Опасные «нелавиноопасные» склоны
Дарья Боброва, Екатерина Казакова, Николай Казаков
«Природа» №8, 2019
 Дарья Андреевна Боброва — кандидат географических наук, старший научный сотрудник лаборатории экзогенных геодинамических процессов и снежного покрова научно-исследовательского центра изучения и контроля геосистем переходных зон Специального конструкторского бюро средств автоматизации морских исследований ДВО РАН. Занимается изучением географии и динамики лавин. |
 Екатерина Николаевна Казакова — кандидат географических наук, старший научный сотрудник той же лаборатории. Область научных интересов — снежный покров, лавинные и селевые процессы. |
 Николай Александрович Казаков — кандидат геолого-минералогических наук, директор того же научно-исследовательского центра. Изучает лавинные и селевые процессы, снежный покров, физику снеголавинных процессов. |
Еще в середине XX в. известный специалист по изучению лавин Вальтер Фляйг предостерегал от ошибок тех, кто считал склон нелавиноопасным только потому, что на нем не наблюдался сход лавин [1]. Подобные предупреждения можно встретить в публикациях и других исследователей. Тем не менее и в наши дни, когда по всему миру собрано достаточно сведений о лавинных катастрофах редкой повторяемости, встречается ошибочный подход к определению степени опасности и к выбору мероприятий по защите от лавин. И действительно, при картировании лавиноопасных территорий в качестве одной из основных характеристик иногда используют такой показатель, как повторяемость лавин [2]. Многие считают, что опасны лишь те участки склонов, на которых когда-либо сходили лавины. Если же катастроф еще не случалось, то склон можно считать безопасным*. Противолавинные сооружения часто строят лишь в местах, где уже имеются сведения о сходе лавин. Так, в австрийском Гальтюре это привело к трагедии. В 1999 г. лавина сошла со склона, который не был защищен, поскольку за многолетний период наблюдений отсутствовали сведения о формировании здесь лавин [3]. Тогда погиб 31 человек. Огромная масса снега разрушила значительную часть горного поселка. Чтобы не допустить повторения подобных катастроф, при прогнозировании схода лавин мы предлагаем не ориентироваться на их повторяемость, а опираться исключительно на гидрометеорологические и геоморфологические факторы лавинообразования. Рассмотрим особенности формирования лавин на склонах, считающихся безопасными, на примере Сахалинской обл.
Кроме частоты схода лавин в качестве основного критерия опасности на практике часто рассматривают относительную высоту склона. Например, низкие склоны (ниже 30 м) не принято считать опасными [2]. Однако на всей территории России, и в том числе на Сахалине, известны случаи, когда с таких склонов сходили лавины. Это может произойти как в горной местности, так и на равнинах. Такие лавины часто приводят к разрушениям зданий и сооружений. Кроме того, известно множество случаев, когда в лавины с низких склонов попадали люди, нередко они при этом даже погибали [4, 5].
Еще одно распространенное заблуждение заключается в том, что лес на склоне служит естественной защитой и может полностью исключить риск образования лавины [6–9]. Несмотря на то что наличие леса действительно может снижать частоту формирования лавин, оно не гарантирует полную безопасность. Так, снеговая масса, оторвавшаяся выше линии леса, способна уничтожить на своем пути деревья толщиной более 30 см [10].
Бывает, что снег сдувается ветром с опасного участка и аккумулируется в ложбинах. В результате лавины сходят при очень малой толщине снежного покрова. Это также довольно частое явление на морских берегах Сахалина.
Таким образом, необходимо изменить наши представления о распространении лавин, поскольку зафиксированы многочисленные случаи их формирования на склонах, которые ранее были определены как безопасные. Например, на картах лавинной опасности территории Российской Федерации [2, 11] обозначены не все регионы, где наблюдался сход лавин [5]. Безусловно, такие карты дают хорошее представление о самых опасных районах нашей страны, однако дополнение к ним помогло бы расширить географию лавинной опасности.
Спорадические лавины
Довольно часто встречаются лавиносборы, параметры которых достаточны для регулярного формирования лавин, но тем не менее они не образуются. Порой за всю историю наблюдений в таких местах ни разу не фиксируется сход снега, либо лавины имеют небольшие объемы и не представляют опасности. Однако внезапно случается крупная катастрофа. Такие лавины называют спорадическими (лавинами редкой повторяемости). Они сходят не чаще одного раза в 50–100 лет в результате сочетания особых, редких для района метеорологических условий и уникальных характеристик снежного покрова [12]. Примером именно такой лавины служит случай в Гальтюре. А совсем недавно, 18 января 2017 г., катастрофа случилась в центрально-итальянской провинции Абруццо, в горах Гран-Сассо-д’Италия. Огромная масса снега разрушила отель и унесла жизни 29 человек. Лавина образовалась в результате длительного снегопада и серии подземных толчков и сошла предположительно сразу из нескольких очагов. До этого сход лавины был зафиксирован здесь в 1936 г. [13].
На Сахалине спорадическая лавина сошла 13 января 2014 г. в с. Чехов на юго-западном побережье острова. Высота склона составляла 120 м, а уклон в зоне отрыва — 45°. В результате происшествия была разбита шлакоблочная трансформаторная будка и повреждены окна и дверь в здании школы. Населенный пункт существует с 1945 г. За все это время, согласно архивным данным [14–16] и опросам местного населения, случаев схода лавин в этом месте не наблюдалось.
Лавиносбор спорадической лавины, сошедшей 13 января 2014 г. в с. Чехов. Фото Д. А. Бобровой
После схода спорадических лавин нередко принимается решение о строительстве защитных инженерных сооружений. Но строятся они лишь в том лавиносборе, где случился отрыв снега. Соседние склоны при этом игнорируются — до тех пор, пока и там не сформируются лавины. Так произошло, например, на склоне у железной дороги Южно-Сахалинск — Оха в Макаровском р-не на юго-восточном побережье Сахалина. 31 декабря 2009 г. здесь сошла лавина, в результате чего погибли два человека и были сброшены с путей тепловоз и снегоочиститель. После этого события лавиносбор застроили снегоудерживающими сооружениями. Но соседние склоны, с которых тоже сходят лавины на полотно железной дороги, так и остались незащищенными.
Выборочная застройка склона снегоудерживающими сооружениями на лавиноопасном участке железной и автомобильной дороги Южно-Сахалинск — Оха протяженностью около 1,5 км. Фото Е. Н. Казаковой
Таким образом, частота формирования лавин может учитываться только при определении зон воздействия лавин частой повторяемости — к примеру, для оценки предполагаемых затрат на расчистку от снежных завалов автомобильных и железных дорог. При строительстве жилых домов и промышленных объектов границы лавиноопасных зон следует определять по максимальной дальности выброса лавин редкой повторяемости.
Лавины на низких склонах
Упоминания о лавинах на низких склонах, в том числе на равнинах, в литературе встречаются часто [17–21]. Однако работ, полностью посвященных проблеме недоучета лавинной опасности, не так много. В одной из первых приводилась статистика пострадавших и погибших людей [4]. Также было подсчитано, что в России из 20 человек, ежегодно погибающих в лавинах, один-два гибнут на равнинных территориях [22]. Предлагалось считать лавиноопасным склон относительной высотой от 5 м, также была составлена карта лавинной опасности равнин [5, 23].
Однако до сих пор низкие склоны (высотой менее 30 м) часто не воспринимаются как лавиноопасные. Это склоны морских, речных и озерных террас и берегов, оврагов, бугров пучения, а также различных антропогенных форм — откосов, отвалов, насыпей, выемок и т.п. относительной высотой более 5 м. Низкие склоны повсеместно распространены на всей равнинной территории России, там, где не принято рассматривать лавинную опасность как угрозу населению и хозяйству. Конечно, чаще всего в мало- и среднеснежные зимы лавины с таких склонов не сходят, но уж если сходят, то становятся неожиданностью. Только за последние 10 лет на территории России в лавины с низких склонов попали 36 человек, 17 из них погибли (причем это только достоверно известные случаи). Произошло это на склонах речных террас, оврагов и различных насыпей в Татарстане и Башкирии, в Оренбургской, Свердловской, Магаданской и Сахалинской областях, в Пермском крае [4, 5].
Высота фронта смешанного снега, обрушающегося со склона высотой 25–30 м, может достигать 4,0–4,5 м [21]. Так, в 2007 г. в пос. Быков на юге Сахалинской обл. со склона речной террасы высотой 27 м сошла лавина, в которой погиб человек.
Склон речной террасы р. Найбы (пос. Быков) высотой 27 м. В 2007 г. здесь сошла лавина, повлекшая за собой гибель человека. Фото Ю. В. Генсиоровского
За всю историю наблюдений за лавинами на Сахалине (1928–2018) достоверно известно о девяти случаях попадания людей в лавины с низких склонов (30–35 м и ниже). В общей сложности пострадали 39 человек, 33 из них погибли. Преобладающая часть таких лавин сошла со склонов морских и речных террас.
В большинстве случаев лавина накрывает от 1 до 3 человек, однако случается и большее количество жертв. Например, в 1950 г. в с. Неводском Томаринского р-на лавина, сошедшая со склона морской террасы, разрушила два барака. Погибли 24 человека. Превышение лавиносбора составляло всего 35 м, средний уклон — 32° [16].
Антропогенная лавина, сошедшая со склона речной террасы высотой 4 м в результате проезда снегохода. Фото очевидца
На Сахалине зафиксировано пять случаев антропогенных лавин (сошедших в результате действия человека) с низких склонов, вызвавших травмы и гибель людей. В них попали девять человек, четверо погибли. Чаще всего жертвами становились дети, катающиеся со склонов, а также туристы (лыжники, снегоходчики). Подобный случай произошел в январе 2018 г., когда два снегохода спустили лавину со склона речной террасы высотой 4 м в районе с. Чапланова. В феврале 2018 г. в долине р. Быстрой возле с. Огоньки Невельского р-на в лавину со склона высотой 5 м попали два человека.
Часто бывает, что люди погибают или получают травмы в лавинах очень маленького объема. Так, на Сахалине в лавины объемом от 10 до 50 м3 попали 13 человек, четверо из них погибли.
При анализе лавинной опасности необходимо отдельно выделить искусственно созданные склоны (откосы различных насыпей и выемок, бермы карьеров и т.п.). В многоснежных регионах они лавиноопасны, если их крутизна составляет 30–50°. В большинстве случаев высота таких склонов невелика (5–50 м), а объемы лавин с них редко достигают 1 тыс. м3. Тем не менее такие лавины в разных регионах России неоднократно вызывают экономический ущерб и нередко приводят к человеческим жертвам. Чаще всего в небольшие лавины с антропогенных склонов попадают дети [24]. В 1987 г. в Томаринском р-не с откоса железнодорожной выемки высотой всего 10 м после метели производился искусственный спуск лавин. В результате сошел осов (снежный оползень), который засыпал дрезину и четверых человек, один из которых погиб. В 2004 г. два человека погибли в лавине с откоса шахтного отвала в п. Ударном (Сахалинская обл.).
Искусственный склон у автодороги Южно-Сахалинск — Холмск и снежный оползень (осов), сошедший с него 25 марта 2018 г. Фото Д. А. Бобровой
Подобные случаи зафиксированы не только на территории Сахалинской обл. Так, в январе 2008 г. в Республике Татарстан три человека попали в лавину со склона карьера в пос. Киндери. В это же время в пос. Бугульма девять человек оказались под снегом, рухнувшим с железнодорожной насыпи. Четверо из них погибли.
Много низких лавиноопасных склонов в Сахалинской обл. искусственно создано при прокладке дорог. Такие склоны имеют относительную высоту 5–30 м и уклон 30–50°. Они покрыты травой или щебнем. Все это обеспечивает условия, благоприятные для образования лавин. Их объем обычно небольшой (до 1 тыс. м3), а ущерб выражается главным образом в завалах дорожного полотна.
Таким образом, склоны морских и речных террас, оврагов, откосы железнодорожных и автомобильных насыпей, выемок, карьеров, отвалов (снега, грунта, горных пород, мусора и т.д.) высотой более 5 м и крутизной от 30 до 50° при толщине снежного покрова более 30 см становятся лавиноопасными и представляют постоянную угрозу для населения.
Лавины в лесу
Лес на склонах часто рассматривается как один из видов противолавинной защиты. Несмотря на то что многие профессиональные лавинщики не согласны с этим, такое заблуждение продолжает существовать как в научных работах, так и на различных интернет-ресурсах, создавая у читателей ложное мнение [6–9]. Безусловно, наличие леса в лавиносборах способствует уменьшению частоты схода и объемов лавин, но не препятствует в полной мере их формированию на склонах крутизной более 35°.
Влияние леса на лавинные процессы и условия схода лавин редкой повторяемости, сформировавшихся выше границы леса, достаточно хорошо изучено [25–27]. В то же время практически не исследована проблема отрыва снежных масс среди леса. Изучение этого явления особенно важно при разработке противолавинных мероприятий для лесистых низкогорий и среднегорий Сахалина [10].
В сильно залесенных (с площадью проективного покрытия 70–100%) среднегорьях и низкогорьях Сахалина лавины образуются из-за специфического метаморфизма снежной толщи. Отрыв снега возможен при достижении всей толщей или каким-либо ее слоем стадии конструктивного метаморфизма. При этом должны соблюдаться дополнительные условия: снегопад, повышение температуры воздуха до положительных значений, формирование в верхней части снежного разреза влажного (мокрого) слоя, антропогенное воздействие на снежный пласт на склоне и т.п. [28].
В каменноберезовом и елово-каменноберезовом лесу на высотах до 800–850 м лавины объемом от 100 до 300 тыс. м3 сходят ежегодно, до пяти раз в течение зимы. В Восточно-Сахалинских и Западно-Сахалинских горах (Средний Сахалин) количество лавиносборов, покрытых лесом, достигает 50% от их общего числа.
В пихтово-еловом лесу лавины объемом от 100 до 500 м3 с дальностью выброса до 200 м сходят на склонах крутизной 35–45°. Они формируются в среднем раз в 5–7 лет и представляют опасность для людей, находящихся вне помещений, и для транспортных средств.
В смешанном елово-березовом лесу отрыв лавин объемом от 100 до 1000 м3 с дальностью выброса до 300 м происходит на склонах крутизной до 45°. Так, в январе 1985 г. лавина объемом 400 м3, сошедшая со склона горы Джамбул (пос. Санаторный, Мицульский хребет, южная часть Сахалина), поросшего густым смешанным лесом, разрушила шлакоблочное здание с бетонными перекрытиями, расположенное у подножия склона. В январе 1996 г. на автомобильной дороге Первомайское — Пиленгский перевал — Пограничное (Восточно-Сахалинские горы) в такой лавине погиб человек, вышедший из автомобиля на дорожное полотно.
При разработке мероприятий противолавинной защиты необходимо учитывать тот факт, что даже густой хвойный лес, высаженный в лавиносборе, где уклоны превышают 35°, не всегда может гарантировать абсолютную безопасность.
Лавины с «бесснежных» склонов
На побережье Сахалина снег часто выдувается ветром с большей части лавиноопасного склона и скапливается в понижениях и ложбинах. В этих случаях возможен сход лавин с практически бесснежного склона: лавины сходят из надувов при незначительной (менее 30 см) толщине снежного покрова или даже его полном отсутствии на большей части склона. Такое произошло, например, 30 января 2013 г. на 17 км автодороги Шебунино — Невельск (западное побережье Южного Сахалина). Лавина сошла после низовой метели при северном ветре, способствовавшем снегонакоплению на бортах юго-юго-западной экспозиции. Высота снежного покрова на бортах северо-северо-восточной экспозиции в то время не превышала 20 см. Объем лавины составил 2400 м3. Она представляла собой твердую снежную доску и не дошла до автодороги всего 6 м. В марте 2018 г. вдоль 10-километрового участка автодороги Шебунино — Горнозаводск мы обнаружили четыре такие лавины, две из которых завалили дорогу.
Лавины, сошедшие из надувов в боковых частях лотковых лавиносборов у автодороги Шебунино — Горнозаводск на западном побережье Южного Сахалина в январе 2013 г. (вверху) и марте 2018 г. (внизу). Фото Е. Н. Казаковой
Таким образом, из-за снегопереноса сход лавин из сформировавшихся в ложбинах надувов возможен даже при отсутствии снежного покрова в большей части лавиноопасного склона.
***
За время многолетних наблюдений за лавинами мы пришли к выводу, что их формирование возможно на любом склоне высотой от 5 м вне зависимости от степени его залесенности и при наличии даже небольшой площади, покрытой снегом.
Частота формирования лавин не может быть одним из главных критериев определения лавинной опасности при проектировании и строительстве капитальных зданий и сооружений, однако при строительстве линейных объектов (дорог) повторяемость лавин должна учитываться, к примеру, для оценки затрат на расчистку от снежных завалов.
Для того чтобы избежать лавинных катастроф в будущем, необходимо определять максимально возможные границы действия лавин: дальность выброса снега и воздушной волны, а также ширину фронта.
Необходимо также учитывать лавинную опасность и на равнинах, поскольку даже склон оврага или речной террасы представляет угрозу для человека. Лавиноопасными могут быть и искусственно созданные склоны.
География лавинной опасности гораздо шире, чем она представлена в современном лавиноведении. Подходы к определению опасности устарели, это подтверждается многочисленными случаями формирования лавин на склонах, которые были определены как нелавиноопасные. Единственно верное решение вопроса безопасности — это определение любого склона как потенциально лавиноопасного, а также расчет максимальных параметров лавин при проведении оценки лавинной опасности для капитального строительства.
Литература
1. Фляйг В. Внимание, лавины! М., 1960.
2. Атлас снежно-ледовых ресурсов мира. Ред. В. М. Котляков. М., 1998.
3. Höller P. Avalanche hazards and mitigation in Austria: a review // Natural Hazards. 2007; 43(1): 81–101. DOI: 10.1007/s11069-007-9109-2.
4. Селиверстов Ю. Г. Снежные лавины на равнине // Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций. VIII Всероссийская научно-практическая конференция. 8–10 октября 2008 г. Доклады и выступления. СПб., 2009; 149–156.
5. Боброва Д. А. Оценка лавинной опасности на равнинных территориях о. Сахалин. Дисс. ... канд. геогр. н. Южно-Сахалинск, 2014.
6. Höller P. Avalanches in mountain forests and possible effects on hazard zoning in Austria // Data of Glaciological Studies. 2002; 93: 100–103.
7. Битюков Н. А. Снежный покров и снежные лавины сочинского Причерноморья. Географические исследования Краснодарского края. Ред. А. В. Погорелов. Краснодар, 2009; 106–116.
8. Handbook of Snow: Principles, Processes, Management and Use. Gray D. M., Male D. H. (eds). Toronto, 1981.
9. Avalanche classification // Hydrological Science Bulletin. 1973; 18(4): 391–402.
10. Казаков Н. А. О формировании снежных лавин в лесу // Материалы гляциологических исследований. 2007; 102: 192–196.
11. Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций в Российской Федерации. Ред. С. К. Шойгу. М., 2005.
12. Гляциологический словарь. Ред. В. М. Котляков. Л., 1984.
13. Bocchiola D., Galizzi M., Bombelli G. M., Sonciniet A. Mapping snow avalanches hazard in poorly monitored areas. The case of Rigopiano avalanche, Apennines of Italy // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2018. DOI: 10.5194/nhess-2018-358.
14. Кадастр лавин СССР. Дальний Восток, Сахалин и Курильские острова. Ред. Л. А. Канаев. Л., 1980; 18(4).
15. Кадастр лавин СССР. Дальний Восток, Сахалин и Курильские острова. Ред. Л. А. Канаев. Л., 1986; 18(4).
16. Каталог лавин о. Сахалин и Курильских островов за период 1935–1989 гг. Южно-Сахалинск, 1990. Препринт.
17. Лавиноопасные районы Советского Союза. М., 1970.
18. Лосев К. С. По следам лавин. Л., 1983.
19. Селиверстов Ю. Г., Сергеева К. И., Глазовская Т. Г., Франкенфилд Дж. География лавинных катастроф // Труды III Международной конференции «Лавины и смежные вопросы». Кировск, 2007; 207–212.
20. Селиверстов Ю. Г. К вопросу об изменении лавинной активности и риска на территории России // Труды IV Международной конференции «Лавины и смежные вопросы». Кировск, 2011; 75.
21. Казаков Н. А., Генсиоровский Ю. В., Казакова Е. Н. Большие лавины небольших склонов. Геориск. 2008; 2: 56–58.
22. Селиверстов Ю. Г. Катастрофические и особо крупные лавины // Снежные лавины России.
23. Боброва Д. А. Построение карты природных лавинных комплексов для равнинных территорий (на примере острова Сахалин) // Вестник Дальневосточного отделения РАН. 2017; 4: 141–146.
24. Казакова Е. Н., Боброва Д. А. Антропогенные и природно-антропогенные лавинные комплексы (на примере о. Сахалин) // Геориск. 2015; 4: 18–21.
25. Божинский А. Н., Лосев К. С. Основы лавиноведения Л., 1987.
26. Власов В. П., Ханбеков И. И., Чуенков В. С. Лес и снежные лавины. М., 1980.
27. Володичева Н. А. Кедровый стланик — индикатор лавинной деятельности в горах Станового нагорья // Фитоиндикационные методы в гляциологии. М., 1971; 124–133.
28. Древило М. С. Структура снежного покрова о. Сахалин (подзона средней светлохвойной тайги) // Труды Гидрометцентра Сахалинского УГМС. Региональные исследования. Южно-Сахалинск, 1988; 124–127.
* О степени лавинной опасности // Хибинский горный клуб.
Избранное
Лавина, сошедшая у автодороги Шебунино — Горнозаводск в марте 2018 г. Фото Е. Н. Казаковой