Методика проведения занятий по подготовке учащихся к действиям в ЧС природного характера

Сооружения для отвода лавин используются как средство противолавинной защиты в зоне транзита и отложения лавин. Используются в основном три вида сооружений — дамбы или стенки, лавинорезы и галереи. Отводящие дамбы и стенки останавливают лавины и направляют их в зону, где они не могут причинить ущерба (рис. 9). 

 

Рис. 2 Действие отводящей стенки

1- Лавина при  отсутствии стены

2- Отведенная лавина

 

Направляющие дамбы или стенки строятся параллельно направлению движения лавины, ограничивая ее движение в узком лотке; часто дамбы и стенки применяются в сочетании с галереями. Большинство их строится в виде земляных насыпей, но могут быть также стальные и бетонные стенки, габионы (специальные бетонные блоки) и ряжи[7].

Дамбы и стенки эффективны, когда речь идет о рыхлых лавинах, однако при защите от пылевой лавины они практически бесполезны. Отводящие дамбы могут эффективно применяться лишь там, где есть достаточно места, куда можно направить лавины, не рискуя причинить ущерба. Последнее обстоятельство часто ограничивает применение сооружений этого типа. Отвод масс снега должен осуществляться постепенно, в противном случае лавины будут перекрывать и засыпать сооружения. Установлено, что угол, а между направлением лавины и положением отражающего сооружения не должен превышать 20° в случае земляной насыпи и 30° в случае стенки. В противном случае эффективность лавиноотводящих сооружений резко уменьшается. 

Минимальная высота отводящего сооружения Нd может быть рассчитана исходя из формулы 1.

Нd=Нs+Нa+Нv (1)

где Нs— глубина снега, отложенного либо в результате снегопадов, либо за счет предыдущих лавин; Нa — высота потока «проецируемой» лавины; Нv = (Va sin а) ^ 2/2g; Va — средняя скорость «проецируемой» лавины (рис. 9).

Когда лавина наталкивается на отводящую стенку, на нее начинают действовать силы, обусловленные ударом и трением. Ударная нагрузка Рv действующая в направлении, перпендикулярном стенке, может быть рассчитана по формуле 2.

Pv = ρa (Va Sinα) 2 (2)

а сила трения на единицу площади поверхности Рi, действующая параллельно стенке, — по формуле 3.

Pi=μPv (3)

где ρa — плотность лавины, µ— коэффициент трения (скольжения), значение которого колеблется между 0,3 и 0,5.

 Лавинорезы обеспечивают эффективную защиту единичных объектов, таких как здания, опоры линий электропередач и канатных дорог. Они могут строиться из земли, бетона, стали, дерева и других материалов. Они размещаются непосредственно перед фронтальной частью объекта и направляют движущийся снег вокруг него. Лавинорезы могут быть конструктивно объединены с прочными клинообразными стенами, обращенными в сторону лавиноопасной зоны. Основания опорных мачт также можно снабжать выступами из земли или бетона. Высота лавинорезов и нагрузка, которую они должны выдерживать, могут определяться так же, как и соответствующие параметры, рассчитываемые при проектировании дамб и стенок (см. формулы 1-3).

Галереи, которые иногда называют «снежными навесами», представляют собой перекрытия, позволяющие пропустить лавину над защищаемым объектом.

Они в основном применяются на железных дорогах, автомагистралях; при проектировании зданий они иногда конструктивно включаются в них. Шерер отмечает высокую стоимость галерей, а также тот факт, что для их качественного проектирования необходимы надежные оценки как ширины лавины, так и нагрузок, которые будет испытывать сооружение под действием движущегося снега, когда на него действуют следующие силы (рис. 10)

 

Рис. 10 Силы, действующие на галерею.

1- движущая лавина; 2 – снег, отложенный предыдущими лавинами.

 

1) сила трения Ff, возникающая  при движении снега;

2) вертикально направленная  сила Fv, обусловленная весом движущегося  снега;

3) вертикально направленная  сила Fd, обусловленная весом отложенного  снега (в галереях, расположенных в зонах отложения лавин, давление, вызываемое этой нагрузкой, может приближаться к 60 кПа);

4) сила Fs возникающая за  счет действия нагрузки отложенного  снега на стенку галереи, и, возможно, ударные нагрузки лавин, начинающихся на противоположном склоне долины;

5) динамическая сила R, возникающая  вследствие отражения снега в  вертикальном направлении[7, 26].

Тормозящие сооружения.

Тормозящие сооружения, называемые также быками, лавин резами и стопорами, представляют собой искусственные препятс вия, расположенные в лавиносборе. Их функция заключается вз медлении движения или остановке лавины. Эти сооружения э фективны, когда речь идет о защите от мокрых лавин, однако п борьбе с пылевыми лавинами они бесполезны. Наиболее распрос раненным типом таких сооружений, достаточно экономичных эффективных, являются земляные холмы, высота которых обыч составляет 4 — 10 м, расположенные в два и более рядов. Из дргих типов таких сооружений можно отметить земляные и снежные дамбы, которые ставят перпендикулярно движению лавины. Эти дамбы останавливают лишь очень медленно движущиеся лавины, в то время как крупные лавины, движущиеся с большой скоростью, очень быстро их погребают[4].

Лучше всего ставить тормозящие сооружения на плоской поверхности близ конца зоны отложения лавины. Общее правило заключается в том, чтобы не строить тормозящие конструкции на склонах крутизной более 20º.

Причиной многих стихийных бедствий, связанных с лавинами, стало сведение лесов на обширных территориях, сопровождающее их заселение. В Европе при увеличении населения в горных районах леса часто сводились с целью расширения пастбищ. В Северной Америке обширные вырубки леса производились вблизи центров горнодобывающей промышленности с целью обеспечить последние строительными материалами. Интенсивные вырубки леса велись также вдоль железных дорог для очистки полосы отчуждения. С этих безлесных теперь склонов начали сходить лавины и там, где они никогда не наблюдались. 

Лес в зоне зарождения лавины препятствует ее возникновению. Причин здесь несколько: 

а) ветви деревьев поддерживают снежный покров и служат как бы якорем потенциальной лавины из снежной доски; 

б) метелевый перенос в лесу невелик; 

в) кроны деревьев задерживают снег, откуда он высвобождается постепенно, образуя на грунте устойчивый покров; 

г) лесной полог смягчает изменчивость энергообмена с поверхностью снега; при этом наблюдается тенденция к более равномерному распределению температуры в толще снега и к увеличению ее устойчивости. 

Эффективную защиту от лавин обеспечивают лишь достаточно густые леса — расстояние между молодыми деревьями не должно превышать 3 м. 

В транзитной зоне и в зоне отложений леса, вероятно, останавливают небольшие, медленно движущиеся лавины, однако они не могут препятствовать движению крупных лавин. Когда лавина ломает деревья и увлекает их за собой, ее масса и разрушительная сила увеличиваются. 

В потенциально лавиноопасных зонах лес следует охранять от пожаров. Планы лесозаготовок на крутых склонах следует тщательно изучать с точки зрения их возможного влияния на усиление лавинной опасности. Наиболее важной задачей является охрана лесов в потенциальных зонах зарождения лавин и на гребнях[2]. 

Крупная лавина сносит деревья со склонов. На этих территориях лес может быть возобновлен лишь с огромным трудом: следует соорудить временные снегоудерживающие конструкции, чтобы препятствовать сходу лавин до тех пор, пока деревья не вырастут достаточно, чтобы стать единственным фактором контроля лавин.

Предотвращение лавин и контроль их путем изменения свойств снежного покрова является более гибкой и, как правило, более дешевой мерой, чем изменение подстилающей поверхности. Однако это лишь временные меры, и их следует проводить в течение каждой зимы. Преимущества искусственного создания лавин заключаются в следующем. Во-первых, лавины могут сходить в удобное время, когда в лавиноопасных зонах нет людей — движение на дорогах блокировано, лыжные трассы закрыты и т. п. После того как лавина сошла, зона воздействия считается безопасной до тех пор, пока изменения погоды и снежного покрова не приведут к созданию лавиноопасных условий. Во-вторых, снег можно спускать в виде нескольких мелких лавин, а не одной крупной. При защите автомагистралей идеален спуск множества мелких лавин, которые не доходят до полотна дороги.

Искусственное создание лавин подрывом зарядов взрывчатых веществ (ВВ) — наиболее широко распространенный метод противолавинной защиты. Взрывчатые вещества наиболее эффективны для вызывания лавин, если их разместить в зоне зарождения лавины в период, когда напряжения в снежном покрове достигают критических значений, и прежде, чем неустойчивый снежный покров станет настолько глубоким, чтобы сформировалась крупная лавина[2].

Основным критерием эффективности контроля лавин с помощью взрывчатых веществ служит обнаружение неустойчивости снега путем ежедневной оценки лавинной опасности. Поскольку заряды ВВ наиболее эффективны для спуска лавин из сухой снежной доски, лучше всего применять их сразу же после снегопадов. Из-за плохой погоды, недоступности площадок, отказов оборудования и других причин заряды ВВ иногда применяют слишком поздно, так что в результате сходят крупные лавины. Поэтому взрывчатые вещества не всегда можно рекомендовать для защиты зданий и других сооружений.

Для размещения зарядов ВВ в лавине существует несколько способов.

Размещение зарядов вручную. Применяется в районах лыжных курортов, где зоны зарождения лавин легкодоступны. Заряд обычно состоит из 1 кг ВВ, обладающего высокой скоростью детонации, капсюля с огнепроводным шнуром и запала.

Корпусные заряды. Устанавливают в основании зоны зарождения лавин, например, на коротких склонах, примыкающих к дороге. Для того чтобы возникла ударная волна, которая распространится сквозь снег до грунта и высвободит снег в более высоких частях склона, может потребоваться заряд динамита весом в 20кг[4].

Артиллерия. Если зона зарождения лавины труднодоступна, но находится в зоне прямой видимости, лучше всего доставлять туда подрывной заряд при помощи артиллерийских систем. Успешно применяются для этих целей такие виды армейского вооружения, как мортиры, гаубицы, безоткатные орудия и базуки. Специально для лавинного контроля разработан аваланчер — лавинное ружье, в котором в качестве ракетного топлива используется сжатый газ. Меллор полагает, что выбор вида оружия зависит от дальности и точности его действия, стоимости, а также от правил техники безопасности[1].

Бомбардировка с вертолета. Заряды ВВ весом около 5 кг сбрасываются с вертолета в лавиноопасную зону. Этот способ особенно удобен в дешев там, где в течение одного полета можно контролировать несколько лавиносборов. Поскольку при этом обязательна хорошая погода, бомбометание с вертолета не может применяться, когда необходимо вызвать лавину во время снегопада.

Заблаговременно установленные заряды. Размещают в местах, которые недоступны зимой, и там, где невозможно использовать артиллерию. До наступления зимы заряды ВВ, каждый из которых отдельно может быть взорван по радио или при помощи проводных систем, устанавливаются в зоне зарождения лавин. Частое прокладывание лыжни на лавиноопасных склонах приводит либо к высвобождению мелких лавин, либо к увеличению прочности снежного покрова, что происходит в результате уплотнения снега. Уплотнение приводит к более тесному контакту снежных зерен, и это ускоряет процесс спекания и отвердевания снега. Высокопрочный снег, получающийся в результате этого процесса, более устойчив, чем естественный, даже когда он начинает таять[4].

Подрезка снежного пласта лыжниками для контроля лавинной опасности и предупреждения схода лавин эффективна только тогда, когда выполняется достаточно часто, так как уплотнение при этом ограничивается только поверхностными слоями. Слабый снег, лежащий в основании глубокого снежного покрова, не может быть стабилизирован таким способом. По причинам безопасности лыжников можно использовать только на коротких склонах с соблюдением крайних мер предосторожности[2]. 

В тех случаях, когда наличие слоев глубинной изморози приводит к частому сходу лавин, можно применять химикаты. Цель их применения — воспрепятствовать рекристаллизации снега и формированию глубинной изморози. Эксперименты показали, что если обработать поверхность грунта или первого снега бензальдегидом и н-гептаном, то это существенно замедлит процесс формирования глубинной изморози. Однако в настоящее время не имеется коммерческих химикатов, которые, с одной стороны, были бы экономичны и эффективны для контроля лавин, а с другой стороны, не приносили бы вреда растительному покрову и не загрязняли воды. 

 

2.2 Действие населения при угрозе, вовремя и после схода лавин

 

Лавина характеризуется значительной разрушительной силой снега, который надвигается, возникает внезапно, двигается со скоростью свыше 10 м/с, может достигать свыше 15 метров высотой. Лавина характеризуется быстрым, внезапным движением снега и (или) льда вниз по крутым склонам гор. Основная опасность снеговой лавины проявляется в виде непосредственного ударного действия на людей и на препятствия (сооружения, здания, системы жизнеобеспечения). Факторы опасности лавин: значительное количество травм и человеческих жертв; заваливание нежной массой и разрушение домов и сооружений, потенциально опасных объектов, дорог, мостов, инженерных сооружений, систем жизнеобеспечения; уничтожение лесных массивов и значительные убытки сельскому хозяйству[1].

Действия населения при угрозе, лавины.

1. Внимательно слушайте  информацию по телевизору и  радиоприемнику об обстановке, рекомендации  о порядке действий.

2. Сохраняйте спокойствие, предупредите соседей, окажите помощь  инвалидам, детям и людям преклонного  возраста.

3. Запомните, что от лавины можно спастись лишь избежав его. При наличии времени заблаговременно организовывается предупредительная эвакуация населения.

4. Подготовьте документы, одежду и соберите наиболее  необходимые и ценные вещи, небольшой  запас продуктов питания на  несколько дней, питьевую воду, медикаменты, карманный фонарик, приемник на батарейках.