Гидросфера: Опасные процессы и явления (Dec 2019)

ОЦЕНКА ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СЕЛЕВОГО ПОТОКА ПО ВИДЕОМАТЕРИАЛАМ

  • Dariia P. Sokolova,
  • Viktoriia A. Kurovskaia,
  • Andrey A. Ostashov,
  • Nikolay A. Kazakov

DOI
https://doi.org/10.34753/HS.2019.1.1.003
Journal volume & issue
Vol. 1, no. 1

Abstract

Read online

Для проектирования сооружений противоселевой защиты необходимо знать значения таких характеристик селя, как скорость потока и давление селевой массы на преграду. Определение этих характеристик часто вызывает трудности из-за того, что сель – достаточно редкое событие и постоянные наблюдения за ними ведутся на селестоковых станциях, которых во всем мире немного. В настоящее время в интернете появилось большое количество видеосъемок, на которых запечатлен сход селевого потока. Такой материал можно использовать для получения не только качественных, но и количественных характеристик селевого потока. В тех случаях, когда имеется возможность определить на видео масштаб и конкретное место схода селя, определение его скорости и других характеристик составляет выполнимую задачу. В статье представлена попытка количественной оценки скорости селевого потока по материалам видеосъемки с последующим сравнением полученных результатов со значениями, рассчитанными по различным методикам. В качестве объекта нашего исследования был выбран селевой поток, сошедший в Австрии, г. Фирген 4 августа 2012 года. Съемка производилась с нескольких ракурсов, что позволило выбрать участок канала, на котором оказалось возможным произвести измерение скорости движения серии селевых волн. Расчет скорости селевого потока и давления на препятствие производился по методикам разных исследователей. Измеренные на видеоролике скорости селевых волн на разных участках составили: минимальная – 7,4 м/с, максимальная – 10 м/с. Различия между рассчитанными по разным методикам и измеренными по видео значениями составляют от 0,1 м/с до 4,8 м/с. Кроме этого, были проведены расчеты расхода селевого потока и плотности селевой массы. Нами использовалась модель транспортно-сдвигового селевого процесса, разработанная Ю.Б. Виноградовым. При сравнении полученных значений с результатами австрийских коллег было выявлено, что значения характеристик похожи, но разброс значений по данной модели меньше. Литература Виноградов Ю.Б. Этюды о селевых потоках. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 144 с. Голубцов В.В. О гидравлическом сопротивлении и формуле для расчета средней скорости течения горных рек // Труды КазНИГМИ. 1969. Вып. 33. С. 30-41. Гонор А.Л., Пик-Пичак Е.Г. Численное моделирование удара снежной лавины по твердой стенке // Известия Академии наук СССР. Механика жидкости и газа. 1983. № 6. С. 86–91. Казаков Н.А. Волновая динамика селей // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2001. № 2. С. 158-164. Молжигитов С.К. Оценка ударной нагрузки селевого потока на поперечную жесткую преграду // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 3 (часть 1). С. 16-20. Срибный М.Ф. Формула средней скорости течения рек и их гидравлическая классификация по сопротивлению движению // Исследования и комплексное использование водных ресурсов. М.: Изд-во АН СССР, 1960. С. 204-220. Aulitzky Н. The debris flows of Austria // Bulletin of the International Association of Engineering Geology (Bulletin de l'Association Internationale de Géologie de l'Ingénieur). 1989. Volume 40. Issue 1. P. 5–13. DOI: 10.1007/BF02590338 Hübl J. Ereignisdokumentation, Band 3: Jahresrückblick der Ereignisse. IAN Report 150. Wien, Februar 2013, 88 p. Виноградова Т.А., Виноградов А.Ю. Экспериментальные селевые потоки в бассейне р. Чемолган // Природные опасности. 2017. Том. 88. Доп. 1. пп. 189-198. DOI: 10.1007 / s11069-017-2853-z

Keywords