CO TO JEST PRZEPŁYW ŚMIECI?

Send

Osuwiska stanowią jedno z najbardziej destrukcyjnych zagrożeń geologicznych na świecie. Jednym z głównych powodów tego są wysokie prędkości, które ślizgacze mogą osiągnąć, do 160 km / h (100 mil / h). Innym jest fakt, że te slajdy mogą przenosić ze sobą sporo śmieci, które służą do wzmocnienia ich niszczycielskiej siły.

Podsumowując, jest to tak zwany przepływ gruzu, naturalne zagrożenie, które może mieć miejsce w wielu częściach świata. Pojedynczy przepływ może pochować całe miasta i społeczności, pokonywać drogi, powodować śmierć i obrażenia, niszczyć mienie i zatrzymywać cały transport. Jak więc sobie z nimi poradzić?

Definicja:

Przepływ gruzu jest w zasadzie szybko poruszającym się osuwiskiem utworzonym z upłynnionej, nieskonsolidowanej i nasyconej masy, która przypomina płynący beton. Pod tym względem nie różnią się one od lawin, w których niespokojny lód i śnieg spływają kaskadą po powierzchni góry, niosąc ze sobą drzewa i skały.

Powszechnym nieporozumieniem jest mylenie przepływów gruzu z osuwiskami lub błotami. W rzeczywistości różnią się tym, że osuwiska składają się ze spójnego bloku materiału, który ślizga się po powierzchniach. Natomiast przepływy śmieci składają się z „luźnych” cząstek, które poruszają się niezależnie w obrębie przepływu.

Podobnie przepływy błota składają się z błota i wody, podczas gdy przepływy gruzu składają się z większych cząstek. Podsumowując, oszacowano, że co najmniej 50% cząstek zawartych w strumieniu gruzu składa się z cząstek wielkości piasku lub większych (tj. Skał, drzew itp.).

Rodzaje przepływów:

Istnieją dwa rodzaje przepływów gruzu, znane jako Lahar i Jökulhlaup. Słowo Lahar pochodzi z Indonezji i odnosi się do przepływów związanych z działalnością wulkaniczną. Różnorodne czynniki mogą wywoływać lahar, w tym topnienie lodu lodowcowego z powodu aktywności wulkanicznej, intensywne opady deszczu na luźny materiał piroklastyczny lub wylewanie jeziora, które zostało wcześniej spiętrzone przez materiał piroklastyczny lub lodowcowy.

Jökulhlaup to islandzkie słowo, które opisuje przepływy powstałe w wyniku lodowcowej powodzi. Na Islandii wiele takich powodzi jest wywoływanych przez subglacjalne erupcje wulkaniczne, ponieważ Islandia znajduje się na Grzbiecie Śródatlantyckim. Gdzie indziej, bardziej powszechną przyczyną jökulhlaups jest naruszanie jezior spiętrzonych lodem lub morenowych.

Takie przypadki naruszenia są często spowodowane nagłym wycieleniem się lodowca w jeziorze, co następnie powoduje, że fala przemieszczenia narusza morenę lub zaporę lodową. W dolinie punktu wyłomu jökulhlaup może znacznie wzrosnąć, zbierając osad i wodę z doliny, przez którą przepływa.

Przyczyny przepływów:

Przepływy śmieci mogą być uruchamiane na wiele sposobów. Zazwyczaj powstają w wyniku nagłych opadów deszczu, kiedy woda zaczyna zmywać materiał ze zbocza lub gdy woda usuwa materiał ze świeżo spalonego odcinka ziemi. Powodem może być również gwałtowny roztop śniegu, gdy świeżo stopiona woda śniegowa przepływa przez stromą dolinę wypełnioną gruzem, który jest wystarczająco luźny, aby się zmobilizować.

W obu przypadkach szybko poruszająca się woda spływa kaskadą po zboczach i do kanionów i dolin poniżej, zbierając prędkość i gruz, gdy schodzi ze ścian doliny. W samej dolinie można zebrać miesiące zbudowanej gleby i skał, a następnie zacząć poruszać się z wodą.

Gdy system stopniowo nabiera prędkości, powstaje pętla sprzężenia zwrotnego, w której im szybciej woda płynie, tym więcej może odebrać. Z czasem ściana ta zaczyna wyglądać jak beton, ale może poruszać się tak szybko, że może zrywać głazy z dna kanionów i ciskać nimi wzdłuż ścieżki przepływu. Szybkość i ogrom tych przewożonych cząstek sprawia, że przepływ gruzu jest tak niebezpieczny.

Inną ważną przyczyną przepływu gruzu jest erozja par i brzegów rzek. Ponieważ płynąca woda stopniowo powoduje zapadanie się brzegów, erozja może przecinać grube złoża nasyconych materiałów ułożone na ścianach doliny. Erozja ta usuwa podparcie z podstawy zbocza i może spowodować nagły przepływ gruzu.

W niektórych przypadkach przepływ gruzu pochodzi ze starszych osuwisk. Mogą one przybrać postać niestabilnych mas osadzonych na stromym zboczu. Po nasmarowaniu strumieniem wody nad górną częścią starego osuwiska materiał ślizgowy lub erozja u podstawy mogą usunąć podparcie i uruchomić przepływ.

Niektóre przepływy gruzu powstają w wyniku pożarów lub wylesiania, gdzie roślinność jest spalana lub zdzierana ze stromego zbocza. Wcześniej korzenie roślinności zakotwiczyły glebę i usunęły wchłoniętą wodę. Utrata tego nośnika prowadzi do gromadzenia się wilgoci, co może prowadzić do uszkodzenia konstrukcji, a następnie do przepływu.

Erupcja wulkanu może spowodować stopienie dużej ilości śniegu i lodu na bokach wulkanu. Ten nagły przypływ wody może zbierać popiół i gruz piroklastyczny, gdy spływa stromym wulkanem i przenosi je szybko w dół rzeki na duże odległości.

Podczas erupcji wulkanu Cotopaxi w Ekwadorze w 1877 r. Przepływy śmieci przemieszczały się w odległości ponad 300 kilometrów w dół doliny ze średnią prędkością około 27 kilometrów na godzinę. Przepływy śmieci są jednym z zabójczych „niespodziewanych ataków” wulkanów.

Metody zapobiegania:

W przeszłości stosowano wiele metod zatrzymywania lub przekierowywania przepływów śmieci. Popularną metodą jest konstruowanie basenów na śmieci, które mają za zadanie „wychwycić” przepływ w zagłębieniu i otoczonym murem obszarze. Mają one szczególnie na celu ochronę gleby i źródeł wody przed zanieczyszczeniem i zapobieganie dalszym szkodom.

Niektóre baseny są zbudowane ze specjalnymi kanałami przelewowymi i ekranami, które umożliwiają ściekanie wody z przepływu, utrzymując zanieczyszczenia na miejscu, a jednocześnie pozwalając na więcej miejsca dla większych obiektów. Jednak takie baseny są drogie i wymagają znacznej pracy do zbudowania i utrzymania; dlatego są uważane za opcję ostateczną.

Obecnie nie ma możliwości monitorowania możliwości przepływu gruzu, ponieważ mogą one wystąpić bardzo szybko i często zależą od cykli pogodowych, które mogą być nieprzewidywalne. Opracowywane są jednak systemy wczesnego ostrzegania do stosowania w obszarach, w których ryzyko przepływu gruzu jest szczególnie wysokie.

Jedna z metod obejmuje wczesne wykrywanie, w którym wrażliwe sejsmografy wykrywają przepływy śmieci, które już się rozpoczęły, i ostrzegają lokalne społeczności. Innym sposobem jest badanie wzorców pogodowych za pomocą obrazowania radarowego w celu oszacowania opadów - przy użyciu wartości intensywności i czasu trwania opadów deszczu, aby ustalić próg, kiedy i gdzie mogą wystąpić przepływy.

Ponadto przesadzanie lasów na zboczach w celu zakotwiczenia gleby, a także monitorowanie pagórkowatych obszarów, które niedawno ucierpiały w wyniku pożarów, jest dobrym środkiem zapobiegawczym. Identyfikacja obszarów, w których przepływy śmieci miały miejsce w przeszłości lub w których występują odpowiednie warunki, jest również realnym sposobem opracowania planu ograniczania przepływu śmieci.

Napisaliśmy wiele artykułów o osuwiskach do Space Magazine. Oto satelity, które mogą przewidzieć osuwiska, ostatnie osuwiska na Marsie, kolejne osuwiska na Marsie, osuwiska i jasne kratery na Ceres ujawnione w cudownych nowych obrazach od świtu.

Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji na temat przepływu śmieci, odwiedź stronę Visible Earth. A oto link do Obserwatorium Ziemi NASA.

Nagraliśmy także odcinek Astronomy Cast o planecie Ziemia. Posłuchaj tutaj, odcinek 51: Ziemia.

Źródła: