Селевая угроза: стратегия защиты
http://www.kazpravda.kz/c/1318532984
Исторический экскурс
По сейсмической и селевой активности Казахстан занимает одно из первых мест в странах СНГ. За последние 150 лет на его территории наблюдалось четыре разрушительных землетрясения: в 1841 году, в 1887-м, 1889-м и 1911-м с силой до 9–10 баллов. Все они вызвали сейсмические катастрофы, разрушили древние поселения и принесли жертвы людей.
По своим разрушительным действиям селевые потоки занимают второе место после землетрясений. За полуторавековой период на территории Юго-Восточного Казахстана зафиксировано около 800 случаев селей различного происхождения. Чаще они возникали от выпадения обильных ливневых дождей, реже – от прорыва моренно-ледниковых озер и в отдельных случаях – от землетрясений, в результате прорыва завальных водоемов, образованных оползнями и обвалами в горах.
За полуторавековой период самые крупнейшие сели были спровоцированы сильным землетрясением 9 июня 1887 года. Мощные сейсмогенные сели прошли по многим рекам Заилийского Алатау. Особенно разрушительные сели прошли по рекам Малая и Большая Алматинка и Аксай с объемами выносов грязекаменной массы до 12–26 млн. кубометров. При катастрофических ливневых селях 1921 года и гляциальных селях 1963, 1973 и 1977 годов объемы селевых выносов по рекам Малая и Большая Алматинка и Иссык составили 6–10 млн. кубометров.
По своим масштабам сейсмогенные сели превысили в 2–3 раза все катастрофические сели, наблюдавшиеся на территории Казахстана.
Оценка существующей противоселевой защиты
В практике проектирования и строительства противоселевой защиты 1-й очереди сейсмогенные сели не учитывались. Вся существующая противоселевая защита в Казахстане была рассчитана на защиту только от ливневых и гляциальных селей без учета сейсмогенных.
Первоочередная противоселевая защита городов и населения Казахстана обладает существенным недостатком. Она не обеспечивает надежную защиту от сейсмогенных селей.
Примером этого служит противоселевой комплекс города Алматы и других объектов. Созданные высотными плотинами емкости селехранилищ, рассчитанные на задержание катастрофических ливневых и гляциальных селей с объемом выносов до 8 212,6 млн. кубометров, явно недостаточны для надежной защиты Алматы от сейсмогенных селей типа 1887 года.
В современных условиях сильные землетрясения и сейсмогенные сели типа 1887 года могут вызвать на территории Алматы крупные аварии и катастрофы –разрушить все несейсмостойкие жилые и производственные здания, спровоцировать массовые пожары и взрывы от разрушений газопроводов и бензохранилищ, электрокабельных линий, а также вызвать химическое отравление населения от разрушения промышленных объектов, где используются сильнодействующие ядовитые вещества (аммиак; хлор).
В черте города взрывопожарную опасность представляют массовые автостоянки и АЗС. Сильные землетрясения и сейсмогенные сели могут вызвать крупные аварии на строительстве Алматинского метро, на трассе Большого Алматинского канала и на существующих высотных плотинах в случае заполнения их сейсмогенными селями.
Рекомендации по защите от сейсмогенных селей
Под угрозой разрушительного воздействия сейсмогенных селей находятся многие города Казахстана: южный мегаполис Алматы, Иссык, Талгар, Каскелен, Талдыкорган, Сарканд, Текели, Жаркент, Шымкент, Тараз и другие населенные пункты с общим числом населения более 6 млн. человек.
В целях обеспечения надежной и долговременной защиты Алматы и других городов Казахстана от сейсмогенных селей автором У. Карамановым были разработаны и предложены впервые высокоэффективные способы противоселевой защиты.
Для Алматы, Иссыка, Талгара и других городов необходимо заблаговременно карьерными разработками в полтора-два раза увеличить емкости существующих селехранилищ, а для новых важных объектов строить сейсмостойкие плотинно-котлованные селехранилища, обладающие высокой селезадерживающей способностью.
Заблаговременное увеличение емкости существующих селехранилищ способом карьерных разработок в два раза дешевле, чем наращивание плотин, а затраты на строительство плотинно-котлованных селехранилищ в полтора-два раза ниже, чем строительство высотных плотин типа Медео.
Способ увеличения емкости селехранилищ карьерными разработками и строительство плотинно-котлованных селехранилищ рекомендуется применять для всех типов селезадерживающих плотин – как для глухих грунтово-каменных, так и для сквозных железобетонных. Применение карьерных разработок по увеличению емкости существующих селехранилищ и строительство плотинно-котлованных селехранилищ открывает широкий путь в решении проблемы защиты от сейсмогенных селей в Казахстане.
Рекомендуемые новые способы, в отличие от существующих, экономически выгодны и высокоэффективны и должны быть положены в основу современной стратегии для решения проблемы 2-й очереди противоселевой защиты в Казахстане от сейсмогенных селей. При этом отпадет необходимость в стабилизации селевых русел системой запруд: выше селехранилищ, которая ранее предусматривалась для противоселевой защиты Алматы.
Стабилизация селевых русел в труднодоступных горных условиях малоэффективна и невыгодна, так как стоимость подъездных путей дороже самих сооружений. Ниже селехранилищ для стабилизации селевых русел необходимо применить новую конструкцию сквозных селеуловителей из сборных железобетонных балок, разработанную мной и Э. Козьминых. Новый сквозной селеуловитель обладает высокой селезадерживающей способностью, устойчивостью и прочностью.
Взрывной способ, как показал опыт строительства плотины Медеу, оказался неэффективным. В тело плотины двумя направленными взрывами было уложено 2,5 млн. кубометров, а механизированным способом – 6 млн. кубометров грунта. Поэтому существующее мнение о высокой его эффективности неверно. Мощные взрывы 1966–1967 годов вызвали вредные последствия в бассейне реки Малая Алматинка – обнажения склонов долины и горы Мохнатки, просадку и закупорку внутриморенных каналов фильтрации из Туюксуйских ледниковых озер и, весьма вероятно, спровоцировали катастрофический сель 1973 года.
Горный ландшафт в зоне плотины требует существенного восстановления. Поэтому использовать при строительстве селезадерживающих плотин взрывной способ технически и экологически нецелесообразно.
Вопрос реализации защиты от сейсмогенных селей городов и населения в Казахстане весьма актуален и требует неотложных решений Правительства на базе «Казселезащиты» МЧС. Защиту от сейсмогенных селей разумно решить заранее, чем затем героически ликвидировать их тяжелые последствия.
ПРИМЕЧАНИЕ. Автор является ученым секретарем селевой комиссии при АН МОН РК, к. г. н.
Анатолий ДЕГОВЕЦ
