Условия формирования селевых потоков

Широкое распространение сели имеют не во всех гор­ных районах, а только там, где происходит усиленное раз­рушение горных пород.

В СССР селевые явления наиболее сильно развиты на Кавказе и в горах Средней Азии. Эти горные страны испы­тали значительное поднятие в последнюю альпийскую эпоху горообразования, вызвав большое перемещение масс земной коры и затем сильное расчленение рельефа — по­явились высоко поднятые хребты с крутыми склонами и глубокими ущельями. И все это сопровождалось образо­ванием разломов, многочисленных трещин в горных масси­вах. По сей день такие горные районы испытывают боль­шую тектоническую подвижность: частые землетрясения, толчки, в результате чего по линиям разломов, словно в гигантских жерновах, происходит дробление пород. Во вновь образующиеся трещины попадают вода и воздух. Они способствуют более быстрому выветриванию пород, то есть разрушению под влиянием резкой смены дневных и ночных температур воздуха и поверхности земли, ат­мосферных осадков, находящихся в воздухе газов и т.д.

Коренные породы распадаются на отдельные мелкие обломки, затем на песок и глину.

Тектонические процессы совместно с процессами вы­ветривания создают в бассейнах рек огромное скопление рыхлого обломочного материала, одного из главных частей селевого потока — его твердой составляющей.

В формировании селей помимо продуктов выветрива­ния горных пород участвуют также речные отложения, выносы прежних селевых потоков и широко распростра­ненные в верховьях долины, вблизи ледников, слабоуплот­ненные моренные валы. Этот материал увлекается стреми­тельным селевым потоком и увеличивает его размеры и мощность.

Разрушение горных пород непременно сопровождается перемещением продуктов разрушения с мест их образования на более низкие уровни. Происходит это под дейст­вием сил тяжести благодаря обвалам, осыпям, оползням и т.п. Большую роль играют ветровая и водная эрозия, то есть сдувание и размыв почвы и горных пород. Вследствие эрозии на склонах образуются желоба, балки и т.п., по ко­торым продукты разрушения горных пород перемещаются вниз на дно долины. Естественно, что выветривание и процессы эрозии наиболее интенсивно протекают на уча­стках, разбитых тектоническими разломами, которые, как правило, сильно обводнены, а это еще в большей степе­ни способствует разрушению и переносу селевого материала. Если же массы рыхлого материала не будут систе­матически удаляться со склонов, коренные породы, при­крытые ими, окажутся изолированными от взаимодействия с окружающей средой и выветривание прекратится, то есть прекратится образование и накопление селевого материала.

Поперечный профиль приледниковой зоны долины

Чтобы сдвинуть с места эти массы, привести их в состояние движения и вовлечь в этот движущийся поток встречающиеся на пути другие рыхлые отложения, необхо­дим толчок. Толчком может явиться поверхностный сток воды (той дождевой, снеговой и прочей воды, которая сте­кает по поверхности склона или руслу), обладающий боль­шой скоростью и энергией. Такой поток может быть вы­зван сильным ливнем или прорывом водоема. Скорость же потока и его энергия особенно увеличиваются при большой крутизне склона.

Немаловажное значение в образовании селя имеет также предварительная «подготовка» — насыщение мате­риала влагой, придающее ему подвижность и содействую­щее его размыву.

В годы, когда лето бывает особенно жарким, большую роль в насыщении селевого материала водой играют и грунтовые воды, количество которых увеличивается в это время. Нередко можно тогда наблюдать, что даже на боль­шой высоте (до 4000 м и выше) ртутный столбик термо­метра в ночное время не опускается ниже 0°. А это зна­чит, что вода в слое рыхлых отложений, ранее скованных морозом (сезонно-мерзлотный слой), намного увеличива­ет подвижность грунта. Он превращается в вязкую, мед­ленно сползающую по склону массу, в которую легко про­валивается нога.

На Кавказе наибольшая опасность возникновения се­лей бывает в июле — августе, то есть когда во время наи­более бурного таяния ледников и снежников реки выносят до 50% своего годового стока. В это же время там выпада­ет достаточно много осадков, нередко ливневого характера.

Наибольшей мощностью отличаются сели, зародившие­ся в приледниковой зоне, где большие морены увлажня­ются за счет таяния ледника, снежников, а также погре­бенных под покровом морен мощных толщ так называемо­го мертвого льда. В результате этого моренный материал становится подвижным (особенно на скользящей поверх­ности погребенных льдов), неустойчивым к размывам, лег­ко может быть увлечен в селевой поток. Толчком для его образования часто является прорыв приледникового озе­ра. Селем подобного типа в августе 1940 г. было уничто­жено два альпинистских лагеря в долине Адыр-Су (Кав­каз) и вынесено около трех миллионов кубометров твердо­го материала. Как правило, сели из приледниковой зоны проходят в дневное время, в ясную солнечную погоду, так как их образование связано с высокими температура­ми воздуха. Они появляются в русле реки иногда внезап­но и идут стремительным валом высотой в несколько мет­ров. В погожий солнечный день у берега реки часто рас­полагаются отдыхающие, не подозревая о грозящей опас­ности.

Селевые потоки, вызванные интенсивными ливнями, проходят, как правило, ночью, так как в горах развитие грозовых облаков происходит обычно в конце дня и начи­нающееся вечером охлаждение дает толчок к выпадению сильного дождя. Прохождение селя ночью, а также воз­можность его внезапного появления сразу во многих мес­тах чрезвычайно увеличивают опасность.

В Средней Азии большинство селевых потоков возни­кают не летом, а в период с апреля по июнь, когда в зоне зарождения селей (2000-2500 м) происходит интенсив­ный подъем температуры, совпадающий с годовым макси­мумом осадков. С июня там наступает сухой период года. Однако высоко в горах, например в Тянь-Шане (выше 3000 м), осадков по-прежнему выпадает достаточно мно­го. Поэтому иногда бывает так, что при абсолютно безоб­лачном небе в нижнем или среднем течении реки появ­ляется селевой паводок. Это означает, что далеко в вер­ховьях реки прошел интенсивный ливень, образовавший сель.

Селевая активность во многом зависит от интенсивнос­ти разрушения горных пород и накопления селевого ма­териала, а это в свою очередь определяется сочетанием разнообразных природных условий: сейсмичностью района; составом слагающих его кристаллических либо осадочных пород, высотой и крутизной склонов и расположением их по отношению к странам света (экспозиция), степенью развитости растительно-почвенного покрова, температур­ным режимом и т.д. Способствуют разрушению современ­ные тектонические движения, которые сопровождаются частыми землетрясениями и толчками. Наибольшее коли­чество селевого материала дают легко размываемые песчано-глинистые отложения и сланцы, т.е. осадочные породы. В меньшей степени разрушаются кристаллические и изверженные породы.

Южные склоны разрушаются сильнее, чем северные, так как суточные колебания температур там больше и про­цесс выветривания идет быстрее.

Большое количество осадков, с одной стороны, способ­ствует разрушению горных пород, выветриванию и эрозии, но, с другой стороны, осадки благоприятствуют развитию растительно-почвенного покрова, укрепляющего грунт и уменьшающего скорость стекания воды по нему. На боль­ших высотах колебания температуры воздуха и почвы уве­личиваются, количество атмосферных осадков возрастает, растительность и почвы развиваются все слабее и даже со­всем исчезают. В связи с этим до определенной высоты процессы разрушения горных пород активно прогрессиру­ют. Наибольшее разрушение горных пород происходит на склонах Главного Кавказского хребта на высотах 2800-3500 м над уровнем моря. Тип селевого потока зависит от литологического состава горных пород. Не устойчивые к размыву породы, сильно измельчаясь, способствуют обра­зованию грязевых или грязекаменных селевых потоков. В районах, где преобладают кристаллические крупноглы­бовые породы, возникают водо-каменные потоки. В разных районах даже одной горной страны разрушение пород, а следовательно, селевая деятельность происходит по-разно­му. Так, например, на Большом Кавказе наибольшего раз­вития селевая деятельность достигает в восточной его ча­сти, где распространены осадочные породы, легко поддаю­щиеся разрушению, а климат сухой и континентальный, вследствие чего растительности на склонах очень мало. Возникающие иногда летом интенсивные ливни образуют здесь мощные, преимущественно грязевые или грязекаменные селевые потоки.

В западной части Большого Кавказа сели распростра­нены очень незначительно. Горы сложены там преиму­щественно устойчивыми к размыву кристаллическими и изверженными породами, а влажный климат благоприят­ствует развитию лесной растительности. Здесь преобладают водокаменные сели. Центральная, самая высокая часть Кавказа в природном отношении занимает промежуточное положение. Вследствие мощного оледенения здесь велики ледниковые отложения, питающие сели, а лесная ра­стительность занимает сравнительно с западной частью меньшую площадь. Селевая деятельность тут большая и принимает форму грязекаменных и водокаменных па­водков.

В горах Средней Азии условия образования селей несколько иные и скорее напоминают районы восточной части Большого Кавказа. Резкая континентальность кли­мата и слабое развитие почвенно-растительного покрова способствуют разрушению горных пород на крутых скло­нах и накоплению селевого материала. Однако возникно­вение селей летом сдерживается недостатком атмосферных осадков. Особой сухостью климата отличаются внутренние высокогорные районы и подветренные склоны хребтов.

Большое количество осадков выпадает на склонах окраинных хребтов.

Обильные, хотя и редкие ливни создают в этих районах благоприятные условия для селей. Большой селевой актив­ностью известны горные цепи Заилийского и Киргизского Алатау, склоны Ферганской долины, а также Гиссарский и Чаткальский хребты и некоторые другие.

По долинам рек и ручьев, где сели проходят более или менее часто, признаки селевой деятельности, отраженные в их рельефе, распознать нетрудно по оставшимся в пойме или на конусах выноса отложениям прежних селевых по­токов в виде валов, гряд и т.п. О недавно прошедшем селевом потоке свидетельствуют остатки грязи на валунах, отсутствие растительности на выносах. Легко определить селеопасную зону, к которой можно отнести пойму селеносного водотока, низкую надпойменную террасу, зали­ваемую высоким паводком, селевые конусы выноса со сле­дами свежих отложений и прилежащие к ним территории дна долины.

Имеются, однако, места в долинах без каких-либо за­метных признаков прохождения прежних селей. Их ис­пользуют под разбивку биваков, а иногда и для целых селений. Такие участки в периоды, благоприятные для селей, таят особенно большую опасность. Ими часто могут быть задернованные, поросшие мелким кустарником, а то и многолетним лесом старые конусы выноса или участки дна долины у их основания, а также ровные площадки у русл небольших и спокойных ручьев, вытекающих из глу­боких и узких балок или каньонов, и другие подобные места. Но если внимательно осмотреть склоны, видишь, что скалы над этими участками очень крутые и сильно разрушенные, с множеством крупных и мелких желобов, сходящихся к лавинным конусам или каньонам. Пока в этих пониженных местах склонов обломочного материала скопилось недостаточно много или не было необходимых условий, чтобы стронуть его с места и увлечь в бурный поток, он может лежать там в течение десятилетий.

Иногда в горах складываются особенно благоприятные для селей условия, например очень жаркое и дождливое лето, и селевые потоки появляются тогда даже в таких местах склонов и дна долины, где долгие годы их не было. Поэтому в такой период горовосходитель или турист дол­жен быть очень осторожным, особенно при выборе мест для разбивки биваков.

Вот пример.

Произошло это летом 1966 г. в долине Адыр-Су на Центральном Кавказе, невдалеке от массива Эльбруса. В июле осадков выпало значительно больше среднемесяч­ной нормы, а температура воздуха была настолько высо­кой, что и на высоких гребнях гор (более 4200 м) вместо снега шел дождь даже в ночное время. Многие крутые скалистые склоны оживились не прекращающимися в течение суток камнепадами. Уровень рек резко поднялся, а вода сильно потемнела.

По этим и ряду других признаков можно было бы определить, что надвигается селевая опасность.

В это время по долине проходили две группы тури­стов. Решив переждать непогоду, они остановились на бивак. Одна группа расположилась на краю крутого лавин­ного конуса выноса в небольшой березовой рощице, дру­гая — на огромном, почти плоском селевом выносе речки Суллукол-Су. Последняя вытекала из небольшой боковой долины, переходящей выше в узкий каньон. Почти по всей поверхности выноса, заваленной старыми и более мо­лодыми валунными грядами, рос густой сосновый лес. В этом лесу, невдалеке от русла речки, туристы поставили свои палатки. Места, выбранные для ночлега, казались им совершенно безопасными.

Начавшийся вечером 2 августа дождь к ночи усилился и перешел в сильный грозовой ливень с градом. Нарастаю­щий страшный грохот поднял всех туристов на ноги. Уви­дев, а скорее почувствовав, приближение опасности, они едва успели ее избежать, быстро покинув места своих но­чевок. Утром увидели, что мощный селевой поток, зародив­шись на осыпных склонах долины реки Суллукол-Су, за­топил узкую пойму, подняв уровень в речке на 5-6 м, а затем, устремившись вниз, вырвался на старый конус вы­носа. Здесь он, забив прежнее русло валунами, щебнем и песком, начал растекаться по поверхности конуса выноса, ломая и вырывая с корнем деревья. Среди поваленных деревьев встречались сосны толщиной до 30-50 см. Затем поток промыл себе новое русло шириной в несколько мет­ров и глубиной в два человеческих роста и устремился по нему. Новое русло реки проходило как раз по тому месту, где стояли палатки туристов.

На лавинный конус выноса, у которого остановилась первая группа, селевой поток из желоба вынес смешанные с водой обломки камней и щебня, завалив ими березовую рощу и прилежащий к ней участок дна долины.

Пойма Адыр-Су, главной реки долины, куда вливались многочисленные селевые потоки, вся заполнилась бурным водокаменным потоком, который залил местами надпой­менную террасу, возвышающую в нижнем течении реки на 4-6 м над дном долины. Проходившая по террасе до­рога была кое-где уничтожена или завалена крупными камнями.

В эту ночь селевые потоки сошли со склонов многих долин в Приэльбрусье, а также соседних горных районов. Большинство из них, однако, имело незначительные раз­меры. Они сходили по мелким балкам и желобам. Достигая плоского дна долины, они теряли энергию и растекались прямо у подножия склонов. Еще более мелкие селевые потоки, не имея постоянного русла, текли прямо по по­верхности дернового слоя, не размывая его и прокладывая путь по пониженным местам склона и дна долины. Ши­рина таких узких каменных языков порой была не более 1,5 м, а высота селевого вала, состоявшего из мелкообло­мочного материала, песка и суглинка, не превышала и полуметра.

Существование мелких селей опасно тем, что сходят они подчас в самых неожиданных местах на склонах гор, возникают гораздо чаще, чем крупные селевые потоки, кото­рые можно предвидеть по уже известным нам признакам. Особую осторожность в селеопасный период необходи­мо проявлять в приледниковой зоне, где много слабоуплот­ненных и не закрепленных растительностью морен, кото­рые легко размываются, оползают и т.п.

Схема селевого конуса р. Суллукол-Су

1. Крутые склоны (до 50-60°) выше лесо-луговой зоны в скально-осыпном поясе, где в желобах и на склонах имеется большое скопление рыхлообломочного материала.

В Центральной части Большого Кавказа селевые очаги находятся в пределах высот 2800-3500 м над уровнем моря. В горах Средней Азии их нижняя граница значи­тельно опускается.

2. Приледниковая зона в верховьях долин с большим распространением рыхлых моренных отложений, внутрен­них водоемов и песчаных (зандровых) полей на месте прежних приледниковых озер.

Область очагов формирования и зарождения селей в горных областях в последние годы расширяется в связи с тем, что многие ледники интенсивно отступают, освобож­дая значительную площадь на склонах и дне долин и оставляя мощные скопления моренного материала. Ранее прикрытые льдом и фирном, скальные породы на склонах подвергаются интенсивному разрушению, увеличивая ко­личество селевого материала.

Признаки непосредственного наступления селевой опасности в условиях жаркого лета

1. Резкое повышение уровня и увеличение мутности воды в реках.

2. Усиление шума реки от перекатывающихся по ее дну камней.

3. Отрыв и оползание дернины на крутых участках травяных склонов.

4. Начало оплывания и оползания грунта на рыхлых моренных грядах.

5. Насыщение дождевой и талой водой рыхлого мелко-обломочного материала, который на склонах приходит в подвижное состояние.

6. Появление (изредка) в скальных желобах и балках ранее не существовавших ключей.

7. Усиление камнепадов на скалистых склонах не только днем, но и ночью.

8. Выпадание жидких осадков на большой высоте в зоне вечного мороза, где обычно температура ниже 0°.

9. Интенсивный ливень после длительного дождливого периода.

10. Резкое увеличение уровня воды в нриледниковых озерах, подгруженных мореной (в период интенсивного таяния ледников).

Надо отдать должное Всесоюзному Совету спортивных обществ, благодаря усилиям которого в последнее время в арсенале альпинистов стали появляться шлямбуры, шлямбурные крючья, лесенки, зажимы. Но все это еще далеко от совершенства. Шлямбуры необходимо перетачивать, крючья тяжелы и несовершенны. А карабины по весу вполне подошли бы доброму молодцу прошлых веков вме­сто кистеня.

Необходимость создания новых видов альпинистского снаряжения очевидна. Спортсмены разных команд уже давно сами создают удобные, легкие и высококачественные модели альпинистской «кузницы», которые вызывают вос­хищение наших и зарубежных альпинистов.

Вот такие модели и должны послужить образцом для изготовления отечественного альпинистского снаряжения. Сюда относятся различные типы скальных крючьев и клиньев, вворачиваемые и забиваемые ледовые крючья, шлямбуры, молотки, шлямбурные крючья, лесенки, зажи­мы, примусы, площадки, каски и, очевидно, многие другие настоящие и будущие изобретения наших альпинистов.

Здесь мы хотим привести краткое описание и фотогра­фии некоторых образцов снаряжения, которые можно ре­комендовать для изготовления отдельным альпинистам, командам, а главное, нашей промышленности для массо­вого выпуска¹.

Деревянные клинья

Надо отметить, что опи­санные в статье образцы сна­ряжения не претендуют на оригинальность конструкции. Некоторые из них уже давно применяются зарубежными альпинистами, другие кон­струкции разработаны совет­скими спортсменами и в про­цессе испытаний были улуч­шены и модифицированы. Представленные ниже образ­цы снаряжения были созда­ны в результате обобщения многолетнего опыта спортив­ных восхождений и прошли серьезные и многократные испытания на различных маршрутах 5—6-й категории трудности (Восточный Уллу-тау, Кирпич, Даллар, Чатын и др.).

Прежде чем перейти к описанию отдельных образ­цов альпинистского снаряже­ния, вернемся еще раз к ана­логиям с другими видами спорта. Велосипедисты, например, имеют обычно несколь­ко различных машин и пользуются ими в соответствии с видом соревнований, погодой, состоянием маршрута и прочими особенностями своего спорта. Горнолыжники привозят на соревнования до пяти пар различных лыж, несколько комплектов палок, ботинок, пусковой одежды, не говоря уже о наборе мазей и горнолыжных очков. Ни у кого не вызывает сомнений необходимость пользо­ваться разнообразным снаряжением в зависимости от ус­ловий соревнований. Совсем по-другому обстоят дела в альпинизме.

В настоящее время для наших спортсменов выпускает­ся один тип молотков, два вида скальных крючьев, один вид ледовых крючьев, один вид карабинов. Этот список с преобладающей цифрой один можно было бы продолжить. Условия альпинистского восхождения чрезвычайно разнообразны, потому и ассортимент альпинистского снаряже­ния тоже должен быть весьма разнообразным. Опираясь на это основное и, как нам кажется, бесспорное положе­ние, рассмотрим отдельные виды металлического альпи­нистского снаряжения.

Карабины

Скальные крючья