Главная » Книги и журналы

1 ... 12 13 14 15 16 17 18 ... 23

щади 6 га в 1951 г. было посажено около 8 тыс. саженцев дуба, платана, каштана, алычи, акации шелковой и мелии иранской, а на территории 15 га высажены влаголюбивые эвкалипты - деревья-насосы .

Говоря о борьбе с оползнеобразо-ванием, нельзя не упомянуть и о таком мероприятии, как перераспределение грунтовых масс на оползневом склоне. Так, в районе Одессы и на Черноморском побережье Кавказа довольно часто ведут упо-ложивание склонов со срезкой грунта в активной части оползня и пригрузкой его пассивной части. При этом равновесие и устойчивость склона намного повышается.

Большой успех в борьбе с оползнями обеспечивают берегоукрепи-

тельные сооружения. Конечно, если бы это не было слишком дорого, лучше всего было бы одеть все берега в камень и бетон, т.е. построить всюду волноотбойные подпорные стенки. Во многих, хотя и не во всех, приморских городах Южного берега Крыма и Черноморского побережья Кавказа мы видим такие набережные, о нижнюю часть которых разбиваются волны. Подобные берегоукрепления служат надежной границей двух стихий. Одной своей стороной, обращенной к морю, они гасят накат волны, а другой, противоположной, - создают упор в основании берегового склона, защищают его от обрушения. Отсюда и название - подпорная стенка. Кстати, очень часто именно ее берегоудерживающая

Рис.51. Дренирование оползневого склона лучевыми скважинами

а - разрез; б - план;

1 - горизонтальные дренажные трубы-скважины с песча-но-гравийным фильтром (обсыпкой); 2 - уровень подземных вод до устройства дренажа; 3 - то же, после устройства дренажа; 4 - водосборная шахта (колодец)

роль оказывается главной, а борьбу с волнобоем берут на себя другие сооружения - волноотбойные. t

Волноломы, каменные ил бетонные стенки, ставят на дно, прямо в море, параллельно урезу воды. Они не подпускают волну к берегу, разбивая ее еще на подходе. Часто их делают с перпендикулярными отростками-траверсами, которые соединяют волноломы с берегом. Другая модификация волноотбойных сооружений волногасящие буны. Фактически - это те же перпендикулярные или установленные под некоторым углом к берегу стенки-траверсы, только без идущего вдоль берега волнолома. Между бунами часто насыпают искусственный пляж из гальки. Иногда направление прибрежных морских течений таково, что пляж намывается естественным путем с помощью са мих же волн, которые заносят песком и галькой ячейки, образованные бунами. Такие береговые укрепления применяются в Крыму и на Черноморском побережье Кавказа, благодаря чему спасены от оползней многие курортные районы.

В арсенале средств борьбы с волнобоем есть и другие, более интересные и смелые инженерные решения. Некоторые из них значительно современнее и изящнее громоздких, как средневековые крепостные стены, волноломов. Например, предлагается установить на дне моря вдоль берега трубу с отверстиями-соплами, через которые подавать в воду сжатый воздух (или водяные струи с большим напором). Образующаяся таким путем заградительная стенка-невидимка эффективно гасит энергию волн.

Существуют и проекты (некоторые из них осуществлены) плавучих волноломов, которые до дна не достают и держатся на якорях.

Так, американский океанолог Д.Исаак предложил устанавливать в море на определенной глубине ряды соединенных друг с другом полых стальных шаров полуметрового диаметра. Такая заградительная стенка часть волновой энергии поглощает, а часть отбрасывает обратно в море.

Рассказывая о разрушительном воздействии волн и поверхностных потоков воды на береговые оползневые склоны, мы подчеркнули дол-говременность, вечность этих процессов, действовавших в прошлые века и происходящих в наши дни. И время сохранило прямые доказательства оползнеобразования прошедших столетий?

В 1948 г. при инженерно-геологических изысканиях в Эшерском районе на глубине 35 м от поверхности земли были обнаружены явные остатки древних оползней. Разрывы в толще горных пород, происшедшие в глубокой древности, несомненно могли быть результатом оползнеобразования (хотя есть мнение, что это следы тектонических деформаций). Аналогичные древние оползни, захороненные под более позднимислоями земли, обнаружены на побережье Крыма, на юге Франции, Испании и в других прибрежных районах Средиземноморья.

Эти факты делают вполне достоверной гипотезу абразионно-ополз-невого затопления древних прибрежных городов. Она находит подтверждение не только в берегоукрепительных сооружениях Себастополиса, но и в развалинах античной Гермоиассы и средневековой Тмутаракани на Таманссом полуострове, в дренажных канавах Фанагории. О наличии следов оползания берега в древней Ольвии свидетельствуют и археологические исследования, о которых, как уже указывалось, со-

общает ленинградский ученый К.К.Шилик.

Водные и селевые потоки на берегу, дeйcтвyюu!иe одновременно с морским прибоем, - тоже одна из очень вероятных причин гибели некоторых древних приморских городов. На границе море - суша , на узкой береговой полосе, так же как ныне, встречались два грозных природных процесса. С одной стороны, морские волны размывали и обрушивали берег - шло наступление моря на сушу. С другой стороны, потоки дождевой и талой воды размывали поверхность земли и вместе с рек€1ми выносили гальку, песок, глину на прибрежные пляжи - суша наступала на море.

Восстанавливая картину событий, происшедших когда-то на побережье Черного, Средиземного и других морей, перенесемся в те времена, когда отважные древнегреческие мореплаватели на своих па-русно-весельных кораблях причаливали к новым для них берегам и основывали там колонии. Все мысли их были сосредоточены на добыче драгоценных камней и металлов и других богатств, на торговле с местными сарматскими и другими царями, на борьбе с ахейцами и ге-ниохами. И, конечно, они не задумывались о прочности берегов, на которых строили свои дома, крепости, храмы. А море беспощадно и неотвратимо делало свое дело.

Одновременно с морем разрушению берега косвенно способствовали

и возведённые древними строителями сооружения. Крепостные стены задерживали дождевые и талые воды, которые, как мы уже знаем, просачиваются в землю, увлажняют подстилающий слой глины, превращая его в плоскость скольжения. В результате этого наступал момент, когда сдвигающая сила, действующая на береговой склон, становилась больше силы трения, удерживавшей их ранее в равновесии. И тогда начинался оползень: городские постройки ползли к морю, обрушивались крутые берега, трещали крепостные стены, города уходили под воду.

Но если на береговой полосе происходили лишь обрушения земляных склонов под ударами морских волн и смыв почвы поверхностными водами, то от древних городов не осталось бы в буквальном смысле камня на К€1мне , и на дне морском ученые находили бы лишь хаотичные груды обломков. А они обнаруживают целые дома, крепости и даже городские кварталы. Значит, дело не только и, возможно, не столько в морских волнах и водяных потоках с гор. Видимо, здесь действовали и те процессы, о которых говорилось ранее, т.е. тектонические колебания земной поверхности, эвстатический подъем уровня моря и оползневые сдвиги. Во многих случаях, возможно, именно совместное действие этих факторов и привело многие древние города на дно моря.

Глава 4

ГОРОДА ПРОДОЛЖАЮТ

НАВОДНЕНИЯ

Наряду с необратимым затоплением многих прибрежных городов постоянно и повсеместно происходят набеги воды на сушу - наводнения. Они бывают на берегах морей, рек и озер, случаются и вдали от берегов, в горах и на равнинах, в тропиках и в Заполярье. Разнообразны их проявления, многочисленны причины, их порождаюш;ие.

Память человечества хранит предания о многих катастрофических наводнениях. Наиболее известное из них - библейский всемирный потоп, когда разверзлись все источники великой бездны, и окна небесные отворились; и лился на землю дождь сорок дней и сорок ночей. И продолжалось на земле наводнение сорок дней, и умножилась вода... И усилилась вода на земле чрезвычайно, так что покрылись все высокие горы, какие есть под всем небом. На пятнадцать локтей поднялась над ними вода, и покрылись горы... Все, что имело дыхание духа жизни в ноздрях своих на суше, умерло. Вода же усиливалась на земле сто пятьдесят дней... И закрылись источники бездны и окна небесные, и перестал дождь с неба. Вода же постепенно возвраш;алась с земли, и стала убывать вода по окончании ста пятидесяти дней . Этот потоп представлял, по-видимому, большое наводнение, которое произошло в долине

рек Тигр и Евфрат около 5 тыс. лет назад. Геологи считают, что оно охватывало территорию, простиравшуюся полосой (ширина 160 км) на 630 км к северу от Персидского залива.

Подобные всемирные потопы описаны и в китайской мифологии, и в мифологии майя, и в шумерском, и в аккадском, и в древне-иранском эпосах. Это - древность. Но и сегодня набеги воды на сушу не редкость (рис.52-55). Просмотрите газеты за последний месяц, обязательно найдете сообщение о двух-трех наводнениях.

Например, лето 1977 г. принесло большие наводнения в разных районах мира. В середине июля на центральную и северную Испанию обрушился ливень, равного которому страна не видела полстолетия. В провинциях Бискайя и Гипускуа вышедшие из берегов реки затопили целые районы. В начале июля проливные дожди прошли в юго-западных районах Франции, вызвав наводнения в районе Тулузы и департаментов Жер, Ло и Гаронна. Нанесен большой материальный ущерб, есть человеческие жертвы. В эти же дни сильное наводнение поразило столицу Южной Кореи -Сеул. Ураган и ливни в течение более суток переполнили протекающую через город р.Хан. Потоки воды разрушили жилища, лишив

Рис.52. Наводнение в городе на севере Италии после сильных дождей в сентябре 1981 г.

Рис.53. Наводнение в одном из испанских городов в 1987 г. в результате разлива реки после сильных доаедей

Рмс.54. Наводнение в Индии, вызванное муссонными ливнями в августе 1983 г. (Выпало более 90 % среднегодовой нормы осадков. В результате наводнений погибло более 100 человек, эвалогировано более 30 тыс. человек)

крова 80 тыс. человек, снесли мосты, линии элетропередач, нарушили связь, дороги. Ущерб оценивается в 10 млн.долларов, есть жертвы. В Пакистане в эти же июльские дни волна проливных муссонных дождей вторично за десять дней обрушилась на Г.Карачи. За сутки выпало 127 мм осадков. Наводнение разрушило мосты, прервав автодорожное сообщение, не полный перечень только за один месяц. По данным ООН,

Это далеко наводнений

за 10 лет

(1976-1985 гг.) от наводнений по-

страдало во всем мире более 150 млн. человек.

Наводнение - понятие относительное. Уровень воды в морях и реках периодически колеблется. В морях и океанах - это приливы и отливы, в реках - паводки и половодья, сменяющиеся меженью. При периодических подъемах уровня воды затапливаются определенные территории суши у морских берегов, пЬймы в речных долинах. Наводнения ли это? Нет, никто так не считает. Под наводнениями обычно понимают непредвиденные заранее,

Рис.55. Разлив реки Риони, прорвавшей дамбу в январе 1987 г. (Фото С.Чирикова)

приносящие ущерб затопления территорий. Связаны они с непериодическими колебаниями уровня воды в морях, реках и других водоемах, с необычно большим выпадением осадков, быстрым таянием снега и льда, с рядом других естественных, а иногда и искусственно вызванных человеком явлений.

На берегах океанов и морей, а иногда и озер наводнения чаще всего обусловлены динамическими процессами в атмосфере - циклонами, ураганами, штормовыми ветрами. По принятой в гидрологии классификации такие наводнения относят за счет анемобарических (т.е. вызванных движением воздушных масс и изменениями атмосферного давления) непериодиче-

ских колебаний уровня водоема. Прибрежные районы оказываются в опасном положении, когда образующийся над морем циклон с пониженным атмосферным давлением в его центре поднимает уровень воды и этот водяной горб начинает затем растекаться, образуя длинную волну. По мере приближения к берегу, с уменьшением глубины, высота волны возрастает. Дрейфовые, разогнанные ветром течения подгоняют к берегу большие массы воды, короткие штормовые волны обрушиваются на берег и гонят на сушу поток, не успевающей оттекать обратно в море и поднимающий уровень воды у берега. Так происходят штормовые нагоны, на счету которых множество катастро-

фических наводнений. На берегах Бенгальского залива в 1864 и 1876 гг. от штормовых наводнений погибло около 250 тыс. человек, на Мартинике и Санта-Лючии (между Атлантикой и Карибским морем) в 1870 г. 15 тыс.человек. В 1900 г. ураган обрушился на г.Галвестон в Техасе, подняв уровень Мексиканского залива на 5 м выше прилива и разогнав штормовые волны 8-метровой высоты. Город был стерт, погибли 5 тыс.человек. Штормовой нагон на оз.Окичоби (Флорида) привел к гибели 2 тыс.человек. Тайфун Вера** в 1956 г. утопил в Японии 5 тыс. человек и е'ще 600 тыс. лишил крова. Список таких катастрофических наводнений, к сожалению, велик.

Метеорологи ведут наблюдения за ураганами, изучают их структуру, динамику развития. Для этого используют спутники, авиацию. Наблюдения с помощью спутников дают широкомасштабную общую картину движения циклонов, а самолеты-лаборатории позволяют исследовать физические их характеристики. Советско-кубинская экспедиция в 1987 г. на самолете АН-12 впервые проникла в центр тропического урагана *Эмили**, но настигла его при распаде, когда ураган превращался в шторм. В 1988 г. этот самолет-лаборатория 11 раз проникал в **глаз** суперурагана **Джиль-берт**. Этот **ураган века** с ветрами скоростью свыше 370 километров в час прошел над странами Центральной Америки и Карибского бассейна - Мексикой, Гватемалой, Ямайкой, Доминиканской республикой, Гаити, Венесуэлой, оставив за собой разрушения и человеческие жертвы. Сверху же, с самолета открывалось зрелище неправдоподобной красоты: огромная, радиусом в 20 км воронка белых облаков под ослепительно голубым небом.

Спустившись до минимально возможной высоты, исследователи увидели внизу странные, ни на что не похожие облачные волны, которые, сталкиваясь, сходились к центру урагана. Экспедиция получила большой объем информации и показала, что и в зоне урагана можно нормально работать. Фактические сведения об ураганах составляют основу математических моделей, которые позволяют прогнозировать развитие циклонов, предсказывать направления их движения, предупреждать об опасности.

Способен ли человек противостоять штормовым наводнениям на открытых берегах морей и океанов?

Атмосферные процессы, порождающие эти катастрофические наводнения, обладают колоссальной энергией. Один ураган соизмерим или даже может превышать все современные энергетические возможности человечества. И тем не менее борьба с этой стихией возможна. Воздействия на атмосферу основаны на управлении неустойчивыми процессами, течение которых может быть изменено с малыми энергетическими или материальными затратами.

С 50-х годов, например, проводятся работы по распылению в облаках и вихрях мельчайших кристаллов йодистого серебра. Это опыление вызывает конденсацию влаги, распад облаков и другие изменения атмосферных процессов. На

Кавказе этим методом пользуется противоградовая служба, предотвращающая большую часть ущерба, причинявшегося ранее градом сельскому хозяйству. В США предпринимали попытки использования этого метода для борьбы с тропическими ураганами. Эксперименты, проводившиеся в течение 8 лет, показали, что можно заметно уменьшить скорость ураганов, из-

менить их траекторию. Есть еще ряд возможностей активного воздействия на динамику атмосферных процессов.

Однако воздействия на атмосферные процессы пока дают не только ожидаемые результаты, но и нежелательные косвенные последствия. Эксперименты над ураганами оказали ощутимое влияние на климат больших территорий, вызвав засухи в одних местах и наводнения в других. Ураган Агнес в июне 1972 г. был засеян йодистым серебром, после чего буря утихла. Но на приморских равнинах от Флориды до Нью-Йорка прошли сильные дожди, вызвавшие наводнения со значительным ущербом.

Как во многих случаях воздействия на природу и, может быть, в наибольшей степени при воздействии на атмосферу, требуется тщательный и всесторонний учет всех возможных последствий. Управление атмосферными процессами обещает человечеству огромную выгоду, но при неосторожном использовании может грозить опасными последствиями.

Характерные условия нагонных наводнений возникают вблизи устьев рек. Штормовой нагон запирает сток реки и подъем уровня воды происходит за счет совместного действия этих факторов. Известный пример таких нагонов - наводнения в Ленинграде. Затопления в нем происходят ежегодно, иногда по несколько раз в год, начиная от времени основания города и по сей день. Высота подъема воды и площадь затопления различны. Подъемы воды выше 1,5 м над ординаром (ординар - средний, примерно за 100 лет, уровень у пристани возле Горного института) зарегистрированы около 230 раз начиная с 1703 г. Первое катастро-

фическое наводнение - 3,1 м над ординаром - произошло 10 сентября 1777 г., а самое крупное наводнение - 3,89 м над ординаром - 7 ноября 1824 г., когда невские воды покрыли две трети территории города. Описание этого наводнения с достаточно ясным указанием причин и следствий дает А.С.Пушкин в Медном всаднике :

...Силой ветров от залива Перегражденная Нева Обратно шла, гневна, бурлива. И затопляла острова. Погода пуще свирепела, Нева вздувалась и ревела. Котлом клокоча и клубясь, И вдруг, как зверь, остервенясь. На город кинулась. Пред нею Все побежало, все вокруг Вдруг опустело - воды вдруг Втекли в подземные подвалы, К решеткам хлынули каналы, И всплыл Петрополь, как Тритон,

По пояс в воду погружен...

Это наводнение смыло 324 дома, серьезно повредило 3257 домов (а в ту пору на Невском проспекте стояло всего 100 домов), погибли 208 человек (по другим источникам - погибли 569 человек), 3600 голов скота.

Через 100 лет, 23 сентября 1924 г. подобное наводнение повторилось - 3,69 м над ординаром. Было затоплено несколько районов - около 70 км территории города, пострадали порт, ряд заводов и фабрик, снесено несколько мостов. Наводнения приносят большой ущерб городу: в 1955 г. - 403,5 млн. руб., в 1975 г. -366 млн. руб., а в среднем по 90,5 млн. руб. ежегодно.

Еще Петр I пытался противодействовать наводнениям, приказав рыть на Васильевском острове каналы-отводы, по которым во время нагона воде было бы куда деваться.

Рис.5в. Схема защиты Ленинграда от наводнений

Это намерение не было доведено до завершения.

После наводнения 1777 г. Екатерина II, по заключению знатоков*, сделала выговор начальнику городской полиции за то, что *суда стояли столь неправильно, что они помешали невской воде выйти в море . Такое вот было **научное обоснование.

Через год после наводнения, описанного в Медном всаднике , был объявлен всероссийский конкурс на проект защиты Петербурга от наводнений. В 1835 г. профессор П.П.Базен, директор Петербургского института путей сообщения, основываясь на действительно научных представлениях о причинах нагонных наводнений, предложил проект защиты города: пересечь Финский залив дамбами длиной около 20 км от Ораниенбаума (ныне Ломоносов) через Кронштадт к Лисьему Носу на северном берегу.

с устройством шлюза. Этот проект положен в основу и современного плана защиты, вошедшего в генеральный план развития Ленинграда.

В 1978 г. был утвержден проект, представленный Ленинградским отделением института Гидропроект им. С.Я.ЗКука, а в 1979 г. принято постановление Оовета Министров о строительстве сооружений защиты, завершить которые намечено в 1990 г. Этот сложный комплекс сооружений (рис.56) длиной более 25 км включает 11 ка-менно-земляных дамб, 2 судопропу-скных сооружения шириной 110 и 200 м, 6 водопропускных отверстий с 64 затворами шириной по 24 м. Максимальный расчетный подъем уровня воды 5,4 м. По гребню сооружений через Финский залив пройдет шестиполосная автомагистраль часть скоростной кольцевой дороги, проектируемой вокруг Ле-

1 ... 12 13 14 15 16 17 18 ... 23