила и глинистых материалов и до 30% воды. Поскольку сели мобилизуют значительное количество наносов, селевые потоки имеют более высокую высоту потока, чем паводок с чистой водой при том же расходе воды. Кроме того, осадки в селе увеличивают зернистое трение внутри структуры потока по сравнению с паводками чистой воды, что увеличивает глубину потока при том же расходе воды. [11] Сложность прогнозирования количества и типа отложений, которые будут включены в селевой поток, значительно усложняет прогнозирование и проектирование структур для защиты от опасностей селей по сравнению с опасностями наводнений чистой воды.
Селевые потоки распространены даже на холмах вокруг Лос-Анджелеса , штат Калифорния, где они разрушили множество домов, построенных на склонах холмов без достаточной поддержки после того, как пожары уничтожили растительность, удерживающую землю.
14 декабря 1999 года в Варгасе , Венесуэла , сель, известный как «Трагедия Варгаса», существенно изменил более 60 километров (37 миль) береговой линии. Он был вызван проливными дождями и причинил ущерб, по оценкам, от 1,79 до 3,5 миллиардов долларов США, убил от 10 000 до 30 000 человек, вынудил 85 000 человек эвакуироваться и привел к полному разрушению инфраструктуры штата.
Селевые потоки и оползни
[ редактировать ]Оползень – более общий термин, чем сель. Это относится к разрушению под действием силы тяжести и последующему движению вниз по склону любых типов поверхностного движения почвы, камней или другого мусора. Этот термин включает в себя оползни, камнепады, потоки и оползни, а также другие категории на склонах холмов движений масс . [12] Они не обязательно должны быть такими же текучими, как сель.
Селевые потоки могут быть вызваны необычно сильными дождями или внезапной оттепелью. Они состоят в основном из грязи и воды, а также фрагментов камней и другого мусора, поэтому часто ведут себя как наводнения. Они могут снести дома с фундамента или закопать их за считанные минуты из-за невероятно сильных течений.
География селей
[ редактировать ]При возникновении селей ему присваиваются четыре названных участка: «основной уступ», при более крупных селях - «верхний и нижний шельф» и «носок». Основной уступ будет исходной зоной заражения, мысок — последней пораженной зоной. Верхние и нижние полки располагаются там, где на пути селевого потока имеется большой провал (из-за горного или естественного перепада). Селевой поток может иметь множество полочек.
Самый крупный зарегистрированный сель
[ редактировать ] | Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( Апрель 2015 г. ) |
Крупнейший в мире исторический субареал (на суше) оползень произошел во время извержения вулкана Сент-Хеленс в Каскадном горном хребте в штате Вашингтон , США, в 1980 году. [13] Объем вытесненного материала составил 2,8 км. 3 (0,67 куб. миль). [14] Прямо на пути огромного селя находилось озеро Духов . Обычно температура составляет 5 ° C (41 ° F), но лахар мгновенно поднял температуру почти до 38 ° C (100 ° F). Сегодня дно озера Спирит находится на высоте 100 футов (30 м) над первоначальной поверхностью, и его площадь в два с половиной раза больше, чем до извержения.
Самым крупным известным из всех доисторических оползней был огромный подводный оползень , который распался 60 000 лет назад и образовал самый длинный поток песка и грязи, когда-либо зарегистрированный на Земле. Массивный подводный поток преодолел 1500 км (930 миль) — расстояние от Лондона до Рима. [15] [16]
По объему самый крупный подводный оползень ( оползень Агульяс у берегов Южной Африки) произошел примерно 2,6 миллиона лет назад. Объем горки составил 20 000 км. 3 (4800 куб. миль). [17]
Области риска
[ редактировать ]Районами, наиболее подверженными риску возникновения опасных селевых потоков, являются:
- Районы, где лесные пожары или антропогенные изменения земли уничтожили растительность.
- Районы, где оползни случались ранее
- Крутые склоны и участки у подножия склонов или каньонов
- Откосы, переоборудованные для строительства зданий и дорог
- Каналы вдоль ручьев и рек
- Территории, куда поверхностный сток направляется
См. также
[ редактировать ]- Быстрая глина , также известная как глина Леда.
- Селевой поток Оцеола произошел в русле реки Уайт на горе Ренье.
Цитаты
[ редактировать ]- ^ Hungr, Leroueil & Picarelli 2014 , с. 185; Hungr, Leroueil & Picarelli 2013 , с. 28
- ^ Hungr, Leroueil & Picarelli 2014 , Таблица 2, со ссылкой на Cruden и Varnes, 1996.
- ^ Hungr, Leroueil & Picarelli 2014 , стр. 170, 185.
- ^ Hungr, Leroueil & Picarelli 2013 , с. 4
- ^ Hungr, Leroueil & Picarelli 2013 , §6.1 Провал в грязи; Hungr, Leroueil & Picarelli 2014 , с. 167
- ^ Hungr, Leroueil & Picarelli 2014 , с. 185
- ^ Айверсон, Рид и ЛаХусен 1997 .
- ^ Флетчер, Хунгр и Эванс 2002 .
- ^ Кин и др. 2013 .
- ^ Сток и Дитрих 2006 .
- ^ Кин, Стейли и Кэннон 2011 .
- ^ «Что такое оползень? – Геонаука Австралии» . Ga.gov.au. 15 мая 2014 года. Архивировано из оригинала 22 декабря 2015 года . Проверено 16 декабря 2015 г.
- ^ «Катастрофические оползни ХХ века – по всему миру» . Геологическая служба США .
- ^ «Какой был самый крупный оползень в США? В мире? | Геологическая служба США» .
- ^ «Огромный подводный оползень, произошедший 60 000 лет назад, вызвал самый длинный поток песка и грязи на Земле» . ScienceDaily . 2007 . Проверено 21 февраля 2021 г.
- ^ Таллинг и др. 2007 .
- ^ Дингл 1977 .
Ссылки
[ редактировать ]- Дингл, Р.В. (декабрь 1977 г.). «Анатомия падения большой подводной лодки на расколотой окраине континента (Юго-Восточная Африка)». Журнал Геологического общества . 134 (3): 293–310. Бибкод : 1977JGSoc.134..293D . дои : 10.1144/gsjgs.134.3.0293 . S2CID 129229469 .
- Флетчер, Лара; Хунгр, Олдрих; Эванс, SG (1 февраля 2002 г.). «Контрастное поведение двух крупных оползней в глине и иле». Канадский геотехнический журнал . 39 (1): 46–62. дои : 10.1139/t01-079 .
- Хунгр, Олдрих; Леруэй, Серж; Пикарелли, Лучано (1 апреля 2014 г.), «Классификация типов оползней Варнеса, обновление» , Landslides , 11 (2): 167–194, doi : 10.1007/s10346-013-0436-y , S2CID 38328696 , заархивировано из оригинал 27 июля 2014 г. , получено 16 июля 2014 г. Интернет-публикация 30 ноября 2013 г.
- Хунгр, Олдрих; Леруэй, Серж; Пикарелли, Лучано (4 января 2013 г.), Классификация типов оползней Варна, обновленная информация . Черновик книги Hungr, Leroueil & Picarelli, 2014 г. , с номерами страниц.
- Айверсон, РМ; Рид, Мэн; ЛаХусен, Р.Г. (май 1997 г.). «Селевая мобилизация от оползней». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 25 (1): 85–138. Бибкод : 1997AREPS..25...85I . дои : 10.1146/annurev.earth.25.1.85 .
- Кин, Джейсон В.; Маккой, Скотт В.; Такер, Грегори Э.; Стейли, Деннис М.; Коу, Джеффри А. (декабрь 2013 г.). «Селевые потоки, образуемые стоком: наблюдения и моделирование возникновения нагонов, величины и частоты: СЕЛЕВЫЕ ПОТОКИ, ОБРАЗОВАННЫЕ СТОКОМ». Журнал геофизических исследований: Поверхность Земли . 118 (4): 2190–2207. дои : 10.1002/jgrf.20148 . S2CID 130762677 .
- Кин, Джейсон В.; Стейли, Деннис М.; Кэннон, Сьюзен Х. (5 ноября 2011 г.). «Измерения на месте селевых потоков после пожара в южной Калифорнии: сравнение времени и величины 24 селевых потоков с условиями осадков и влажности почвы». Журнал геофизических исследований . 116 (Ф4): F04019. Бибкод : 2011JGRF..116.4019K . дои : 10.1029/2011JF002005 .
- Сток, Джей Ди; Дитрих, МЫ (1 сентября 2006 г.). «Эрозия крутых долин селями». Бюллетень Геологического общества Америки . 118 (9–10): 1125–1148. Бибкод : 2006GSAB..118.1125S . дои : 10.1130/B25902.1 .
- Таллинг, Пи Джей; Винн, РБ; Массон, генеральный директор; Френц, М.; Кронин, БТ; Шибель, Р.; Ахметжанов А.М.; Даллмайер-Тиссен, С.; Бенетти, С.; Уивер, СИЗ; Георгиопулу, А.; Цюльсдорф, К.; Эми, Луизиана (ноябрь 2007 г.). «Начало отложения подводного селевого потока вдали от первоначального гигантского оползня». Природа . 450 (7169): 541–544. Бибкод : 2007Natur.450..541T . дои : 10.1038/nature06313 . ПМИД 18033295 . S2CID 4373921 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Хунгр, Олдирх; Эванс, СГ; Бовис, МЮ; Хатчинсон, Дж. Н. (август 2001 г.), «Обзор классификации оползней потокового типа», Environmental & Engineering Geoscience , 7 (3): 221–238, Бибкод : 2001EEGeo...7..221H , doi : 10.2113 /gseegeosci.7.3.221 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
