Топырақ ағындары: пайда болу себептері мен сипаттамасы
Mudflow
Толқынды сумен қабаттасқан топырақ, саз және қиыршық тас араласынан құралған жылдам ағын – лайлы ағын туралы біліңіз. Геологиялық құбылыс, жылдамдық, құрамы.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Массалық ысыраптау түрі
Form of mass wasting
Саз ағыны, сондай-ақ саз көшкіні немесе саз ағыны деп аталады, су қосылғаннан кейін сұйытылған қалдықтар мен топырақтың жылдам қозғалатын ағыны. Мұндай ағымдар минутына 3 метрден секундтына 5 метрге дейін жылдамдықпен қозғалуы мүмкін. Саз ағындарында саздың көп мөлшері болады, бұл оларды қалдық ағындарына қарағанда сұйық етеді, осылайша олар алысқа және төменгі беткей бұрыштарымен жүре алады. Ағынның екі түрі де әдетте әртүрлі өлшемдегі бөлшектердің қоспасы болып табылады, олар шөгіндіге жиналғанда өлшемдері бойынша сұрыпталады. Саз ағындарын көбінесе саздықтар деп атайды, бұл термин бұқаралық ақпарат құралдары тарапынан әртүрлі массалық ысыраптау оқиғаларына жиі қолданылады. Саз ағындары көбінесе сығанақтар ретінде басталып, ағын бойымен су жиналғанда ағынға айналады; мұндай оқиғалар көбінесе саздық сәтсіздіктер деп аталады. Саз ағындарының басқа түрлеріне лахарлар (жанар таулардың беткейлеріндегі ұсақ пірокластикалық шөгінділерді қамтиды) және йёкюльхлауптар (мұздықтардың немесе мұздық қабаттарының астынан шығатын күрт ағыстар) жатады. "Селге байланысты саз көшкіні" деген заңдық анықтама 1968 жылғы АҚШ-тың Ұлттық су тасқыны сақтандыру заңында келтірілген, ол 42 USC 4001 және одан кейінгі бөлімдерінде кодификацияланған.
A mudflow, also known as mudslide or mud flow, is a form of mass wasting involving fast moving flow of debris and dirt that has become liquified by the addition of water. Such flows can move at speeds ranging from 3 meters/minute to 5 meters/second. Mudflows contain a significant proportion of clay, which makes them more fluid than debris flows, allowing them to travel farther and across lower slope angles. Both types of flow are generally mixtures of particles with a wide range of sizes, which typically become sorted by size upon deposition. Mudflows are often called mudslips, a term applied indiscriminately by the mass media to a variety of mass wasting events. Mudflows often start as slides, becoming flows as water is entrained along the flow path; such events are often called mud failures. Other types of mudflows include lahars (involving fine grained pyroclastic deposits on the flanks of volcanoes) and jökulhlaups (outbursts from under glaciers or icecaps). A statutory definition of "flood related mudslide" appears in the United States' National Flood Insurance Act of 1968, as amended, codified at 42 USC Sections 4001 and following.
Саз ағынын іске қосу
Көп жауған жаңбыр, қардың еруі немесе жарықтар арқылы ағатын жер асты суларының деңгейінің артуы топырақ немесе шөгінділердің жылжуына себеп болуы мүмкін, бұл жылжулар лас ағындары ретінде жалғасады. Су тасқыны мен құм-қиыршық ағындары да төбелер мен тау беткейлеріндегі күшті жаңбырлар эрозияны күшейткенде және/немесе тік тау арналарындағы бос шөгінділерді жылжытқанда пайда болуы мүмкін. 2006 жылғы Сидоаржодағы лас ағыны дұрыс емес бұрғылау салдарынан туындаған болуы мүмкін. Лас материалдың ағып бастайтын жері оның бөлшектерінің мөлшеріне, судың мөлшеріне және жер бедерінің еңістігіне байланысты. Саз немесе құм сияқты ұсақ бөлшекті материал ірі шөгінділерге және құм-қиыршық ағындарына қарағанда, ағындармен оңай жылжуы мүмкін. Судың мөлшерінің артуы (жауын-шашынның/жер бетімен ағып өтудің артуы) лас ағынын бастау ықтималдығын арттырады. Лас ағыны пайда болғаннан кейін, ірі шөгінділер ағынға қосылуы мүмкін. Ағынмен алынған ірі шөгінділер көбінесе лас ағынының алдыңғы бөлігін құрайды және ірі бөлшекті лас ағынның алдында жиналатын ұсақ шөгінділер мен сумен итеріледі. Лас ағындарында бірнеше материалдық толқындар болуы мүмкін, өйткені ағын арналарды бұзып, жақын маңайдағы беткейлерді тұрақсыздандырады (бұл жаңа лас ағындарын тудыруы мүмкін). Таулы жерлерде лас ағындары 1-10 метрлік тастарды жылжыта алады. Кейбір кең лас ағындары өте қою және сондықтан баяу, ал басқалары өте жылдам басталып, қар көшкіні сияқты жалғасады. Олар кемінде 50% лай және саздан және 30% дейін судан тұрады. Лас ағындары көп мөлшерде шөгінділерді жылжытатындықтан, лас ағындары бірдей су шығыны үшін таза су тасқынынан жоғары ағын биіктігіне ие. Сонымен қатар, лас ағынындағы шөгінділер таза су тасқынымен салыстырғанда ағынның құрылымындағы бөлшектік үйкелісті арттырады, бұл сол су шығыны үшін ағын тереңдігін арттырады. Лас ағынына қандай шөгінділердің түсетінін болжаудың қиындығы, таза су тасқыны қауіптерімен салыстырғанда, лас ағыны қауіптерінен қорғау үшін құрылымдарды болжау мен жобалауды әлдеқайда қиын етеді. 1999 жылдың 14 желтоқсанында Венесуэланың Варгас қаласында болған "Варгас трагедиясы" деп аталатын лас ағыны жағалаудың 60 шақырымнан астамын едәуір өзгертті. Бұл қатты жаңбырдың салдарынан болды, шамамен 1,79-дан 3,5 миллиард АҚШ долларына дейін зиян келтірді, 10 000 мен 30 000 аралығында адам қаза тапты, 85 000 адам эвакуацияланды және мемлекеттік инфрақұрылымның толық құлауына әкелді.
Heavy rainfall, snowmelt, or high levels of groundwater flowing through cracked bedrock may trigger a movement of soil or sediments in landslides that continue as mudflows. Floods and debris flows may also occur when strong rains on hill or mountain slopes cause extensive erosion and/or mobilize loose sediment that is located in steep mountain channels. The 2006 Sidoarjo mud flow may have been caused by rogue drilling. The point where a muddy material begins to flow depends on its grain size, the water content, and the slope of the topography. Fine grained material like mud or sand can be mobilized by shallower flows than a coarse sediment or a debris flow. Higher water content (higher precipitation/overland flow) also increases the potential to initiate a mudflow. After a mudflow forms, coarser sediment may be picked up by the flow. Coarser sediment picked up by the flow often forms the front of a mudflow surge and is pushed by finer sediment and water that pools up behind the coarse grained moving mudflow front. Mudflows may contain multiple surges of material as the flow scours channels and destabilizes adjacent hillslopes (potentially nucleating new mudflows). Mudflows have mobilized boulders 1–10 m across in mountain settings. Some broad mudflows are rather viscous and therefore slow; others begin very quickly and continue like an avalanche. They are composed of at least 50% silt and clay sized materials and up to 30% water. Because mudflows mobilize a significant amount of sediment, mudflows have higher flow heights than a clear water flood for the same water discharge. Also, sediment within the mudflow increases granular friction within the flow structure of the flow relative to clear water floods, which raises the flow depth for the same water discharge. Difficulty predicting the amount and type of sediment that will be included in a mudflow makes it much more challenging to forecast and engineer structures to protect against mudflow hazards compared to clear water flood hazards. Mudflows are common even in the hills around Los Angeles, California, where they have destroyed many homes built on hillsides without sufficient support after fires destroy vegetation holding the land. On 14 December 1999 in Vargas, Venezuela, a mudflow known as The Vargas tragedy significantly altered more than 60 kilometers (37 mi) of the coastline. It was triggered by heavy rainfall and caused estimated damages of US$1.79 to US$3.5 billion, killed between 10,000 and 30,000 people, forced 85,000 people to evacuate, and led to the complete collapse of the state's infrastructure.
Саз ағыны мен жер сілкінісі
Жер көшкіні – балшық ағынынан гөрі көбірек қолданылатын термин. Ол кез келген типтегі топырақ, тас немесе басқа да қиыршық тастардың беттік қозғалысының гравитациялық күш әсерінен істен шығуы мен төмен қарай жылжуын білдіреді. Бұл терминге жер сілкіністері, тас құлауы, ағындар және балшық көшкіндері, сондай-ақ төбелердегі массалық қозғалыстардың басқа да түрлері кіреді. Олар міндетті түрде балшық ағыны сияқты сұйық болуы керек емес. Балшық ағындары аса ауыр жаңбыр немесе кенеттен мұздың еруінен туындауы мүмкін. Олар негізінен балшық пен судан, сондай-ақ тас және басқа да қиыршық тастардан тұрады, сондықтан көбінесе су тасқыны сияқты әрекет етеді. Олар үйлерді негізінен жылжытып тастай немесе аса күшті ағыстардың салдарынан бірнеше минут ішінде бір жерді толығымен көміп тастауға қабілді.
Landslide is a more general term than mudflow. It refers to the gravity driven failure and subsequent movement downslope of any types of surface movement of soil, rock, or other debris. The term incorporates earth slides, rock falls, flows, and mudslides, amongst other categories of hillslope mass movements. They do not have to be as fluid as a mudflow. Mudflows can be caused by unusually heavy rains or a sudden thaw. They consist mainly of mud and water plus fragments of rock and other debris, so they often behave like floods. They can move houses off their foundations or bury a place within minutes because of incredibly strong currents.
Саз ағысының географиясы
Саз ағыны пайда болған кезде оған төрт атаулы аймақ беріледі: "бастапқы жартас", ірі саз ағындары үшін "жоғарғы және төменгі жатақтар" және "аяғы". Бастапқы жартас – саз ағынының бастапқыда әсер еткен жері, ал аяғы – соңғы әсер еткен аймақтар. Жоғарғы және төменгі жатақтар саз ағыны жолындағы үлкен еңісте (таудың немесе табиғи құлаудың салдарынан) орналасқан жерлерде пайда болады. Саз ағынында көптеген жатақтар болуы мүмкін.
When a mudflow occurs it is given four named areas, the 'main scarp', in bigger mudflows the 'upper and lower shelves' and the 'toe'. The main scarp will be the original area of incidence, the toe is the last affected area(s). The upper and lower shelves are located wherever there is a large dip (due to mountain or natural drop) in the mudflow's path. A mudflow can have many shelves.
Ең үлкен балшық ағыны
Әлемдегі ең үлкен тарихи субреариялық (жер бетіндегі) жер сілкінісі 1980 жылы Вашингтон штатындағы Каскад тау жотасындағы Сент-Хеленс жанартауының атқылауы кезінде болды. Жер аударылған материалдың көлемі болды. Үлкен саз ағынының тікелей жолында Рух көлі орналасқан. Әдетте салқын болатын лахар температураны бірден көтерді. Бүгінде Рух көлінің түбі бастапқы бетінен 100 фут (30 м) жоғары, ал оның бетінің ауданы атқылаудан бұрынғыдан екі жарым есе көп. Белгілі ең үлкен тарихқа дейінгі жер сілкінісі – 60 000 жыл бұрын ыдырап, жер бетіндегі ең ұзын құм және лай ағынын құраған алып теңіз асты жер сілкінісі. Осы алып теңіз асты ағыны Лондоннан Римге дейінгі қашықтыққа дейін жетті. Көлем бойынша ең үлкен теңіз асты жер сілкінісі (Оңтүстік Африка жағалауындағы Агульхас сырғанауы) шамамен 2,6 миллион жыл бұрын болған. Осы сырғанаудың көлемі .
The world's largest historic subareal (on land) landslide occurred during the 1980 eruption of Mount St. Helens, a volcano in the Cascade Mountain Range in the State of Washington, US The volume of material displaced was Directly in the path of the huge mudflow was Spirit Lake. Normally a chilly , the lahar instantly raised the temperature to near Today the bottom of Spirit Lake is 100 feet (30 m) above the original surface, and it has two and a half times more surface area than it did before the eruption. The largest known of all prehistoric landslides was an enormous submarine landslide that disintegrated 60,000 years ago and produced the longest flow of sand and mud yet documented on Earth. The massive submarine flow travelled – the distance from London to Rome. By volume, the largest submarine landslide (the Agulhas slide off South Africa) occurred approximately 2.6 million years ago. The volume of the slide was .