Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Изученность вопроса 15
1.1. Лавинные процессы на равнинных территориях о. Сахалин 15
1.2. Лавинные процессы на искусственно созданных склонах 21
1.3. Динамические характеристики лавин и методики расчета дальности выброса лавин 22
Выводы по главе 30
Глава II. Лавинные процессы на равнинных территориях о. Сахалин . 31
2.1. Основные факторы лавинообразования на территории равнинного класса природных лавинных комплексов (ПЛК) о. Сахалин 38
2.1.1. Основные факторы лавинообразования на территории ПЛК морских террасированных низменностей о. Сахалин 38
2.1.2. Основные факторы лавинообразования на территории ПЛК морских равнин о. Сахалин 44
2.1.3. Основные факторы лавинообразования на территории ПЛК долин равнинных рек о. Сахалин 47
2.1.4. Основные факторы лавинообразования на территории ПЛК долин горных и полугорных рек о. Сахалин 56
2.2. Геоэкологический аспект формирования лавин на равнинных территориях о. Сахалин. 64
Выводы по главе 69
Глава III. Дальность выброса лавин на о. Сахалин 73
3.1. Характеристики лавинных процессов на о. Сахалин 73
3.1.1 Ущерб от лавин 78
3.1.2. Геоморфологические факторы лавинообразования 81
3.1.3. Метеорологические факторы лавинообразования 86
3.1.4. Снежный покров в лавиносборе 89
3.1.5. Метаморфизм снежного покрова 91
3.1.6. Растительность в лавиносборе 93
3.1.7. Метелевый перенос 95
3.1.8. Лавинный режим в Сахалинской области 96
3.2. Анализ применения методик расчета дальности выброса лавин на примере о. Сахалин 97
3.2.1. Описание методик расчета дальности выброса лавин, применяемых для анализа 97
3.2.2. Анализ методик расчета дальности выброса лавин на примере фактических данных о сошедших лавинах на о. Сахалин 102
Выводы по главе 119
Глава IV. Разработка методики расчета дальности выброса лавин нового снега 122
Выводы по главе 127
Заключение 128
Литература 130
- Лавинные процессы на искусственно созданных склонах
- Динамические характеристики лавин и методики расчета дальности выброса лавин
- Основные факторы лавинообразования на территории ПЛК морских террасированных низменностей о. Сахалин
- Геоморфологические факторы лавинообразования
Введение к работе
Актуальность исследования. Лавиноопасными являются около 70% территории о. Сахалин. В лавиноопасной зоне расположено 57 населенных пунктов (из которых 11 городских и 46 сельских поселений), а также более 500 км автомобильных и железных дорог. Более 50% случаев схода лавин на о. Сахалин приходится на лавины генетического класса – лавины нового снега (метелевого и свежевыпавшего). Ущерб от лавин нового снега выражается частыми завалами автомобильных и железных дорог.
Традиционно в лавиноведении лавиноопасными принято считать только горные территории. Так, например, низкие склоны речных террас часто не считают лавиноопасными, и при оценке лавинной опасности эти зоны выделяют как территории, не представляющие угрозы для населения. Тем не менее, в некоторых районах Российской Федерации, в т.ч. на о. Сахалин, на равнинных территориях, отмеченных на картах как нелавиноопасные, были зарегистрированы случаи попадания людей в лавины со склонов относительной высотой всего 5 метров, а также их гибели. Таким образом, можно говорить о том, что лавинные процессы накладывают заметный отпечаток на хозяйственное освоение равнинных территорий.
Под влиянием лавинных процессов происходит изменение природно-территориальных комплексов и возникают природные лавинные комплексы (ПЛК) (Кюль, 2004). Оценка геоэкологических последствий схода снежных лавин заключается в исследовании взаимодействия лавинных процессов с природной средой, а также с хозяйственной деятельностью человека. Данная проблема является малоизученной на равнинных территориях. Одним из аспектов изучения взаимного влияния лавинных процессов с хозяйственной деятельностью является активизация лавинных процессов в связи с деятельностью человека. Например, создание искусственных склонов увеличивает площадную пораженность территории лавинными процессами и затрудняет ведение хозяйства.
Другим важным геоэкологическим аспектом изучения лавинных процессов на территории равнин является определение границ лавиноопасных зон, что позволяет вести хозяйственную деятельность с учетом активности проявления опасных природных процессов, а именно, с учетом формирования снежных лавин.
На низких склонах равнинных территорий чаще всего формируются лавины нового снега. В связи с высокой частотой формирования лавин нового снега на о. Сахалин необходима разработка методики расчета дальности выброса, позволяющая максимально точно определять дальность выброса лавин этого генетического класса. На сегодняшний день существует большое количество моделей, позволяющих оценивать этот параметр. Однако в ряде случаев рассчитанные по этим методикам дальности выброса лавин сильно отличаются от фактических значений. Так, например, полученные расчетные значения дальности выброса лавин нового снега по методике С.М. Козика для низких склонов часто дают сильно завышенные результаты, что делает эту методику для расчёта характеристик таких лавин малоэффективной.
Объектом исследования являются лавинные процессы.
Предмет исследования: лавины нового снега, формирующиеся на склонах высотой более 5 метров, расположенных на равнинных территориях, и определение дальности выброса лавин нового снега.
Цель работы: оценить лавинную опасность равнинных территорий о. Сахалин
Задачи исследования:
Определить условия формирования и характеристики лавин и лавинного режима на равнинных территориях о. Сахалин.
Построить карту природных лавинных комплексов равнинных территорий о. Сахалин.
На основе фактических данных о случаях схода лавин на о.Сахалин определить границу дальности выброса лавин нового снега.
Определить степень зависимости дальности выброса лавин нового снега от параметров лавины и лавиносбора, используемых в расчетных методиках.
Разработать методику расчета дальности выброса лавин нового снега.
Фактический материал и методы исследований. В основу диссертации вошли материалы 9-летних полевых работ и стационарных наблюдений, проведенных автором на территории о. Сахалин. В работе использованы архивные и полевые материалы лаборатории лавинных и селевых процессов Сахалинского филиала ФГБУН ДВГИ ДВО РАН, материалы Сахалинского управления по гидрометеорологии и контролю окружающей среды (СахУГМС), архивные материалы АНО НИЦ «Геодинамика».
При сборе и анализе материалов использовались традиционные методы географических исследований. Решение основных задач диссертационной работы основывалось на применении сравнительно-географического, картографического, экспедиционного, стационарного и других методов исследований динамичных природных систем. Для анализа данных многолетних наблюдений за лавинными процессами использованы методы статистического анализа и методы машинного обучения.
Теоретической и методологической основой диссертационного исследования послужили работы отечественных и зарубежных специалистов в области лавиноведения (Тушинский Г.К, Войтковский К.Ф., Казаков Н.А., Гофф А.Г., Оттен Г.Ф., Божинский А.Н., Лосев К.С., Благовещенский В.П. и др.).
Научная новизна.
-
Установлено, что лавиноопасными являются равнинные территории, где лавины формируются на склонах с относительной высотой от 5.
-
Выделены участки равнинных территорий о. Сахалин, на которых развиты лавинные процессы, и определены характеристики лавин и лавинного режима.
-
Установлено, что лавины на равнинных территориях о. Сахалин сходят со склонов дюн, бугров пучения, просадочных впадин, речных террас.
-
Установлено, что лавиноопасными могут быть искусственно созданные склоны авто- и железнодорожных насыпей, отвалов, выемок, каналов, карьеров и т.д.
-
Предложен новый метод расчета дальности выброса лавин нового снега, построенный на основе статистических данных о сходах лавин нового снега на о. Сахалин. Методика позволяет определять дальность выброса лавин частой повторяемости генетического класса нового снега.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
-
На о. Сахалин лавинные процессы развиваются на равнинных территориях, в том числе на антропогенных формах рельефа, при относительной высоте склона более 5 м; максимальные объемы лавин достигают 500 м; площадная пораженность равнинных территорий лавинными процессами составляет 1-10 %. Выделено четыре типа природных лавинных комплексов равнинных территорий о. Сахалин.
-
Дальность выброса лавин нового снега объемом до 8 000 тыс. м в меньшей степени зависит от значений объема лавины и площади лавиносбора и в большей степени зависит от формы продольного профиля лавиносбора.
-
Методика расчета дальности выброса лавин нового снега позволяет на основе данных об относительной высоте лавиносбора и форме его продольного профиля рассчитывать дальность выброса лавин нового снега объёмом до 8 000 м3.
Личный вклад автора. Основные результаты и положения, выносимые на защиту, получены автором лично. Автор принимал участие в сборе и обработке материалов полевых наблюдений.
Практическое значение работы. Основной результат исследования – карта «Природные лавинные комплексы равнинных территорий о. Сахалин» в масштабе 1:1 000 000 – рекомендуется для использования на ранних стадиях проектно-изыскательских работ при разработке проектов линейных сооружений, освоения рекреационных территорий и территориальном планировании. Методика расчета дальности выброса лавин нового снега может быть использована изыскательскими и проектными организациями для определения границ лавиноопасных зон при проектировании и эксплуатации объектов и сооружений и застройки селитебных территорий.
Изложенные в диссертации принципы были использованы при разработке схем планировочных ограничений к генеральным планам населенных пунктов Сахалинской области, 2009; научном сопровождении проектно-изыскательских работ по оценке лавинной, селевой и оползневой опасности на участке км 214 – 217 автомобильной дороги г. Южно-Сахалинск – г. Оха, 2009; научно-исследовательских работах по определению динамических характеристик лавин и разработке методов стабилизации снежного пласта в лавиносборе на участках проведения мероприятий по инженерной противолавинной защите автомобильных дорог Невельск – Томари – аэропорт Шахтерск (км 141и км 152) и Южно-Сахалинск – Оха (км 214 – км 219), 2012; при оценке дальности выброса лавин во время предупредительного спуска лавин на территории МО «Невельский муниципальный район» и автодорог Сахалинской области.
Апробация работы. Основные положения и выводы, содержащиеся в диссертации, докладывались автором на 20 научных симпозиумах, конференциях, семинарах и совещаниях, из которых 6 - региональных, 6 - всероссийских и 8 - международных, в том числе, международная конференция «Лавины и смежные вопросы» (Кировск, 2006, 2011), XIV - XV Гляциологический симпозиум (Иркутск, 2008; Архангельск, 2012), международный симпозиум «Физика, химия и механика снега» (Южно-Сахалинск, 2011, 2013), всероссийские конференции: «Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации» (Москва, 2010), «Опасные природные явления. Инновационные пути снижения рисков промышленной деятельности» (Южно-Сахалинск, 2010); региональная конференция «Геодинамические процессы и природные катастрофы в Дальневосточном регионе» (Южно-Сахалинск, 2011).
Результаты работы были отмечены сертификатом за лучший доклад на молодежной научной конференции «Современные научные исследования на Дальнем Востоке», (г. Южно-Сахалинск, 2011) по теме «Построение карт лавинной опасности территорий населенных пунктов Сахалинской области» и на II Международном симпозиуме «Физика, химия и механика снега» (Южно-Сахалинск, 2013) по теме «Лавинная опасность равнинных территорий на примере о. Сахалин».
Публикации. По результатам исследований автором лично и в соавторстве опубликовано 36 работ, в том числе 7 статей в научных журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и заключения. Работа изложена на 146 страницах, содержит 16 рисунков, 24 таблицы, 29 фотографий. Список литературы включает 162 источника, из которых 8 на иностранных языках.
Лавинные процессы на искусственно созданных склонах
Результаты исследования формирования лавин на искусственно созданных склонах в литературе встречается редко, чаще всего упоминаются лишь некото-рые сведения о формировании таких лавин.
Изучением лавин на склонах, созданных человеком, занимались специали-сты из Научно-исследовательской лаборатории снежных лавин и селей Географи-ческого факультета МГУ им. М.В.Ломоносова, а также из Центра лавинной безо-пасности ОАО «Апатит».
Первые исследования лавинных процессов на антропогенных территориях были начаты в 1967 году Кольским филиалом АН СССР (Арсеньев и др. 1973). Были исследованы параметры карьеров комбината «Апатит» и проведено сопос-тавление их с метелевым переносом. Было выявлено, что на предохранительных и транспортных бермах возможно накопление снега толщиной в 3 – 4м, что в свою очередь может явиться причиной схода лавин с берм.
В 1975 году было обосновано, что на предохранительных бермах в карьере есть условия для достаточного снегонакопления, приводящего к образованию ла-вин. Основным фактором снегонакопления является метелевый перенос. Также предложены рекомендации по защите карьеров от снежных лавин в Хибинских горах на комбинате «Апатит» (Красносельский, 1975).
Зафиксировано множество случаев попадания людей в лавину с искусст-венных склонов. Так в своей книге Якшин В.И приводит несколько таких случаев (Якшин [электронный ресурс]). Случаи гибели людей в основном происходили со склонов железнодорожных насыпей, отвалов и карьеров.
В своей книге Зюзин Ю.Л. описывает случаи формирования лавин с отко-сов горных отвалов, а также случай гибели человека в лавине с бермы карьера. Также говорится о необходимости ревизии лавиноопасных участков на террито-рии производства горных работ (Зюзин, 2006).
Динамические характеристики лавин начали изучать в 30-х годах XX века, когда возникла необходимость защиты дорог, населенных пунктов и горнолыж-ных курортов от лавин. Проблема расчета движения лавин главным образом воз-никла в связи с необходимостью оценки дальности выброса лавин и силы их уда-ра об инженерные сооружения.
К изучению динамики лавин приступили одновременно несколько органи-заций в мире. В Швейцарии в 1932 году была создана правительственная Лавин-ная комиссия для разработки исследовательской программы по изучению снега и лавин. В 1938 году после завершения программы были изданы две работы «Снег и его метаморфизм», и практическая - «Руководство по регулированию лавин в зоне зарождения», в которых были освещены некоторые вопросы динамики лавин и причин их образования.
В середине 30-х годов сотрудники ТНИС и специалисты треста «Апатит» разрабатывают многие проблемы, в том числе такие, как теория движения лавин, расчет устойчивости снега на склоне, прогноз лавин, проектирование противола-винных сооружений. В сборнике «Снег и снежные обвалы» вопросам расчета движения лавин посвящены статьи Г. Г. Саатчана, А. Г. Гоффа и Г. Ф. Оттена, где выводятся уравнения движения снежной лавины, исходя из дифференциального уравнения, учитывающего силы тяжести, инерции, сухого (кулонова) трения и сопротивления, пропорционального первой степени скорости лавины. Опытным путем и на основании наблюдений были впервые установлены величины коэффи-циентов сопротивления движению лавин (Саатчан, 1936). В работе Саатчана Г.Г. рассмотрено также равновесие снежного покрова на склонах и предложены фор-мулы для расчета давления лавинного снега на неподвижные препятствия. Одна из предложенных Саатчаном Г.Г. моделей движения лавины учитывает из сопро-тивлений движению только силу сухого трения, другая — также и силы сопро-тивления, зависящие от скорости. На основании опытов с обрушением снежных блоков было принято, что эти силы пропорциональны первой степени скорости лавины. Гофф А. Г. и Оттен Г. Ф. определили численные величины коэффициен-тов сопротивлений движению лавин и основные прочностные свойства, которым посвящен ряд работ других исследователей (Гофф, Оттен, 1936).
На основании обработанных данных наблюдений над лавинами в Хибин-ских горах П. М. Чирвинский уточнил величины коэффициентов сопротивления движению лавин в зависимости от снегосборной площади (Чирвинский, 1948). Эти данные используются при расчете движения лавин по формуле ТНИС, пред-ложенной Г. Г. Саатчаном, А. Г. Гоффом и Г. Ф. Оттеном (модель материальной точки). Методика расчета по формуле ТНИС развита в работах Н. М. Гвинчидзе. Методика расчета движения лавин по формуле ТНИС была изложена также в ру-ководстве «Земляное полотно железных дорог» Г. М. Шахунянца. В то же время впервые была измерена сила удара лавин при помощи специально сконструиро-ванных приборов, устанавливаемых на пути лавины А. Г. Гоффом и Г. Ф. Отте-ном, получены записи давления лавинного снега во время прохождения лавины через створ, оборудованный такой установкой с самописцем (Гофф, Оттен, 1936; Москалев, 1977).
В 1940-х годах лавинными исследованиями наряду с комбинатом «Апатит» занялись новые учреждения — Московский государственный университет и Ин-ститут геофизики Академии наук Грузинской ССР. Особенно большой вклад в науку о лавинах внесли два известных советских исследователя — Георгий Кази-мирович Тушинский и Георгий Константинович Сулаквелидзе. Г. К. Тушинский был основателем лавиноведения как науки в нашей стране, он изучал метамор-физм снежного покрова, разрабатывал методы картирования лавинной опасности, развивал географию лавин, а Г.К. Сулаквелидзе исследовал вопросы физики сне-га, его устойчивость на склоне и динамику лавин.
Динамические характеристики лавин и методики расчета дальности выброса лавин
В этот же период значительную практическую работу по борьбе с лавинами начинают в Хибинах В. Н. Аккуратов, который разработал генетическую класси-фикацию лавин (Аккуратов, 1959).
Для расчета дальности выброса лавин по данным наблюдений в Хибинах В. Н. Аккуратовым была предложена эмпирическая формула, связывающая даль-ность выброса лавины с перепадом высот и ее объемом.
В 1950-1960-х годах основной проблемой в лавиноведении к тому времени является изучение динамики лавины и ее моделирование. Необходимость измене-ния подхода к изучению лавин, не просто накопление и систематизация эмпири-ческих данных, а построение модели движения лавин, обусловлена необходимо-стью защиты от лавин и в первую очередь созданием противолавинных сооруже-ний. В связи с прокладкой транспортных магистралей, развитием спорта и туриз-ма, добычей полезных ископаемых в горных регионах, строительство противола-винных сооружений и иные мероприятия по защите от лавин становятся необхо-димым условием безопасности.
В середине 50-х годов в Швейцарии появляется работа А. Фельми, в кото-рой предлагается гидравлическая теория движения лавин и взаимодействия их (Тушинский, 1949).
С начала 60-х годов начинаются теоретические снеголавинные исследова-ния в Средней Азии (САНИГМИ, ныне САРНИГМИ). Теория движения лавин развивается С. М. Козиком в работе «Расчет движения снежных лавин», где рас-смотрен ряд задач о движении лавин постоянной и переменной массы, испыты-вающих сопротивление кулонова трения и сопротивление воздуха или только ку-лонова трения. В числе упрощенных методов Козик предложил формулу, удоб-ную для быстрого графо-аналитического расчета предельной дальности выброса лавин (Козик, 1962).
Сводка методов снеголавинных исследований и расчетов по состоянию до 1965 г. была дана в «Руководстве по снеголавинным работам (временном)» (Руко-водство по снеголавинным работам (временное), 1964).
В формуле для расчёта движения непылевидных лавин, предложенной в ра-боте (Рунич,1972) входящими параметрами являются скорость лавины, средний уклон лавиносбора, ускорение свободного падения и коэффициент внешнего тре-ния, характеризующий поверхность схода. Наиболее благоприятным условиям для развития скорости лавины является настовая корка.
Благовещенским В.П. был проведен статистический анализ лавин в горах Западного Кавказа и Хибин, в результате которого был сделан вывод о наиболее важных, с точки зрения влияния на дальность выброса лавин, характеристик ла-виносборов. Ими являются, в том числе относительная высота лавиносбора, тип продольного профиля лавиносбора, площадь лавиносбора и средний уклон лави-носбора. (Благовещенский, 1974а, 1974б)
Золотарев Е.А., изучив следы схода лавин, также пришел к выводу, что дальность выброса лавин зависит от среднего уклона лавиносбора. На основе сво-их выводов им также была предложена методика расчета дальности выброса ла-вин (Золотарев, 1980).
В 1974 году Высокогорным геофизическим институтом и Среднеазиатским региональным научно-исследовательским гидрометеорологическим институтом Главгидрометслужбы были разработаны указания по расчету снеголавинных на-грузок при проектировании сооружений ВСН 02-73 (ВСН 02-73 Указания по рас-чету снеголавинных нагрузок при проектировании сооружений).
Указания предназначены для обязательного применения в учреждениях Главгидрометслужбы, Министерства путей сообщения СССР, Министерства транспортного строительства СССР, Министерства строительства и эксплуатации автомобильных дорог РСФСР.
В работах Ю.Д. Москалева «Возникновение и движение лавин» и др. разви-вается метод расчетов движения лавин на основе решений дифференциальных уравнений движения с учетом сил кулонова трения и сопротивлений, пропорцио-нальных квадрату скорости, а также сопротивлений, зависящих и от первой, и от второй степени скорости. Для облегчения и ускорения снеголавинных расчетов Ю.Д. Москалева разработал ряд номограмм (Москалев, 1977).
Также к этому моменту были разработаны методики, позволяющие рассчи-тывать дальность выброса воздушной волны лавины, а также давление лавины на препятствие (Урумбаев, 1973; Григорян, Урумбаев, 1975). О разрушительном дей-ствии дальности выброса лавин также было написано позже (Акифьева и др., 1989; Григорян, Урумбаев, 1982).
На основании многолетних теоретических и экспериментальных исследова-ний Швейцарским федеральным институтом исследований снега и лавин была разработана гидравлическая модель движения лавин. Дальнейшее развитие гид-равлической теории движения лавин в Швейцарии принадлежит Б. Сальму, кото-рый рассмотрел задачу о движении лавины, испытывающей сопротивления дви-жению от кулонова (сухого), вязкого трения и турбулентности (гидравлических сопротивлений). Первой зарубежной попыткой дать нормативные указания по ме-тодам расчета скорости, силы удара и дальности выброса лавин является работа Э. Зоммерхальдера (Швейцария), основанная на теоретических исследованиях А. Фельми, Б. Сальма и опытах на экспериментальной установке в Швейцарском Федеральном институте исследований снега и лавин. Для всей территории Швей-царии создаются детальные карты. Позже была издана книга, в которой описыва-ется методика расчета дальности выброса лавин на основе гидравлической модели движения лавин приводится в (Handbook of snow, 1981). Примерно в эти же годы за рубежом разрабатываются модели лавин, позволяющие с той или иной степе-нью точности описывать движение лавины и рассчитывать ее динамические ха-рактеристики (McClung, 1981).
В Японии снежный покров и лавины систематически изучаются начиная с 1941 г., когда был основан Институт низких температур (низкотемпературных ис-следований) при Хоккайдском университете в Саппоро; несколько позже был ос-нован ряд меньших институтов и комиссий, в которых ведутся аналогичные ис-следования. В период с 1955 по 1958 г. публикуется коллективная работа по ре-зультатам исследований тепловых механических и диэлектрических свойств сне-га; в дальнейшем появляется ряд работ других исследователей по вопросам рео-логических, прочностных свойств снежного покрова, условий образования, дина-мики лавин и противолавинной защиты.
Первые измерения силы удара лавин в Японии были осуществлены в 40-х и 50-х годах; в 60-е годы были измерены максимальная величина силы удара лавин, скорость их движения, а также определены значения коэффициента кинетическо-го трения, характеризующие динамику лавин, рассмотрены вопросы, связанные с определением величин, характеризующих энергетический баланс лавин и силу их удара (Москалев, 1977).
Основные факторы лавинообразования на территории ПЛК морских террасированных низменностей о. Сахалин
Морские террасированные низменности на о. Сахалин относятся к морским аккумулятивным равнинам и расположены практически вдоль всей прибрежной зоны Северо-Сахалинской равнины, полуострова Терпения, Айнская низменность (юго-западная часть полуострова Ламанон), северо-восточного побережья полу-острова Крильон, а также в центральной части Муравьевской низменности (рису-нок 2.9). Высота низких морских террас в центральной и южной части острова достигает до 15-30 м, на севере – 8-15 м. Все перечисленные районы относятся к морским аккумулятивным равнинам.
Самая обширная по площади морская террасированная низменность о. Са-халин – это низменность, расположенная вдоль прибрежной зоны Северо-Сахалинской равнины. Лавины здесь формируются на склонах дюн, бугров пуче-ния, просадочных впадин, образованных термокарстом, низких морских террас.
Рельеф центральной части Северо-Сахалинской равнины представляет со-бой полого-холмистую поверхность с широко разветвленной речной сетью и сла-бо выраженными водоразделами.
В южной части равнины расположены разобщенные низкие горы (хр. Даги, хр. Вагис, хр. Оссой и др). Севернее – вытянутые в субмеридиональном направ-лении гряды (Волчанская, Гиляко-Сабинская, Глухарская и др.).
Характерные высоты в средней части равнины – 90 – 180 м на юге и 70 – 80 м на севере. Холмы имеют мягкие очертания, крутизна склонов обычно более 10, относительные высоты в среднем не превышают 20 – 30 м. Западная, восточная и северная часть низменности имеет высоту 10 – 50 м. На территории морских террасированных низменностей широко развиты эоловые процессы, которые проявляются в образовании дюн, высота которых в среднем составляет 3 – 5 м.
Высота отдельных дюн по разным источникам (Полунин, 1989; Александ-ров, 1973) достигает 15 – 30 м, протяженность до 90 м. Размыв водными потоками дюн, приводит к образованию крутых и обрывистых речных берегов.
На западном и северном побережье низменности встречаются отдельно стоящие возвышенности, высотой до нескольких метров. По мнению С. М. Алек-сандрова эти возвышенности образовались в результате мерзлотных процессов, и являются буграми пучения (Александров, 1973).
Также на западном побережье низменности часто встречаются озера с об-рывистыми берегами, которые, как считает С. М. Александров, заполняют проса-дочные впадины, образованные термокарстом (Александров, 1973).
Большая часть морских террасированных низменностей представляет собой безлесные территории, в основном это гари и заболоченные безлесные террито-рии. Северная часть покрыта редколесьем светлохвойных лесов из лиственницы даурской, которая здесь преобладает. Почти вся территория равнины покрыта мхами и лишайниками, а также кустарниковой растительностью.
Район полуострова Терпения находится на стадии интенсивного неотекто-нического подъема и представляет собой систему низких морских террас. Полу-остров Терпения имеет выровненный абразионно-аккумулятивный берег. На по-луострове развиты эоловые процессы, и формирование лавин происходит на склонах дюн, а также на склонах низких морских террас высотой до 20 м.
Муравьевская низменность расположена к востоку от Корсаковского плато. Она сформировалась на месте пролива между плато и Тонино-Анивским низко-горным хребтом. В центральной части низменности на складчатом основании, опущенном под уровень моря, представлены морские террасы, высота которых не превышает 20 м. Лавины на территории Муравьевской низменности формируются на склонах низких морских террас.
Район Айнской низменности и северо-восточного побережья полуострова Крильон также представляют собой террасированную низменность, высота террас не превышает 30 метров. Лавины здесь также формируются на склонах низких морских террас.
Метеорологические факторы лавинообразования на всей территории о. Са-халин рассмотрены в п. 3.1.3. Подробно климатические особенности и характери-стики снежного покрова районов морских террасированных низменностей рас-сматриваются в работах (Земцова, 1968; Справочник по климату СССР 1968, 1971, 1985; Научно-прикладной справочник по климату, 1990).
Северо-Сахалинская равнина входит в северо-сахалинскую низменную климатическую область. Зима характеризуется низкими температурами, сильны-ми и частыми ветрами, а также сравнительно небольшим количеством осадков. (Земцова, 1968). На рассматриваемой территории продолжительность залегания снежного покрова самая высокая. Он появляется в конце октября – начале ноября. Средняя дата разрушения устойчивого снежного покрова приходится на конец апреля, а поздняя – на середину мая. Как правило, дата выпадения первого снега близка к дате перехода температуры через 0 С. Высота снежного покрова зависит от защищённости места, а из года в год – от характера зимы.
Особенность зимнего периода всей территории Сахалина – частые метели. Однако северная часть Сахалина характеризуется меньшим количеством осадков по сравнению с остальной частью острова и меньшей продолжительностью мете-лей.
В настоящей работе климатические характеристики и сведения о снежном покрове на территории морских террасированных низменностей приводятся по данным восьми метеостанций (таблица 2.2) (Научно-прикладной справочник по климату, 1990). Расположение метеостанций относительно территорий ПЛК мор-ских террасированных низменностей о. Сахалин представлены на рисунке 2.9.
Геоморфологические факторы лавинообразования
На о. Сахалин по особенностям геоморфологического строения, которое обусловлено рядом факторов (общность развития рельефа, геологической струк-туры и проявления новейших тектонических движений) с учетом данных приве-денных в фундаментальном труде И.С. Щукина (Щукин, 1960) выделено пять ос-новных геоморфологических зон (Соловьев, Ганешин, 1971): низких гор и равнин п-ова Шмидта; равнин, увалов и возвышенностей Северного Сахалина; низких, средних гор и предгорий Западного Сахалина; низких, средних гор и предгорий Восточного Сахалина, зона Центрально-Сахалинских межгорных депрессий. В той же работе выделяется ряд более мелких таксономических подразделений, ка-ждое из которых отражает общие черты рельефа, присущие зоне в целом.
Зона низких гор и равнин п-ова Шмидта является северной оконечностью о. Сахалин. Основные геоморфологические элементы полуострова имеют северо-западную ориентировку, отражающую особенности геоструктурного плана. Наи-более приподнятая центральная часть района Западного хребта (массив Эспенбер-га, абс. высота 520 м) отличается интенсивным расчленением. Реки имеют узкие V–образные глубоко врезанные долины. Северная и южная оконечности хребта имеют гораздо меньшее расчленение.
Зона равнин, увалов и возвышенностей Северного Сахалина расположена между полуостровом Шмидта и основными горными сооружениями о. Сахалин. Характеризуется преимущественным развитием низкой денудационной равнины, во многих местах деформированной поднятиями. Несмотря на незначительную высоту, основные геоморфологические элементы Северного Сахалина выражены достаточно хорошо.
Район террасированных равнин западного побережья, протягивается от Охинского побережья до устья р. Виахту, приурочен к переходной зоне между новейшими положительными структурами острова и прогибами Амурского лима-на. Средняя ширина пояса террас 18–20 км, высотные уровни составляют 40–45, 25–30, 6–8 м. Наиболее высокая терраса, характеризуется глубоким расчленением поверхности эрозионными долинами и оврагами, образуя местами плоско-увалистую полосу. В районе Амурского лимана и Сахалинского залива терраса отсутствует.
Морские аккумулятивно-цокольные террасы (Щукин, 1980) высотой 25–30 м представляют собой пологонаклонную выровненную поверхность. На 6–8 мет-ровых террасах располагаются многочисленные береговые валы, перевевающиеся иногда в дюны.
Район террасированных равнин восточного побережья отличается от запад-ного меньшей шириной, почти полным отсутствием террас высокого уровня и широким развитием пересыпей и кос.
Почти параллельно западному побережью располагаются Вагисско-Джолонорская и Оссой-Вальская цепи возвышенностей, обусловленные антикли-нальным поднятием. Денудационная поверхность здесь приподнята над окру-жающей местностью на 100–200 м в среднем. Остальная часть Северного Сахали-на характеризуется полого-увалистым рельефом слабо приподнятой денудацион-ной равнины.
Зона низких и средних гор и предгорий Западного Сахалина начинается от верховьев р. Хоэ и протягивается до южной оконечности острова – мыса Крильон. Наибольшие высоты отмечаются в восточных цепях гор (1300 м). Горные хребты имеют сильное расчленение, узкие гребни и крутые (35–500), местами обрыви-стыми склонами. Глубина расчленения местами превышает 700 и более метров. В южном, северном и западном направлениях происходит постепенное понижение хребтов до 600–900 м, уменьшается и крутизна склонов до 25–400. Водоразделы расширяются и выполаживаются. Склоны возвышенностей сочленяются с по-верхностью межгрядовых понижений резкими перегибами, кое-где перекрытыми делювиально-пролювиальными шлейфами.
Рельеф Ламанонского геоморфологического района существенно отличает-ся по своей морфоструктуре от Западно-Сахалинских гор. Поверхность базальто-вых плато района имеет общий уклон от центра района к его периферии. И если в центральной части района высота плато составляет 600–700 м, то ближе к пери-ферии высота снижается до 200–300 м.
Водотоки расходятся от центра плато радиально и расчленяют его на изоли-рованные лопасти и плосковерхие гряды. Речные долины узкие, V-образные. Над поверхностью плато возвышаются экструзивные конусовидные вершины (Крас-нова, Ичара), высота вершин 800–1000 м. Крутые склоны вершин почти не раз-рушены процессами денудации и начинают разъедается эрозионными бороздами, по которым транспортируется обломочный материал не закрепленных раститель-ностью осыпей.
Зона низких, средних гор и предгорий Восточного Сахалина охватывает большую часть восточной части острова к югу от устья р. Тымь до мыса Анива. Побережье Охотского моря является южной и восточной границами этого гео-морфологического района. Западной его границей является зона Центрально-Сахалинских депрессий. Крайняя южная треть данного района отделена от север-ного участка заливом Терпения.
Восточно-Сахалинские горы извилистых и ветвящихся в плане хребтов, горных возвышенностей (реликтов древних денудационных поверхностей вырав-нивания) и немногочисленных, но протяженных межгорных депрессий. Хребты имеют массивные очертания с вершинами высотой 1300–1600 м и крутыми 30–500 склонами. Горы характеризуются эрозионным среднегорным глубоко (глубина вреза достигает 1000 м) расчлененным рельефом. Район п-ова Терпения и Северо-Набильский хребет по особенностям релье-фа имеют значительное сходство с Западно-Сахалинскими горами чем с зоной Восточно-сахалинских гор. Здесь расположены невысокие структурно-литоморфные гряды (высота гряд над денудационной поверхностью 250–350 м). Образование этих сооружений произошло за счет денудации древней поверхности выравнивания.
Внутригорные депрессии (Луньско-Венгерийская, Набильская) характери-зуются равнинным, пологоувалистым и холмистым рельефом с небольшими от-носительными перепадами высот. Высотные отметки колеблются от 50 до 250 м, увеличиваясь в направлении хребтов. Строение Пограничной депрессии анало-гично строению Луньско-Венгерийской депрессии, что является следствием структурного их сходства и общности эволюции рельефа.
Восточно-Сахалинская геоморфологическая зона протягивается далеко на юг острова. Ее южная оконечность отделена от Восточно-Сахалинских гор зали-вом Терпения. В строении преобладают аструктурные, денудационные элементы, имеет большую дробность расчленения. Сусунайский хребет имеет крутые, склоны, узкие гребневидные водоразде-лы. Тонино-Анивский п-ов занят низкогорными грядами, обрывающимися к морю абразионными уступами. Горные сооружения Сусунайского хребта и Тонино-Анивского п-ова разде-лены Корсаковско-Муравьевским равнинным районом.
Горные сооружения западного и восточного побережий о. Сахалин разделе-ны зоной Центрально-Сахалинских межгорных депрессий. Прогибание депрессий несколько компенсировано значительным сносом обломочного материала со склонов окружающих гор. Депрессии вытянуты субмеридиональной цепочкой вдоль осевой части острова. Характер рельефа равнинный. Днища депрессий образованы увалистыми поверхностями разновозрастных террас. У бортов депрессий увалистые денуда-ционные поверхности зачастую перекрываются делювиально-пролювиальными шлейфами.
