823

Около 20% территории Туркменистана занимают горы и возвышенности. Большая часть этих районов имеет определенный уровень селевой опасности.

Наиболее селеопасными районами являются:

Окрестности гор Большого Балхана и Малого Балхана (Балканская область)

Горные и предгорные районы хребта Копетдаг (Балканская и Ахалская области)

Горные и предгорные районы горного хребта Койтендаг – Кугитангтау (Лебапская область)

Возвышенности Бадхыз и Карабиль (наиболее опасны здесь паводки по рекам).

Для минимизации урона от селевых явлений, защиты хозяйственных объектов осуществляют строительство противоселевых сооружений.

По своему назначению противоселевые сооружения подразделяются:

— селезадерживающие

— селепропускные

— селенаправляющие

— стабилизирующие

По местоположению противоселевые сооружения могут быть русловыми (по руслам рек и временных водотоков) и склоновые.

Проектировании селезащитных сооружений осуществляется на основе комплекса инженерных изысканий. Определяются границы селеопасного бассейна, производится описание условий формирования селей, собираются и анализируются сведения о ранее прошедших селей, физико-механических характеристиках грунтов в селевом бассейне, морфометрические характеристики селевых русел. Определяются гидрометеорологические условия селевого бассейна, определяющие возможность и масштабы селепроявлений.

Схематическое изображение селевых бассейнов и основных водотоков в окрестностях Ашхабада

Морфометрические характеристики — количественные показатели водного объекта и водосборов (для водотоков: длина, средний уклон, координаты продольного профиля, извилистость, координаты поперечного профиля)

Одним из итогов этой работы является подготовка комплексной схематической карты селевого бассейна, которая включает гидрографическую сеть с характеристикой уклонов русел, места возможных заторов, селевые очаги, конусы выноса, водоёмы (при наличии), границы селеопасных бассейнов, существующие противоселевые сооружения, основные хозяйственные объекты, находящиеся в зоне действия селевых потоков, области формирования, транзита селевых потоков и аккумуляции селевых отложений, почвенно-растительный покров и эродированность водосбора.

Конус выноса – располагаются по руслам (зачастую в устьях) горных рек и водотоков, в участках выхода водотока из ущелья в предгорную зону. Представляет из себя скопление валунов, гальки, песка, глины и других материалов, именуемых аллювием, имеющее форму конуса или полуконуса.

При проектировании противоселевых защитных сооружений рассчитываются нагрузки и воздействия от селевых потоков.

Нагрузки определяются по нескольким эпюрам давления селевого потока.

Эпюра давления — это графическое изображение распределения гидростатического давления по стенке или по длине какого-либо контура

Эпюре давления от первого вала селевого потока, при воздействии очередного вала и ранее отложившейся массы селевого потока, эпюре давления на плотину при подходе к ней очередного селевого вала, движущегося по заполненному этим же селевым потоком селехранилищу.

В расчёт включаются: плотность селевого потока (кг/м3), средняя скорость селевого потока при подходе к сооружению (м/с), статистическое давление отложившейся массы селевого потока (тс/м2), суммарное значение статистического и динамического давлений селевого потока, объемный вес селевого потока (т/м3).

Селехранилище в окрестностях Ашхабада

Один из видов селезадерживающих сооружений – селехранилища, призванные аккумулировать полностью или частично селевой поток. Расчетный объем селехранилища определяется с учётом: максимального объема селевого потока в створе плотины (м3), объем селевого потока сбрасываемого в нижний бьеф (м3), время заиливания селехранилища (должно быть не менее 25 лет), среднегодовой объем аккумулируемых в селехранилище наносов (м3).

Верхний, нижний бьеф – примыкание водного объекта к гидротехническому сооружению. Соответственно верхний бьеф – расположен выше по течению от сооружения, нижний – ниже по течению.

При этом максимальный объем селевого потока принимается равным для селевых потоков вызываемых дождевыми паводками, с вероятностью превышения 1%.

Селезадерживающие плотины, разрушение которых, угрожает катастрофическими последствиями, необходимо проверять на воздействие селевого потока, вызванного паводком с вероятностью превышения 0,01 %, при этом проектом следует предусматривать устройство поверхностных селесбросных сооружений, обеспечивающих сброс избыточного (по сравнению с расчетным) объёма селевого потока, или повышение отметки гребня плотины, обеспечивающее аккумуляцию всего объёма селевого потока.

При проектировании селезадерживающих плотин предусматривают водопропускные сооружения для пропуска в нижний бьеф бытового стока водотока, а также сброса водной составляющей селевого потока. При этом величина сбросного расхода не должна превышать величины критического селеобразующего расхода, определяемого для участка ниже створа плотины.

Строительство отводного канала, для отвода селевых вод из селехранилища на северо-восток. Окрестности Ашхабада

В условиях засушливого климата Туркменистана рационально в случаях, когда это возможно использовать водные ресурсы селехранилищ, которые в таком случае выступают, как водохранилища.

Селепропускные сооружения призваны пропускать селевой поток через различные инфраструктурные и хозяйственные объекты и населенные пункты.

Стадия реализации. Канал для отвода селевых вод доведён до автомобильной дороги, с последующим строительством селепропускного сооружения

Среди основных видов:

Каналы – устраиваются для пропуска или в обход селевых потоков через населенные пункты, промышленные и другие предприятия.

Селепропуски и мосты — для пропуска селевых потоков через линейные объекты (автомобильные и железные дороги, каналы, газопроводы, нефтепроводы и др.) над ними или под ними, в зависимости от топографических условий.

Важно отметить, что применение труб для пропуска селевых потоков не допускается.

Селенаправляющие сооружения должны предусматриваться для направления потока в селепропускное отверстие, отвода селевого потока от защищаемого объекта или предотвращения подмыва защищаемой территории.

Селепропускное сооружение через автомобильную дорогу. Ашхабад. Спутниковый снимок

Еще один вид селезащитных сооружений – стабилизирующие сооружения. Они предусматриваются для прекращения движения селевого потока или ослабления его динамических характеристик.

Один из видов подобных сооружений – устройства каскада стабилизирующих сооружений по руслу заданного бассейна – системы запруд. В данном случае важно исключать возможность формирования селевых потоков выше построенных сооружений.

Запруды могут представлять из себя конструкции бетонной или железобетонной подпорной стены с отверстиями или из сборных железобетонных элементов.

Стабилизирующие сооружения должны рассчитываться на пропуск ливневого паводка с вероятностью превышения 2 %.

При устройстве запруд, должны быть учтены расчеты на прочность и устойчивость как подпорные стены с учетом гидростатического и фильтрационного давления воды, и отложившихся наносов.

В последние десятилетия частота случаев селевых потоков в Туркменистане возрастает. Это можно объяснить несколькими факторами:

— увеличения доли конвективных осадков – ливневых, интенсивных осадков вызывающих формирование селевого потока в горных районах за очень короткий период.

— роста эрозии почв, в первую очередь из-за перевыпаса пастбищ. Это заметно даже визуально по космическим снимкам, при анализе изображений с разницей всего то 15 лет

— сокращения площади кустарниково-древесных редколесий на склонах и по ущельям водотоков. Сокращение арчевых и прочих редколесий давний тренд в Копетдаге, усилившийся за последние 100-150 лет. На это влияет выпас скота, пожары, сокращение водных ресурсов, изменение климата.

Улицы Ашхабада затопленные сошедшим с гор Копетдага селевым потоком. 2019 год

В этих условиях строительство селезащитных сооружений на опасных направлениях приобретают особую актуальность.

Однако, куда важнее минимизировать факторы влияющие на возникновение селевых потоков, а также оползней и в целом эрозии горных почв на склонах. Регулирование бесконтрольного выпаса скота, либо даже его хотя бы временного ограничения, на наиболее селеопасных участках и районах в наибольшей степени страдающих от эрозии почв, высадка древесно-кустарниковой растительности для закрепления склонов, проведение необходимых противопожарных мероприятий. Установление охранной зоны и её соблюдение с ограниченным сельскохозяйственным использованием территории.

Важен также регулярный мониторинг на селеопасных территориях, для получения полных гидрометеорологических данных, которые в последующем имеют одно из основополагающих значений для расчёта характеристик селезащитных сооружений.