Катастрофы: неистовая Земля
Шрифт:
К третьему типу относятся гораздо более мелкие оползни вращения, развивающиеся на внешнем крае зоны Уоррен. Они вызвали смещение пород в 1937 и 1940 г. Этот тип оползней обусловлен эрозией и подмывом береговых утесов. В третичное время гольтские глины были погружены на значительную глубину, где подвергались давлению до 4000 кПа. Но и в настоящее время эффект снятия давления не наблюдается, поскольку эти породы перекрыты толщей мела. Гольтские глины, свободно перемещаясь по рыхлому, богатому монтмориллонитом горизонту в сторону своего эродированного на береговом обрыве края, порождают развитие горизонтальных плоскостей сдвига под зоной Уоррен. Движение глин также способствует раскрытию трещин в меле, по которым внешние блоки породы откалываются от главного массива. Оползанию
Много полезной информации о естественных поверхностях оползания и гидрологии в зоне Уоррен дала всесторонняя и хорошо спланированная программа буровых исследований, которая позволила осуществить конструктивный подход к проблеме укрепления этого участка. Уже в 1896 г. было начато строительство защитных сооружений в море — бун и галечных молов. Целью этих мероприятий было свести к минимуму процессы эрозии, но особым успехом они не увенчались, поскольку не устраняли основную причину оползней. Несомненно, очень важным процессом явилось дренирование оползневых участков. Хотя дренирование начали сразу после оползня 1877 г., масштабы этих работ были недостаточны, и большую часть дренажных сооружений разрушил оползень 1915 г. В дальнейшем дренажная система была восстановлена, и число канав и штолен заметно возросло. В настоящее время вдоль зоны Уоррен штольни заложены через каждые 200 м. Штольни начинаются примерно в 7 м над уровнем моря, некоторые из них заходят под зону Уоррен более чем на 240 м. Кроме того, после 1948 г. вдоль приливно-отливной полосы были построены огромные бетонные укрепления.
Об успехе мероприятий по борьбе с оползнями можно судить по резкому сокращению числа подвижек в течение нынешнего века. Катастрофа 1915 г. послужила примером того, что может произойти, если не обращать внимания на неблагоприятные геологические условия. Более же поздние события в районе Фолкстон-Уоррен показали, как детальное изучение и знание геологии помогают успешно решать эту проблему.
Будущее
Аберфан, Вайонт, Франк, Николе — вот названия тех мест, где произошли четыре печально известных оползня, унесших 2340 человеческих жизней. Каждый оползень детально изучался, причины этих катастроф выяснены. Но послужило ли это должным уроком?
Возможно, самым известным и в некотором смысле самым ужасающим был оползень в Аберфане. Сообщение об этой катастрофе распространилось по всему миру с быстротой молнии. Последовал ряд официальных отчетов, были внесены изменения в методику изучения оползней, проведены повторные исследования. Отвалы всех шахт в Соединенных Штатах были проверены на потенциальную неустойчивость. В связи с тем что причиной катастрофы в Аберфане была насыщенность обломочного материала водой, в конце 1966 г. с особой детальностью был изучен отвал в Буффало-Крик (Западная Виргиния). Этот отвал служил плотиной, запруживающей небольшой водоем; выяснилось, что отвал относительно безопасен.
Но память человеческая, по-видимому, коротка. Три года спустя в Буффало-Крик стали сгружать пустую породу на новом участке, покрытом сырым шламом. Этот террикон достиг такой высоты, что за ним образовалось небольшое озеро. Каким бы невероятным это ни казалось, но сток из озера осуществлялся путем просачивания воды через породу отвала. 26 февраля 1972 г. на фронтальной стенке этой запруды развился крупный оползень. Вода перелилась через сохранившуюся часть отвала, быстро размыла его, и огромная волна устремилась вниз по долине. В ее водах утонуло 118 человек. Основная причина обрушения этого отвала-запруды заключалась в том, что он состоял из несцементированной, насыщенной водой породы, в связи с чем внутри отвала образовалось довольно высокое давление. Несмотря на то что характер разрушений при наводнении в Буффало-Крик был несколько иным, чем при оползне в Аберфане, причины катастрофы были практически одинаковыми. А ведь в Буффало-Крик она произошла на 6 лет позже, чем в Аберфане.
Весьма печально, что, даже зная о прошлых бедствиях, человек из-за своего безрассудства ставит под угрозу жизни своих собратьев. Уже через месяц после оползня в городке Франк, случившегося в апреле 1903 г., жители вернулись в свои дома и горные работы, послужившие причиной катастрофы, были возобновлены. Лишь 8 лет спустя, после многочисленных предупреждений об опасности шахта была окончательно закрыта. Абсолютно такой же оползень течения, как в Николе, произошел 16 лет спустя в районе Сен-Жан-Вьянней; жертвами его стало более 30 человек.
Многие склоны гор имеют сейчас такую же геологическую структуру, какая была у гор, в прошлом катастрофически обрушившихся. Уровень развития техники позволяет человеку контролировать по крайней мере некоторые потенциально опасные оползни, как это показали нам события в зоне Фолкстон-Уоррен.
Сколько же людей еще погибнут при оползнях в будущем — сотни, тысячи? Проблема отчасти заключается в следующем: хотя специальные геологические исследования помогают обнаружить многочисленные потенциальные оползни, механизм возникновения которых нам теперь уже известен, эти работы требуют значительных затрат материальных средств и времени. Но неужели человеческая жизнь не стоит этого? Сотни тысяч людей живут и трудятся под крутыми склонами гор, ничего не зная о том, что им грозит. Порой они даже убеждены, что «их» склон горы — устойчивый, и потому не предпринимают никаких мер безопасности. К сожалению, некоторые из них ошибаются. А ведь оползни нередко бывают роковыми.
Наводнения
Ночь 31 мая 1889 г. в городе Джонстаун в штате Пенсильвания была тревожной: уже трое суток, не переставая, шел проливной дождь, вода в реке Литл-Коунмаф резко поднялась и грозила затопить низкие районы города. Однако еще большую тревогу вызывала плотина Саут-Форк, находившаяся в 16 км вверх по течению и сдерживавшая воды в заполненном до краев водохранилище. Эта старая кам-ненабросная плотина была в плохом состоянии: слишком маленькие водосбросы частично забились растительностью и обломочным материалом и не могли поэтому играть существенной роли в регулировании уровня воды. Подъем воды происходил гораздо быстрее стока и в течение ночи все водосбросы были затоплены. Вода перелилась через край водохранилища и размыла главную насыпь плотины, образовав широкий пролом во всю ее 23-метровую высоту. В одно мгновение вся вода водохранилища превратилась в гигантскую волну и ринулась вниз… Она пронеслась по долине, затопила пойму реки и практически в мгновение ока смыла город Джонстаун с лица Земли. В массе воды, несшей обломки камней и разрушенных зданий, утонуло 2209 человек.
Вода — совершенно уникальный материал; ее объемы огромны, она необходима для жизни, но, выйдя из-под контроля, может вызвать ужасные разрушения. Наводнение в Джонстауне служит прекрасным примером огромной разрушительной силы воды. Совершенно очевидно, что любое водохранилище, воды которого удерживаются плотиной, является для жителей расположенной внизу долины своего рода бомбой замедленного действия, точное время взрыва которой неизвестно.
Плотины могут разрушаться по трем причинам.
Во-первых, это происходит, если конструкция плотины не отвечает ее назначению (в чем обычно виноват проектировщик). Простое обрушение бетонной или каменной плотины наблюдается редко, однако внутренняя эрозия земляных плотин была и до сих пор остается вполне обычным явлением.
Во-вторых, вода может перелиться через плотину, и тогда (особенно, если плотина — земляная) эрозия происходит настолько быстро, что обрушение совершается почти мгновенно. Именно это случилось с плотиной Саут-Форк в Джонстауне. Причиной катастрофы были гидрологические и метеорологические условия, а также конструкция водосбросов.