Построение карты природных лавинных комплексов для равнинных территорий (на примере острова Сахалин)

Вестник ДВО РАН. 2017. № 4

УДК 551.578.482 ДА. БОБРОВА

Построение карты природных лавинных комплексов для равнинных территорий

Лавиноопасными принято считать только горные территории. Однако на территории России зафиксировано немало случаев схода лавин на равнинных территориях. Лавины на равнинах формируются на склонах дюн, морских и речных террас, оврагов, речных берегов. В работе показаны геоморфологические факторы и особенности лавинообразования на равнинных территориях о-ва Сахалин. Приводится карта лавинной опасности равнинных территорий о-ва Сахалин в масштабе 1 : 1 000 000.

Ключевые слова: лавинная опасность, равнинные территории, геоморфологические факторы формирования лавин на равнинах.

The mapping of natural avalanche complexes for plains (on the example of the Sakhalin Island).

D.A. BOBROVA (Sakhalin Branch of Far East Geological Institute, FEB RAS, Yuzhno-Sakhalinsk).

Only mountainous areas are usually considered avalanche-hazardous. However in Russia there have been many cases of avalanching in the plains. Avalanche on the plains are formed on the slopes of dunes, sea and river terraces, ravines, river banks. The paper shows geomorphologic factors and features of the avalanche formation in plain areas on the Sakhalin Island. The paper presents geomorphologic factors and avalanche conditions in the plains of the Sakhalin Island and the map of the avalanche hazard ofplains of the Sakhalin Island (in scale 1 : 1 000 000).

Key words: avalanche hazard, plains, geomorphologic factors of avalanche formations in the plains.

Традиционно лавиноопасными принято считать только горные территории. Низкие склоны речных террас, как правило, не относятся к лавиноопасным, и на картах лавинной опасности эти зоны выделяют как территории, не представляющие угрозы для населения.

В отечественной и зарубежной литературе встречаются сведения о формировании лавин на низких склонах [7, 8, 13-15]. Тем не менее карты лавинной опасности Российской Федерации, используемые в настоящее время, в основном повторяют созданную еще в 1970-х годах Г.К. Тушинским карту распространения лавин в СССР [9] и не отражают лавинной опасности равнинных территорий. На последних картах [2, 4] также отмечены далеко не все лавиноопасные регионы. Вместе с тем за период с 1986 по 2011 г. на равнинных территориях Российской Федерации в лавины со склонов относительной высотой 5-30 м попал 41 человек, из которых 20 погибло.

До 1965 г. специальные наблюдения за лавинными процессами на о-ве Сахалин не проводились. Имелись лишь разрозненные сведения о сошедших здесь лавинах. Экспедиционное изучение лавин впервые было проведено управлением Госкомгидромета СССР зимой 1964/65 г. Позже Г.К. Тушинский выпустил карту распространения лавин в СССР,

БОБРОВА Дарья Андреевна - кандидат географических наук, научный сотрудник (Сахалинский филиал Дальневосточного геологического института ДВО РАН, Южно-Сахалинск). E-mail: darya-kononova@yandex.ru

на которой выделил на острове две лавиноопасные области - Западно-Сахалинские и Восточно-Сахалинские горы [9].

В 1966 г. на Сахалине была организована специализированная снеголавинная группа. С этого момента исследования лавинной опасности на территории острова проводились многими организациями: Сахалинским УГМС, МГУ им. М.В. Ломоносова, Проблемной лабораторией по борьбе с лавинами, заносами и размывами НИИЖТ, лабораторией лавинных и селевых процессов Сахалинского филиала ДВГИ ДВО РАН и др. За период изучения лавин на Сахалине было издано не менее 8 карт лавинной опасности Сахалинской области. Однако ни на одной из них равнинные территории не были отмечены как лавиноопасные.

По результатам многолетних исследований и анализа данных о лавинных процессах на Сахалине группа авторов лаборатории лавинных и селевых процессов ДВГИ ДВО РАН разработала карту «Природные лавинные комплексы Сахалинской области» в масштабе 1 : 1 000 000, которая на сегодняшний день является самой полной и информативной картой лавинных процессов в регионе [6]. На карте впервые показаны некоторые равнинные участки, где лавины формировались на склонах высотой более 30 м. Тем не менее по-прежнему без внимания оставались лавиноопасные участки равнинных территорий, хотя известно, что на равнинных территориях Российской Федерации снежные лавины также представляют опасность для людей. По некоторым данным, из 20 человек, ежегодно погибающих в лавинах, 1-2 человека гибнут в снежных обвалах на равнинных территориях [13]. Статистика несчастных случаев в различных населенных пунктах или их окрестностях, которые не считались лавиноопасными, говорит о важности проблемы районирования регионов России по наличию лавинной опасности.

Как уже отмечалось, одним из регионов России, где почти ежегодно происходит сход лавин на равнинных территориях, причиняющий материальный ущерб и иногда приводящий к гибели людей, является о-в Сахалин. Цель настоящей работы - определить условия формирования лавин на таких территориях и построить карту природных лавинных комплексов равнинных территорий на о-ве Сахалин.

Методика работ

В большинстве методических пособий по снеголавинным работам лавиноопасными считаются склоны относительной высотой более 10 м. Однако случаи формирования лавин на более низких склонах дают основания говорить о том, что лавиноопасными фактически являются склоны более 5 м. Лавина, сошедшая с такого склона, при уклоне 30°, по расчетам, может иметь объем 50 м3, пиковое давление до 0,08 МПа и дальность выброса снежной массы 20 м. Это означает необходимость изменения критериев оценки лавинной опасности территории.

На равнинах лавины могут формироваться на низких склонах (высотой от 5 м) дюн, речных и морских террас разных уровней, образованных термокарстом просадочных впадин, оврагов и бугров пучения. Территория о-ва Сахалин характеризуется большим количеством твердых осадков и достаточной для формирования лавин толщиной снежного покрова. Кроме того, как в горных, так и в равнинных местностях сходу лавин способствуют особенности растительного покрова в лавиносборах, характер подстилающей поверхности, метеорологические условия и другие факторы лавинообразования [5].

Таким образом, в качестве основного критерия оценки лавинной опасности на равнинах рассматривались геоморфологические факторы лавинообразования. В целях составления карты природных лавинных комплексов равнинных территорий о-ва Сахалин проведен анализ геоморфологической карты острова.

Исследования на основе литературных и картографических источников были подкреплены полевыми работами, во время которых уточнялись формы рельефа, представляющие

собой лавиноопасные склоны, а также их морфологические и морфометрические характеристики.

Результаты исследования

На равнинных территориях лавины чаще всего формируются на низких склонах речных и морских террас, обрывистых берегах озер. В Сахалинской области в долине р. Рудановского на территории с. Чехов на речных террасах относительной высотой 20 м ежегодно сходят лавины объемом не менее 50 м3. В 1993 г. в ПГТ Ноглики сформировалась лавина на склоне руслового обрыва высотой всего 5 м. В 2007 г. в долине р. Найба на территории с. Быков со склона речной террасы высотой 27 м сошла лавина, под которой погиб человек. Сход снежных лавин наблюдался и в других районах Сахалина (рис. 1, 2).

Рис. 1. Лавина, сошедшая со склона речной террасы высотой 5 м. Юго-восточное побережье о-ва Сахалин, Ма-каровский район, с. Туманово, р. Горная. 13.02.2013 г. ФотоЮ.В. Генсиоровского

На основе геоморфологической карты [3] на равнинных территориях о-ва Сахалин выделены 2 подкласса и 4 типа природных лавинных комплексов - ПЛК (см. таблицу).

ПЛК террасированных морских низменностей. Высота низких морских террас, на которых формируются лавины, в центральной и южной частях острова достигает 15-30 м, на севере - 8-15 м. Здесь широко развиты эоловые процессы, которые проявляются в образовании дюн высотой 3-5 м. По разным источникам [1, 10, 11], высота отдельных дюн составляет 15-30 м, протяженность - до 90 м. Размыв дюн водными потоками приводит к формированию крутых и обрывистых речных берегов. На террасированных низменностях встречаются также озера с обрывистыми берегами, которые могут служить лавиносборами.

ПЛК морских равнин. На территории морских равнин развиты эоловые процессы. Высота дюн, на склонах которых могут возникать лавины, достигает 25 м. На п-ове Сле-пиковского лавинообразование происходит на склонах дюн высотой 5-10 м. На гребне склонов большой крутизны образуются снежные карнизы, которые также могут вызвать лавинообразование [1, 10].

Рис. 2. Сход лавины на склоне речной террасы высотой 15 м. Юго-восточное побережье о-ва Сахалин, Макаров-ский район, с. Новое, р. Нитуй. 13.02.2013 г. Фото В.А. Лобкиной

Характеристика природных лавинных комплексов равнинных территорий о-ва Сахалин

Подкласс Тип ПЛК Лавиноопасные формы рельефа Морфометрические характеристики лавиносборов Максимальный объем лавин, м3 Площадная пораженность* территории лавинными процессами, %

Высота, м Уклон, град.

ПЛК аккумулятивных морских равнин ПЛК террасированных морских низменностей Дюны, бугры пучения, просадочные впадины, морские террасы 5-30 30-50 100 3,0

ПЛК морских равнин Дюны 5-25 30-45 100 1,0

ПЛК аллювиальных равнин ПЛК долин равнинных рек Речные террасы 5-25 30-50 250 5,0

ПЛК долин горных и полугорных рек в среднем и нижнем течениях Речные террасы 5-50 30-50 500 10,0

*Площадная пораженность определялась как отношение суммарной площади лавиносборов к общей площади территории выделенного ПЛК.

ПЛК долин равнинных рек. На аллювиальных равнинах лавины формируются на склонах речных террас высотой от 5 до 25 м. Их уступы крутые (20-40°). Участки с обрывистыми берегами высотой 5-10 м встречаются практически на всем протяжении рек [12]. В долинах рек Северо-Сахалинской равнины лавиноопасными являются склоны речных террас высотой до 20 м.

ПЛК долин горных и полугорных рек. Горные и полугорные реки протекают в Западно- и Восточно-Сахалинских горах, а также по долинам в пределах Сусунайского хребта. Лавинные процессы в долинах этих рек имеют черты, присущие горному классу ПЛК. В то же время реки в их нижнем течении часто являются равнинными и протекают по долинам, сложенным аллювиальными отложениями. Долины таких рек имеют У-образную форму в верхних и средних их частях и и- или корытообразную - в нижних. В нижнем течении ширина долин отдельных рек (Лютога, Най-ба) достигает 2-3 км, но чаще (реки западного побережья острова) составляет 0,5-1,0 км. Высота речных террас достигает 50 м [12].

Формирование лавин в верхней части долин происходит на склонах хребтов. При сходе лавины нередко пересекают узкое дно долины и ударяют в противоположный борт. Однако лавины могут формироваться и на склонах речных террас и обрывов высотой от 5 м и более, поэтому при оценке лавинной опасности необходимо учитывать параметры даже низких склонов.

По результатам исследований была составлена карта «Природные лавинные комплексы равнинных территорий о-ва Сахалин» в масштабе 1 : 1 000 000 (рис. 3). Данная карта позволяет проводить первоначальную оценку лавинной опасности на равнинных территориях,

Рис. 3. Карта «Природные лавинные территорий о-ва Сахалин»

комплексы равнинных

планировать комплекс дальнейших мероприятий при осуществлении инженерных изысканий в строительстве.

Заключение

На равнинных территориях есть формы рельефа, способные выполнять функции лавиносбора. К ним относятся речные и морские террасы и берега, бугры пучения, дюны, образованные термокарстом просадочные впадины, овраги. При этом среди морфологических типов лавиносборов на территориях равнин преобладает осовный тип, но нередко встречаются речные террасы и обрывы, осложненные эрозионными врезами, которые являются лавиносборами лоткового типа.

На склонах высотой 5 м при уклоне более 30° формируются лавины объемом 50 м3. Для зданий и сооружений сход таких лавин неопасен, хотя может вызвать экономический ущерб в результате завалов. Однако для людей они представляют потенциальную угрозу, и потому такие территории следует относить к лавиноопасным.

Проведена оценка геоморфологических факторов лавинообразования на равнинных территориях о-ва Сахалин. Установлено, что на аккумулятивных морских равнинах ПЛК образуются на террасированных низменностях и морских равнинах. На аллювиальных равнинах ПЛК могут формироваться в долинах равнинных, а также горных и полугорных рек в среднем и нижнем течениях.

Учитывая, что лавиноопасными могут быть низкие склоны (от 5 м), необходимо расширять границы лавиноопасных территорий, и не только для Сахалинской области, но и для других регионов России. Участки, подверженные лавинным процессам, могут иметь небольшую площадь. В связи с этим при проектировании сооружений на потенциально лавиноопасной территории на стадии инженерного изыскания следует проводить более детальную оценку вероятности возникновения здесь лавин. При этом важно учитывать геоморфологические процессы, происходящие на том или ином участке, что поможет определить потенциал лавинообразования на исследуемой территории.

ЛИТЕРАТУРА

1. Александров С.М. Остров Сахалин. М.: Наука, 1973. 182 с.

2. Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций в Российской Федерации / под общ. ред. С.К. Шойгу. М.: Дизайн. Информация. Картография, 2005. 270 с.

3. Атлас Сахалинской области / под ред. П.А. Леонова. М.: ГУГК, 1967. 135 с.

4. Атлас снежно-ледовых ресурсов Мира: в 2 т. / гл. ред. В.М. Котляков. М.: Рос. акад. наук, 1998. Т. 2. 272 с.

5. Боброва Д.А. Оценка лавинной опасности на равнинных территориях о. Сахалин: дис. ... канд. геогр. наук / ИВЭП ДВО РАН. Хабаровск, 2014. 146 с.

6. Жируев С.П., Казаков Н.А., Генсиоровский Ю.В., Окопный В.И., Древило М.С. Интенсивность проявления лавинных процессов в Сахалинской области // Тез. докл. IV Междунар. конф. «Лавины и смежные вопросы». Апатиты, 2011. С. 57.

7. Казаков Н.А., Генсиоровский Ю.В., Казакова Е.Н. Большие лавины небольших склонов // Геориск. 2008. № 2. С. 56-58.

8. Казаков Н.А., Генсиоровский Ю.В., Казакова Е.Н. Лавины на низких склонах // Гляциология от Международного геофизического года до Международного полярного года: Тез. докл. XIV гляциол. симпоз., Иркутск, 3-11 сент. 2008 г. Иркутск, 2008. С. 48.

9. Лавиноопасные районы Советского Союза / под ред. Г.К. Тушинского. М.: Изд-во МГУ, 1970. 200 с.

10. Литологические комплексы и проявления экзогенных процессов о. Сахалин. Карта м-ба 1 : 500 000 / Г.В. Полунин, В.А. Бузлаев. М.: ГУГК, 1984.

11. Полунин Г.В. Динамика и прогноз экзогенных процессов. М.: Наука, 1989. 232 с.

12. Сахалин и Курилы / под ред. М.Г. Васьковского. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 266 с. (Ресурсы поверхностных вод СССР; т. 18, вып. 4).

13. Селиверстов Ю.Г. Катастрофические и особо крупные лавины / МГУ - http://www.geogr.msu.ru/ava-lanche/avalanches/kat.doc/kat.htm (дата обращения: 18.09.2013).

14. Якшин В.И. На пути снежных драконов. - http://www.snowway.ru (дата обращения: 16.02.2016).

15. Daffern T. Avalanche Safety for skiers & climbers. Seattle: Mountaineers, 2000. 192 p.