Лавины и лавинная безопасность

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Лавины

2. Причины возникновения

3. Классификация лавин

3.1 Типы лавин по морфологии снегосбора и особенностям пути движения

3.2 Типы лавин по состоянию снега и характеру движения

3.3 Типы лавин по причине возникновения

3.4 Международная морфологическая классификация лавин

3.5 Классификация рисков возникновения лавин

4. Исследования лавин

5. Меры воздействия на лавины

Заключение

Список используемой литературы

Введение

"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.

Актуальность изучения лавин не меняется на протяжении длительного периода существования человека. Всего на Земле лавиноопасные районы занимают около 6 % площади суши - 9253 тыс. кв. км. Для полного понимания сути лавин и их деятельности необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить типы лавин.

2. Выявить условия образования лавин, признаки лавинной опасности.

3. Определить пути защиты от лавин.

4. Уяснить их классификацию.

Для достижения этой цели потребовалось провести исследование с изучением специальной литературы о лавинах, и информации из Интернета. Результатом этой работы и стал предоставленный Вам реферат.

1. Лавины

Лавина (нем. Lawine, от позднелатинского labina - оползень) - масса снега, падающая или соскальзывающая со склонов гор. Снежные лавины могут представлять немалую опасность, вызывая человеческие жертвы (в частности, среди альпинистов, любителей горных лыж и сноубординга) и принося существенный ущерб имуществу. Лавины опасны для людей из-за своей массы (достигающей иногда нескольких сотен тонн), что приводит к асфиксии или смерти от шока в результате перелома костей, а также слабой или отсутствующей вовсе воздухопроницаемостью, из-за чего жертва погибает от недостатка кислорода. Помимо того, лавина может вовсе смести человека со склона, в результате чего тот может разбиться насмерть при падении с него. Если же снег, осыпавшийся с накрывшей пострадавшего лавины, попадёт пострадавшему в органы дыхания (в рот, в нос или ещё дальше), тот погибнет из-за невозможности дыхания. Дополнительно попавшему под лавину освободиться мешает слабая звукопроводность из-за того, что снег мягкий, и в результате спасатели могут не услышать крики человека из-под лавины. лавина классификация опасность защита

Лавинный очаг - это участок склона и его подножья, в пределах которого движется лавина. Каждый очаг состоит из 3 зон: зарождения (лавиносбор), транзита (лоток), остановки лавины (конус выноса). К лавинообразующим факторам относятся: высота старого снега, состояние подстилающей поверхности, прирост свежевыпавшего снега, плотность снега, интенсивность снегопада, оседание снежною покрова, метелевое перераспределение снежного покрова, температура воздуха и снежного покрова.

2. Причины возникновения

Лавины образуются при достаточном снегонакоплении и на безлесных склонах крутизной от 15 до 50°. При крутизне более 50° снег просто осыпается, и условия к образованию снежной массы не возникают. Оптимальные ситуации для возникновения лавин складываются на заснеженных склонах крутизной от 30 до 40°.

Там лавины сходят тогда, когда слой свежевыпавшего снега достигает 30 см, а для старого (лежалого) необходим покров толщиной 70 см.

Считается, что ровный травянистый склон крутизной более 20° лавиноопасен, если высота снега на нем превышает 30 см. С увеличением крутизны склонов возрастает вероятность образования лавин. Кустарниковая растительность не является препятствием для схода.

Наилучшим условием для начала движения снежной массы и набирания ею определенной скорости является длина открытого склона от 100 до 500 м.

Многое зависит и от интенсивности снегопада. Если за 2-3 дня выпадет 0,5 м снега, то это обычно не вызывает опасения, но если это же количество выпадет за 10-12 ч, то сход вполне возможен. В большинстве случаев интенсивность снегопада 2-3 см/ч близка к критической.

Немалое значение имеет и ветер. Так, при сильном ветре достаточно прироста в 10-15 см, как уже может возникнуть лавина. Средняя критическая скорость ветра равна примерно 7-8 м/с.

Одним из важнейших факторов, влияющих на образование снежных лавин, является температура. Зимой при относительно теплой погоде, когда температура близка к нулю, неустойчивость снежного покрова сильно увеличивается, но быстро проходит (либо сходят лавины, либо снег оседает). По мере понижения температуры периоды лавинной опасности становятся более длительными. Весной с потеплением возрастает вероятность схода мокрых лавин.

Поражающая способность различна. Лавина в 10 м 3 уже представляет опасность для человека и легкой техники. Крупные - в состоянии разрушить капитальные инженерные сооружения, образовать трудно- или непреодолимые завалы на транспортных трассах.

Скорость является одной из основных характеристик движущейся лавины. В отдельных случаях она может достигать 100 м/с.

Дальность выброса важна для оценки возможности поражения объектов, расположенных в лавиноопасных зонах. Различают максимальную дальность выброса и наиболее вероятную, или среднемноголетнюю. Наиболее вероятную дальность выброса определяют непосредственно на местности. Ее оценивают при необходимости размещения сооружений в зоне действия лавин на длительный период. Она совпадает с границей конуса выноса лавинного очага.

Повторяемость схода лавин является важной временной характеристикой лавинной деятельности. Различают среднемноголетнюю и внутригодовую повторяемость схода. Первая определяется как частота образования лавин в среднем за многолетний период. Внутригодовая повторяемость - это частота схода за зимний и весенний периоды. В отдельных районах лавины могут сходить по 15-20 раз в год.

Плотность лавинного снега является одним из важнейших физических параметров, от которого зависит сила удара снежной массы, трудозатраты на ее расчистку или возможность движения по ней. Она составляет для лавин из. сухого снега 200-400 кг/м³ для мокрого - 300-800 кг/м³.

Важным параметром, особенно при организации и проведении аварийно-спасательных работ служит высота лавинного потока, чаще всего достигающего 10-15 м.

Потенциальный период лавинообразования - это интервал времени между сходами первых и последних лавин. Эта характеристика обязательно учитывается при планировании режима деятельности людей на опасной территории. Необходимо также знать количество и площадь лавинных очагов, сроки начала и окончания лавиноопасного периода. В каждом районе эти параметры различны.

3. Классификация лавин

Существует несколько классификаций лавин:

· типы лавин по морфологии снегосбора и особенностям пути движения;

· типы лавин по состоянию снега и характеру движения;

· типы лавин по причине возникновения;

· международная морфологическая классификация лавин;

· классификация рисков возникновения лавин.

3.1 Типы лавин по морфологии снегосбора и особенностям пути движения

Осов - соскользнувший широким фронтом снег вне фиксированного русла. При осове нижележащий снег задерживает движение сползающих масс, и они довольно скоро останавливаются, не успевая разогнаться. В этом случае снег может перемещаться всего на несколько метров, поэтому считается, что осовы не опасны. Но это как повезет. Известный горный проводник Сепп Курц погиб 10 февраля 1951 года около собственного дома в снежном оползне длиной всего в шесть и шириной в четыре метра, а толщина снежного покрова равнялась вообще 24 сантиметрам.

Лотковая лавина - это перемещение снега по строго фиксированным руслам. В этом случае скорость движения и сила лавины значительно возрастают. Они более опасны, но и более очевидны. У подножья склона образуется лавинный конус.

Прыгающие лавины: если канал стока, по которому движется снег, имеет отвесные участки, то свободное падение снежных масс приобретает огромную скорость. Лавины из рыхлого пушистого свежего снега, выпавшего в морозную погоду, могут мчаться со скоростью до 250-300 км/час. Чаще всего такие лавины возникают непосредственно во время снегопада или сразу же после него.

3.2 Типы лавин по состоянию снега и характеру движения

Из сухого снега. Пылевая - при движении снежного пласта его обломки могут разрушаться и формировать пылевое облако. Скорость лавины 150-250 км/час. Этот тип лавин наиболее разрушителен и опасен для человека.

Из сухого снега. Снежная плита - пласт мелкозернистого снега или метелевого снега плотностью 250-400 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.

3.3 Типы лавин по причине возникновения

Лавины из сухого свежевыпавшего снега - во время снегопада формируется слой свежевыпавшего снега, состоящий из снежных кристаллов, образованных в атмосфере, плотностью 50-200 кг/м³. Устойчивость такого снега на склоне зависит от скорости прироста его высоты и силы сцепления с почвой или от контакта раннее отложившимся снегом.

Лавины метелевого снега - образуются путем перераспределения снежного покрова в результате метелевого переноса снега. Переносимый ветром снег отлагается в отрицательных формах рельефа и на подветренных склонах. Скорость формирования слоя метелевого снега на склоне зависит от направления и интенсивности снегопереноса и профиля земной поверхности.

Лавины вызванные метаморфизмом (изменения форм, размеров, количества кристаллов льда и связей между ними) - образуются в результате перекристаллизации снега, определяющей появление разрыхленных слоев и прослоек в снежном покрове.

Лавины температурного сокращения снега - связаны с напряжениями, возникающими в результате изменения линейных размеров снежного поля под воздействием изменения температуры.

Инсоляционные лавины - образуются в результате поглощения солнечной энергии снежным покровом. Объемы и скорость таких лавин невелики.

Адвекционные лавины - образуются в результате адвекции (прихода) теплых и влажных масс воздуха. Талая и дождевая вода, просачиваясь в снежный покров, разрушает связи слоев в результате таяния снега в контактных и припочвенных зонах (фото).

Смешаные (Адвекционно-инсоляционные) лавины - возникают, когда таяние снежного покрова обусловлено повышением температуры воздуха в результате адвекции (прихода) теплых и влажных масс воздуха в сочетании с проникновением солнечной энергии в снежную толщу.

3.4 Международная морфологическая классификация лавин

Рабочей группой по классификации лавин, в целях единообразного применения, разработана Международная морфологическая классификация лавин.

Таблица 1

В настоящее время для описания и систематизации характеристик лавин и при прогнозировании лавинной опасности применяются международные морфологические и генетические классификации.

Международная морфологическая классификация лавин (табл. 1) позволяет передавать информацию о лавинах в закодированном виде, где символы для критериев даются в виде: заглавных букв (A, B, C, D, E, F, G, H), а символы для характеристик - в виде цифр. Кроме цифровых символов (1-5) предлагается использовать цифры: 0-когда нет сведений о характеристике, 7 или 8 - для смешанных характеристик и 9 - для отсылки к специальному замечанию. Например, код АЗ В 2 С 1 D9 Е 1 F4 G1 Н 4 обозначает, что лавина образовалась из мягкой снежной плиты в результате отрыва в новом снежном покрове, лавина из сухого снега двигалась по лотку и образовала воздушную волну (9 отсылает к специальному замечанию, уточняющему характеристику пути движения лавины), отложения лавины мелкокомковатые, сухие, содержащие ветки деревьев.

3.5 Классификация рисков возникновения лавин

В Европейских странах с 1993 года действует система классификации рисков возникновения лавин, обозначаемых соответствующими флагами, вывешиваемыми, в частности, в местах скопления людей на горнолыжных курортах (такая классификация применяется и в Казахстане):

Таблица 2. Классификации рисков возникновения лавин

4. Исследования лавин

В мире большое внимание уделяется изучению лавин, ведь от этого зависят человеческие жизни. Крупнейшие центры изучения лавин находятся в следующих странах: в Швейцарии действует Швейцарский федеральный институт по исследованию снега и лавин (WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF). Во Франции действует Национальная ассоциация по исследованию снега и лавин (Association Nationale pour l'Etude de la Neige et des Avalanches). В США действует Американская лавинная ассоциация (American Avalanche Association). В Италии - Лавинная служба Италии (Servizio Valanche Italiano).

Поскольку многие лавины несут в себе значительное количество обломков горных пород, они оказывают сильное воздействие на геологическое развитие земной поверхности.

Повторяющиеся лавины переносят большое количество неотобранных обломков горных пород к подножию склона и способствуют эрозии. Лавины возникают на склонах любой крутизны, однако наиболее крупные лавины образуются при углах склона от 25 до 40°.

Лавины наиболее вероятны на очень крутых склонах, но здесь вступает в действие и некий компенсационный эффект: на склонах, крутизна которых больше 45°, накапливается мало снега, так как он непрерывно соскальзывает с них во время метелей. Таким образом, для очень крутых склонов массивные снежные лавины не характерны.

Анализ лавины или ее механизма зависит, как и в случае оползней, от установления свойств материала в том месте, где лавина возникает. Однако в изучении лавин имеются некоторые специфические сложности. Такие исследования оказываются более трудными, так как все свойства: плотность снега, его сопротивление сдвигу и глубина покрова - очень быстро меняются во времени. Очень мешают определению свойств снега его мягкость и чувствительность к изменениям температуры. Если же удается взять образцы снега, то трудно доставить их в лабораторию, сохранив те свойства, которыми он обладал in situ, так как для этого надо поддерживать те же условия температуры и давления водяного пара. Эти условия необходимо определить прежде всего, но правильно измерить температуру на разных глубинах снежного покрова нелегко. Тепловое равновесие в снеге зависит от температуры воздуха и температуры грунта, от скорости ветра и от условий теплового излучения у поверхности снежного покрова. Кроме как при специальных научных исследованиях температура снега обычно не измеряется; не проводят и лабораторных испытаний.

При полевых работах пытаются определить на склоне возможно большее число параметров, характеризующих свойства снега. Для этой цели используют разнообразные приспособления, в том числе трубы для отбора образцов и инструменты для испытания на проникание, дающие сведения о плотности снега и его прочности на сдвиг. По отношению к снегу трудно, конечно, провести испытание на сдвиг, такое же, как для грунтов. Поэтому нельзя с уверенностью определить количественное воздействие различных переменных на прочность снега, и анализ возможности срыва в лавиноопасных областях в меньшей степени, чем в случае оползней, базируется на учете действующих сил. Вместо этого главное внимание уделяется количественным зависимостям, установленным между метеорологическими условиями и глубиной снежного покрова, а также особым причинам, вызывающим различные типы лавин. Опасность возникновения лавины оценивается путем сравнения условий данного снегопада с условиями, приводившими к образованию лавин на том же склоне в прошлом.

Например, снег, выпадающий на крутой склон горы при низкой температуре и почти полном безветрии, будет легко ссыпаться вниз (как песок); в тех же случаях, но при более сильном ветре, снег становится более компактным и приобретает некоторую связность, так что в конце концов может возникнуть пластинообразная лавина сухого снега (сухой осов). Когда снег накапливается быстро при сравнительно высокой температуре на склоне, поверхность которого покрыта слоем наста (ледяной коркой, образующейся из тающего и снова замерзающего снега), возникает обстановка, чреватая угрозой мокрой пластинообразной лавины (мокрого осова). Ввиду местных особенностей для прогноза лавинной опасности в каждом районе требуется некоторый опыт учета метеорологических условий и характера склона.

Помимо всех этих трудностей, необходимо учитывать еще одно соображение: изучение возможности возникновения лавин на том или ином склоне представляет собой опасность для исследователя, так как пока необходимые свойства снега приходится измерять на месте. Снег может прийти в движение как раз во время таких измерений.

5. Меры воздействия на лавины

Имеются способы как пассивной, так и активной защиты от лавин. В зоне отрыва возникновению лавины можно помешать использованием отражателей ветра и снегозащитных щитов, которые воздействуют на оседание снега на подветренных склонах; отрыв масс можно предотвратить, соорудив подпорные стальные или бетонные стены, которые создадут уравновешивающее усилие. Террасы и разрушающие барьеры, сооружаемые на склонах, могут замедлить движение снега или отклонить лавину.

Пассивные меры противолавинной защиты направлены на удержание снега на склоне и недопущение схода лавин либо на направление сошедших лавин в безопасном направлении. К таким мерам относится возведение на склонах противолавинных барьеров, лотков, лавинорезов и дамб. На линейных объектах, таких как автомобильные или железные дороги, сооружают лавинозащитные галереи.

Активный способ воздействия на лавины состоит в их искусственном провоцировании в заранее выбранное время и при соблюдении мер безопасности, с тем, чтобы они не возникли естественным путем и не были неожиданными. В мировых горнолыжных центрах имеются постоянные патрули лавинной опасности, которые следят за состоянием склонов и погодными условиями. Вместо того чтобы удалять лыжников и скалолазов со склонов в периоды опасности, используется практика намеренного вызова лавин в то время, когда склоны свободны; тем самым опасность удается ликвидировать.

Заключение

Таким образом, можно сделать вывод: прогноз лавинной опасности является частью комплекса мероприятий, направленных на защиту от лавин населения и хозяйственных объектов в горных районах. Принятое в гляциологии определение "прогноз схода лавин" (прогноз лавинной опасности) подразумевает предсказание периода лавинной опасности, времени и масштабов схода лавин. Применение прогноза для обеспечения безопасности жизнедеятельности обусловливается определенными условиями и требует создания информационно-методической базы.

Соблюдение правил техники безопасности при посещении гор является одним из главных требований защищающих людей от этого грозного стихийного явления.

Список используемой литературы

1. Божинский А.Н., Лосев К.С. Основы лавиноведения. - Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 280 с.

2. Гвоздецкий Н. А., Голубчиков Ю.Н. Горы. - М.: Мысль, 1987. 400 с.

3. География лавин. - М.: Изд-во МГУ, 1992, 334 с.

4. Долгушин Л.Д., Осипова Г.Б. Ледники. - М.: Мысль, 1989. 448 с.

5. Кадастр лавин СССР. - Л. Гидрометеоиздат. Т. 15, 16. 1986, 1988, 1991.

6. Лавиноопасные районы Советского Союза. М., 1970. 199 с.

7. Трошкина Е.С. Лавинный режим горных территорий СССР. М.: Изд-во ВИНИТИ, 1992. -196 с.

8. Котляков В.М. Мир снега и льда. М.: Наука,1994.

9. Обручев В.А. Занимательная геология М.: изд-во Академии наук СССР, 1961.

10. Энциклопедия для детей: География. М.: Аванта+, 1997.

11. Энциклопедия для детей: Геология. М.: Аванта+, 1995.

Размещено на Allbest.ru