« 80-летию института «Севкавгипроводхоз» ...»
Селевая ассоциация
ЗАЯВЛЕНИЕ – АНКЕТА
вступающего в ассоциацию специалиста
Прошу принять меня в члены Межрегиональной общественной организации «Селевая ассоциация»
Фамилия, имя, отчество _____________________________________________________
Дата рождения__________________
Паспортные данные_____________________________________________________
Адрес_________________________________________________________________
Телефон_______________________________________________________________
Факс_____________________
E-mail____________________
Сфера интересов в области изучения селевых потоков и защиты от них ______________________________________________________________________________________________________________________________________________
Должность_____________________________________________________________
Организация___________________________________________________________
Адрес организации______________________________________________________
Образование___________________________________________________________
Учёная степень, звание_______________________________________________________
« » ____________ 200__г. (___________________)
Подпись
УДК 655.1 М.Б. Дуэль,
Л.Ш. Каганович,
В.З. Донченко,
В.И. Беляев,
ОАО «Севкавгипроводхоз»
ТИПОГРАФИЯ ИНСТИТУТА
В ПРОШЛОМ И НАСТОЯЩЕМ
С созданием в мае 1927 года в составе Терстроя, проектной группы, той базы, которая возрастая численно и качественно, позволила в послевоенные годы создать крупнейший в нашей стране Северо-Кавказский государственный институт по проектированию водохозяйственного и мелиоративного строительства, ныне открытое акционерное общество «Севкавгипроводхоз», появилась и потребность в оформлении проектной документации. К сожалению, не сохранилось никаких сведений, как это осуществлялось впервые, и затем в последующие предвоенные годы.
Что касается послевоенных лет, то возрождение нашей проектной организации относится к 1948 году, когда постановлением Совета Министров СССР от 14 апреля 1947 г. № 966 и приказом Минсельхоза СССР от 16 августа 1947 № 907 на базе Кизлярской и Воронежской экспедиции было организовано Северо-Кавказское отделение «Союзводпроект» главного управления водного хозяйства Главводхоза МСХ (начальник отделения Зитта Ф.И., гл. инженер Добровольский В.М.).
Это отделение в 1951 году на основании постановления Совета Министров СССР от 6 апреля 1951 г. за № 1137 было реорганизовано в Пятигорский филиал Южгипроводхоза, а с 1 января 1970 г. на основании постановления Совета Министров СССР № 554 от 19 сентября 1969 г. и приказа Минводхоза РСФСР № 555-пр от 29 ноября 1969 года – в Северо-Кавказский государственный институт по проектированию водохозяйственного и мелиоративного строительства – «Севкавгипроводхоз».
Все довоенные (с 1931г.) и послевоенные годы (рис.1) до настоящего времени наш институт располагался в здании, в котором находится и в настоящее время, по проспекту Кирова, 78 (бывший проспект Советский), достроенном и обустроенном внешне и внутренне в соответствии с современными тенденциями.
Во время оккупации г. Пятигорска германскими войсками в годы ВОВ здание было разрушено и восстановлено только в 1952 г.
По воспоминаниям Д.Я. Фрейман, пришедшей в институт в июне 1948 г., коллектив отделения «Союзводпроект» состоял тогда всего из 14 человек и размещался в
4- комнатном саманном домике по улице Подгорной.
Рис. 1. Здание института в 50-е годы после его восстановления
В 1952 году, когда коллектив смог занять своё уже восстановленное здание, его численность превысила 300 человек.
К этому периоду относится и создание в институте специального подразделения – бюро оформления проектов.
В этом бюро с 1948 года работала чертежницей Александра Петровна Сытникова, впоследствии возглавлявшая это бюро до 1973 года (рис.2). На первоначальном этапе бюро оформления включало в себя от 10 до 15 сотрудников: машинисток, чертежников, работника копировального станка, фотографа.
С организацией в 1970 г. на базе Пятигорского филиала Южгипроводхоза института «Севкавгипроводхоз» бюро оформления было преобразовано в отдел издания и выпуска проектов. В отделе появились подразделения: машинописного бюро, множительной техники, переплетной, а позднее фотолаборатории и корректорской группы.
Отдел изданий и выпусков проектов возглавляли:
в 1973- 1977 годах – Васильченко Николай Анатольевич
в 1977- 2000 годах – Донченко Виктор Зиновьевич.
Рис. 2. 1970 год. Коллектив бюро оформления. В центре её руководитель Сытникова А.П.
В институте в феврале 1974 года создан отдел изданий и выпуска проектов. На должность начальника отдела был приглашен Васильченко Н.А. Организаторские способности и деловые качества Николая Анатольевича обеспечили внедрение в производство полученной в марте 1974 года первой офсетной машины «Ромайор-313» во вновь созданной группе офсетной печати. В том же 1974 году в институт поступили копировальные аппараты ЭР 620, РЭМ-420, РЭМ-300. Позднее был получен копировальный аппарат ЭР-620К. Увеличилась производительность группы электрографического копирования, но так как она была расположена в помещениях ниже первого этажа, то в осенне-весенний периоды возникали проблемы с качеством электрографических копий вследствие сырости электрографического порошка. В офсетной печати печатались многочисленные бланки, титульные листы, составы проектов, мягкие обложки. Печатником Кузнецовым А.Н. выполнялась цветоделительная ретушь и печать сложных многокрасочных карт, схем, проспектов мелиоративных сооружений.
Большие объемы работ выполнялись в группах машинописных работ (руководитель группы Васильева Н.И.), чертежно-копировальных работ (руководитель группы Назаренко А.В. ), картографических работ (руководитель группы Соловьева В.И.), группе фототехнических работ (старший инженер Емельяненко В.И.). При оформлении проектной документации, материалы, требовавшие высокого качества, выполнялись на фотобумаге опытным специалистом Емельяненко В.И. Особое внимание уделялось подготовке картографического материала, фотонабор текстовых надписей для которых выполнялся инженером Акимовой Г.Ф. В группе комплектации (руководитель Рыжкова З.М.) выполнялась подборка проектно-сметной документации для последующей передачи в переплет. Переплетчики, возглавляемые переплетчиком высшей квалификации Гончаровой А.А, выполняли завершающие работы по оформлению.
В период создания отдела, в его подразделениях работало 102 сотрудника. Во второй половине 1976 года численность составила 88 человек. В 1976 году на должность руководителя группы печати был приглашен Донченко В.З., который по окончании Московского полиграфического института, работал в городской типографии. Работать в коллективе отдела было приятно с первых же дней, так как большинство сотрудников хорошо знали выполняемую работу. В июне 1977 года Николай Анатольевич перешел на другую работу и через месяц на должность начальника отдела был назначен Донченко В.З.
В 1978 году, благодаря заместителю директора института Погосову Н.Ш., в отделе была установлена первая бумагорезальная машина БР-72, облегчившая труд переплетчиков и печатника, которые могли отныне выполнять обрезку готовой отпечатанной продукции. В том же 1978 году была получена вторая офсетная машина «Ромайор-313», которая существенно увеличила печатную мощность, при возросших объемах бланочной продукции, проспектов, кратких технико-экономических обоснований проектов. В офсетной печати возросла доля печатной продукции, которая печаталась с форм негативного копирования, что обеспечивало хорошее качество. В марте 1979 года заместителем начальника отдела был назначен Беляев В.И., окончивший Московский полиграфический институт, ему предстояло заниматься офсетной печатью, подготовкой форматной бумаги для офсета и выполнением заявок на бланки, поступающие от 4-х отделений и филиала института.
В связи с ежегодным увеличением объемов текстовых материалов, печатаемых офсетным способом, в 1983 году по инициативе Донченко В.З., в московской типографии Внешторгиздата институтом был приобретен комплекс фотонаборного оборудования «Каскад» на основе фотонаборного автомата ФА-500. Одновременно с монтажом оборудования, в типографию Внешторгиздата была направлена старший инженер Акимова Г.Ф. Находясь в течение месяца в командировке, Галина Федоровна обучалась работе на наборно-программирующем аппарате ФПВ-500, корректурном устройстве ФК и автомате ФА-500. В конце 1983 года на фотонаборном комплексе, используя различные начертания шрифтов, началось регулярное выполнение работ по текстовому набору, с последующим тиражированием на офсетных машинах. Увеличившиеся объемы выпускаемой проектной документации в течение 10 лет с момента создания отдела ИВП требовали нового современного полиграфического оборудования и оборудования для электрографического копирования. И в 1984 году, по инициативе начальника отдела ИВП и его личным контактам в Минприборостроения и Росглавполиграфпроме в 4-м квартале 1984 года институт получил первый электрографический аппарат ЭР-620КЗ.
В 1-м квартале 1985 года были получены еще два аппарата ЭР-620КЗ и три устройства для обрезки электрографических копий. Таким образом, в начале 1985 года, в новом отремонтированном помещении на первом этаже, оснащенном приточно-вытяжной и мощной местной вентиляцией, на площади 72 кв.м. заработали три новых аппарата общей производительностью 7,5 метра электрографических копий в минуту. Названная производительность обеспечила оперативный выпуск проектно-сметной документации в течение дня поступления заказа и особенно по проекту БСК - 4. В январе 1985 года были получены две новые офсетные машины «Ромайор -314», которые 23 февраля были установлены в помещении офсетной печати. Ввод в эксплуатацию первой машины состоялся 11 марта, а через два месяца введена в производство вторая машина. В апреле 1985 года в помещении офсетной печати смонтирована бумагорезальная машина БР-72, что позволило выполнять подрезку бумаги для печати и разрезать отпечатанную продукцию непосредственно в цехе. Все машины были смонтированы собственными силами.
В мае начался ремонт помещения размотки и резки бумаги, в котором на площади 70 кв.метров, в течение двух месяцев было установлено оборудование: новая бумагорезальная машина ЗБР-136, машина БР-72, станок для размотки роликов БРУ-940, листорезальная машина «Формат» и бобинно-размоточный станок БРС.
Всего в 1985 году в подразделениях отдела было установлено и внедрено в производство 14 единиц полиграфического и электрографического оборудования. В начале 1986 года был получен японский копировальный аппарат Canon NP 270 производительностью 27 копий в минуту формата А-4 и 15 копий в минуту А-3. Работа на аппарате была успешно освоена Емельяненко В.И.
Ввод в производство этого аппарата обеспечил получение высококачественных копий с любых оригиналов, так как автоматическая экспозиция это позволяла. В 1987 году в помещении офсетной печати была установлена новая копировальная рама двухстороннего копирования ФК-66, которая обеспечила получение качественных офсетных форм с растровых негативов и позитивов. В 1988 году впервые были использованы предварительно-очувствленные импортные офсетные формы, которые
существенно повысили качество получаемых оттисков на хороших сортах бумаги и
мелованного картона.
В марте 1986 года в коллектив отдела пришла работать Пелешенко Н.А. окончившая Московский полиграфический институт, выполнявшая работы по корректуре оригиналов, а с 1992 года занимавшаяся подготовкой оригинал-макетов для офсетной печати.
В начале 1994 года был отпечатан первый полноцветный тираж, а в дальнейшем, сотрудничая с рекламными агентствами, и особенно с агентством «Россика», отдел выпускал печатную продукцию, которая была конкурентоспособна и пользовалась спросом у заказчиков.
В мае 1995 года группа переплетных работ переехала на первый этаж и продолжила работу в новом светлом и просторном помещении, где Анна Андреевна Гончарова не только отлично переплетала проектно-сметную документацию, но и изготавливала первоклассные адресные папки, переплеты книг с тиснением.
В сентябре 1995 года на смену аппарату Canon NP -270 был установлен аппарат Canon NP-305.
В течение 1995-1999 годов специалисты отдела продолжали совершенствование выпускаемой полиграфической продукции с использованием современных технологий и материалов.
С 2000 года – отдел возглавил Беляев В.И.
4 августа 2004 г. отдел изданий и выпуска проектов был преобразован в отдел «Типография», который в настоящее время включает в себя 2 подразделения:
группу офсетной печати,
группу переплетных работ.
В 2001 году институтом была приобретена новая полиграфическая техника :
офсетная машина по выпуску многокрасочной печатной продукции немецкой фирмы «Гейдельберг» (рис.3),
бумагорезальная машина немецкой фирмы «Шнейдер – Сенатор» (рис.4),
копировальная рама для изготовления высококачественных печатных форм.
Сейчас отдел «Типография» способен в короткие сроки изготавливать многокрасочную, с высоким полиграфическим качеством продукцию на любой заказ: афиши, календари, буклеты, рекламные проспекты, этикетки.
Отделом «Типография» издаются сборники научных трудов, поэтические сборники, краеведческие альманахи, разнообразная книжная продукция.
Переплетная мастерская типографии оснащена бумагорезальными машинами, одноаппаратными проволокошвейными машинами, обжимным процессом для подготовки к переплету книжных блоков.
Переплетчики высокой квалификации выполняют широкий спектр работ:
- фальцовка и переплет чертежей и проектов; брошюровочные работы;
- изготовление приветственных адресов и папок с позолотной техникой;
- изготовление альбомов и фотоальбомов из высококачественных материалов: бумвинил, коленкор, ледерин;
• по желанию заказчика производится ламинирование обложек сборников, книг, альбомов и другой продукции.
Каждый заказ выполняется индивидуально по идее и исполнению. Отдел отслеживает самые последние технологические новинки в полиграфии и использует их в своей работе.
Профессиональный уровень сотрудников отдела позволяет выполнить работу любой сложности и на высоком уровне.
|
Рис.3. Офсетная машина «Гейдельберг»
|
Рис.4. Бумагорезальная машина «Шнайдер-Сенатор»
УДК 556.116 Ю.А. Гнездилов
Е.Н. Иващенко
Н.Ю. Красных
ОАО «Севкавгипроводхоз»
ОЦЕНКА ГИПОТЕТИЧЕСКОГО ПРОРЫВА ОЗЕРА БАШКАРА
Приледниковое озеро Башкара расположено на высоте 2568 м в верховье р. Адыл–Су, являющейся наиболее крупным притоком р. Баксан в Приэльбрусье Кабардино-Балкарской Республики.
В морфологическом отношении озеро Башкара уникально. Оно расположено в котловине высокого моренного пьедестала, возвышающегося с северо-восточной стороны на 50-100 м над дном долины р. Адыл–Су, а с юго-западной – примыкает к одноименному леднику Башкара. Озеро подпружено ледником (рис.1). Жизнь приледниковых и ледниковых озер не постоянна. Они возникают, развиваются и исчезают, так как гляциальная зона чрезвычайно динамична. Продолжительность жизни озер-долгожителей достигает 100-150 лет. Известны и описаны многочисленные случаи катастроф, связанных с селевыми потоками, возникших в результате внезапных прорывов высокогорных озер [1]. Обратиться к оценке гипотетического прорыва оз. Башкара послужил прецедент.
 |
Рис.1. Верховье Адыл–Су. 1 – ледник Джанкуат, 2 – ледник Башкара, 3 – озеро Башкара,
4 – современный левый язык ледника Башкара, 5 – корень (остаток) правого языка ледника Башкара, 6 – серединная морена, 7 – боковая морена. Фото А.А.Алейникова
Прецедент. В 2002 г. на сайте газеты «Вольный ветер» № 54 появилась заметка о селевой опасности в бассейне р. Адыл–Су. В номере 57 той же газеты на сайте, но уже другим автором в несколько сентенциозной статье подтверждается: «Опасность селя в Адыл–Су нарастает». После Геналдонской катастрофы в Северной Осетии рецидив беспокойства общественности не заставил себя ждать.
В 2003 г. в изучении гляциальной зоны озера и ледника Башкара инициативно приняли участие, по договорам и по положению, ученые МГУ, КубГУ, ВГИ, МЧС, СКУ Роскомгидромета, ГНИЦ по импульсным волновым технологиям в гидрогеологии и гидротехнологии Минприроды РФ. Обмениваясь между собой информацией, ученые и специалисты отправляли в административные органы Кабардино-Балкарской Республики нескончаемым потоком справки, отчеты, докладные записки, рекомендации, заключения об экологической ситуации ледника Башкара и его приледниковых озерах*.
Ниже цитируются некоторые выводы исследований о возможности катастрофического прорыва оз. Башкара по состоянию на 2003 г.
«... озера... в настоящее время не могут являться источником прорывной волны, способной сформировать сель по р. Адыл–Су»
«... установлена крупная подвижка морено-ледникового массива объемом порядка 350 тыс.м3. Продолжительность зоны активации криогенных процессов составляет 700 м. Дальнейшее развитие на этом участке предсказать невозможно. Учитывая огромные массы воды в термокарстовых озерах, находящихся в зоне подпора, нельзя исключить возможности формирования катастрофического селевого потока по р. Адыл–Су».
–
«... Река Адыл–Су является одним из самых селеносных притоков р.Баксан. В 1958, 1959 и 1960 годах в результате прорыва озера Башкара сходили мощные сели... В связи с отступлением ледника на его конце возникли и активно развиваются новые термокарстовые озера. Сейчас они являются накопителями водного импульса, ведущего к началу селевого процесса. Новые озера связаны подледниковыми каналами стока из оз. Башкара, которое находится в 500 м выше, на дне петлеобразной моренной котловины, подпруженной долинным, одноименным с озером ледником, и эта мощная ледовая плотина надежно удерживала полумиллионный объем озерных вод от прорыва в течение последних 43 лет. Ее высота над дном озера больше 40 м, а над его поверхностью ледово-каменный массив возвышается на 10-15 м. По данным наблюдений МГУ сезонные колебания уровня находятся в пределах двух метров. Поэтому вероятность критического наполнения и переполнения через ледовую перемычку полностью исключается. Спуск озера может произойти только в случае лавинообразного разрушения системы подледных каналов стока, что маловероятно в этом году (2003) в связи с холодным летним периодом.
Иная картина с нижними термокарстовыми озерами, которые год от года неуклонно разрастаются... Именно здесь велика вероятность формирования водного импульса селя при быстром сбросе озерных вод.
– «... Ситуация по-прежнему оценивается как потенциально опасная, но на ближайшую перспективу не предкатастрофическая ».
– «... По результатам мониторинга ледника Башкара в последние десятилетия нет оснований считать, что сейчас (2003г.) происходит аномальная активизация каких-либо гляциальных процессов, способная повлечь за собой катастрофические последствия... следует отметить увеличение объема талых вод, сосредоточивающихся в цепочке перигляциальных озер ниже фронта ледника. Удерживающие воду моренные перемычки не могут быть признаны надежными природными дамбами в силу рыхлости слагающего их материала и вероятной консервации ледяных ядер внутри себя, которые со временем могут потерять сплошность и вызвать прорывной спуск резервуара».
«... Обследование показало, что в ближайшее время прорыв озера Башкара не ожидается...
Явление заполнения водой трещин в теле ледника и образования термокарстовых озер на поверхности языка отступающего ледника характерно для этой стадии жизни ледников и не носит катастрофического характера».
Не оставался в стороне от проблемы и институт «Севкавгипроводхоз» – по просьбе МЧС России в 2001, 2002 и 2003 гг. (в последний год дважды) дававший экспертные заключения по ситуации возможного прорыва озера Башкара с формированием селевой волны. Институт (в лице Э.В. Запорожченко) не считал положение пред- или катастрофическим и не прогнозировал развитие событий по катастрофическому сценарию соответственно на 2001-2004 гг. в дальнейшем (после сезонов 2004-2005 гг.) мнение института уже не запрашивалось. В течение прошедшего пятилетия (2001-2005 гг.) институт придерживался мнения о необходимости направить энтузиазм исследователей в инженерное русло путем разработки проекта «Прогноз селевой опасности по бассейну рек Башкара – Адыл–Су и мероприятия инженерной защиты», который прошел государственную экспертизу и утверждение на государственном уровне (несколько раз разрабатывалась и предлагалась административным органам программа таких научно-проектно-изыскательских работ).
И вновь в Интернете в конце сентября 2003 г. появилось сенсационное сообщение: «В Кабардино-Балкарии возникла угроза схода ледника» со ссылкой на научно-инженерный центр по импульсным технологиям в гидрогеологии и геотехнологии Минприроды России. Местные СМИ отреагировали дружно: «Ледник Башкара пока не угрожает» (Кабардино-Балкарская правда, 30.09.2003). «Ледник в настоящий момент не опасен» – «Газета Юга» – № 40 (501), от 02.10.2003. «На сегодняшний день ледник Башкара реальной угрозы не представляет» («Кабардино-Балкарская правда» от 14.10.2003г.).
Тем не менее, в государственных органах управления КБР корректировались планы оповещения и эвакуации людей из опасной зоны.
24 декабря 2003 г. в г.Нальчике состоялось совещание под председательством представителя Всероссийского центра «Антистихия» МЧС. «Участниками совещания отмечена потенциальная опасность, которая исходит от морено-ледниковых комплексов и озер в гляциальной зоне гор КБР. Необходим мониторинг гляциальных явлений». В отношении проблемы «Башкара» совещание рекомендовало продолжить наблюдения и организовать гидрологический стационар.
В 2004 г. проблемой занималась межведомственная экспедиция МЧС РФ, выпустившая в 2005 г. Сводный отчет [9], в котором обобщены сведения об исследовании возникшей башкаринской проблемы.
В отчете [9]
– подробно описаны физико-географические условия долины р. Адыл-Су;
– обобщены исторические сведения о прошедших селевых потоках;
– проанализированы колебания уровней в озерах и суммарном истоке из них;
– предложена гипотеза о связи уровня воды в озере Башкара с внутриледниковыми емкостями.
В разделе 2.5. «Оценка потенциального спонтанного прорыва оз. Башкара» возможность перелива через ледовую плотину признается маловероятной. Однако ниже следует утверждение, что «в настоящее время происходит уменьшение высоты, ширины и прочности ледово-грунтовой плотины». Далее, ссылаясь на максимально положительный баланс питания Кавказских ледников в период 2002-2004 гг., сообщается, что следует ожидать в ближайшие 2-3 года увеличения высоты ледниковой плотины и что это приведет к увеличению высоты и мощности моренного вала, отделяющего урез озера от боковой грани ледника. Но достаточно ли трех лет аномально положительного питания для столь оптимистического вывода в укреплении ледово-моренной плотины – вот в чем вопрос.
«Вторым фактором, влияющим на возможность прорыва озера, являются колебания его уровня». Пространно исследуя динамику уровня, авторы приходят к выводу: «Уровень озера почти не зависит от метеорологических и гляциологических факторов, а определяется главным образом особенностями водообмена в системе «озеро–ледник».
«... Даже при быстром отступлении ледника Башкара в ближайшие годы предпосылки прорыва Башкаринского озера отсутствуют».
В заключение рекомендуется продолжить научные наблюдения за состоянием озерно-ледникового комплекса. Предложенный план наблюдений в основном повторяет исследования прошедшего пятилетия.
В целом пятилетние исследования ясности не давали, отчет перенасыщен излишней информацией и не решает проблему временного прогноза внезапного прорыва рассматриваемых озер. По мнению автора настоящей статьи такой прогноз невозможен даже на 1-2 года вперед. Можно лишь рассматривать потенциальную угрозу, а она признается всеми участниками исследований башкаринских озер. В этом случае главным является, хотя и приближенная, но все же количественная инженерная оценка последствий внезапного прорыва, и разработка на ее основе предупредительных и инженерных мероприятий защиты людей, хозяйственных объектов и лесных массивов. Это должно быть объединяющим условием для дальнейших исследований и изысканий.
Дружный отклик многих организаций на внезапно возникшую стихийную проблему радует, однако было бы правильным сразу же поручить юридически ответственной организации кураторство исследований и инженерный расчет последствий возможного прорыва оз.Башкара (см.Приложение ).
Озеро Башкара. Появление оз.Башкара многие исследователи [9,10] относят к тридцатым годам прошлого столетия. В июне 2003 г. оно имеет максимальную глубину 32 м. Площадь зеркала воды 66 тыс. м2 [10]. Озеро питается в основном стоком части ледника, а также атмосферными осадками, поверхностным и грунтовым стоком с небольшого водосбора, примыкающего к озеру в юго-восточном углу. Поверхностный сток с озера отсутствует.
С 1 по 21 сентября 2004 г. наблюдался резкий спад уровня воды в озере – на 128 см [9]. Вычисленный средний дренажный расход за этот период составлял 0,046 м3/с. В целом после 60-х годов XX века озеро Башкара находилось в квазистационарном состоянии. В последние 4-5 лет многими участниками исследований отмечается увеличение интенсивности криогенных процессов. Появление наледниковых эфемерных озер, провалов и термокарстовых воронок на леднике по направлению возможного прорыва настораживает (рис.2.)
 |
Рис.2. Правый борт ледника, подпирающего озеро Башкара. 1 – озеро Башкара, 2 – вал осыпной морены, отделяющий озеро от ледника. Фото Н.Ю. Красных. 2004 г.
Вопреки бытующему мнению о том, что внезапное опорожнение гляциальных озер происходит в результате перелива через перемычку и ее разрушения, установлено, что в преобладающем большинстве случаев, прорыв ледниковых и приледниковых озер происходит по внутриледниковым каналам [1]. Убедительным доказательством последнего служат наблюденные гидрографы с отрицательной асимметрией. Процессы опорожнения озер в этих случаях начинаются со сравнительно медленного нарастания стока излива воды, достигая максимума и последующего резкого спада.
Озеро Башкара погружено в моренном материале горных пород перед фронтальной частью бывшего правого языка одноименного ледника. В настоящее время озеро примыкает южным урезом к оставшемуся корню языка. Гребень моренного вала, окружающий озеро с северо-восточной, северной и частично западной сторон, судя по отметкам планшета съемки 1968 г., возвышается над современным уровнем воды на 42-34 м и постепенно снижается до высоты 15-12 м в юго-западной части, смыкаясь с ледником. Окружение озера мореной, считая по гребню, составляет около 60 %. Остальная часть озера граничит с правым бортом ледника, современный язык которого расположен в 600 м ниже по течению ледника. Урез воды озера непосредственно к леднику не подходит. Он отделен от ледника моренным материалом: в южной части –баром из гальки и валунов, образованным стоком с ледника, осыпной поверхностной и внутриледниковой мореной, а с юго-западной стороны – валом (8-10 м), образованным в результате осыпания поверхностной морены при таянии подпирающего озеро правого борта ледника. Протяженность границы озера вдоль ледника равна 325 м.
Озеро Башкара экзотично. Как уже указывалось, оно погружено на 30-40 м в моренный высоко поднятый пьедестал. Тем самым защищено от холодных ветров со всех сторон. Озеро легкодоступно, несмотря на сравнительно высокое расположение. К нему ведет прямая километровая тропа, проложенная по острому гребню правой боковой морены ледника Башкара, представляющей собой опрокинутую набок остроконечную трехгранную пирамиду, внедрившуюся своей вершиной в устье двух долин: ледника Башкара и р.Джан-Туган.
Протяженная граница озера вдоль ледника является опасной зоной возможного внезапного прорыва озера. В этой зоне отмечены многочисленные карстовые воронки и просадки (рис.2). Не исключается, что в моренном вале, отделяющем озеро от ледника, имеются блоки погребенного льда, представляющие наибольшую угрозу прорыва озера при внезапном их всплытии или просадок в результате таяния.
О комплексе нижних озер. Озеро Башкара у одноименного ледника не единственное. У фронтальной современной оконечности ледника Башкара по сведениям группы исследователей [7,9,10] в начале 80-х годов прошлого столетия возникли три небольших новорожденных озерка. Первооткрыватели присвоили им имена: Лапа, Мизинчик, Коготь. Располагаясь у отступающего ледника Башкара озера-близнецы активно развивались и в настоящее время (2005г.) достигли «юношеской» зрелости. Лапа и Мизинчик объединились. Не хотелось бы полагать, что это объединение произошло с целью вырваться из ледникового плена. Динамика развития этой группы озер детально описана в отчетах и опубликованных материалах [7,8,10]. Озера непосредственно примыкают к активно деградирующему языку ледника (рис.3), а с низовой зоны подперты моренным валом. Сток из озер осуществляется поверхностным путем через понижение в моренном вале. На леднике, в ложе озер и окружающей морене, наблюдаются интересные криогенные процессы. Об этом свидетельствуют просадки, западины, трещины, термокарстовые воронки.
В материалах наблюдений [9] было отмечено резкое увеличение объема воды в озерах с 66 тыс.м3 в августе 2002 г. до 95 тыс.м3 в июле 2003 г. В 2005 г. объем воды уже достиг 130 тыс.м3. Приближенно прорывной паводок такого объема может достигать 20-30 м3/с. При критическом расходе 10 м3/с в очаге на фронтальном склоне морены, имеющем уклон 13,90, возникает селевой процесс. Однако его мощность будет значительно меньше по сравнению с прорывным паводком из оз. Башкара.
 |
Рис.3. Группа приледниковых озер у языка ледника Башкара. 1 - зандровое поле,
2 - береговая морена, 3 - правая боковая морена, 4 - язык ледника.
Фото Н.Ю. Красных. 14.06.2004 г.
При осуществлении гипотетического прорыва оз. Башкара нижние озера будут неминуемо размыты еще до наступления максимума прорывной волны. С момента их разрушения в селевом очаге начнутся процессы селеобразования.
Модель прорыва приледниковых озер. Многочисленные случаи прорыва озер в гляциальных зонах различных горных стран собраны в уникальной монографии [1]. В ней описаны «гляциальные селевые потоки, поведение воды в леднике, жизнь подпруженных ледниками озер и механизм их прорыва...».
Проанализировав и обобщив огромный материал собранных сведений Ю.Б.Виноградов предложил математические модели прорыва приледниковых озер, связывающих в единый процесс падение уровня воды в озере, расход истечения, температуру воды, возникновение и расширение внутриледникового туннеля, его длину и перепад уровней.
В окончательном виде модели представлены соотношениями:
(1)
(2)
Для решения (1),(2) используется принцип последовательного приближения. При вычислении максимального расхода прорыва необходимо отыскать значение W, при котором обращается в тождество соотношение(3):
(3)
В уравнениях (1)–(3) приняты следующие обозначения:
о=1000 кг/м3; =850–910 кг/м3–плотность воды и льда; со=4190 Дж/кг·о С – удельная массовая теплоемкость воды; r=334000 Дж/кг– удельная теплота плавления льда; g=9,81 м/с2- ускорение свободного падения; t –температура воды в озере (оС); h – превышение точки входа в ледниковый туннель над точкой выхода из него (м); l – длина туннеля (м); Q–расход воды (м3/с); Wo– объем воды в озере (м3) перед началом его прорыва; a, m – морфометрические параметры озерной чаши, определяемые из уравнения H=aWm зависимости объема озера W от его глубины H у плотины. Для определения величины параметра в [1] предложена графическая зависимость r (1).
Результаты расчета прорывного паводка. Исходными данными при расчете прорыва являются : t(oC); l(м); h, Wo, h= aWm. Сведения о температуре воды в озере Башкара отсутствуют – априорно принято t=2.5oC. Направление и длина внутриледникового туннеля приняты в результате анализа материалов гляциологических исследований МГУ и ВГИ [8], l=550 м, это определило и перепад высоты h=61 м между входным и выходным отверстием туннеля. Морфометрические характеристики а=0,312 и m=0,34 зависимости уровня озера от его наполнения H=aWm определены по данным батиметрической съемки 2003 г., выполненной экспедицией Краснодарского государственного университета [10] (рис. 4).
Расчетный гидрограф гипотетического прорыва (рис.4) характеризуется сравнительно большой величиной отрицательной асимметрии, характерной при прорыве озер по внутриледниковому каналу. Максимальный расход воды 123,5 м3/с, достиг своей величины через 4,5 часа от начала прорыва. Объем прорывного паводка равен 764 тыс.м3. Расчетная площадь выходного отверстия внутри ледникового туннеля равна 7,1 м2, это соответствует диаметру круглого сечения равному 3 м. Скорость истечения из устья туннеля при прохождении максимального расхода воды должна быть равна 123,5/7,1 =17,4 м3/с, но это теоретически. Вот что сообщает Ю.Б Виноградов, ссылаясь на достоверную информацию, рассматривая в своей монографии [1], что представляет собой ледяной туннель в гидравлическом отношении. « В одном месте из трещины вода била фонтаном, с оглушительным ревом поднимаясь надо льдом... Тяжелые биения... сотрясали грандиозную ледяную толщу...Долина была залита водой. Яростные потоки рвались из-под ледника, с грохотом перекатывая тяжелые камни. Глыбы льда вырывались изредка вместе с водой и стремительно уносились в хлопьях грязной пены; то в одном, то в другом месте раздавался грохот обвала. Подмытые водой, рушились своды ледника, закупоривая невидимые туннели. Так вот как выглядит прорыв озера!»
Несоответствие теоретической и фактической скорости истечения в рассматриваемой модели уравновешивает гидравлический параметр, «несущий в себе эмпирическую компенсацию большого числа неопределенностей, оценивается исходя из наилучшего соответствия модели и действительности»[1,с.118].
В нашем случае коэффициент принят равным 2,65 в соответствии с зависимостью (1).
Селевой поток. Прорывной паводок при гипотетическом внезапном опорожнении озера Башкара, размыв нижние озера и пройдя зандровое поле, обрушится в селевой очаг, расположенный на фронтальном склоне современной морены. Длина очага 420 м. Уклон 13,90. Очаг представляет собой селевой врез глубиной 15-20 м и шириной около 30-40 м, достигая на отдельных участках 50 м. Ширина по дну – от 3 до 7 м. Дно очага завалено обломками горной породы: глыбами, щебнем и песчано-гравийным заполнителем. Продольный профиль ступенчатый, встречаются небольшие водопады.
На подходе к моренному уступу прорывной паводок озерной воды обогатится твердой составляющей и превратится в наносоводный поток, который согласно расчетам достигнет плотности 1127 кг/м3. Максимальный расход увеличится с 123,5 м3/с до 133,6 м3/с. В очаге процесс селеобразования будет протекать по транспортно-сдвиговому типу [2]. Там селевой поток достигнет своей наибольшей величины. Ниже по течению в долине р.Адыл–Су он будет трансформироваться, теряя свою мощь.
Расчеты образования селевого потока и его трансформации выполнены по двум моделям [3,5].
По модели Ю.Б. Виноградова [3] максимальный расход селевого потока и его объем вычисляется по формулам:
при Q > Qкр (4)
, (5)
где Qм - максимальный расход паводка у входа в селевой очаг, м3/с; V – объем водного паводка (при Q > Qкр), поступающий в селевой очаг, м3; 
- дополнительный максимальный приток, поступающий на j-й расчетный участок; W-объем селя; =/(1- )- относительная объемная влажность рыхлообломочной породы; - объемная влажность породы;
отношение количества твердого вещества, захваченного при транспортно-сдвиговом процессе к количеству воды, вызвавшей процесс (без учета воды в рыхлообломочной породе); Gi, Zi- максимальный расход (м3/с) и объем (м3) твердого вещества в селевом потоке;, и Ni - безразмерные величины.
Коэффициент Ni определяется численным способом в результате решения трансцендентного уравнения:
(6)
где ci=(4...6)·10-6 (м·с2)/кг- коэффициент пропорциональности; g=9,81 м/с - ускорение свободного падения; пт - относительная объемная влажность породы на пределе текучести; Ii - длина i-ro участка в селевом очаге или русле, м.
Плотность селевого потока на выходе из селевого очага определяется из соотношения:
(7)
Б.С. Степанов, рассматривая сложные схемы качественного анализа влияния селевой смеси на процесс образования селевого потока, предложил упрощенный алгоритм расчета предложенного им трансцендентного уравнения [5]. Рассматривая i-й участок очага, алгоритм можно написать в следующем виде:
(8)
, (9)
(10)
где с=2,68·10-7,м-1 – коэффициент пропорциональности, w – влажность грунта, Э– эродирующая способность селевой смеси, у – устойчивость селеформирующих грунтов к эрозии. Остальные обозначения прежние.
Выражения (8) – (10) дают возможность определить расход селевой смеси Qci+1 и ее плотность ш+1,в створе, являющемся началом i+1 участка (замыкающем створе i-го участка)
(11)
(12)
Эродирующая способность селевой смеси зависит от плотности потока. Для принятых характеристик грунтов построена графическая зависимость (рис.5). Другие исходные данные для расчета по рассмотренным моделям имеют следующие значения при входе в селевой очаг:Qм=125,1; V=(764+116+22,7–22,7)·103=880 тыс.м3; w=0,067; =0,18; пт=0,507;о=1000 кг/м3; =2670 кг/м3; в очаг поступает наносоводный поток с плотностью 1127 кг/м3; Qс=133,6 м3/с; Ni= 0,069. Объем паводковой волны состоит из 764 тыс. м3 – прорыв оз.Башкара, 166 тыс.м3 – прорыв нижних озер, 22,7 тыс.м3приток с ледникового водосбора; 22,7 тыс.м3 – часть объема прорывного паводка (Q<Qкр), непринимающая участия в формировании селя. Характеристики селевого очага : ст=320, =13,90, I=420 м. Устойчивость селеформирующих грунтов к эрозии принята равной 0,4.
Расчет по модели Б.С. Степанова выполняется пошаговой дескритизацией с длиной участков 100-200 м. Результаты расчетов представлены в таблице 1.
Таблица 1. Результаты расчета селевого потока при гипотетическом прорыве оз. Башкара и трансформации селя в русле р. Адыл-Су
| № участка | Наименование участка | Характеристика очага или русла | Максималь-ный расход воды, вызвавший сель | Результаты расчета селевого потока по моделям | Примечание | ||||||||
| а, град. | А1, м | Вм | Ю.Б. Виноградова | Б. С. Степанова | |||||||||
| Qc | G | У | Wc | Qc | G | У | |||||||
| м3/с | м3/с | кг/м3 | тыс. м3 | м3/с | м3/с | кг/м3 | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| - | Туннель | 6,4 | 550 | - | 123,5 | - | - | - | 764 | - | - | - | |
| 0 | Зандро-вое поле | 3,6 | 480 | - | 125,1 | 133,6 | 7,20 | 1127 | 880 | - | - | ||
| 1 | Селевой очаг | 13,9 | 420 | - | 125,1 | 420 | 250 | 1994 | 2957 | 412 | 243 | 1988 | |
| 2 | Русло Адыл–Су | 4,9 | 580 | 120 | 127,1 | 387 | 220 | 1950 | 2760 | 213* | 72,9 | 1577 | "160;33; 1310** |
| 3 | - - | 7,2 | 400 | 98 | 127,1 | 367 | 204 | 1925 | 2619 | 183 | 56 | 1420 | |
| 4 | - - | 5,2 | 550 | 112 | 127,1 | 340 | 180 | 1886 | 2422 | 168 | 40 | 1340 | |
| 5 | - - | 6,9 | 830 | 50 | 129,1 | 322 | 163 | 1848 | 2362 | 184 | 55 | 1410 | устье р. Кашка-Таш |
| 6 | - - | 4,9 | 1740 | 80 | 129,1 | 274 | 122 | 1748 | 2008 | 164 | 35 | 1300 | а/л «Эльбрус» |
| 7 | - - | 4,2 | 680 | 80 | 129,1 | 257 | 108 | 1704 | 1887 | 156 | 27 | 1250 | а/л «Шхельда» |
| 8 | - - | 4,1 | 700 | 40 | 137,8 | 249 | 93,9 | 1630 | 1976 | 166 | 28 | 1240 | устье р. Шхельда |
| 9 | - - | 2,5 | 1900 | 60 | 137,8 | 221 | 70,3 | 1522 | 1755 | 115 | 16 | 1150 | устье р.Адыл–Су |
Примечание: * - искусственный прием, ** - по графику =f(a)
Долина р. Адыл–Су. Трансформация селевого потока. Даже при кратковременном знакомстве с долиной возникает чувство о ее перегруженности обломками горных пород и это действительно так: долина завалена горными обвалами, материалом эрозии снежных лавин и более всего – речными и селевыми отложениями. На расширенных участках дна долины, имеющих выположенные уклоны, хаотично нагромождены останцы древних и современных селевых валов. Разбросаны эрратические глыбы (4-5 м), на верхушке которых можно встретить спокойно растущую сосенку. Такое состояние долины обусловлено наличием мощного оледенения. На участке протяженностью всего лишь пять километров от истока р.Джан-Куат до устья р. Шхельда (средняя и верхняя часть долины) в долину спускаются с северных склонов Главного (Водораздельного) хребта Кавказа четыре языка крупных ледников. Их общая площадь равна 14,1 км2. С учетом еще 21 мелких ледников суммарная площадь оледенения составляет 21,9 км2 [6].
Геолого-морфологический анализ горных долин позволяет полагать, что происходящие в современную эпоху селевые процессы таковы, что с их помощью происходит не только снос материалов, заполняющих боковые долины, но они же являются основными «ассенизаторами», вынося продукты горной денудации на предгорные равнины. Долина р. Адыл-Су ждет своего часа.
Река Адыл–Су является наиболее многоводным притоком в верховьях р.Баксан. Длина реки – 12,8 км. Площадь водосбора - 98,7 км2. В гидрологическом отношении не изучена. Приведенные ниже стоковые характеристики получены с использованием данных гидрометрического створа на р. Баксан у с.Юсенги, замыкающем водосбор верховья р. Баксан, равный 180 км2, включая бассейн Адыл–Су.
Средний годовой сток р. Адыл–Су равен 167,8 млн. м3. За наиболее многоводный сезон с июля по август проходит 45,6 % годового стока. В пересчете среднесуточный расход – 14,6 м3/с – эта величина (в наиболее опасный селевой период) распределяется по длине р. Адыл - Су следующим образом:
- в устье р. Башкара - 3,8 м3/с;
- в устье р. Кашкарташ - 5,8 м3/с;
- в устье р. Шхельда - 14,5 м3/с.
Приведенные величины стока учтены при расчете селевого потока. Продольный профиль долины перегружен селевым материалом рыхлообломочных пород. Он характеризуется перепадами уклонов, то увеличиваясь на отдельных участках, то снова резко понижаясь, что значительно затрудняет расчет движения, трансформацию и распад селевого потока.
Обогащение селевой массы, трансформация, распад и остановка селевого потока при его движении от очага до расчетного створа является наименее разработанной частью существующих схем расчета. Это в полной мере отразилось и на результатах расчета, представленных в таблице 1. Из таблицы видно, что максимальный расход селя и его характеристики, вычисленные по двум моделям, близки между собой и отвечают допустимой точности. При этом почти в два раза отличаются расчетные характеристики селевого потока при продвижении его по долине р. Адыл–Су.
Трансформация потока зависит от множества факторов: морфометрических и гидравлических характеристик селевого русла, мощности потока, его плотности и, прежде всего, от состава и свойств селевой массы. Ю.Б. Виноградов отмечает, что «серьезные теоретические построения для решения этих вопросов – дело будущего » [3] и предлагает для расчета трансформации пока использовать выражение:
(13)
где Ос - начальное значение расхода селевого потока на участке длиною 1,
с2=(1...4)-10 -7 м-2 – коэффициент пропорциональности.
Расчет ведется по участкам селевого русла, характеризуемым приблизительно одинаковой шириной В и углом наклона.. Результаты вычислений расхода Qc и объема W по предыдущему участку являются начальными значениями 
и 
при расчете по следующему.
Динамический угол внутреннего трения g=23.3° водонасыщенной рыхлообломочной породы определен для нашего случая из соотношения [3] при кр=11,9°.
(14)
В приведенном выражении (13) учитывается мощность потока, разность напряжений движения и торможения относительно давлению селевой массы на горизонтальную площадку. Свойства селевой массы в полной мере учитываются динамическим углом внутреннего трения.
Неоднозначными характеристиками селевого русла в (13) являются с2 и В, которые должны определяться при полевых изысканиях. Нами был использован упрощенный картографический способ для определения ширины селевого русла. Значение коэффициента с2 было назначено соответствующим наибольшей деформации.
Б.С. Степанов считает [4], что при углах наклона русла менее критического (акр), на которых развивается транспортный процесс селеобразования, существует тесная прямолинейная зависимость между углом наклона русла и плотностью селевого потока. Предложена z-функция (рис.6), характеризующая зависимость между минимальным уклоном, при котором происходит распад селевой массы и плотностью селевого потока, разделяет координатную плоскость на две области I и II. В области I преобладает процесс обогащения потока селевым материалом, в области II - распад.
 |
