Селевой поток , также известный как оползень или грязевой поток , представляет собой форму массового истощения , включающую быстродвижущийся поток мусора и грязи , который превратился в жидкость из-за добавления воды. [1] Такие потоки могут двигаться со скоростью от 3 метров в минуту до 5 метров в секунду. [2] Селевые потоки содержат значительную долю глины, что делает их более жидкими, чем селевые потоки , что позволяет им распространяться дальше и преодолевать меньшие углы склона. Оба типа потока обычно представляют собой смеси частиц с широким диапазоном размеров, которые обычно сортируются по размеру при осаждении. [3]
Селевые потоки часто называют оползнями - термин, без разбора применяемый средствами массовой информации к различным массовым катастрофам. [4] Селевые потоки часто начинаются с оползней, а затем превращаются в потоки, поскольку вода увлекается вдоль пути потока; такие события часто называют грязевыми провалами . [5]
Другие типы селей включают лахары (с участием мелкозернистых пирокластических отложений на склонах вулканов) и йёкульхлауп (прорывы из-под ледников или ледниковых шапок). [6]
Законодательное определение «оползня, связанного с наводнением» содержится в Законе США о национальном страховании от наводнений 1968 года с поправками, кодифицированными в разделах 4001 и последующих разделах 42 USC.
Сильные дожди, таяние снегов или высокий уровень грунтовых вод , протекающих через растрескавшуюся скальную породу, могут спровоцировать движение почвы или отложений в результате оползней , которые продолжаются в виде селей. Наводнения и селевые потоки могут также возникать, когда сильные дожди на склонах холмов или гор вызывают обширную эрозию и/или мобилизуют рыхлые отложения, расположенные в крутых горных каналах. Селевой поток Сидоарджо в 2006 году мог быть вызван несанкционированным бурением.
Точка, где мутный материал начинает течь, зависит от размера его зерен , содержания воды и уклона рельефа. Мелкозернистый материал, такой как грязь или песок, может быть мобилизован более мелкими потоками, чем крупный осадок или селевой поток. Более высокое содержание воды (более высокие осадки/сухопутный сток) также увеличивает вероятность возникновения селей. [7]
После формирования селевого потока более крупные наносы могут быть подхвачены потоком. Более крупные осадки, подхваченные потоком, часто образуют фронт селевой волны и вытесняются более мелкими отложениями и водой, которые скапливаются позади крупнозернистого движущегося фронта селевого потока. [8] Селевые потоки могут содержать множественные выбросы материала, поскольку поток размывает каналы и дестабилизирует прилегающие склоны холмов (потенциально порождая новые селевые потоки). [9] В горных условиях селевые потоки перемещали валуны диаметром 1–10 м. [10]
Некоторые широкие сели довольно вязкие и поэтому медленные; другие начинаются очень быстро и продолжаются лавинообразно . Они состоят не менее чем на 50% из ила и глинистых материалов и до 30% воды. Поскольку сели мобилизуют значительное количество наносов, селевые потоки имеют более высокую высоту потока, чем паводок с чистой водой при том же расходе воды. Кроме того, осадки в селе увеличивают зернистое трение внутри структуры потока по сравнению с паводками чистой воды, что увеличивает глубину потока при том же расходе воды. [11] Сложность прогнозирования количества и типа отложений, которые будут включены в селевой поток, значительно усложняет прогнозирование и проектирование структур для защиты от опасностей селей по сравнению с опасностями наводнений чистой воды.
Селевые потоки распространены даже на холмах вокруг Лос-Анджелеса , Калифорния, где они разрушили множество домов, построенных на склонах холмов без достаточной поддержки после того, как пожары уничтожили растительность, удерживающую землю.
14 декабря 1999 года в Варгасе , Венесуэла , сель, известный как « Трагедия Варгаса», существенно изменил более 60 километров (37 миль) береговой линии. Он был вызван проливными дождями и причинил ущерб, по оценкам, от 1,79 до 3,5 миллиардов долларов США, убил от 10 000 до 30 000 человек, вынудил 85 000 человек эвакуироваться и привел к полному разрушению инфраструктуры штата.
Оползень – более общий термин, чем сель. Это относится к разрушению под действием силы тяжести и последующему движению вниз по склону любых типов поверхностного движения почвы, камней или другого мусора. Этот термин включает в себя оползни, камнепады, потоки и оползни, а также другие категории движений масс на склонах холмов. [12] Они не обязательно должны быть такими же текучими, как сель.
Селевые потоки могут быть вызваны необычно сильными дождями или внезапной оттепелью. Они состоят в основном из грязи и воды, а также фрагментов камней и другого мусора, поэтому часто ведут себя как наводнения. Они могут снести дома с фундамента или закопать их за считанные минуты из-за невероятно сильных течений.
При возникновении селей ему присваиваются четыре названных участка: «основной уступ», при более крупных селях - «верхний и нижний шельф» и «носок». Основной уступ будет исходной зоной заражения, мысок — последней пораженной зоной. Верхние и нижние полки располагаются там, где на пути селевого потока имеется большой провал (из-за горного или естественного перепада). Селевой поток может иметь множество полочек.
Самый крупный в мире исторический субареал (на суше) оползень произошел во время извержения вулкана Сент-Хеленс в 1980 году в Каскадном горном хребте в штате Вашингтон , США [13]. Объем вытесненного материала составил 2,8 км 3 (0,67 куб. ми). [14] Прямо на пути огромного селевого потока находилось озеро Духов . Обычно температура составляет 5 ° C (41 ° F), но лахар мгновенно поднял температуру почти до 38 ° C (100 ° F). Сегодня дно озера Спирит находится на высоте 100 футов (30 м) над первоначальной поверхностью, и его площадь в два с половиной раза больше, чем до извержения.
Самым крупным известным из всех доисторических оползней был огромный подводный оползень , который распался 60 000 лет назад и образовал самый длинный поток песка и грязи, когда-либо зарегистрированный на Земле. Массивный подводный поток преодолел 1500 км (930 миль) — расстояние от Лондона до Рима. [15] [16]
По объему самый крупный подводный оползень (оползень Агульяс у берегов Южной Африки) произошел примерно 2,6 миллиона лет назад. Объем оползня составил 20 000 км 3 (4 800 куб. миль). [17]
Районами, наиболее подверженными риску возникновения опасных селевых потоков, являются: