способ предотвращения селя гляциального генезиса

Формула изобретения

1. Способ предотвращения селя гляциального генезиса, включающий создание канала через оградительный вал из гравийно-галечниково-валунного грунта для стока воды из приледникового прорывоопасного озера, подпитываемого талой водой из языка ледника, отличающийся тем, что канал для стока воды из приледникового прорывоопасного озера создают с боковой стороны от места примыкания оградительного вала к языку ледника глубиной до уровня воды в озере, после чего всю емкость озера полностью регулируемо заполняют местным гравийно-галечниково-валунным грунтом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что канал выполняют через оградительный вал, являющийся водоразделом, в русло соседнего неселеносного участка водотока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области водохозяйственного строительства и предупреждения опасных стихийных явлений и может быть использовано для предотвращения возникновения селя гляциального генезиса.

Известен способ предотвращения селя гляциального генезиса, включающий устройство траншейного водосброса (канала) через оградительный вал (озерную перемычку) приледникового прорывоопасного озера [1, с.7, табл.1; с.9, п.3.32].

Недостатком известного способа предотвращения селя гляциального генезиса является высокая вероятность возникновения катастрофических селей и паводков по руслу селеносной реки, обусловленная тем, что водосброс (траншейный) предназначен только для предотвращения перелива воды через верх оградительного вала. При этом глубина и объем воды в прорывоопасном озере имеют наибольшие значения, близкие к максимальным, а потому сохраняется высокая вероятность прорыва оградительного вала по нижеследующим причинам с последующим возникновением катастрофического селя гляциального генезиса:

- в результате механической суффозии грунта тела оградительного вала, насыщения ее водой и гидродинамического воздействия на нее фильтрационного потока;

- в результате более интенсивного разрушения и обвала языка (концевого участка) подпитывающего ледника, контактирующего с высоким уровнем воды озера, с выплеском части объема воды из озера поверх оградительного вала с размывом последней [2, с.73, 95, 105, 106 и др.; 3, с.42];

- в результате протаивания (термической эрозии) и всплытия «мертвых» погребенных льдов, формирующих тело озерной перемычки [2, с.95, 105 и др.; 3, с.42, 43];

- в результате прогрессирующего размыва дна (в глубину) и откосов (в ширину) траншейного водосброса (канала) в оградительном вале из-за увеличивающихся значений глубины и расхода переливающегося потока воды.

Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков (прототипом) является способ предотвращения селя гляциального генезиса, включающий создание канала через оградительный вал из гравийно-галечниково-валунного грунта для стока воды из приледникового прорывоопасного озера подпитывающегося талой водой из языка ледника [4].

Недостатком известного способа предотвращения селя гляциального генезиса является высокая вероятность возникновения катастрофических селей гляциального генезиса, обусловленная тем, что при сбросе воды через оградительный вал по каналу при значительных глубинах и объемах воды в прорывоопасном озере сохраняется реальная угроза прорыва оградительного вала по следующим причинам:

- в результате механической суффозии грунта тела оградительного вала, насыщения ее и гидродинамического воздействия на нее фильтрационного потока;

- в результате более интенсивного разрушения и обвала языка (концевого участка) ледника, контактирующего с более высоким уровнем воды озера, с выплеском части объема воды из озера поверх оградительного вала с размывом последней [2, с.73, 95, 105, 106; 3, c.42];

- в результате протаивания (термоэрозии) ледового тела и всплытия «мертвых» погребенных льдов, формирующих тело оградительного вала [2, с.73, 95, 105 и др.; 3, с.42, 43];

- в результате прогрессирующего размыва дна (в глубину) и откосов (в ширину) траншейного водосброса (канала) в оградительном вале из-за увеличивающихся значений глубины и расхода переливающегося потока воды.

При вышеуказанном прорыве (даже в неселеопасный период) оградительного вала приледникового прорывоопасного озера появляется высокая вероятность возникновения наиболее крупных типов селя гляциального генезиса [2, с.104].

Целью заявленного изобретения является предотвращение возникновения селя гляциального генезиса.

Поставленная цель достигается тем, что в способе предотвращения селя гляциального генезиса, включающем создание канала через оградительный вал из гравийно-галечниково-валунного грунта для стока воды из приледникового прорывоопасного озера, подпитываемого талой водой из языка ледника, канал для стока воды из приледникового прорывоопасного озера создают с боковой стороны от места примыкания оградительного вала к языку ледника глубиной до уровня воды в озере, после чего всю емкость озера полностью регулируемо заполняют местным гравийно-галечниково-валунным грунтом.

В предлагаемом способе канал создают через оградительный вал, являющийся водоразделом, в русло соседнего водотока.

Известен способ спуска воды из приледникового прорывоопасного озера, включающий создание канала через оградительный вал озера и водоема для складирования шлейфом на подводном склоне размываемый материал вала (см., например, [5]).

В известном способе канал создается в оградительном вале между озером и смежным с ним буферным водоемом при равных уровнях воды в них, при этом в последнем складируется шлейфом на подводном склоне размываемый материал вала.

В предлагаемом же способе предотвращения селя гляциального генезиса, включающем создание канала через оградительный вал из гравийно-галечниково-валунного грунта для стока воды из приледникового озера, подпитываемого талой водой из языка ледника, создание канала для стока воды из приледникового прорывоопасного озера с боковой стороны от места примыкания оградительного вала к языку ледника глубиной до уровня воды в озере и последующего полного регулируемого заполнения всей емкости озера местным гравийно-галечниково-валунным грунтом обеспечивает предотвращение селя гляциального генезиса за счет следующих факторов:

- полное заполнение всей емкости приледникового озера местным гравийно-галечниково-валунным грунтом устраняет наличие самой водной массы в прорывоопасном озере, то есть ликвидируется само озеро путем вытеснения ее воды местным грунтом;

- вытесняемая вода стекает из прорывоопасного озера по каналу, созданному с боковой стороны от места примыкания оградительного вала к языку ледника глубиной до уровня воды в озере;

- регулируемое заполнение емкости озера местным грунтом обеспечивает получение регулируемых расходов стекающей из озера воды в канале с неразмывающими скоростями;

- выполнение канала через оградительный вал, являющийся водоразделом, обеспечивает сток воды из прорывоопасного озера в русло соседнего неселеносного водотока.

Предлагаемый способ предотвращения селя гляциального генезиса осуществляют следующим образом. По данным аэрофото- и космических снимков, гидрологических обследований, натурных наблюдений и т.д. предварительно фиксируют приледниковые прорывоопасные озера. Затем экспедиционными исследованиями определяют основные параметры этих озер (максимальные глубины и объемы воды, площадь озера, типы оградительных валов - озерной перемычки, характер питания и т.д.). Это дает возможность оценить степень опасности возникновения катастрофического селя гляциального генезиса при прорыве озера. По результатам проведенной оценки принимают решение о предотвращении возникновения селя путем создания (землеройными механизмами, взрывом и т.д.) канала через оградительный вал из гравийно-галечниково-валунного фунта для стока воды из приледникового прорывоопасного озера, подпитываемого талой водой из языка ледника, с боковой стороны от места примыкания оградительного вала к языку ледника глубиной до уровня воды в озере и последующего полного регулируемого заполнения (землеройными механизмами) всей емкости озера местным грунтом. Создание канала с боковой стороны от места примыкания оградительного вала к языку ледника обеспечивает прямой плавный путь для стока талой воды от языка ледника к каналу при полном заполнении озера местным грунтом. Выполнение канала глубиной до уровня воды в озере предотвращает неконтролируемый самопроизвольный сброс воды из озера с возможным размывом оградительного вала и т.д. При этом обеспечивается регулируемый сток воды через канал за счет регулируемого заполнения емкости озера местным грунтом. Полное же регулируемое заполнение всей емкости приледникового озера местным гравийно-галечниково-валунным грунтом устраняет наличие самой водной массы в прорывоопасном озере, ликвидируя тем самым само озеро путем вытеснения ее воды местным грунтом.

Выполнение же канала через оградительный вал, являющийся водоразделом, позволяет сбрасывать вытесняемую из озера воду и талую воду из языка ледника в русло соседнего неселеносного участка водотока.

Предлагаемый способ предотвращения селя гляциального генезиса может быть в полном объеме использован на приледниковом прорывоопасном озере Башкара ущелья Адыл-су Кабардино-Балкарии.

Источники информации

1. СНиП 2.01.15-90. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения проектирования. М.: 1997, 32 с.

2. Сейнова И.Б., Золотарев Е.А. Ледники и сели Приэльбрусья (Эволюция оледенения и селевой активности). М.: Научный мир. 2001, 203 с.

3. Флейшман С.М. Сели. Л.: ГМИ, 1978, 312 с.

4. Перов В.Ф. Селевые явления. Терминологический словарь. М.: МГУ, 1996, 46 с.

5. Красницкий А.Г., Пальчук В.М. Способ гидравлического размыва перемычек. А.С. №1268663 A1, Е02В 3/00, 3/02, Бюл. №41, 07.11.86 г.