Іле алатау таулары
ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Химия факультеті
Химиялық физика және ЖМҚ химиясы кафедрасы
“Тіршілік қауіпсіздігін қамтамасыз” ету циклы
БІТІРУ ЖҰМЫСЫ
СЕЛ ЖӘНЕ ЛАЙ АҒЫНДАРЫН БАҚЫЛАУ ЖӘНЕ БОЛЖАУДЫҢ ҚАЗІРГІ
ЗАМАНҒЫ ӘДІСТЕРІ
Орындаушы: 4 курс студенті Нұрбек
Ғылыми жетекшілері: Ахмедиева З.Х.
б.ғ.к.,доцент Бергенева Н.С.
б.ғ.к.,доцент
Норма бақылаушы,
______________2008ж
Қорғауға жіберілді Г.А. Мун
Кафедра меңгерушісі
х.ғ.д., профессор
______________2008ж
Алматы, 2008
КІРІСПЕ 5
НЕГІЗГІ БӨЛІМ 6
1 ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ СЕЛ ҚАУІПІ 6
1.1. ХХ ғасырда Қазақстанда болған жойқын селдер 8
1.2. Сел ағындарына қысқаша сипаттама 10
1.3. Селдің, лай ағындарының пайда болуына әсер ететін факторлар 12
1.4. Қар көшкіндері 13
1.5. Сырғымалар 13
2. Селге, қар көшкініне қарсы инженерлік құрлыстар 15
3. Сел және лай ағындарын болжау 17
3.1. Селді уақытын болжау 19
3.2. Сел ағындарының параметрлерін болжау 19
3.3. Сел күшін есептеу 20
ЖҰМЫСТЫҢ ӘДІСТЕРІ МЕН НЫСАНАЛАРЫ 21
4. Сел, лай ағындарын стандартты бақылау әдістері 21
4.1. "Селеинфо" автоматтандырылған жүйесі – қазіргі заманғы сел, 23
лай ағындарын бақылау және болжау әдісі
4.1.1. Автоматтандырылған "Селеинфо" жүйенің қысқаша сипаттамасы 23
мен қолдану аймағы
4.1.2. Автоматтандырылған бақылау құралының климаттық және 24
механикалық факторлар әсеріне төзімділігінің сипаттамасы
4.1.3. Автоматтандырылған бақылау құралымен бақылау жүргізу 26
4.1.4. Комплект жиынының және тіркегіш аппаратурасының техникалық 26
сипаттамалары
ЭКСПЕРИМЕНТ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОНЫ ТАЛДАУ 32
ҚОРЫТЫНДЫ 41
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 42
ҚОСЫМША 45
РЕФЕРАТ
Бітіру жұмысы 48 беттен, 2 кестеден, 18 суреттен, 43 әдебиеттер
тізімінен тұрады.
Түйін сөздер: СЕЛ, ГЛЯЦИАЛДЫ СЕЛ, МОРЕНДІ МҰЗДЫҚТАР, СЕЛЕИНФО, ПЛОТИНА,
БОЛЖАУ, БАҚЫЛАУ, МЕДЕУ ШАТҚАЛЫ, ҮЛКЕН АЛМАТЫ ӨЗЕНІ, КҮМБЕЛСУ ҚҰЙҒАНЫ.
Зерттеу объектісі: автоматтандырылған жаңаша "Селеинфо" жүйесі.
Бітіру жұмысының мақсаты: сел және лай ағындарын бақылау және
болжаудың қазіргі заманғы әдістерін зерттеу.
МІндеттері:
- дәстүрлі әдістерді қолданып бақылау жүргізу;
- автоматталған "Селеинфо" жүйеcімен және оның қолдану аймағымен
танысу;
-“Селеинфо” жүйесін қолданып бақылау жүргізу.
РЕФЕРАТ
Выпускная работа состоит из 48 страниц, содержит 2 таблицы, 18
рисунков, 43 использованных источников.
Ключевые слова: СЕЛЬ, ГЛЯЦИАЛЬНЫЕ СЕЛИ, МОРЕННЫҢ ЛЕДНИКИ, СЕЛЕИНФО,
ПЛОТИНА, ПРОГНОЗ, КОНТРОЛЬ, МЕДЕУСКОЕ УЩЕЛЬЕ, РЕКА БОЛЬШАЯ АЛМАТИНКА,
УСТЬЕ КУМБЕЛЬСУ.
Объекты исследования: автоматизированная современная система
"Селеинфо".
Цель выпускной работы: исследовать современные методы контроля и
прогноза селей и оползней.
Задачи:
- провести контроль традиционными методами;
- ознакомиться с автоматизированной системой "Селеинфо" и областью
ее применения;
- провести контроль с использованием системы "Селеинфо".
ҚЫСҚАРТЫЛҒАН СӨЗДЕР:
АБК – автоматтандырылған бақылау күзеті
ССХ- сейсмикалық сел хабарлағыш
АЖ – автоматты жүйе
КІРІСПЕ
Селдің қуаттылығымен бұзғыштығы бойынша Қазақстан бұрынғы Кеңес
Одағының ішінде алдыңғы орынды алады. Республикалық негізгі селге қауіпті
аудандары Іле, Жоңғар және Талас Алатау, Қаратау таулары, Күнгей, Кетмен
және Қазақстанның Алтай таулары болып табылады.
Сел қаупі аймағында 27 қала, соның ішінде Алматы, Шымкент, Тараз,
Талдықорған сияқты ірі қалалар, және 400-ден аса тұрғындық аймақтар
орналасқан, онда 7млн астам адам тұрады. Мұнда республиканың өндірістік
потенциалының шамамен 40%-ы орналасқан.
Сел ағындары ең талқандағыш табиғи құбылыс болып табылады. Оқыс
жағдайлардың мұндай түрінен келетін шығын 1млрд АҚШ долларын құрай алады.
Республикада барлық сел қауіпі бар өзендер мен көлдерге бақылау және
хабарлау қызметі мезгілді аэровизуалды және жер беті зерттеулер
жүргізіледі. Аймақта 30 жыл бойы маусымдық күзеттер қызмет етеді. 3000-
3500м биіктіктегі жоғары тау зонасында орналасқан 17 ең тасығыш қауіпті
көлдердің күйіне үнемі үздіксіз бақылаулар жүргізіледі,
гидрометеорологиялық және арнайы жұмыстардың кешені орындалады.
Климаттың жалпы жылынуымен, жоғары таулы аймақтарда температураның
көтерілуіне байланысты соңғы уақытта тау өзендерінің тасуының артуы, көлдер
санының көбеюі және сел процестерінің белсенділігі байқалады.
Осы жағдайларда республикада бар бақылау және хабарлау қызметінің
тарабы қазірдің өзінде жеткіліксіз. Бақылау орындарында үнемі кезекшілікті
қою мүмкін емес және экономикалық жағынан тиімсіз.
Заман сұранысы бақылау жүргізудің автоматтандыруға қатысты жаңа
әдістерін енгізуді талап етеді. Бүгінгі күні жоғарыда айтылған талаптарға
сай Алматы қаласында бақылау, болжау жұмыстарының дәстүрлі әдістерімен
қатар автоматтандырылған "Селеинфо" жүйесі 2007 жылдан бері енгізіліп отыр.
Болашақта ол сел қаупі бар 149 пункттерде орналастырылмақ. Қазіргі уақытта
жұмыс атқарып тұрған 4 автоматтандырылған жүйелер Үлкен Алматы және Кіші
Алматы өзендері аймағында орналасқан. Мұндай жүйелер Қазақстандағы тау
өзендерінің бассейіндерінде сел, сонымен бірге тасқын жағдайларын бақылау
тапсырмаларын шешуі керек.
Диплом жұмысын орындауға қажетті зерттеулер жүргізген кезде алдымызға
келесі мақсат қойдық: сел және лай ағындарын бақылау және болжаудың қазіргі
заманғы әдістерін зерттеу. Мақсаттар төмендегідей міндеттерді талап етеді:
- дәстүрлі әдістерді қолданып бақылау жүргізу
- автоматталған "Селеинфо" жүйеcімен және оның қолдану аймағымен танысу
-“Селеинфо” жүйесін қолданып бақылау жүргізу
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1 ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ СЕЛ ҚАУІПІ
Қазселденқорғау мамандарының бағалауы бойынша республикасының таулы
аймақтарында 2700 мұздықтар, шамамен 600 жарылуға қауіпті моренді мұздықты
көлдер, 330 сел қауіпті өзендер бассейіндері тіркелген, мұнда мезгілді
түрде сел ағындары қалыптасады. Соңғы 50 жылда Алматы облысындағы Іле және
Жоңғар Алатауының таулы өзендерінде ғана сел ағындарының шамамен 40 жағдайы
тіркелген, оның 11-і зылзала апаттарын құрады.
Қазақстан республикасының оңтүстік және оңтүстік шығыс аумаға кіретін
таулы аудандар жалпы географиялық атауы солтүстік Тянь-Шань, сел
аймақтардың біріне жатады. Республиканың оңтүстігінде Талас, Алатау, Қырғыз
жоталары сияқты ірі тау түзілістері, оңтүстік шығысында – Іле, Күнгей және
Жоңғар Алатауы, Алтын-Емел орналасқан. Шығыста оларға Қазақстандық Алтай
жалғасады. Республика аймағында жер бетінде болатын экзогендік процестердің
ішінде ерекше орынды сел ағындарды, қар көшкіндерді, көшкіндер, тасқындар
және топан су алады.
Іле Алатау аймағы ең сел қауіпі бар аумағына жатады. Апатты сел
ағындарының көбі осы аймақтарда тіркелген. Олар: нәтижесінде қаланың үлкен
бөлігі жойылған, 550 адам қаза болған 1921 жылғы кіші Алматы өзені (Верный
қаласы – Алматы ) бойынша сел ағыны; 1973 жылы Медеу шатқалында зілзала
сипатта болды және қаланы жойылудан тек қана селге қарсы тұрғызылған бөгет
сақтап қалады. 1963 жылы Есік өзеніндегі апатты сел таулы көлді, төменде
орналасқан аудандық орталықты жойып жіберді, адам өліміне алып келді. Сел
апаттары бірнеше рет Іле Алатауында, Үлкен және Кіші Алматы, Қаскелең,
Талғар өзендері бассейінде қайталанды. Апаттың талқандағыш зардаптарын
Жоңғар алатауындағы Текелі, Жаркент, Сарқанд қалалары көрді.
Алматы аумағында 9 негізгі селдік қауіпті бассейіндерде шамамен 130 көл
бар, олардың 90-ы соңғы 50 жылда 24 рет тасыды.
Республикада 1841-ден 1986 ж.ж аралығында 780-ге жуық сел болған
жағдайлар тіркелген. Шамамен 300 сел бассейндері саналады. Оның 83%-ы жауын-
шашынның түсуінен болған селдер құраса, 15%-ы мұздықты қалдық тасқыннан
болған және 2%-ы көшкін мен опырылмадан түзілген уақытша су қоймасы
үйіндісінің тасқыны нәтижесінен болатын жер сілкінісі құрайды. Қазақстанның
территориясындағы селдің болу масштабына және болған жағдайлар санына, әсер
етуші селді бассейндердің саны бойынша төрт селге қауіпті аудандарды
ерекшелеуге болады:
1. селге белсенділігі айтарлықтай – Іле алатау таулары;
2. селге белсенділігі күшті - Жоңғар және Талас Алатау таулары;
3. селге белсенділігі орташа - Қаратау таулары, Күнгей және Қырғыз Алатау
таулары;
4. селге белсенділігі әлсіз – Шу-Іле таулары, Кетмень, Сауыр – Тарбағатай
және Қазақстандық Алтай.
5. Іле Алатаулары – апаттық селдің көрінуінің классикалық аймағы болып
тиабылады. Мұнда 10 ірі селдер бассейндері, 106 селді арна орналасады,
Қазақстан территориясында байқалған 450 сел ағындысы 60% жағдай
құрайды.
Іле Алатауының жоғары селдік белсенділігі күрделі сейсмологиялық және
гидрометерологиялық шарттарға негізделген. Селді процестердің
интенсивтілігіне келесі факторлар себеп болады:
Іле алатау тауларында 75%-ке дейінгі селдер жауын – шашынының түсуінен,
22%-ке таудың жоғары бөлігіндегі мұздың және қардың интенсивті еруі
кезіндегі теңіз өзендерінің тасқынынан және 3%-ті уақытша үйінді су
қоймаларының тасқынының нәтижесінен болатын жер сілкінісінен туындайды.
Нөсер жауынды селдер басым болады. Гляциальдылар жеке арна бойынша
локальды әсер етеді. Бірақ қуаттылығы бойынша олар жауындардан асып түседі.
Гляциалды селдердің болуының жоғары апаттылығы моренді судың үлкен
массасының таудың жоғарғы биіктігінен бір сәттік тасқынына және
суландырылған жібітулер массалық бұзылуына негізделген, олар өздерінің
таулы ортада қозғалуымен қуатты селді тасқынға ауысады және өзендік
аймақтың бұзылуына әкеледі.
Соңғы жылдары гляциалды селдер өркендеуші сипатқа ие болуда. Олардың
өсуші белсенділігі Іле Алатауында 1950 жылдан кейін байқала бастады және
1970 жылы максимумға жетті. Осы процестердің белсенділігі адамдардың
қызыметі нәтижесінде мұз беттерінің ластануына және климаттың жылынуына
негізделген.
Қазіргі уақытта Іле Алатауының жоғарғы бөліктерінде мұздардың ығысу
және моренді өзендер аумағы кеңею процестері жүреді, нәтижесінде гляциалды-
нивалды және термокарстты құбылыстар белсенділік көрсетеді. Сонымен,
мысалы, Тұйықсудың орталық мұздығы 1949-дан 1985-ке дейінгі жылдар
аралығында 750м-ге сызықты шегінді, ал биіктігі бойынша 110м жоғарылады.
Іле Алатау негізінде сел түзудің басты факторларының негізгі сандық
көрсеткіштері енгізілген. Оларға: сел ошақтарымен бассейндердің эродирленуі
(талқандалуы); рельефтің және өзен арнасының ауытқуы; бассейннің пішіні мен
биіктігі; өзендердің мұздыққа айналу дәрежесі; моренді өзендер түзілуі;
селдің болуының (жиілігінің) қайталануы; селдің максималды шығындары және
шығын көлемі. Әрбір фактордың ролін қарастыра отырып олардың мәні неғұрлым
жоғары болған сайын, соғұрлым сел түзілу процесі белсенді жүреді және күшті
болады және сәйкесінше бассейннің селге қауіптілігінің дәрежесі жоғары.
Өсімдік жамылғының әсіресе орманның сел процестерін төмендетудегі ролі
сөзсіз.
Іле Алатау өзенінің барлық селді бассейндері сел қауіптілігіне
байланысты төрт категорияға жіктеледі:
Айтарлықтай сел қауіпі бар – Кіші және Үлкен Алматы, Ақсай және Есік
өзендерінің бассейндері;
Күшті сел қауіпі бар – Талғар өзені;
Орташа сел қауіпі бар – Шамалған, Қаскелең және Ұзынқарғалы өзендері;
Әлсіз сел қауіпі бар – Шелек және Түрген өзендері.
Үлкен және Кіші Алматы, Ақсай, Талғар және Есік өзендерінің селдік
қуаттылығының жоғары белсенділікті болуы Іле Алатауда 4200-4900м-ге дейінгі
өте үлкен биіктікпен орталық орналасуына, бассейннің 10-26%-ке дейінгі
жоғары дәрежелі мұздауына және жауындардың жиі пайда болуына негізделген.
1. ХХ ғасырда Қазақстанда болған жойқын селдер
Жауынды селдер
1921 жылғы жауынды селде территориялы таралуы және қуаттылығы бойынша
Қазақстан тауларында байқалған барлық жауынды сипаттағы апаттық селден озып
түседі. 100мм-ге жуық тауда тұнба қабатымен күшті жауын-шашынның қатысынсыз
8-9 шілдеде түнінде апат болады және де бұл апат әдетте қар түріндегі тұнба
немесе әлсіз интенсивті жауын түсетін жоғары таулы мұздықты зонаның
қатысынсыз Алатаудың барлық тіке зонасын кеңінен қамтиды.
1921 жылғы селдік ағындар Заилий Алатаудың барлық өзенін қамтиды.
Барлық ағындардың белсенді әсері салдарынан, ерекше қуаттылыққа Кіші және
Үлкен Алматы, Талғар және Есік өзендері белгіленеді.
Селдің максималды шығындары үлкен мәндерге жеткен: кіші Алматы өзенінде
– 1000-5000м3с-ке дейін; ал таудан шығуы бойынша – 300м3с-ке дейін, үлкен
Алматы өзенінде – сәйкесінше 230 және 100м3с. Кіші Алматы өзенінен селдің
шығуының жалпы көлемі 7,2-10млн.м3-пен бағаланады. Талғар өзеніндегі селдің
максимал шығыны 4800м3с-ке жетті.
1921 жылғы апаттық селдер өзен баурайының жоғары бұзылуына әкеледі.
Алма-Ата қаласы бойынша селді ағын үш бағыттан өткен: Кіші және Үлкен
Алматы және Көктем арнасы бойынша. Көзбен көргендердің керемет әсерлерін
таулы инженері В.В.Епанечников келтіреді: "Судың гүрілі, бұзылған
ғимараттардың жарылуы, жұлынып кеткен темір шатырының тарсылы, домалаған
тастардың соғысқан дауысы сел жақындауын алдын-ала хабарланғандай және
судан, балшықтан, үлкен тастардан ағаш діңгегінен және бұзылған ғимарат
сынықтарынан тұрған үлкен вал қалаға қарай бағыттап өз жолындағының
барлығын жояды".
Бес сағат бойы Алма-Атаның көп бөлігі арнаға айналған және лай-тасты
массамен толтырылған. Қазір 1921 жылы селден болған үлкен тастар қала
көшелерінде талқандағыш "ескерткіші" ретінде жатыр.
500-ден астам адам қаза тапты. Апаттан зардап шеккен қалаға көмек
көрсетуде үкімет шұғыл шаралар қолданды.
Гляциалды селдер
1963, 1973 және 1977 жылдардағы гляциалды селдер қуаттылығы және
бұзғыштық күші бойынша бұрынғы СССР территориясындағы барлық гляциалды және
нөсерлі селдерден асып түсіп, ғасырлық ең ірі селдер ретінде сипатталды.
1963 жылдың 7 шілдесіндегі сел, Есік өзенінде 0,2млн.м3 дейінгі
сыйымдылықты Жарсай өзенінің мұздықты ағысының нәтижесінде ыстық күніде
түзіледі. Жарсай шатқалынан 3-4 сағат бойы көлден жоғары өзен аймағында 6-
7млн.м3-ке дейінгі лай-тасты әкелініп тасталды. Ыстық көлінен жоғары селдің
максималды шығыны 7600-12000м3с-ке жетті. Көлден жоғарыда сел он екі
валмен (толқын) өтті, жеке валддың жылдамдығы 5-6мс-ке жетіп өзінің
жолындағы 4-5м-ге дейінгі өлшемді тастарды домалата отырып, 7-12м биіктікке
жетеді.
Үйіндінің жоғары болуымен көлге сел толқындарының жиі түсуі судың
деңгейінің күрт өсуіне әкеп 6-7м-ге дейінгі биіктіктегі үлкен тасқынның
түзілуіне әкеледі. 5-6 сағат бойы тасқынның гидродинамикалық күшінің
әсерінен және судың бөгеттен тасуы табиғи бөгетті бұзып, су көлемі 18млн.м3
Есік көл толығымен жайылған.
1963 жылғы апаттық сел үлкен зиян келтірді. Көп жыл бойы сел жолында
табиғи тосқауыл қызметін атқарған Есік өзені үйіндімен толып кетті және
жоғары таулы селдердің потенциалды қауіптілігін күшейтті. Қала ішіндегі
апат тұрғын үйлерді талқандаған, ал тау аймағын лай-тасты массамен
толтырған.
1973 жылдың 15 шілдесінде болған апаттық сел ыстық ауа-райы
салдарынан, Тұйықсу моренді өзенінің тасқыны нәтижесінде пайда болған.
Маусым қарсаңы салқын болды. Алматыда күшті жауын жауды, ал моренді және
мұздық аймағында қатты қар түседі. Тұйықсу моренді ауданында осы кезеңде
172мм-ге дейін қатты жауын-шашын болды. Алайда шілденің басында күрт және
тұрақты жылыну басталды. Ауа температурасы 9-дан 15 шілде аралығында
әдеттегі 8-100С-тан, 15-170С дейін көтерілді. Салдары негізінде, қар мен
мұздықтың еруі, мореннің жоғарғы қабатының ылғалдануы интенсивті түрде
басталды. Оның тұрақсыз қалпының нәтижесінде 14 шілде күннің екінші
жартысында су ағатын жерасты үңгірінің тығындалуы болды. Тығындалудан кейін
қос су қоймалары еріген сулармен тез толтырыла бастады,ал 15 шілдеде 17
сағат 54 минутта олардың тасқыны болды. 30 минут ішінде жалпы көлемі
0,2млн.м3-ке тең суы бар екі көл босап қалды. 1973 жылғы сел болғаннан
кейін Кіші Алматы өзенінің аймағында тұрақсыз беткейлі терең құзға айналды.
Мыңжылқы
бөгетінен Медеу тоспасына дейінгі сел ағыны 10-12мс-ке дейінгі қарқынды
жылдамдықпен жүреді. Ол өзінің жолында 5-6м-ге дейінгі өлшемді және 300
тоннаға дейінгі салмақты ірі тастарды домалатты. Ағынның қозғалысы
беткейдің қалтырауымен және күшті тарсылымен жүреді. Сел соққысы кезінде
арна табалдырығы мен күшті иірімі 15-20м-ге дейінгі биіктікте ірі тастардың
массалық түсірілуі байқалады, ал кішілеу тастар 40-50м-ге дейінгі радиусқа
ұшады. Селдің аймақта болуы кезінде күйік исі жаппай шаңды аспан болды. Ол
селді массаның күшті шашырауы және беткейдің бұзылуы нәтижесінде пайда
болды, ал күйік қоспасы тастардың соққысынан туындайды. Селдің әсіресе
бірінші вал уақытында шамамен 50м радиуста әсер еткен күшті ауалы толқын
байқалады. 100тм2-тан
көбірек динамикалық күшке ие сел ағыны, өз жолында барлық ұсақ селге қарсы
құрылыстарды талқандады: Мыңжылқының габионды бөгетін, Горельник турбазасы
аймағындағы алмаспайтын металды бөгетті және тұрғын үйлер мен көптеген
адамдардың құрбан болуын тудыды. Медеу бөгетінің сел қоймасына ағын 18
сағат 17 минутта жетті және шамамен 3 сағатқа созылды. Сел болған уақытта
ірі сел валы өтті. Ең жоғарғысы 12-15м биіктікке және ені 40-50м жеткен
бірінші вал болды.
Бірінші селді валдың бөгетке жақындауы кезінде сулы тастанды құрылыс
бірден үйіндімен бекітіліп тасталды. Сел қоймасы толығымен 3 сағатта
толтырылды. Судың ұсталған жалпы көлемі 5,5млн.м3-ді құрайды; оның 4млн.м3-
і үйінді және 1,5млн.м3-і су болды.
Алдын ала 100м-лі үйінді тас бөгетпен тұрғызылған сиымдылығы 6,2млн.м3
сел қоймасы Алматыны селден қорғады. Апаттық жағдайды болдырмас үшін
бөгетті 40м өсіру және 12,6млн.м3-ке дейінгі жаңа сыйымдылықты сел қоймасын
құру туралы жедел шешім қабылданды.
1973 жылғы сел барлық қуаттылығы бойынша Кіші Алматыдағы гляциалды
селдерден озық түсті және 1921 жылғы нөсерлі селге және 1963 жылғы Есік
өзенінде болған гляциалды селге жақын болды. Оның болуынан кейін беткейлер
бұзылуынан Кіші Алматы өзенінде селге қауіптілік күрт өсті.
1977 жылы 3-4 тамыздағы селдер өздерінің керемет масштабымен Қазақстан
тауларында байқалған барлық апаттық селдерден озық болды. Олардың
туындауының басты себебі Құмбелсу өзені жағасындағы көлемі шамамен 0,1млн
м3 моренді көл суының максималды бұзылу шығыны 210м3с-ке дейінгі бұзылу
болды, ол өз жолында морендік қалыңдықпен беткейді бұза отырып, бір мезетте
лай-тасты қуатты ағынды қалыптастырды және Үлкен Алматы аймағына шықты.
Тауда сел болған уақытта 400-ге дейінгі белдік тіркелген. Олардың
кейбіреуінің максималды биіктігі 10-12м-ге жетеді, ол шашыратуда 15-20м, 8-
10мс-ке дейінгі жылдамдықпен қозғала, селдер 5 – 6м-ге дейінгі өлшемді
тастардың кесегі көтерді. Олар халық шаруашылығына үлкен зиян келтірді:
тауларда электр тасымалдағыш жоғары вольтты сызықты көлік жолын,
көпірлерді, жабайы жемісті бақтарды, суретті кең байтақ даланы, қала
шетіндегі – Сайран су қоймасын ірі таспен және балшықпен толтырып
тастады.
1.2. Сел ағындарына қысқаша сипаттама
Сел – тау өзеннің арналарында кенеттен пайда болатын деңгейдің күрт
көтерілуі мен тау жыныстары бұзылуынан болған заттардың көптігімен
сипатталатын уақытша ағын.
Селдер өз атауын Арабтың "сайль" сөзінен алған, ол құйынды ағын. Сел
ағыны аз уақыт ішінде болады және арнаның қисаю бұрышы 6-200-ға тең таулы
алқапқа тән. Селдер ағыны әдетте он шақты минутқа созылады, сирек 4-
5сағатқа, кейде 8сағ және 8сағаттан асуы да мүмкін. Арна он шақты метр
тереңдікке эродициялануы мүмкін, ұзындығы бірнеше километр жол жүріп өтеді,
сирек он шақты километрге жетеді. Ені он шақты, ұзындығы жүздеген метр,
қалыңдығы әдетте 5м, сирек жағдайда 10м болатын конус түзеді. Селдер
Антарктидадан басқа әлемнің барлық таулы аймақтарында түзіледі.
Селдің көлемі немесе қуаты ондаған және жүздеген мың, ал кейде
миллиондаған куб метр сел массасын құрайды.
Бөгетсіз қозғалыс кезінде сел ағынының максималды шығыны су шығынынан
шамамен 1,2-1,4 есе жоғары, ал бөгет болғанда 3-5 есе жоғары болады. Сел
ағынының максималды шығының мөлшері оннан 2000м3с дейін құрайды.
Сел қозғалысының жылдамдығы 2-ден 10мс аралығында болады, кейде одан
да жоғары болуы мүмкін. Селдің су ағынынан айырмашылығы жиі үздікпен, бөлек
вал түрінде қозғалады, бірде баяулайды, бірде қайта жылдам қозғалады. Бұл
негізінен арнаның тарылуы кезінде, бұрылыста бағыттың күрт өзгеруі кезінде
сел массасының кешігуі әсерінен болады. Егер әдетте сел ағынының қозғалыс
жылдамдығы 2,4-4,0мс, ал бөгет бұзылғанда ол жылдамдық 10мс жетеді; осы
кезде су шығыны 3-5 есе жоғарлайды. Максималды жылдамдық орташадан 1,5-2
есе асады.
Қозғалыс кезінде сел батпақ, тас және судан тұратын ағын түрінде
болады. Биіктігі 5-тен 15м дейінгі сел толқынының алдыңғы биік бөлігі
селдің "басын" түзеді. Сулы батпақты ағынының күшті толқынының максималды
биіктігі 25м-ге жетеді.
Сел ағынының тереңдігі 1,5-15м аралығында болады. Сел арнасының
ұзындығы бірнеше метрден он шақты километрге дейін созылады.
Сел ағынының биіктігі әр түрлі болады, күшті (қуатты) және апаттық
селдер үшін 3-10м, қуаттылығы төмендері үшін 1-2м құрауы мүмкін.
Маңыздылығы, қалыптасу жиілігі, аумақты таралуы, тигізетін шығындарының
масштабы бойынша бірінші болып табылатындар сел ағындары мен сел
қалыптастырушы ағындар. Өз генезисі және түзілу себептеріне байланысты олар
қарқынды жауын-шашын болуынан қалыптасатын нөсерлік және биік тау
мұздықтарының және моренді өзендердің бұзылуы нәтижесінде туындайтын
гляциалдық немесе бұзушы болып бөлінеді.
Сонымен қатар сейсмогенді деп аталатын, яғни күшті жер сілкінісінен
туатын, бұл кезде селдің көлемі ондаған есе көбейетін сел ағындары болуы
мүмкін.
Сел ағындарының жүйеленуі
Сел ағындарын түрі сел түзгіш жыныстарының құрамымен анықталады. Сел
ағындарының негізгі алты түрі бар: сулы тасты; сулы құмды; сулы шаңды;
батпақты; батпақты тасты немесе тасты батпақты; сулы-қарлы-тасты;
Сулы тасты сел – құрамында ірі сынған материалдар, ірі тастар, сонымен
қатар жартастың сынықтары бар ағын (ағынның көлемдік массасы 1,1-1,5mм3)
мұндай сел негізінен тығыз тау жыныстарының аймағында қалыптасады.
Сулы құмды және сулы шаңды сел – нөсер жауын кезінде пайда болатын
құмды-топырақты және шаңды ағын. Ол топырақтың беткі қабатын түгел шайып
өтеді.
Батпақты сел табиғаты жағынан сулы шаңды селге жақын. Көбінесе
батпақты, сазды тау жыныстарында қалыптасады және де тас кесектері аз
болады (ағынның көлемдік салмағы 1,5-2,0 mм3 құрайды).
Батпақты тасты сел – қатты фазаның құрамында (галька, гравий, кішігірек
тастар) сазды және шаңның бөлшектерінің болуымен сипатталады.(ағынның
көлемдік массасы 2,1-2,5 mм3).
Тасты батпақты сел – құрамында батпақты құраушыларымен салыстырғанда
ірі сынықты материалдардың мөлшері көп болады.
Сулы-қарлы-тасты селде негізгі тасушы орта су мен қар болып табылады.
Сел ағындары қуаттылығы бойынша үш топқа бөлінеді:
1) күшті (қарқындылығы жоғары) – 100мың.м3 заттарды тау
жиегіне шығарады; 5-10 жылда бір рет болады;
2) қарқындылығы орташа – 10-100мың.м3 заттарды шығарады; 2-3 жылда бір
рет болады;
3) қарқындылығы төмен – 100мың.м3 төмен заттарды шығарады; жыл сайын
кейде жылына бірнеше рет болуы мүмкін.
1.3. Селдің, лай ағындарының пайда болуына әсер ететін факторлар
Пайда болу себебі. Сел ұзақ нөсерлі, мұз бен қардың еруі, моренді мұзды
өзендердің бұзылуы, жер сілкінісі, адамның шаруашылық қызметі нәтижесінде
пайда болады. Арнайы тасқындарға қарағанда сел әдеттегідей үздікпен,
жекелеген толқындар мен 10мс және одан көп жылдамдықпен қозғалады.
Сел тасқындары өзен арналарындағы үлкен еңістердің болуынан, борпылдақ
топырақ пен бөлшектелген материалдың көптігінен, ұзақ нөсерден, қар мен
моренді мұздықтардың тез еруінен, биік таудағы өзендерден бұзып шағуынан
пайда болады. Селдің алапат талқандағыш күші өзінің жолында кездескен
барлық гидротехникалық ғимараттарды қиратып, жазық пен өзен сағаларын
бүлдіреді.
Селдердің түзілуі геологиялық, климаттық, геоморфологиялық
жағдайларының үйлесіміне негізделген: мысалы, сел түзгіш топырақтың
болуына, сонымен қатар тік жартастар мен арналарды түзуге қабілетті
геологиялық формалардың болуына байланысты.
Селдерді тудыру көздері келесілер болуы мүмкін: арасы борпылдақ немесе
борпылдақ емес мұздықтар; алдыңғы өткен сел кезінде түзілген арналы
бөгеттер; ағашты-өсімдікті материалдар селдерді сулы коректендіргіш көздер;
жаңбыр және нөсер жауын; мұздықтар және мерзімдік қар (еру уақыты); таулы
жердегі көл суы.
Көбінесе сел мол жауын-шашыннан түзіледі. Олар биіктігі орташа және
төмен таулы сел бассейіндері үшін сипатты. Мұндай селдердің түзілуі тау
жыныстарың бұзылуынан кейін пайда болған өнімдерді шайып өтуге қабілетті
және оларды қозғалысқа келтіретін жаңбырдың мөлшеріне байланысты болады.
Гляциалды селдер мұздықтары бар биік таулы бассейіндерінде пайда
болады. Олардың пайда болуының негізгі көзі тау жыныстары болып табылады,
яғни мұздықтар қарқынды түрде ерігенде бұл тау жыныстары сел түзу процесіне
қатысады. Гляциалды селдердің түзілуіне біршама қоршаған ортаның
температурасы әсер етеді.
1.4. Қар көшкіндері
Қар және оның еруі сел туындайтын фактордың біріне жатады.
Шығын келтіру, адам өмірі қауіпі бойынша экзогенді процестердің екінші
түрі қар көшкіндері болып табылады. Республика аймағында шамамен 800 көшкін
түзуші ошақтар бар, олардың 400-ден жоғарысы 220 объектілерге, 350 километр
мемлекетаралық, республикалық, облыстық және жергілікті мақсаттағы
автомобиль жоларына қауіп төндіреді. Қауіпті аймақтарда үнемі шамамен 2000
адам тұрады.
Қар көшкіндері қыста тау беткейлерінің ірі аумақтарында қалыптасады.
Қыс бойы мұнда бірнеше метр қар жиналуы мүмкін. Бұл белгілі жағдайларда өз
беріктігін жоғалтады және көшкін түрінде үлкен жылдамдықпен және бұзушы
күшпен төмен қарай құлайды.
Сонымен, Алматы облысында тек кіші және үлкен Алматы өзендері
бассейіндерінде 86 көшкін ошағы бар. Медеу Шымбұлақ автожолына және
"Шымбұлақ" тау шаңғы кешенінде көшкіндердің түсу жиілігіне байланысты бұл
объектілерді жоғары қауіпті разрядқа жатқызады. Мұнда қар көшкіндері
бірнеше рет адам өліміне алып келеді.
Алматы қаласына жақын Қотырбұлақ, Есік және Түрген өзендерінің таулы
беткейлері жоғары көшкінді қауіпті сипатта. Қар көшкіндерінің көлемі
әртүрлі болуы мүмкін, оларды максималды көлемі, Қазақстан үшін рекордты 1
млн.м3 бірнеше рет беткейлерден Түрген өзені бассейніне түскен.
Алматы аумағында орташа жыл сайын 20-40 көшкін түсуі тіркеледі, жеке
беткейлерде олар бірнеше рет болады, олардың көлемі 100м3-тан 300м3-қа
дейін болады. Бірақ экстремальды жылдары, масалы 1968 жылы көшкін саны 1000-
нан асты.
Түрген өзені бассейінде қар көшкіндері арнаны бөгегенде, су деңгейі 5
метрге көтеріледі. Содан соң қар бөгетін бұзған кезде, өзенде қуатты тасқын
өтті. Сарқырама шатқалынан шыққан, көлемі 350мың.м3 көшкін биіктігі 20м
белдікпен кіші Алматы өзенінің арнасын бөгет қалады. Көшкін жүру
нәтижесінде Алматы қаласының сумен қамтамасыз етілуі, телефон байланысы
бұзылды, кіші және үлкен Алматы өзені бассейіндерінің жолдарындағы қозғалыс
тоқтатылды.
1.5. Сырғымалар
Сырғымалар стихиялық апаттың және сел ағындарының ажырамас бір бөлігі.
Қазақстанның таулы аймақтарында көшкіндік проценттердің активизациясы соңғы
жылдары табиғи, сонымен бірге техногенді факторларға негізделген.
Сырғымалар өздеріне дәстүрлі климаттық мезгілдерде ғана емес (сәуір – май
), сонымен қатар ерте көктемде, кеш күзде және тіпті қыста да тіркеледі.
Сырғымалық процестердің даму механизімдері күрделенеді. Сырғымалық массасы
бойынша үлкен емес грунттардың құлауымен қатар ірі масштабты Сырғымалар
анықталады. Сырғымалық құбылыстардан келетін шығын өсуде. Сырғымалардың
әсер ету зонасына жиі кезде адамдар, тұрғын және шаруашылық объектілері
ұшырайды, бірінші рет соңғы он жылдықта құрбандар бар.
Жерді қолданудың бұзылумен байланысты техногенді генезисті Сырғымалар
үлесі күрт өседі. Беткейлерді жолдармен, тұрғын және шаруашылық құрылыстары
үшін аудандармен кесу, шөп жабындарын құрту, бассейіндер, моншалардың
санкцияланбаған құрылыстары, саяжай аймақтардағы суарма су құбырлары мен
арық жүйелерінің дұрыс еместігі бұрын қауіпті болмаған аймақтарда
Сырғымалардың қалыптасуына жиі алып келеді.
Алматы, Оңтүстік Қазақстан, Жамбыл, Шығыс Қазақстан облыстарында көп
адамдар тұратын, тұрғын пункттеріне және саяжайлық массивтерге жақын,
аймақтарда Сырғымалық қауіпті аумақтарды оперативті зерттеу мәліметтері
бойынша 106 Сырғымалы қауіпті аумақ есептелген, олар 496 объектілерге
(тұрғын пункттері, жол аймақтары, коммуникациялар және т.с.с.) қауіп
төндіреді.
Алматы облысында Іле және Жоңғар Алатауы жоталарының солтүстік
беткейлерінде әртүрлі масштабтағы Сырғымалардың ең көп саны анықталған. Сел
ағындары сияқты олар да кең таралған батыста – Қаскелең өзені бассейінінен,
шығыста Түрген өзені бассейініне дейін. Бұл жағдайда Алматы облысына
республика бойынша Сырғымалар қауіпті территориялардың жалпы ауданының 96%-
ы келеді.
Алматы қаласының таулы аймақтарында потенциалды қауіпті зоналарына
Кеңсай массивінің таулы аймақтары, Көктөбе таулары, "Каменское плато"
санаториясы, "Широкая Щель" саяжай аймақтары, Медеу және Шымбұлақ демалыс
орындары, "Бутаковка" шатқалы, "Решизовка" санаториясы, "Қазақфильм"
микроауданы және "Алма-Арасан" санаториясы кіреді. Көлемі бойынша ең ірі
және аудан өмірі үшін қауіпті болып Алматы қаласының оңтүстік шекарасындағы
Көктөбе тауның Сырғымалық бөлігі табылады. Жүргізілген зерттеулер бойынша
"Көктөбе" Сырғымасы 2004 жылы көктемде қалыптасқан және 345 адам өмір
сүретін 80 жеке үйлерге қауіп төндіреді.
Тіпті сейсмогенді генезисті стихиялық апаттарды ескермегенде,
мамандардың бағалауы бойынша Қазақстан республикасындағы сел ағындары, қар
көшкіндері, Сырғымалар және опырылудан келетін максималды шығын 150милд.
теңгеге жетті.
2. Селге, қар көшкініне қарсы инженерлік құрлыстар
Барлық халық саны 7 млн асатын Қазақстанның көптеген қалалары: Алматы,
Есік, Талғар, Қаскелең, Сарқанд, Жаркент және Текелі сонымен бірге Үлкен
Алматы өзенінің трассасы; халық шаруашылығының маңызды орындары селдің
бұзуші әрекеті қауіптілігінде орналасқан. Сондықтан селге қарсы қорғану
Қазақстанда айрықша маңызды мемілекеттік мәселе.
Қазіргі уақытта Қазселденқорғану мемлекеттік мекемесінде Шығыс
Қазақстан, Семей, Жамбыл, оңтүстік Қазақстан обылыстарының елді мекендерін
селге қарсы қорғану аймақтық схемесы жасалған. Ол схемада инженерлі-
қорғаныс кешенінің құрылысы және селдің алдын-алу шараларын жүргізу
қарастырылған. Соның ішінде Алматыны қорғау ең негізгі және қиын мәселе. 50
жылдық ғылыми-техникалық жобалық зертеулері негізінде Алматыны селдің
айбарлы апатынан қорғаудың бас схемасы жасалып, сол бойынша плотиналар,
бөгеттер тұрғызылған.
Сел бөгейтін плотиналар
Алматыны селден қорғайтын басты қалқан ірі сел бөгейтін платиналар:
Медеу, Үлкен Алматы, Мыңжылқада және Кіші Алматыдағы өтпелі селұстағыштар
болып табылады. Тауларда олар ірі селқоймаларын түзеді де, селдердің қалаға
шығуын болдырмайды. Осылайша, қаланы нөсерлі және гляциалды селдерден
қазіргі кездің сенімді қорғанысымен қамтамасыз етеді.
Өтпелі селұстағыштар. Екі металдан жасалған өтпелі селұстағыштар Медеу
плотинасынан төмен Кіші Алматы өзен өңірінің кеңейтілген аймағында
тұрғызылған. Олар бір-бірімен қалқанда бөренелермен жалғанған үшбұрышты
фермалардан құрастырылған. Сел ұстағыштардың биіктігі 6-7м, ұзындығы – 20м
және 286м. Құрылыс арна түбімен және жағалық темір бетонды тұрғызулармен
бекітілген. Төменгі саға темір бетонды плиталармен бекітілген.
Селді ағындар өткен кезде құрылыс конструкциясы ірі тосаптарды бөгейді,
ал ұсақтарын және сулы ағынды төменгі саға қауіпті өткізеді. өтпелі құрылыс
Медеу плотинасынан төмен Казачка және Батерейка өзендерінің салаларынан
шығатын селдерді бөгеу үшін арналған.
Медеу плотинасы. Медеу шатқалындағы биік тасты – Жобалы платина Алматы
қаласының шығыс бөлігінің селге қарсы қорғаныстың негізгі звеносы болып
келеді. Плотина екі кезеңмен тұрғызылды. Бірінші кезекте биіктігі 110 м
селқоймасының сыйымдылығы 6,2млн.м3 плотина әлемдік практикада бірінші рет
бағытталған жарылыстар көмегімен, ал екінші кезекте механикалық әдіспен
1973 жылғы кирату селі өткеннен кейін жасалды. Плотинаны 40 метрге
өсіргеннен кейін оның биіктігі 150 метрге жетті, ал селқоймасының жаңа
сыйымдылығы-12,6млн.м3. Қазіргі биік плотина бірден біржарымға дейін апатты
нөсерлі және гляциалды селдерді бөгеуді қамтамасыз етуі мүмкін. Ұзындығы-
530, ені-800м. 1966 жылдың қазан айында бірінші оң жағалық жарылыс кезінде
өзен шатқалы биіктігі 62м, көлемі 1,7млн.м3 жартас тау жыныстарымен басылып
қалған, ал 1967 жылы сәуірде екінші сол жағалық жарылыспен көлемі
0,8млн.м3дейінгі қосымша құрамалар жасалды.
Плотина төменгі сағасында екі су жиналатын орын темір бетонды каналмен
біріктірілді, ал жоғарғы сағада суқоймасы түбінен плотинаның биіктік
төбесіне дейін әртүрлі белгілерде вертикаль шахталы суқабылдағыш жүйесі
орналастырылған. Сонымен қатар, плотина мұнарлы-жартасты су жиналатын
орындары бар. Медеу плотинасы Кіші Алмаы өзен бассейнінің 50% жоғары сел
қауіпті су жиналатын аймағын реттейді.
Үлкен Алматы плотинасы. Алматы қаласының батыс бөлігін қорғау бойынша
негізгі құрылыс Үлкен Алматы өзенінің таудан шығатын жерінде тұрғызылған 40
метрлік темір бетонды ұяшықты плотина болып келеді.
Ол екі кезеңмен салынды. Ең бірінші басты жоба биіктігі 30 метрге дейін
сел қоймасының сыйымдылығы 4,5млн.м3 плотина тұрғызу болды, бірақ 1977 жылы
апатты сел түзілулер енгізді. Плотина 10 метрге биіктетілді де, сел
қоймасының жаңа сыйымдылығы 8,2млн.м3 дейін 40м биіктікке дейін жеткізілді.
Ол 1921 және 1977 жылдардығы сияқты нөсерлі немесе гляциал текті 1-1,5
селге дейін қабылдауы мүмкін.
Қазіргі плотина ұзындығы - 400м, ені – 200м жоғары су жиналатын жүйе
плотина денесінің негізінде орналасқан және ұзындығы 74 метр екі құбырлы су
шығарғыш болып келеді.
Осындай ірі плотина салу қажетілігі өзеннің жоғары сел қауіптілігімен
және қаланың батыс бөлігінің қарқынды өсуімен байланысты.
Үлкен Алматы көлінен төмен, өзеннің сол жағалауында биіктігі 12м және
ұзындығы 500м дейін темір бетонды бөгет соғылды. Ол ГЭС-1 ғимараты мен адам
тұратын аймақты сел қауіпті Күмбелсу өзенінен шығатын селден қорғау үшін
арналған. 1977 ж бұл бөгет объектілерді қиратушы селден қорғады.
Болашақта Алматы қаласын селден қорғау бойынша селге қарсы шаралар
комплексін толығымен аяқтау қажет: сел түзілушілер ошағын бекіту бойынша
фитомелиоративті жұмыстар жасау, сел қауіпті көлдерді толығымен босату,
Казачка, Батарейка, Кимасар, Кокчека және Мютенский өзендері бойынша Медеу
және Үлкен Алматы плотиналарынан төмен селді арналарды тұрақтандыру.
Сонымен қатар, қаланы сейсмогенді селдерден ұзақ және сенімді қорғау үшін
Медеу мен Мыңжылқыда және Үлкен Алматы өзеніндегі сел қоймаларының
сыйымдылығы 1,5-2 есе күні бұрын таулы қазбалармен-карьерлермен жоғарлату
қажет.
Қазіргі кезде Алматы селге қарсы қорғанысының бірегейлі комплексімен
және оның перспективалы дамуымен селмен күресу тәжірибесінің халықаралық
орталығы болды.
Мыңжылқы плотинасы. Кіші Алматы өзенінің жоғарғы жағында, Мыңжылқы
шатқалында теңіз деңгейінен 3000м биіктікте 17 метрлік селқоймасын
реттейтін сыйымдылығы 0,22млн.м3 тасты-үйінді плотина құрылған. Ол сел
түзілулердің жоғарғы таулы ошақтарында гляциалды селдердің бейтараптау үшін
арналған.
3. Сел және лай ағындарын болжау
Селдің қауіптілігі олардың жойқын күшінде ғана емес, сонымен қатар
олардың аяқ астынан пайда болуында. Сел ағынының аяқ астынан пайда болуы
деп, селдің өту мерзімін алдын-ала болжау мүмкін болмағанын түсінеміз.
Селдерді болжау немесе сел қауіптілігін болжау ретінде сел жүретін
белсенді аймақта сел ағынының түзілуін алдын-ала жорамалдауды түсінеміз.
Селден кейінгі болатын зардаптарды, шығындарды бағалау, әсер ететін
объектілер туралы мәліметтер табу селдерді болжаудың мақсаты болып
табылады, яғни қандай елді мекендерге, объектілерге, жол аймақтарға қауіп
төніп тұрғанын табу қажет.
Сел құбылыстарын болжауға олардың жүріп өтетін аймағын және уақытын
болжау кіреді, сонымен қатар олардың негізгі сипаттамаларының мәнін болжау
керек.
Селдерді кеңістік болжау түсінігіне сел ағыны түзілетін аймақтардың
шекарасын анықтау және сол аумақтың сел қауіптілігін болжау енеді. Бұл
болжау келесі сұраққа жауап береді: сел ағындары қай жерде пайда болады
және қай жерге дейін созылады.
Уақыт бойынша сел құбылыстарын болжау ретінде сел ағындары түзілетін
уақытты және жағдайды анықтауды түсінеміз. Ол келесі сұраққа жауап береді:
берілген тау бассейінінде және аймақта сел ағындары қай уақытта түзіледі.
Сел ағынының сипаттамаларын болжау кезінде ескертпелі (сигналды)
жарғақтың қорғалатын объектіге дейін немесе сел ағынының пайда болатын
жерінен ағып өту уақытын жорамалдаудың маңызы зор, яғни уақыт мөлшері
туралы сұраққа жауап беретін апатқа қарсы болжам жасау, қорғау, сақтау
шараларын жүргізу үшін адамдарға қажет.
Сел қауіптілігін алдын-ала болжау келесідей бөледі: өте ұзақ мерзімді
(3 айға дейін), ұзақ мерзімді (3-4 апта), қысқа мерзімді (1-3 күн), сонымен
қатар оперативті, ол сел толқынының берілген объектіге дейін жүріп өту
уақытымен анықталады.
Жылдар бойы селдердің әсер етуінің салдары туралы көп жылдық
мәліметтерін жинау, жүйелеу және талдау, сонымен қатар селге қауіпті
аумақтрадағы болжам нәтижелері және қарастырылып отырған аймақтың
шекарасында болатын селдің негізгі параметрлерін болжау жалпы болжам
жасаудың негізі болып табылады.
Селдердің кеңістікті болжамының негізінде шолып өтетін орта масштабты
және үлкен масштабты карталар жасауға болады.
Шолу картасының көмегімен (масштабы 1:1000 000-нан (1см – 10км-ге
дейін) 1:100 000 000-ға дейін (1см-де 1000км-ге дейін)) тұтынушы
республика, республика топтары, шекарасындағы сел қауіптілігі бар
аумақтарды немесе сел қауіптілігі бар аумақтардың ауқымды, жинақ ауданын,
сонымен қатар бір шама қауіпті аймақтарды көре алады.
Мұндай карталар сел ағынының түзілуімен байланысты барлық факторларды
(ландшафтпен рельефтің ерекшеліктерін, геологиялық және гидрометерологиялық
сипаттамаларды, экзогенді және эндогенді процестердің сипаттамаларын,
селдің белсенділігін жоғарылататын антропогенді әрекет факторын және т.б)
қамтып көрсетуі керек. Сонымен қатар негізгі, оның ішінде сандық, қозғалыс
сипаттамаларын және сел ағындарының шөгінділері, олардың мөлшерін және адам
қызметінің объектілеріне әсер ету дәрежелерін көрсетуі қажет.
3.1. Селді уақытын болжау
Сел ағындарының түзілу уақытын болжау мәні бойынша сел ағындары түзілуі
мүмкін болатын жағдайды сандық көрсету болып табылады. Белгіленген сел
бассейндерінің аумақтаында селдің болу мүмкіндігі жауынды және гляциалды
сел қауіптілігінің болжамына негізделген. Жауынды сел қауіптілігін болжау
әдісі негізінен қарастырып отырған таулы аймақ үшін жаңбыр түсімінің
мөлшерін метеорологиялық болжауға негізделген. Болжам жасауға жауынның
басталу уақытын Т0, оның ұзақтығы Тn және түсім қабатының биіктігі Нn
туралы, сонымен қатар су жинайтын орынның дымқылдану дәрежесі туралы
мағлұматтар кіреді.
Селдің пайда болуын болжау келесі әдістеме бойынша жүзеге асады:
1. қарастырылып отырған таулы аймақ үшін кеңістіктік болжам жасау
нәтижесінде (сәйкес келетін картаның көмегімен) сел ошақтарын, олардың
типтерін, орташа иілуін α (градус) және әр ошақтың су жинаушы орнының
ауданын Ғ (км2) анықтайды.
2. сел ошағының түріне байланысты сынқтарының орташа диаметрін d (м)
табады.
3. d шамасының мәні, сел ағынының иілуі α және оның су жинайтын орнының
Ғ ауданы бойынша, номограмма көмегімен шекті сел түзілу шығынын Qкр (м3с);
ағынның пайда болуының критикалық қарқындылығын (мммин), су беру
процесінде су жинағышты қосу уақытын Тс (мин); түсімінің қабатының шекті
биіктігін Нокр(мм) анықтайды.
Аралас селдер үшін (жауын мен көктемдік қар еру үйлескенде) ауа
температурасы тұрақты жоғары болып тұрған кезде қар жабындысының үлкен
тығыздығы, әсіресе осы кезеңде жауын жауып, найзағай жарқырауы сел
қауіптілігінің белгісі болып табылады.
Сел қауіптілігінің басталуының қосымша гидрологиялық белгілері
тереңдікпен, жылдамдықтың күрт өсуі, сәйкесінше таулы өзеннің шығыны,
сонымен қатар олардың лайлануының өсуі болып табылады.
3.2. Сел ағындарының параметрлерін болжау
Тұрғындарды қорғау бойынша жүргізетін шараларды таңдайтын және оның
эффективтілігін анықтайтын сел ағынының негізгі сипаттамалары: белгілі
ауданға сел басының келу уақыты және шығарынды көлеміндегі селдің орташа
тереңдігі.
Сел басының келу уақыты есептеледі және сел ағынының жылдамдығы мен
сигналды жарғақтан қорғалатын объектіге дейінгі аралыққа байланысты
анықталуы болады. Бұл уақыт ережеге сай он шақты минутты құрайды, сирек
жағдайда бірнеше сағатқа жетуі мүмкін. Әсер етудің есептелген нұсқаларын
жасау кезінде параметр көрсеткіш ретінде енгізілуі мүмкін.
Сел жұру ұзақтығы бірнеше минуттан бірнеше сағаттарға дейін созылуы
мүмкін. Көптеген тіркелген селдердің ұзақтығы 1-3 сағатқа созылған. Кейде
селдер толқынды түрде (10-30мин-тан) бірнеше ондаған минут аралығында жүріп
өтуі мүмкін.
Селдің алып келетін зардабының жалпы бейнесін оның басы өткеннен кейін
бірден көруге болатындықтан, ары қарай өзгеріс аз болады. Қорғау және
кейінге қалтырамайтын жұмыстар, сонымен қатар зардап шеккендерге бірінші
медициналық көмек көрсету осы параметрге тәуелді. Сондықтан осы параметр
тиісті шараларға жататын параметрлерді бергенде ескерілуі мүмкін.
Аталып өткен параметрлер жиынтығы әсер етудің уақытша көрсеткішін
құрағанымен әсер етудің есептелген нұсқаларын берген кезде негізгі параметр
ретінде тек сел басының келу уақыты қолданылатын болады.
Келесі бес көрсеткіштерде сел ағынының әсер ету қарқындылығы
көрсетіледі. Бірінші – сел ағынының көлемі, тасқынның көлемі, сел ошағының
ұзындығы және оның иілуі арқылы есептелуі мүмкін. Ережеге сай сел ағынының
жинақ көлемі, яғни сулы және қатты құраушылардың көлемі селдің типін және
қондырғыны бұзып өту әсерін анықтайды.
3.3. Сел күшін есептеу
Селге қарсы қорғаныс құрылысын жүргізген кезде немесе оны жобалағанда
апатқа әкеліп соқтыратын селдердің негізгі өлшемдік сипаттамсын – тасқынның
шығынын, көлемін, жылдамдығын және ағынның үйінділермен лайлануын білу
қажет.
Сел күші табиғи және тәжірибелік әдістерді қолдау арқылы есептелінеді.
Селді табиғи мәліметтер бойынша есептеу
Табиғи есептеулер бойынша селдің максималды деңгейінің шығыны
максималды белгісіндегі ағынның кескінінің ауданын (Ω) ағынының
жылдамдығына (V) көбейту арқылы анықталады.
Ωс = Ω V,
мұнда сел жылдамдығы V=5.8 Н0,55 і0,33, формуласы бойынша есептеледі,
ол ағынның тереңдігі (Н) мен өзен ернеуінің басқа жаққа бұрылуы біркелкі
болғанда табиғи мәліметтерге жақын нәтиже береді.
Селдің көлемі натуралдық мәліметтер бойынша тұнба көлемі (WН) мен судың
көлемінің (WВ) қосындысымен анықталады:
Wс= WН + WВ
Селдің қатты бөлшектернің көлемі оның жүріп өткен жолы бойынша аңғар
түбінде, шығару конусына және лай түріне шығарылған тұнбалардың көлемінің
жиынтығымен анықталады.
Су көлемі нөсерлі селдер үшін жаңбырдың тасқынына тең, ал гляциалды
және сейсмикалық селдер үшін – уақытша су қоймасы мен сел қауіпін тудыратын
көлдерден ағып шыққан тасқынға тең деп есептеледі.
Селді тәжірибғлік формулалар бойынша есептеу
Апатқа әкеп соқтырған (сирек болады: 100 жылда 1 рет) селдердің ең
ірілері туралы фактілердің жоқтығы, маңызды гидротехникалық құрылыстарды
жобалаған кезде олардың сипаттамсы эмпирикалық формулалар арқылы есептеуге
мәжбүр етеді.
Гляциалды және сейсмикалық ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Химия факультеті
Химиялық физика және ЖМҚ химиясы кафедрасы
“Тіршілік қауіпсіздігін қамтамасыз” ету циклы
БІТІРУ ЖҰМЫСЫ
СЕЛ ЖӘНЕ ЛАЙ АҒЫНДАРЫН БАҚЫЛАУ ЖӘНЕ БОЛЖАУДЫҢ ҚАЗІРГІ
ЗАМАНҒЫ ӘДІСТЕРІ
Орындаушы: 4 курс студенті Нұрбек
Ғылыми жетекшілері: Ахмедиева З.Х.
б.ғ.к.,доцент Бергенева Н.С.
б.ғ.к.,доцент
Норма бақылаушы,
______________2008ж
Қорғауға жіберілді Г.А. Мун
Кафедра меңгерушісі
х.ғ.д., профессор
______________2008ж
Алматы, 2008
КІРІСПЕ 5
НЕГІЗГІ БӨЛІМ 6
1 ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ СЕЛ ҚАУІПІ 6
1.1. ХХ ғасырда Қазақстанда болған жойқын селдер 8
1.2. Сел ағындарына қысқаша сипаттама 10
1.3. Селдің, лай ағындарының пайда болуына әсер ететін факторлар 12
1.4. Қар көшкіндері 13
1.5. Сырғымалар 13
2. Селге, қар көшкініне қарсы инженерлік құрлыстар 15
3. Сел және лай ағындарын болжау 17
3.1. Селді уақытын болжау 19
3.2. Сел ағындарының параметрлерін болжау 19
3.3. Сел күшін есептеу 20
ЖҰМЫСТЫҢ ӘДІСТЕРІ МЕН НЫСАНАЛАРЫ 21
4. Сел, лай ағындарын стандартты бақылау әдістері 21
4.1. "Селеинфо" автоматтандырылған жүйесі – қазіргі заманғы сел, 23
лай ағындарын бақылау және болжау әдісі
4.1.1. Автоматтандырылған "Селеинфо" жүйенің қысқаша сипаттамасы 23
мен қолдану аймағы
4.1.2. Автоматтандырылған бақылау құралының климаттық және 24
механикалық факторлар әсеріне төзімділігінің сипаттамасы
4.1.3. Автоматтандырылған бақылау құралымен бақылау жүргізу 26
4.1.4. Комплект жиынының және тіркегіш аппаратурасының техникалық 26
сипаттамалары
ЭКСПЕРИМЕНТ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОНЫ ТАЛДАУ 32
ҚОРЫТЫНДЫ 41
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 42
ҚОСЫМША 45
РЕФЕРАТ
Бітіру жұмысы 48 беттен, 2 кестеден, 18 суреттен, 43 әдебиеттер
тізімінен тұрады.
Түйін сөздер: СЕЛ, ГЛЯЦИАЛДЫ СЕЛ, МОРЕНДІ МҰЗДЫҚТАР, СЕЛЕИНФО, ПЛОТИНА,
БОЛЖАУ, БАҚЫЛАУ, МЕДЕУ ШАТҚАЛЫ, ҮЛКЕН АЛМАТЫ ӨЗЕНІ, КҮМБЕЛСУ ҚҰЙҒАНЫ.
Зерттеу объектісі: автоматтандырылған жаңаша "Селеинфо" жүйесі.
Бітіру жұмысының мақсаты: сел және лай ағындарын бақылау және
болжаудың қазіргі заманғы әдістерін зерттеу.
МІндеттері:
- дәстүрлі әдістерді қолданып бақылау жүргізу;
- автоматталған "Селеинфо" жүйеcімен және оның қолдану аймағымен
танысу;
-“Селеинфо” жүйесін қолданып бақылау жүргізу.
РЕФЕРАТ
Выпускная работа состоит из 48 страниц, содержит 2 таблицы, 18
рисунков, 43 использованных источников.
Ключевые слова: СЕЛЬ, ГЛЯЦИАЛЬНЫЕ СЕЛИ, МОРЕННЫҢ ЛЕДНИКИ, СЕЛЕИНФО,
ПЛОТИНА, ПРОГНОЗ, КОНТРОЛЬ, МЕДЕУСКОЕ УЩЕЛЬЕ, РЕКА БОЛЬШАЯ АЛМАТИНКА,
УСТЬЕ КУМБЕЛЬСУ.
Объекты исследования: автоматизированная современная система
"Селеинфо".
Цель выпускной работы: исследовать современные методы контроля и
прогноза селей и оползней.
Задачи:
- провести контроль традиционными методами;
- ознакомиться с автоматизированной системой "Селеинфо" и областью
ее применения;
- провести контроль с использованием системы "Селеинфо".
ҚЫСҚАРТЫЛҒАН СӨЗДЕР:
АБК – автоматтандырылған бақылау күзеті
ССХ- сейсмикалық сел хабарлағыш
АЖ – автоматты жүйе
КІРІСПЕ
Селдің қуаттылығымен бұзғыштығы бойынша Қазақстан бұрынғы Кеңес
Одағының ішінде алдыңғы орынды алады. Республикалық негізгі селге қауіпті
аудандары Іле, Жоңғар және Талас Алатау, Қаратау таулары, Күнгей, Кетмен
және Қазақстанның Алтай таулары болып табылады.
Сел қаупі аймағында 27 қала, соның ішінде Алматы, Шымкент, Тараз,
Талдықорған сияқты ірі қалалар, және 400-ден аса тұрғындық аймақтар
орналасқан, онда 7млн астам адам тұрады. Мұнда республиканың өндірістік
потенциалының шамамен 40%-ы орналасқан.
Сел ағындары ең талқандағыш табиғи құбылыс болып табылады. Оқыс
жағдайлардың мұндай түрінен келетін шығын 1млрд АҚШ долларын құрай алады.
Республикада барлық сел қауіпі бар өзендер мен көлдерге бақылау және
хабарлау қызметі мезгілді аэровизуалды және жер беті зерттеулер
жүргізіледі. Аймақта 30 жыл бойы маусымдық күзеттер қызмет етеді. 3000-
3500м биіктіктегі жоғары тау зонасында орналасқан 17 ең тасығыш қауіпті
көлдердің күйіне үнемі үздіксіз бақылаулар жүргізіледі,
гидрометеорологиялық және арнайы жұмыстардың кешені орындалады.
Климаттың жалпы жылынуымен, жоғары таулы аймақтарда температураның
көтерілуіне байланысты соңғы уақытта тау өзендерінің тасуының артуы, көлдер
санының көбеюі және сел процестерінің белсенділігі байқалады.
Осы жағдайларда республикада бар бақылау және хабарлау қызметінің
тарабы қазірдің өзінде жеткіліксіз. Бақылау орындарында үнемі кезекшілікті
қою мүмкін емес және экономикалық жағынан тиімсіз.
Заман сұранысы бақылау жүргізудің автоматтандыруға қатысты жаңа
әдістерін енгізуді талап етеді. Бүгінгі күні жоғарыда айтылған талаптарға
сай Алматы қаласында бақылау, болжау жұмыстарының дәстүрлі әдістерімен
қатар автоматтандырылған "Селеинфо" жүйесі 2007 жылдан бері енгізіліп отыр.
Болашақта ол сел қаупі бар 149 пункттерде орналастырылмақ. Қазіргі уақытта
жұмыс атқарып тұрған 4 автоматтандырылған жүйелер Үлкен Алматы және Кіші
Алматы өзендері аймағында орналасқан. Мұндай жүйелер Қазақстандағы тау
өзендерінің бассейіндерінде сел, сонымен бірге тасқын жағдайларын бақылау
тапсырмаларын шешуі керек.
Диплом жұмысын орындауға қажетті зерттеулер жүргізген кезде алдымызға
келесі мақсат қойдық: сел және лай ағындарын бақылау және болжаудың қазіргі
заманғы әдістерін зерттеу. Мақсаттар төмендегідей міндеттерді талап етеді:
- дәстүрлі әдістерді қолданып бақылау жүргізу
- автоматталған "Селеинфо" жүйеcімен және оның қолдану аймағымен танысу
-“Селеинфо” жүйесін қолданып бақылау жүргізу
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1 ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ СЕЛ ҚАУІПІ
Қазселденқорғау мамандарының бағалауы бойынша республикасының таулы
аймақтарында 2700 мұздықтар, шамамен 600 жарылуға қауіпті моренді мұздықты
көлдер, 330 сел қауіпті өзендер бассейіндері тіркелген, мұнда мезгілді
түрде сел ағындары қалыптасады. Соңғы 50 жылда Алматы облысындағы Іле және
Жоңғар Алатауының таулы өзендерінде ғана сел ағындарының шамамен 40 жағдайы
тіркелген, оның 11-і зылзала апаттарын құрады.
Қазақстан республикасының оңтүстік және оңтүстік шығыс аумаға кіретін
таулы аудандар жалпы географиялық атауы солтүстік Тянь-Шань, сел
аймақтардың біріне жатады. Республиканың оңтүстігінде Талас, Алатау, Қырғыз
жоталары сияқты ірі тау түзілістері, оңтүстік шығысында – Іле, Күнгей және
Жоңғар Алатауы, Алтын-Емел орналасқан. Шығыста оларға Қазақстандық Алтай
жалғасады. Республика аймағында жер бетінде болатын экзогендік процестердің
ішінде ерекше орынды сел ағындарды, қар көшкіндерді, көшкіндер, тасқындар
және топан су алады.
Іле Алатау аймағы ең сел қауіпі бар аумағына жатады. Апатты сел
ағындарының көбі осы аймақтарда тіркелген. Олар: нәтижесінде қаланың үлкен
бөлігі жойылған, 550 адам қаза болған 1921 жылғы кіші Алматы өзені (Верный
қаласы – Алматы ) бойынша сел ағыны; 1973 жылы Медеу шатқалында зілзала
сипатта болды және қаланы жойылудан тек қана селге қарсы тұрғызылған бөгет
сақтап қалады. 1963 жылы Есік өзеніндегі апатты сел таулы көлді, төменде
орналасқан аудандық орталықты жойып жіберді, адам өліміне алып келді. Сел
апаттары бірнеше рет Іле Алатауында, Үлкен және Кіші Алматы, Қаскелең,
Талғар өзендері бассейінде қайталанды. Апаттың талқандағыш зардаптарын
Жоңғар алатауындағы Текелі, Жаркент, Сарқанд қалалары көрді.
Алматы аумағында 9 негізгі селдік қауіпті бассейіндерде шамамен 130 көл
бар, олардың 90-ы соңғы 50 жылда 24 рет тасыды.
Республикада 1841-ден 1986 ж.ж аралығында 780-ге жуық сел болған
жағдайлар тіркелген. Шамамен 300 сел бассейндері саналады. Оның 83%-ы жауын-
шашынның түсуінен болған селдер құраса, 15%-ы мұздықты қалдық тасқыннан
болған және 2%-ы көшкін мен опырылмадан түзілген уақытша су қоймасы
үйіндісінің тасқыны нәтижесінен болатын жер сілкінісі құрайды. Қазақстанның
территориясындағы селдің болу масштабына және болған жағдайлар санына, әсер
етуші селді бассейндердің саны бойынша төрт селге қауіпті аудандарды
ерекшелеуге болады:
1. селге белсенділігі айтарлықтай – Іле алатау таулары;
2. селге белсенділігі күшті - Жоңғар және Талас Алатау таулары;
3. селге белсенділігі орташа - Қаратау таулары, Күнгей және Қырғыз Алатау
таулары;
4. селге белсенділігі әлсіз – Шу-Іле таулары, Кетмень, Сауыр – Тарбағатай
және Қазақстандық Алтай.
5. Іле Алатаулары – апаттық селдің көрінуінің классикалық аймағы болып
тиабылады. Мұнда 10 ірі селдер бассейндері, 106 селді арна орналасады,
Қазақстан территориясында байқалған 450 сел ағындысы 60% жағдай
құрайды.
Іле Алатауының жоғары селдік белсенділігі күрделі сейсмологиялық және
гидрометерологиялық шарттарға негізделген. Селді процестердің
интенсивтілігіне келесі факторлар себеп болады:
Іле алатау тауларында 75%-ке дейінгі селдер жауын – шашынының түсуінен,
22%-ке таудың жоғары бөлігіндегі мұздың және қардың интенсивті еруі
кезіндегі теңіз өзендерінің тасқынынан және 3%-ті уақытша үйінді су
қоймаларының тасқынының нәтижесінен болатын жер сілкінісінен туындайды.
Нөсер жауынды селдер басым болады. Гляциальдылар жеке арна бойынша
локальды әсер етеді. Бірақ қуаттылығы бойынша олар жауындардан асып түседі.
Гляциалды селдердің болуының жоғары апаттылығы моренді судың үлкен
массасының таудың жоғарғы биіктігінен бір сәттік тасқынына және
суландырылған жібітулер массалық бұзылуына негізделген, олар өздерінің
таулы ортада қозғалуымен қуатты селді тасқынға ауысады және өзендік
аймақтың бұзылуына әкеледі.
Соңғы жылдары гляциалды селдер өркендеуші сипатқа ие болуда. Олардың
өсуші белсенділігі Іле Алатауында 1950 жылдан кейін байқала бастады және
1970 жылы максимумға жетті. Осы процестердің белсенділігі адамдардың
қызыметі нәтижесінде мұз беттерінің ластануына және климаттың жылынуына
негізделген.
Қазіргі уақытта Іле Алатауының жоғарғы бөліктерінде мұздардың ығысу
және моренді өзендер аумағы кеңею процестері жүреді, нәтижесінде гляциалды-
нивалды және термокарстты құбылыстар белсенділік көрсетеді. Сонымен,
мысалы, Тұйықсудың орталық мұздығы 1949-дан 1985-ке дейінгі жылдар
аралығында 750м-ге сызықты шегінді, ал биіктігі бойынша 110м жоғарылады.
Іле Алатау негізінде сел түзудің басты факторларының негізгі сандық
көрсеткіштері енгізілген. Оларға: сел ошақтарымен бассейндердің эродирленуі
(талқандалуы); рельефтің және өзен арнасының ауытқуы; бассейннің пішіні мен
биіктігі; өзендердің мұздыққа айналу дәрежесі; моренді өзендер түзілуі;
селдің болуының (жиілігінің) қайталануы; селдің максималды шығындары және
шығын көлемі. Әрбір фактордың ролін қарастыра отырып олардың мәні неғұрлым
жоғары болған сайын, соғұрлым сел түзілу процесі белсенді жүреді және күшті
болады және сәйкесінше бассейннің селге қауіптілігінің дәрежесі жоғары.
Өсімдік жамылғының әсіресе орманның сел процестерін төмендетудегі ролі
сөзсіз.
Іле Алатау өзенінің барлық селді бассейндері сел қауіптілігіне
байланысты төрт категорияға жіктеледі:
Айтарлықтай сел қауіпі бар – Кіші және Үлкен Алматы, Ақсай және Есік
өзендерінің бассейндері;
Күшті сел қауіпі бар – Талғар өзені;
Орташа сел қауіпі бар – Шамалған, Қаскелең және Ұзынқарғалы өзендері;
Әлсіз сел қауіпі бар – Шелек және Түрген өзендері.
Үлкен және Кіші Алматы, Ақсай, Талғар және Есік өзендерінің селдік
қуаттылығының жоғары белсенділікті болуы Іле Алатауда 4200-4900м-ге дейінгі
өте үлкен биіктікпен орталық орналасуына, бассейннің 10-26%-ке дейінгі
жоғары дәрежелі мұздауына және жауындардың жиі пайда болуына негізделген.
1. ХХ ғасырда Қазақстанда болған жойқын селдер
Жауынды селдер
1921 жылғы жауынды селде территориялы таралуы және қуаттылығы бойынша
Қазақстан тауларында байқалған барлық жауынды сипаттағы апаттық селден озып
түседі. 100мм-ге жуық тауда тұнба қабатымен күшті жауын-шашынның қатысынсыз
8-9 шілдеде түнінде апат болады және де бұл апат әдетте қар түріндегі тұнба
немесе әлсіз интенсивті жауын түсетін жоғары таулы мұздықты зонаның
қатысынсыз Алатаудың барлық тіке зонасын кеңінен қамтиды.
1921 жылғы селдік ағындар Заилий Алатаудың барлық өзенін қамтиды.
Барлық ағындардың белсенді әсері салдарынан, ерекше қуаттылыққа Кіші және
Үлкен Алматы, Талғар және Есік өзендері белгіленеді.
Селдің максималды шығындары үлкен мәндерге жеткен: кіші Алматы өзенінде
– 1000-5000м3с-ке дейін; ал таудан шығуы бойынша – 300м3с-ке дейін, үлкен
Алматы өзенінде – сәйкесінше 230 және 100м3с. Кіші Алматы өзенінен селдің
шығуының жалпы көлемі 7,2-10млн.м3-пен бағаланады. Талғар өзеніндегі селдің
максимал шығыны 4800м3с-ке жетті.
1921 жылғы апаттық селдер өзен баурайының жоғары бұзылуына әкеледі.
Алма-Ата қаласы бойынша селді ағын үш бағыттан өткен: Кіші және Үлкен
Алматы және Көктем арнасы бойынша. Көзбен көргендердің керемет әсерлерін
таулы инженері В.В.Епанечников келтіреді: "Судың гүрілі, бұзылған
ғимараттардың жарылуы, жұлынып кеткен темір шатырының тарсылы, домалаған
тастардың соғысқан дауысы сел жақындауын алдын-ала хабарланғандай және
судан, балшықтан, үлкен тастардан ағаш діңгегінен және бұзылған ғимарат
сынықтарынан тұрған үлкен вал қалаға қарай бағыттап өз жолындағының
барлығын жояды".
Бес сағат бойы Алма-Атаның көп бөлігі арнаға айналған және лай-тасты
массамен толтырылған. Қазір 1921 жылы селден болған үлкен тастар қала
көшелерінде талқандағыш "ескерткіші" ретінде жатыр.
500-ден астам адам қаза тапты. Апаттан зардап шеккен қалаға көмек
көрсетуде үкімет шұғыл шаралар қолданды.
Гляциалды селдер
1963, 1973 және 1977 жылдардағы гляциалды селдер қуаттылығы және
бұзғыштық күші бойынша бұрынғы СССР территориясындағы барлық гляциалды және
нөсерлі селдерден асып түсіп, ғасырлық ең ірі селдер ретінде сипатталды.
1963 жылдың 7 шілдесіндегі сел, Есік өзенінде 0,2млн.м3 дейінгі
сыйымдылықты Жарсай өзенінің мұздықты ағысының нәтижесінде ыстық күніде
түзіледі. Жарсай шатқалынан 3-4 сағат бойы көлден жоғары өзен аймағында 6-
7млн.м3-ке дейінгі лай-тасты әкелініп тасталды. Ыстық көлінен жоғары селдің
максималды шығыны 7600-12000м3с-ке жетті. Көлден жоғарыда сел он екі
валмен (толқын) өтті, жеке валддың жылдамдығы 5-6мс-ке жетіп өзінің
жолындағы 4-5м-ге дейінгі өлшемді тастарды домалата отырып, 7-12м биіктікке
жетеді.
Үйіндінің жоғары болуымен көлге сел толқындарының жиі түсуі судың
деңгейінің күрт өсуіне әкеп 6-7м-ге дейінгі биіктіктегі үлкен тасқынның
түзілуіне әкеледі. 5-6 сағат бойы тасқынның гидродинамикалық күшінің
әсерінен және судың бөгеттен тасуы табиғи бөгетті бұзып, су көлемі 18млн.м3
Есік көл толығымен жайылған.
1963 жылғы апаттық сел үлкен зиян келтірді. Көп жыл бойы сел жолында
табиғи тосқауыл қызметін атқарған Есік өзені үйіндімен толып кетті және
жоғары таулы селдердің потенциалды қауіптілігін күшейтті. Қала ішіндегі
апат тұрғын үйлерді талқандаған, ал тау аймағын лай-тасты массамен
толтырған.
1973 жылдың 15 шілдесінде болған апаттық сел ыстық ауа-райы
салдарынан, Тұйықсу моренді өзенінің тасқыны нәтижесінде пайда болған.
Маусым қарсаңы салқын болды. Алматыда күшті жауын жауды, ал моренді және
мұздық аймағында қатты қар түседі. Тұйықсу моренді ауданында осы кезеңде
172мм-ге дейін қатты жауын-шашын болды. Алайда шілденің басында күрт және
тұрақты жылыну басталды. Ауа температурасы 9-дан 15 шілде аралығында
әдеттегі 8-100С-тан, 15-170С дейін көтерілді. Салдары негізінде, қар мен
мұздықтың еруі, мореннің жоғарғы қабатының ылғалдануы интенсивті түрде
басталды. Оның тұрақсыз қалпының нәтижесінде 14 шілде күннің екінші
жартысында су ағатын жерасты үңгірінің тығындалуы болды. Тығындалудан кейін
қос су қоймалары еріген сулармен тез толтырыла бастады,ал 15 шілдеде 17
сағат 54 минутта олардың тасқыны болды. 30 минут ішінде жалпы көлемі
0,2млн.м3-ке тең суы бар екі көл босап қалды. 1973 жылғы сел болғаннан
кейін Кіші Алматы өзенінің аймағында тұрақсыз беткейлі терең құзға айналды.
Мыңжылқы
бөгетінен Медеу тоспасына дейінгі сел ағыны 10-12мс-ке дейінгі қарқынды
жылдамдықпен жүреді. Ол өзінің жолында 5-6м-ге дейінгі өлшемді және 300
тоннаға дейінгі салмақты ірі тастарды домалатты. Ағынның қозғалысы
беткейдің қалтырауымен және күшті тарсылымен жүреді. Сел соққысы кезінде
арна табалдырығы мен күшті иірімі 15-20м-ге дейінгі биіктікте ірі тастардың
массалық түсірілуі байқалады, ал кішілеу тастар 40-50м-ге дейінгі радиусқа
ұшады. Селдің аймақта болуы кезінде күйік исі жаппай шаңды аспан болды. Ол
селді массаның күшті шашырауы және беткейдің бұзылуы нәтижесінде пайда
болды, ал күйік қоспасы тастардың соққысынан туындайды. Селдің әсіресе
бірінші вал уақытында шамамен 50м радиуста әсер еткен күшті ауалы толқын
байқалады. 100тм2-тан
көбірек динамикалық күшке ие сел ағыны, өз жолында барлық ұсақ селге қарсы
құрылыстарды талқандады: Мыңжылқының габионды бөгетін, Горельник турбазасы
аймағындағы алмаспайтын металды бөгетті және тұрғын үйлер мен көптеген
адамдардың құрбан болуын тудыды. Медеу бөгетінің сел қоймасына ағын 18
сағат 17 минутта жетті және шамамен 3 сағатқа созылды. Сел болған уақытта
ірі сел валы өтті. Ең жоғарғысы 12-15м биіктікке және ені 40-50м жеткен
бірінші вал болды.
Бірінші селді валдың бөгетке жақындауы кезінде сулы тастанды құрылыс
бірден үйіндімен бекітіліп тасталды. Сел қоймасы толығымен 3 сағатта
толтырылды. Судың ұсталған жалпы көлемі 5,5млн.м3-ді құрайды; оның 4млн.м3-
і үйінді және 1,5млн.м3-і су болды.
Алдын ала 100м-лі үйінді тас бөгетпен тұрғызылған сиымдылығы 6,2млн.м3
сел қоймасы Алматыны селден қорғады. Апаттық жағдайды болдырмас үшін
бөгетті 40м өсіру және 12,6млн.м3-ке дейінгі жаңа сыйымдылықты сел қоймасын
құру туралы жедел шешім қабылданды.
1973 жылғы сел барлық қуаттылығы бойынша Кіші Алматыдағы гляциалды
селдерден озық түсті және 1921 жылғы нөсерлі селге және 1963 жылғы Есік
өзенінде болған гляциалды селге жақын болды. Оның болуынан кейін беткейлер
бұзылуынан Кіші Алматы өзенінде селге қауіптілік күрт өсті.
1977 жылы 3-4 тамыздағы селдер өздерінің керемет масштабымен Қазақстан
тауларында байқалған барлық апаттық селдерден озық болды. Олардың
туындауының басты себебі Құмбелсу өзені жағасындағы көлемі шамамен 0,1млн
м3 моренді көл суының максималды бұзылу шығыны 210м3с-ке дейінгі бұзылу
болды, ол өз жолында морендік қалыңдықпен беткейді бұза отырып, бір мезетте
лай-тасты қуатты ағынды қалыптастырды және Үлкен Алматы аймағына шықты.
Тауда сел болған уақытта 400-ге дейінгі белдік тіркелген. Олардың
кейбіреуінің максималды биіктігі 10-12м-ге жетеді, ол шашыратуда 15-20м, 8-
10мс-ке дейінгі жылдамдықпен қозғала, селдер 5 – 6м-ге дейінгі өлшемді
тастардың кесегі көтерді. Олар халық шаруашылығына үлкен зиян келтірді:
тауларда электр тасымалдағыш жоғары вольтты сызықты көлік жолын,
көпірлерді, жабайы жемісті бақтарды, суретті кең байтақ даланы, қала
шетіндегі – Сайран су қоймасын ірі таспен және балшықпен толтырып
тастады.
1.2. Сел ағындарына қысқаша сипаттама
Сел – тау өзеннің арналарында кенеттен пайда болатын деңгейдің күрт
көтерілуі мен тау жыныстары бұзылуынан болған заттардың көптігімен
сипатталатын уақытша ағын.
Селдер өз атауын Арабтың "сайль" сөзінен алған, ол құйынды ағын. Сел
ағыны аз уақыт ішінде болады және арнаның қисаю бұрышы 6-200-ға тең таулы
алқапқа тән. Селдер ағыны әдетте он шақты минутқа созылады, сирек 4-
5сағатқа, кейде 8сағ және 8сағаттан асуы да мүмкін. Арна он шақты метр
тереңдікке эродициялануы мүмкін, ұзындығы бірнеше километр жол жүріп өтеді,
сирек он шақты километрге жетеді. Ені он шақты, ұзындығы жүздеген метр,
қалыңдығы әдетте 5м, сирек жағдайда 10м болатын конус түзеді. Селдер
Антарктидадан басқа әлемнің барлық таулы аймақтарында түзіледі.
Селдің көлемі немесе қуаты ондаған және жүздеген мың, ал кейде
миллиондаған куб метр сел массасын құрайды.
Бөгетсіз қозғалыс кезінде сел ағынының максималды шығыны су шығынынан
шамамен 1,2-1,4 есе жоғары, ал бөгет болғанда 3-5 есе жоғары болады. Сел
ағынының максималды шығының мөлшері оннан 2000м3с дейін құрайды.
Сел қозғалысының жылдамдығы 2-ден 10мс аралығында болады, кейде одан
да жоғары болуы мүмкін. Селдің су ағынынан айырмашылығы жиі үздікпен, бөлек
вал түрінде қозғалады, бірде баяулайды, бірде қайта жылдам қозғалады. Бұл
негізінен арнаның тарылуы кезінде, бұрылыста бағыттың күрт өзгеруі кезінде
сел массасының кешігуі әсерінен болады. Егер әдетте сел ағынының қозғалыс
жылдамдығы 2,4-4,0мс, ал бөгет бұзылғанда ол жылдамдық 10мс жетеді; осы
кезде су шығыны 3-5 есе жоғарлайды. Максималды жылдамдық орташадан 1,5-2
есе асады.
Қозғалыс кезінде сел батпақ, тас және судан тұратын ағын түрінде
болады. Биіктігі 5-тен 15м дейінгі сел толқынының алдыңғы биік бөлігі
селдің "басын" түзеді. Сулы батпақты ағынының күшті толқынының максималды
биіктігі 25м-ге жетеді.
Сел ағынының тереңдігі 1,5-15м аралығында болады. Сел арнасының
ұзындығы бірнеше метрден он шақты километрге дейін созылады.
Сел ағынының биіктігі әр түрлі болады, күшті (қуатты) және апаттық
селдер үшін 3-10м, қуаттылығы төмендері үшін 1-2м құрауы мүмкін.
Маңыздылығы, қалыптасу жиілігі, аумақты таралуы, тигізетін шығындарының
масштабы бойынша бірінші болып табылатындар сел ағындары мен сел
қалыптастырушы ағындар. Өз генезисі және түзілу себептеріне байланысты олар
қарқынды жауын-шашын болуынан қалыптасатын нөсерлік және биік тау
мұздықтарының және моренді өзендердің бұзылуы нәтижесінде туындайтын
гляциалдық немесе бұзушы болып бөлінеді.
Сонымен қатар сейсмогенді деп аталатын, яғни күшті жер сілкінісінен
туатын, бұл кезде селдің көлемі ондаған есе көбейетін сел ағындары болуы
мүмкін.
Сел ағындарының жүйеленуі
Сел ағындарын түрі сел түзгіш жыныстарының құрамымен анықталады. Сел
ағындарының негізгі алты түрі бар: сулы тасты; сулы құмды; сулы шаңды;
батпақты; батпақты тасты немесе тасты батпақты; сулы-қарлы-тасты;
Сулы тасты сел – құрамында ірі сынған материалдар, ірі тастар, сонымен
қатар жартастың сынықтары бар ағын (ағынның көлемдік массасы 1,1-1,5mм3)
мұндай сел негізінен тығыз тау жыныстарының аймағында қалыптасады.
Сулы құмды және сулы шаңды сел – нөсер жауын кезінде пайда болатын
құмды-топырақты және шаңды ағын. Ол топырақтың беткі қабатын түгел шайып
өтеді.
Батпақты сел табиғаты жағынан сулы шаңды селге жақын. Көбінесе
батпақты, сазды тау жыныстарында қалыптасады және де тас кесектері аз
болады (ағынның көлемдік салмағы 1,5-2,0 mм3 құрайды).
Батпақты тасты сел – қатты фазаның құрамында (галька, гравий, кішігірек
тастар) сазды және шаңның бөлшектерінің болуымен сипатталады.(ағынның
көлемдік массасы 2,1-2,5 mм3).
Тасты батпақты сел – құрамында батпақты құраушыларымен салыстырғанда
ірі сынықты материалдардың мөлшері көп болады.
Сулы-қарлы-тасты селде негізгі тасушы орта су мен қар болып табылады.
Сел ағындары қуаттылығы бойынша үш топқа бөлінеді:
1) күшті (қарқындылығы жоғары) – 100мың.м3 заттарды тау
жиегіне шығарады; 5-10 жылда бір рет болады;
2) қарқындылығы орташа – 10-100мың.м3 заттарды шығарады; 2-3 жылда бір
рет болады;
3) қарқындылығы төмен – 100мың.м3 төмен заттарды шығарады; жыл сайын
кейде жылына бірнеше рет болуы мүмкін.
1.3. Селдің, лай ағындарының пайда болуына әсер ететін факторлар
Пайда болу себебі. Сел ұзақ нөсерлі, мұз бен қардың еруі, моренді мұзды
өзендердің бұзылуы, жер сілкінісі, адамның шаруашылық қызметі нәтижесінде
пайда болады. Арнайы тасқындарға қарағанда сел әдеттегідей үздікпен,
жекелеген толқындар мен 10мс және одан көп жылдамдықпен қозғалады.
Сел тасқындары өзен арналарындағы үлкен еңістердің болуынан, борпылдақ
топырақ пен бөлшектелген материалдың көптігінен, ұзақ нөсерден, қар мен
моренді мұздықтардың тез еруінен, биік таудағы өзендерден бұзып шағуынан
пайда болады. Селдің алапат талқандағыш күші өзінің жолында кездескен
барлық гидротехникалық ғимараттарды қиратып, жазық пен өзен сағаларын
бүлдіреді.
Селдердің түзілуі геологиялық, климаттық, геоморфологиялық
жағдайларының үйлесіміне негізделген: мысалы, сел түзгіш топырақтың
болуына, сонымен қатар тік жартастар мен арналарды түзуге қабілетті
геологиялық формалардың болуына байланысты.
Селдерді тудыру көздері келесілер болуы мүмкін: арасы борпылдақ немесе
борпылдақ емес мұздықтар; алдыңғы өткен сел кезінде түзілген арналы
бөгеттер; ағашты-өсімдікті материалдар селдерді сулы коректендіргіш көздер;
жаңбыр және нөсер жауын; мұздықтар және мерзімдік қар (еру уақыты); таулы
жердегі көл суы.
Көбінесе сел мол жауын-шашыннан түзіледі. Олар биіктігі орташа және
төмен таулы сел бассейіндері үшін сипатты. Мұндай селдердің түзілуі тау
жыныстарың бұзылуынан кейін пайда болған өнімдерді шайып өтуге қабілетті
және оларды қозғалысқа келтіретін жаңбырдың мөлшеріне байланысты болады.
Гляциалды селдер мұздықтары бар биік таулы бассейіндерінде пайда
болады. Олардың пайда болуының негізгі көзі тау жыныстары болып табылады,
яғни мұздықтар қарқынды түрде ерігенде бұл тау жыныстары сел түзу процесіне
қатысады. Гляциалды селдердің түзілуіне біршама қоршаған ортаның
температурасы әсер етеді.
1.4. Қар көшкіндері
Қар және оның еруі сел туындайтын фактордың біріне жатады.
Шығын келтіру, адам өмірі қауіпі бойынша экзогенді процестердің екінші
түрі қар көшкіндері болып табылады. Республика аймағында шамамен 800 көшкін
түзуші ошақтар бар, олардың 400-ден жоғарысы 220 объектілерге, 350 километр
мемлекетаралық, республикалық, облыстық және жергілікті мақсаттағы
автомобиль жоларына қауіп төндіреді. Қауіпті аймақтарда үнемі шамамен 2000
адам тұрады.
Қар көшкіндері қыста тау беткейлерінің ірі аумақтарында қалыптасады.
Қыс бойы мұнда бірнеше метр қар жиналуы мүмкін. Бұл белгілі жағдайларда өз
беріктігін жоғалтады және көшкін түрінде үлкен жылдамдықпен және бұзушы
күшпен төмен қарай құлайды.
Сонымен, Алматы облысында тек кіші және үлкен Алматы өзендері
бассейіндерінде 86 көшкін ошағы бар. Медеу Шымбұлақ автожолына және
"Шымбұлақ" тау шаңғы кешенінде көшкіндердің түсу жиілігіне байланысты бұл
объектілерді жоғары қауіпті разрядқа жатқызады. Мұнда қар көшкіндері
бірнеше рет адам өліміне алып келеді.
Алматы қаласына жақын Қотырбұлақ, Есік және Түрген өзендерінің таулы
беткейлері жоғары көшкінді қауіпті сипатта. Қар көшкіндерінің көлемі
әртүрлі болуы мүмкін, оларды максималды көлемі, Қазақстан үшін рекордты 1
млн.м3 бірнеше рет беткейлерден Түрген өзені бассейніне түскен.
Алматы аумағында орташа жыл сайын 20-40 көшкін түсуі тіркеледі, жеке
беткейлерде олар бірнеше рет болады, олардың көлемі 100м3-тан 300м3-қа
дейін болады. Бірақ экстремальды жылдары, масалы 1968 жылы көшкін саны 1000-
нан асты.
Түрген өзені бассейінде қар көшкіндері арнаны бөгегенде, су деңгейі 5
метрге көтеріледі. Содан соң қар бөгетін бұзған кезде, өзенде қуатты тасқын
өтті. Сарқырама шатқалынан шыққан, көлемі 350мың.м3 көшкін биіктігі 20м
белдікпен кіші Алматы өзенінің арнасын бөгет қалады. Көшкін жүру
нәтижесінде Алматы қаласының сумен қамтамасыз етілуі, телефон байланысы
бұзылды, кіші және үлкен Алматы өзені бассейіндерінің жолдарындағы қозғалыс
тоқтатылды.
1.5. Сырғымалар
Сырғымалар стихиялық апаттың және сел ағындарының ажырамас бір бөлігі.
Қазақстанның таулы аймақтарында көшкіндік проценттердің активизациясы соңғы
жылдары табиғи, сонымен бірге техногенді факторларға негізделген.
Сырғымалар өздеріне дәстүрлі климаттық мезгілдерде ғана емес (сәуір – май
), сонымен қатар ерте көктемде, кеш күзде және тіпті қыста да тіркеледі.
Сырғымалық процестердің даму механизімдері күрделенеді. Сырғымалық массасы
бойынша үлкен емес грунттардың құлауымен қатар ірі масштабты Сырғымалар
анықталады. Сырғымалық құбылыстардан келетін шығын өсуде. Сырғымалардың
әсер ету зонасына жиі кезде адамдар, тұрғын және шаруашылық объектілері
ұшырайды, бірінші рет соңғы он жылдықта құрбандар бар.
Жерді қолданудың бұзылумен байланысты техногенді генезисті Сырғымалар
үлесі күрт өседі. Беткейлерді жолдармен, тұрғын және шаруашылық құрылыстары
үшін аудандармен кесу, шөп жабындарын құрту, бассейіндер, моншалардың
санкцияланбаған құрылыстары, саяжай аймақтардағы суарма су құбырлары мен
арық жүйелерінің дұрыс еместігі бұрын қауіпті болмаған аймақтарда
Сырғымалардың қалыптасуына жиі алып келеді.
Алматы, Оңтүстік Қазақстан, Жамбыл, Шығыс Қазақстан облыстарында көп
адамдар тұратын, тұрғын пункттеріне және саяжайлық массивтерге жақын,
аймақтарда Сырғымалық қауіпті аумақтарды оперативті зерттеу мәліметтері
бойынша 106 Сырғымалы қауіпті аумақ есептелген, олар 496 объектілерге
(тұрғын пункттері, жол аймақтары, коммуникациялар және т.с.с.) қауіп
төндіреді.
Алматы облысында Іле және Жоңғар Алатауы жоталарының солтүстік
беткейлерінде әртүрлі масштабтағы Сырғымалардың ең көп саны анықталған. Сел
ағындары сияқты олар да кең таралған батыста – Қаскелең өзені бассейінінен,
шығыста Түрген өзені бассейініне дейін. Бұл жағдайда Алматы облысына
республика бойынша Сырғымалар қауіпті территориялардың жалпы ауданының 96%-
ы келеді.
Алматы қаласының таулы аймақтарында потенциалды қауіпті зоналарына
Кеңсай массивінің таулы аймақтары, Көктөбе таулары, "Каменское плато"
санаториясы, "Широкая Щель" саяжай аймақтары, Медеу және Шымбұлақ демалыс
орындары, "Бутаковка" шатқалы, "Решизовка" санаториясы, "Қазақфильм"
микроауданы және "Алма-Арасан" санаториясы кіреді. Көлемі бойынша ең ірі
және аудан өмірі үшін қауіпті болып Алматы қаласының оңтүстік шекарасындағы
Көктөбе тауның Сырғымалық бөлігі табылады. Жүргізілген зерттеулер бойынша
"Көктөбе" Сырғымасы 2004 жылы көктемде қалыптасқан және 345 адам өмір
сүретін 80 жеке үйлерге қауіп төндіреді.
Тіпті сейсмогенді генезисті стихиялық апаттарды ескермегенде,
мамандардың бағалауы бойынша Қазақстан республикасындағы сел ағындары, қар
көшкіндері, Сырғымалар және опырылудан келетін максималды шығын 150милд.
теңгеге жетті.
2. Селге, қар көшкініне қарсы инженерлік құрлыстар
Барлық халық саны 7 млн асатын Қазақстанның көптеген қалалары: Алматы,
Есік, Талғар, Қаскелең, Сарқанд, Жаркент және Текелі сонымен бірге Үлкен
Алматы өзенінің трассасы; халық шаруашылығының маңызды орындары селдің
бұзуші әрекеті қауіптілігінде орналасқан. Сондықтан селге қарсы қорғану
Қазақстанда айрықша маңызды мемілекеттік мәселе.
Қазіргі уақытта Қазселденқорғану мемлекеттік мекемесінде Шығыс
Қазақстан, Семей, Жамбыл, оңтүстік Қазақстан обылыстарының елді мекендерін
селге қарсы қорғану аймақтық схемесы жасалған. Ол схемада инженерлі-
қорғаныс кешенінің құрылысы және селдің алдын-алу шараларын жүргізу
қарастырылған. Соның ішінде Алматыны қорғау ең негізгі және қиын мәселе. 50
жылдық ғылыми-техникалық жобалық зертеулері негізінде Алматыны селдің
айбарлы апатынан қорғаудың бас схемасы жасалып, сол бойынша плотиналар,
бөгеттер тұрғызылған.
Сел бөгейтін плотиналар
Алматыны селден қорғайтын басты қалқан ірі сел бөгейтін платиналар:
Медеу, Үлкен Алматы, Мыңжылқада және Кіші Алматыдағы өтпелі селұстағыштар
болып табылады. Тауларда олар ірі селқоймаларын түзеді де, селдердің қалаға
шығуын болдырмайды. Осылайша, қаланы нөсерлі және гляциалды селдерден
қазіргі кездің сенімді қорғанысымен қамтамасыз етеді.
Өтпелі селұстағыштар. Екі металдан жасалған өтпелі селұстағыштар Медеу
плотинасынан төмен Кіші Алматы өзен өңірінің кеңейтілген аймағында
тұрғызылған. Олар бір-бірімен қалқанда бөренелермен жалғанған үшбұрышты
фермалардан құрастырылған. Сел ұстағыштардың биіктігі 6-7м, ұзындығы – 20м
және 286м. Құрылыс арна түбімен және жағалық темір бетонды тұрғызулармен
бекітілген. Төменгі саға темір бетонды плиталармен бекітілген.
Селді ағындар өткен кезде құрылыс конструкциясы ірі тосаптарды бөгейді,
ал ұсақтарын және сулы ағынды төменгі саға қауіпті өткізеді. өтпелі құрылыс
Медеу плотинасынан төмен Казачка және Батерейка өзендерінің салаларынан
шығатын селдерді бөгеу үшін арналған.
Медеу плотинасы. Медеу шатқалындағы биік тасты – Жобалы платина Алматы
қаласының шығыс бөлігінің селге қарсы қорғаныстың негізгі звеносы болып
келеді. Плотина екі кезеңмен тұрғызылды. Бірінші кезекте биіктігі 110 м
селқоймасының сыйымдылығы 6,2млн.м3 плотина әлемдік практикада бірінші рет
бағытталған жарылыстар көмегімен, ал екінші кезекте механикалық әдіспен
1973 жылғы кирату селі өткеннен кейін жасалды. Плотинаны 40 метрге
өсіргеннен кейін оның биіктігі 150 метрге жетті, ал селқоймасының жаңа
сыйымдылығы-12,6млн.м3. Қазіргі биік плотина бірден біржарымға дейін апатты
нөсерлі және гляциалды селдерді бөгеуді қамтамасыз етуі мүмкін. Ұзындығы-
530, ені-800м. 1966 жылдың қазан айында бірінші оң жағалық жарылыс кезінде
өзен шатқалы биіктігі 62м, көлемі 1,7млн.м3 жартас тау жыныстарымен басылып
қалған, ал 1967 жылы сәуірде екінші сол жағалық жарылыспен көлемі
0,8млн.м3дейінгі қосымша құрамалар жасалды.
Плотина төменгі сағасында екі су жиналатын орын темір бетонды каналмен
біріктірілді, ал жоғарғы сағада суқоймасы түбінен плотинаның биіктік
төбесіне дейін әртүрлі белгілерде вертикаль шахталы суқабылдағыш жүйесі
орналастырылған. Сонымен қатар, плотина мұнарлы-жартасты су жиналатын
орындары бар. Медеу плотинасы Кіші Алмаы өзен бассейнінің 50% жоғары сел
қауіпті су жиналатын аймағын реттейді.
Үлкен Алматы плотинасы. Алматы қаласының батыс бөлігін қорғау бойынша
негізгі құрылыс Үлкен Алматы өзенінің таудан шығатын жерінде тұрғызылған 40
метрлік темір бетонды ұяшықты плотина болып келеді.
Ол екі кезеңмен салынды. Ең бірінші басты жоба биіктігі 30 метрге дейін
сел қоймасының сыйымдылығы 4,5млн.м3 плотина тұрғызу болды, бірақ 1977 жылы
апатты сел түзілулер енгізді. Плотина 10 метрге биіктетілді де, сел
қоймасының жаңа сыйымдылығы 8,2млн.м3 дейін 40м биіктікке дейін жеткізілді.
Ол 1921 және 1977 жылдардығы сияқты нөсерлі немесе гляциал текті 1-1,5
селге дейін қабылдауы мүмкін.
Қазіргі плотина ұзындығы - 400м, ені – 200м жоғары су жиналатын жүйе
плотина денесінің негізінде орналасқан және ұзындығы 74 метр екі құбырлы су
шығарғыш болып келеді.
Осындай ірі плотина салу қажетілігі өзеннің жоғары сел қауіптілігімен
және қаланың батыс бөлігінің қарқынды өсуімен байланысты.
Үлкен Алматы көлінен төмен, өзеннің сол жағалауында биіктігі 12м және
ұзындығы 500м дейін темір бетонды бөгет соғылды. Ол ГЭС-1 ғимараты мен адам
тұратын аймақты сел қауіпті Күмбелсу өзенінен шығатын селден қорғау үшін
арналған. 1977 ж бұл бөгет объектілерді қиратушы селден қорғады.
Болашақта Алматы қаласын селден қорғау бойынша селге қарсы шаралар
комплексін толығымен аяқтау қажет: сел түзілушілер ошағын бекіту бойынша
фитомелиоративті жұмыстар жасау, сел қауіпті көлдерді толығымен босату,
Казачка, Батарейка, Кимасар, Кокчека және Мютенский өзендері бойынша Медеу
және Үлкен Алматы плотиналарынан төмен селді арналарды тұрақтандыру.
Сонымен қатар, қаланы сейсмогенді селдерден ұзақ және сенімді қорғау үшін
Медеу мен Мыңжылқыда және Үлкен Алматы өзеніндегі сел қоймаларының
сыйымдылығы 1,5-2 есе күні бұрын таулы қазбалармен-карьерлермен жоғарлату
қажет.
Қазіргі кезде Алматы селге қарсы қорғанысының бірегейлі комплексімен
және оның перспективалы дамуымен селмен күресу тәжірибесінің халықаралық
орталығы болды.
Мыңжылқы плотинасы. Кіші Алматы өзенінің жоғарғы жағында, Мыңжылқы
шатқалында теңіз деңгейінен 3000м биіктікте 17 метрлік селқоймасын
реттейтін сыйымдылығы 0,22млн.м3 тасты-үйінді плотина құрылған. Ол сел
түзілулердің жоғарғы таулы ошақтарында гляциалды селдердің бейтараптау үшін
арналған.
3. Сел және лай ағындарын болжау
Селдің қауіптілігі олардың жойқын күшінде ғана емес, сонымен қатар
олардың аяқ астынан пайда болуында. Сел ағынының аяқ астынан пайда болуы
деп, селдің өту мерзімін алдын-ала болжау мүмкін болмағанын түсінеміз.
Селдерді болжау немесе сел қауіптілігін болжау ретінде сел жүретін
белсенді аймақта сел ағынының түзілуін алдын-ала жорамалдауды түсінеміз.
Селден кейінгі болатын зардаптарды, шығындарды бағалау, әсер ететін
объектілер туралы мәліметтер табу селдерді болжаудың мақсаты болып
табылады, яғни қандай елді мекендерге, объектілерге, жол аймақтарға қауіп
төніп тұрғанын табу қажет.
Сел құбылыстарын болжауға олардың жүріп өтетін аймағын және уақытын
болжау кіреді, сонымен қатар олардың негізгі сипаттамаларының мәнін болжау
керек.
Селдерді кеңістік болжау түсінігіне сел ағыны түзілетін аймақтардың
шекарасын анықтау және сол аумақтың сел қауіптілігін болжау енеді. Бұл
болжау келесі сұраққа жауап береді: сел ағындары қай жерде пайда болады
және қай жерге дейін созылады.
Уақыт бойынша сел құбылыстарын болжау ретінде сел ағындары түзілетін
уақытты және жағдайды анықтауды түсінеміз. Ол келесі сұраққа жауап береді:
берілген тау бассейінінде және аймақта сел ағындары қай уақытта түзіледі.
Сел ағынының сипаттамаларын болжау кезінде ескертпелі (сигналды)
жарғақтың қорғалатын объектіге дейін немесе сел ағынының пайда болатын
жерінен ағып өту уақытын жорамалдаудың маңызы зор, яғни уақыт мөлшері
туралы сұраққа жауап беретін апатқа қарсы болжам жасау, қорғау, сақтау
шараларын жүргізу үшін адамдарға қажет.
Сел қауіптілігін алдын-ала болжау келесідей бөледі: өте ұзақ мерзімді
(3 айға дейін), ұзақ мерзімді (3-4 апта), қысқа мерзімді (1-3 күн), сонымен
қатар оперативті, ол сел толқынының берілген объектіге дейін жүріп өту
уақытымен анықталады.
Жылдар бойы селдердің әсер етуінің салдары туралы көп жылдық
мәліметтерін жинау, жүйелеу және талдау, сонымен қатар селге қауіпті
аумақтрадағы болжам нәтижелері және қарастырылып отырған аймақтың
шекарасында болатын селдің негізгі параметрлерін болжау жалпы болжам
жасаудың негізі болып табылады.
Селдердің кеңістікті болжамының негізінде шолып өтетін орта масштабты
және үлкен масштабты карталар жасауға болады.
Шолу картасының көмегімен (масштабы 1:1000 000-нан (1см – 10км-ге
дейін) 1:100 000 000-ға дейін (1см-де 1000км-ге дейін)) тұтынушы
республика, республика топтары, шекарасындағы сел қауіптілігі бар
аумақтарды немесе сел қауіптілігі бар аумақтардың ауқымды, жинақ ауданын,
сонымен қатар бір шама қауіпті аймақтарды көре алады.
Мұндай карталар сел ағынының түзілуімен байланысты барлық факторларды
(ландшафтпен рельефтің ерекшеліктерін, геологиялық және гидрометерологиялық
сипаттамаларды, экзогенді және эндогенді процестердің сипаттамаларын,
селдің белсенділігін жоғарылататын антропогенді әрекет факторын және т.б)
қамтып көрсетуі керек. Сонымен қатар негізгі, оның ішінде сандық, қозғалыс
сипаттамаларын және сел ағындарының шөгінділері, олардың мөлшерін және адам
қызметінің объектілеріне әсер ету дәрежелерін көрсетуі қажет.
3.1. Селді уақытын болжау
Сел ағындарының түзілу уақытын болжау мәні бойынша сел ағындары түзілуі
мүмкін болатын жағдайды сандық көрсету болып табылады. Белгіленген сел
бассейндерінің аумақтаында селдің болу мүмкіндігі жауынды және гляциалды
сел қауіптілігінің болжамына негізделген. Жауынды сел қауіптілігін болжау
әдісі негізінен қарастырып отырған таулы аймақ үшін жаңбыр түсімінің
мөлшерін метеорологиялық болжауға негізделген. Болжам жасауға жауынның
басталу уақытын Т0, оның ұзақтығы Тn және түсім қабатының биіктігі Нn
туралы, сонымен қатар су жинайтын орынның дымқылдану дәрежесі туралы
мағлұматтар кіреді.
Селдің пайда болуын болжау келесі әдістеме бойынша жүзеге асады:
1. қарастырылып отырған таулы аймақ үшін кеңістіктік болжам жасау
нәтижесінде (сәйкес келетін картаның көмегімен) сел ошақтарын, олардың
типтерін, орташа иілуін α (градус) және әр ошақтың су жинаушы орнының
ауданын Ғ (км2) анықтайды.
2. сел ошағының түріне байланысты сынқтарының орташа диаметрін d (м)
табады.
3. d шамасының мәні, сел ағынының иілуі α және оның су жинайтын орнының
Ғ ауданы бойынша, номограмма көмегімен шекті сел түзілу шығынын Qкр (м3с);
ағынның пайда болуының критикалық қарқындылығын (мммин), су беру
процесінде су жинағышты қосу уақытын Тс (мин); түсімінің қабатының шекті
биіктігін Нокр(мм) анықтайды.
Аралас селдер үшін (жауын мен көктемдік қар еру үйлескенде) ауа
температурасы тұрақты жоғары болып тұрған кезде қар жабындысының үлкен
тығыздығы, әсіресе осы кезеңде жауын жауып, найзағай жарқырауы сел
қауіптілігінің белгісі болып табылады.
Сел қауіптілігінің басталуының қосымша гидрологиялық белгілері
тереңдікпен, жылдамдықтың күрт өсуі, сәйкесінше таулы өзеннің шығыны,
сонымен қатар олардың лайлануының өсуі болып табылады.
3.2. Сел ағындарының параметрлерін болжау
Тұрғындарды қорғау бойынша жүргізетін шараларды таңдайтын және оның
эффективтілігін анықтайтын сел ағынының негізгі сипаттамалары: белгілі
ауданға сел басының келу уақыты және шығарынды көлеміндегі селдің орташа
тереңдігі.
Сел басының келу уақыты есептеледі және сел ағынының жылдамдығы мен
сигналды жарғақтан қорғалатын объектіге дейінгі аралыққа байланысты
анықталуы болады. Бұл уақыт ережеге сай он шақты минутты құрайды, сирек
жағдайда бірнеше сағатқа жетуі мүмкін. Әсер етудің есептелген нұсқаларын
жасау кезінде параметр көрсеткіш ретінде енгізілуі мүмкін.
Сел жұру ұзақтығы бірнеше минуттан бірнеше сағаттарға дейін созылуы
мүмкін. Көптеген тіркелген селдердің ұзақтығы 1-3 сағатқа созылған. Кейде
селдер толқынды түрде (10-30мин-тан) бірнеше ондаған минут аралығында жүріп
өтуі мүмкін.
Селдің алып келетін зардабының жалпы бейнесін оның басы өткеннен кейін
бірден көруге болатындықтан, ары қарай өзгеріс аз болады. Қорғау және
кейінге қалтырамайтын жұмыстар, сонымен қатар зардап шеккендерге бірінші
медициналық көмек көрсету осы параметрге тәуелді. Сондықтан осы параметр
тиісті шараларға жататын параметрлерді бергенде ескерілуі мүмкін.
Аталып өткен параметрлер жиынтығы әсер етудің уақытша көрсеткішін
құрағанымен әсер етудің есептелген нұсқаларын берген кезде негізгі параметр
ретінде тек сел басының келу уақыты қолданылатын болады.
Келесі бес көрсеткіштерде сел ағынының әсер ету қарқындылығы
көрсетіледі. Бірінші – сел ағынының көлемі, тасқынның көлемі, сел ошағының
ұзындығы және оның иілуі арқылы есептелуі мүмкін. Ережеге сай сел ағынының
жинақ көлемі, яғни сулы және қатты құраушылардың көлемі селдің типін және
қондырғыны бұзып өту әсерін анықтайды.
3.3. Сел күшін есептеу
Селге қарсы қорғаныс құрылысын жүргізген кезде немесе оны жобалағанда
апатқа әкеліп соқтыратын селдердің негізгі өлшемдік сипаттамсын – тасқынның
шығынын, көлемін, жылдамдығын және ағынның үйінділермен лайлануын білу
қажет.
Сел күші табиғи және тәжірибелік әдістерді қолдау арқылы есептелінеді.
Селді табиғи мәліметтер бойынша есептеу
Табиғи есептеулер бойынша селдің максималды деңгейінің шығыны
максималды белгісіндегі ағынның кескінінің ауданын (Ω) ағынының
жылдамдығына (V) көбейту арқылы анықталады.
Ωс = Ω V,
мұнда сел жылдамдығы V=5.8 Н0,55 і0,33, формуласы бойынша есептеледі,
ол ағынның тереңдігі (Н) мен өзен ернеуінің басқа жаққа бұрылуы біркелкі
болғанда табиғи мәліметтерге жақын нәтиже береді.
Селдің көлемі натуралдық мәліметтер бойынша тұнба көлемі (WН) мен судың
көлемінің (WВ) қосындысымен анықталады:
Wс= WН + WВ
Селдің қатты бөлшектернің көлемі оның жүріп өткен жолы бойынша аңғар
түбінде, шығару конусына және лай түріне шығарылған тұнбалардың көлемінің
жиынтығымен анықталады.
Су көлемі нөсерлі селдер үшін жаңбырдың тасқынына тең, ал гляциалды
және сейсмикалық селдер үшін – уақытша су қоймасы мен сел қауіпін тудыратын
көлдерден ағып шыққан тасқынға тең деп есептеледі.
Селді тәжірибғлік формулалар бойынша есептеу
Апатқа әкеп соқтырған (сирек болады: 100 жылда 1 рет) селдердің ең
ірілері туралы фактілердің жоқтығы, маңызды гидротехникалық құрылыстарды
жобалаған кезде олардың сипаттамсы эмпирикалық формулалар арқылы есептеуге
мәжбүр етеді.
Гляциалды және сейсмикалық ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz