Солифлюкция
Термин солифлюкция (от лат. solum — почва и fluctio — истечение) означает медленное передвижение почв и рыхлых грунтов (в основном пылеватого гранулометрического состава) под влиянием попеременного протаивания — промерзания и силы тяжести. Это движение происходит при естественной влажности, равной полной влагоемкости, и уклоне местности не менее 3°.
Солифлюкция наблюдается, главным образом, в областях развития мерзлых горных пород. Происходит при оттаивании льдонасыщенных грунтов, когда последние утрачивают структурные связи и переходят в вязко-пластичное состояние. Развивается при наличии подстилающего мерзлого субстрата, служащего водоупором и способствующего переувлажнению вышележащей толщи почвы, фунта.
Растительный покров (дернина) затрудняет развитие солифлюкции. С солиф-люкцией связано образование специфических форм рельефа (валов, гряд, солифлюкционных террас и др.).
Рис. 3.12. Солифлюкционные структуры (в разрезе)
Поражающими факторами являются:
- формирование бугров, волн рельефа;
- кинетическая энергия движущегося вязкого потока. Наиболее сильно от солифлюкции страдают автомобильные и
железные дороги, нефте- и газопроводы, а также городские коммунальные сети, уличное хозяйство городов.
Солифлюкция наблюдается в 60 городах России, на 6 % ее территории.
В настоящее время общий экономический ущерб от геокриологических процессов, представленных в основном термокарстом и солифлюкцией, составляет около 1 млрд. долл. США. В связи с потеплением климата этот ущерб может возрасти многократно.
Движение песков
Под движением песков понимают перенос значительных масс песка ветром достаточной скорости. Для этого необходимо наличие больших участков песчаной поверхности (пустыни, пляжи) и скоростей ветра, достаточных для поднятия песка в воздух. Движению песков способствуют продолжительные сильные ветра.
Поражающие факторы:
- заносы;
- разрушение инженерных сооружений; -завалы.
Наиболее сильно движение песков влияет на сельское хозяйство, жилищно-коммунальное хозяйство, эксплуатацию дорог. Для борьбы с движением песков применяют инженерные способы (защитные лесополосы, щитовые заграждения и т.п.).
Плывуны
Плывунами называются грунты, способные к переходу в разжиженное состояние при водонасыщении и перемещению в виде потоков. Плывуны характеризуются наличием участков мелкозернистых песков и пылеватых суглинков, содержащих органические вещества и находящихся в состоянии водонасыщения. Причиной плывунов является так называемая тиксотропность глинистых, лёссовых и супесчаных грунтов, под которой понимают переход коллоида из геля в золь при встряхивании. Обычно плывуны образуются при вибрациях, перемещениях, оттаивании. Плывунам способствует повышение влажности грунта.
Сопутствующие ОЯП: осадка и провалы грунта, оползни-потоки.
Нередко плывуны в сочетании с техногенными факторами приводят к катастрофическим оползням-потокам с человеческими жертвами и значительным разовым экономическим ущербом. Особенно значимо плывуны проявляются в области подземного строительства и эксплуатации коммуникаций.
Утечки вод, вибрации, оттаивание грунтов по техногенным причинам резко увеличивают частоту проявления плывуна. Колоссальный экономический ущерб нанес плывун, разрушивший и затопивший перегон метрополитена в Санкт-Петербурге в ноябре 1995 г. Устранение последствий заняло 9 лет и стоило несколько миллиардов рублей. В том же 1995 г. в Барнауле, Алтай, гигантский оползень, вызванный плывунами, привел к разрушению множества домов и гибели 9 человек.
Защитные меры по предотвращению плывунов и ликвидации их последствий отличаются высокой затратностью. Целесообразно избегать строительства в зоне плывунов, однако это простое соображение игнорируется еще на стадии проектирования. Так, в Санкт-Петербурге обсуждаются планы строительства так называемого Западного скоростного диаметра, стоимостью около 2 млрд. долл. США.
На центральном участке этой скоростной трассы с движением в 8 полос планируется строительство трехкилометрового туннеля вдоль Васильевского острова. Этот туннель должен пройти над плывуном, аналогичным тому, что вызвал аварию на линии метро 9 лет назад. Утечки вод из туннеля и повышенная вибрация могут привести к катастрофе.
Засуха почвенная
Почвенной засухой называют ситуацию, когда в течение вегетационного периода не менее 30 дней подряд запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-20 см составляют не более 10 мм. Почвенная засуха возникает при длительном периоде слабых осадков весной и летом при повышенных температурах. В результате иссякают запасы воды в почве.
Причиной такой ситуации является преобладание в атмосфере региона устойчивых антициклонов после длительного периода слабого накопления и повышенного расхода почвенной и подземной влаги. Обычно почвенной засухе предшествует малоснежная зима после сухой осени.
Сопутствующие ОЯП: суховеи, пожары.
Поражающие факторы:
- гибель посевов;
- разрушение сооружений.
История засух и их влияния на человечество пишется с древнейших лет. Некоторые исследователи считают, что гибель династического Египта была связана с почвенной засухой, которая продолжалась в дельте Нила более 100 лет. Катастрофические почвенные засухи, поражающие значительные территории, всегда сопровождались массовым голодом, гибелью значительного числа людей, домашнего скота.
Катастрофическая засуха в Поволжье в 1922 г. вошла в историю страны под названием «Голод в Поволжье», а образ голодающего из Поволжья стал нарицательным. Экономика целых стран могла быть отброшена на десятилетия назад. Сопутствующим явлением в таких случаях оказываются массовые миграции людей и животных, которые для сопредельных территорий сами по себе воспринимаются как стихийное и социальное бедствие.
Современная история насчитывает огромное количество засух на территориях рискового земледелия. Например, Китай в 2001 и 2003 гг. был поражен тяжелейшими почвенными засухами, которые охватили многие провинции Южного Китая и нанесли ущербы в миллиарды долларов США. Глобализация экономики принесла смягчение последствий катастрофических засух, отсутствие явлений массового голода. Однако экономика развивающихся стран и стран третьего мира весьма тяжело реагирует на катастрофические засухи.
Экономический ущерб от средних и малых по интенсивности почвенных засух обычно не оценивается на уровне стран, но он весьма сказывается на экономиках регионов, районов, отдельных хозяйств.
Почвенные засухи поражают около 24 % территории России. Катастрофические засухи случаются раз в несколько десятков лет. Экономический ущерб от катастрофических почвенных засух исчисляется сотнями миллионов долларов США. Примером может служить засуха 2004 г. в Курганской области, в ходе которой погиб урожай кормовых и зерновых на 350 тыс. га посевных площадей. Тяжелая ситуация сложилась с кормами для животноводства.
Был объявлен режим чрезвычайной ситуации (ЧС) и запрошена помощь в размере 1,5 млрд. руб. Предыдущая катастрофическая засуха в этом регионе наблюдалась в 1975 г., когда в качестве кормов для скота заготавливали болотные кочки, ветки и камыш. Свой вклад в формирование среднегодовых экономических ущербов вносят и средние по интенсивности почвенные засухи. Они приводят к уменьшению запланированных урожаев, колебаниям цен на продукты питания и т.п.
Долгосрочный прогноз почвенных засух представляет собой сложную задачу. Для борьбы с засухами используются организационные мероприятия (предупреждение, изменение сроков посевов, планирование) и инженерные методы (ирригация, дождевальные установки и т.п.).