Мировой опыт противолавинной защиты

| безопасность
МНЕНИЕ ЭКСПЕРТОВ | БЕЗОПАСНОСТЬ | ЭКСПЕРТИЗА | ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ | СИСТЕМЫ ОСНЕЖЕНИЯ |ЛЕТНЯЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ |
Мировой опыт
противолавинной защиты
текст è Андрей Садаков, начальник отдела маркетинга и технологий ЗАО «Росинжиниринг»
При проектировании горнолыжного курорта необходимо учитывать множество факторов.
Основные – это безопасность и привлекательность для посетителей. В свете динамичного развития горнолыжных
курортов и использования их для подготовки спортсменов к зимним Олимпийским играм, вопрос предупреждения
чрезвычайных ситуаций, обусловленных сходами лавин, имеет очень важное значение. Ведь один из основных
аспектов любого вида отдыха – его безопасность. Люди хотят отдыхать и быть уверенными, что с их здоровьем
ничего не случится, поэтому проблемы безопасности отдыхающих должны стоять на первом месте.
Для того, чтобы проанализировать развитие противолавинной службы в России и ряде зарубежных стран, необходимо
понять механизм схода лавин. В период выпадения осадков
происходит накопление снега, который держится на склонах
только за счет силы трения, которая зависит от множества
факторов, включающих крутизну склона, влажность снега. В
тот момент, когда сила давления массы снега превышает силу
036
трения, происходит сход лавины. Причем, чем
круче склон, на котором лежит снег, тем выше
вероятность схода снега, как правило, она
составляет от 15 до 50 градусов, поскольку на
более крутых участках снежная масса просто
не задерживается. Чтобы лавина стронулась
с места и начала движение, ей нужен первый
| главное
импульс, инициирующий толчок. Поскольку снежная масса может долго находиться в состоянии тонкого равновесия между
трением и силой тяжести, то часто достаточно незначительного по силе инициирующего толчка. Известны случаи, когда
сход был вызван звуком ружейного выстрела или давлением
на склон всего одного человека, будь то горнолыжник или
сноубордист.
Впрочем, обычно спусковым механизмом лавин являются
обильные снегопады, сильные метели, резкая смена погоды,
выражающаяся в перепадах давления, температуры и влажности, а также дожди. Кроме этого, причиной возникновения
лавин могут быть механические воздействия на склоны, вызываемые вибрацией от звуковых или ударных волн, землетрясений. Лавины могут начинать свое движение «из точки»
(при нарушении устойчивости малого объема снега), или «от
линии» (при нарушении устойчивости значительного пласта
снега). Чем рыхлее снег, тем меньшее его количество необходимо для провокации лавины, формирующейся «из точки».
Движение такой лавины может начаться буквально с нескольких частиц.
Так называемые сухие лавины обычно сходят из-за незначительного сцепления между недавно выпавшим снегом и
плотной оледеневшей коркой, укрывающей склон. Мокрые
лавины сходят при неустойчивой погоде на фоне оттепелей
и дождей. Причиной возникновения мокрых лавин являются
«Горнолыжная индустрия России» № 04|2009
появление водяной прослойки между слоями
снега с разной плотностью. Мокрые лавины
значительно уступают по скорости сухим,
не превышая 50 км/час. Их отличительной
чертой является быстрое «схватывание» при
остановке, которое часто делает спасательные
работы трудноосуществимыми.
«Снежные доски» - это лавины, зарождающиеся при смерзании частиц поверхностного
слоя снега. Под действием внешних факторов
образуется ледяная корка. По образовавшейся
037
| безопасность
рыхлой массе более плотный и тяжелый слой легко скользит
вниз, увлекая за собой все больше и больше снежной массы.
Но сход лавины может быть спровоцирован и другими факторами. Наиболее распространенные - это камнепад и сильный
ветер, поэтому проблему противолавинной защиты нужно
решать только комплексно. В регионах с умеренными ветрами
необходима борьба с критической массой снега и камнепадами, а со шквальными – важно предусмотреть защиту от ветра.
Существует множество способов прогнозирования лавинной
опасности. Если в результате наблюдений определяется, что
уровень снежного покрова достигает критической отметки,
необходимо принимать меры по защите от возможного схода
лавин.
Остановимся подробнее на мировом опыте по каждому из
видов защиты. В первую очередь, рассмотрим противолавин-
038
ную защиту. Как показывает мировой опыт,
она может быть только двух видов: активная
и пассивная. Как следует из названия, первый
вид предполагает динамический способ
предотвращения лавин, то есть действие, а
пассивная – бездействие, то есть недопущение
лавины в целом.
Активная противолавинная
защита
Представляет собой комплекс мер, направленный на искусственный сход небольшой лавины для того, чтобы последствия после этого
были минимальными. В арсенале мировых
тенденций присутствуют такие способы, как
выстрел из артиллерийского орудия, который
бывает двух видов. Первый – это выстрел
снарядом в центр снежной массы для того,
чтобы ударной волной от взрыва вызвать искусственный сход лавины. Второй - холостой
выстрел, воздействующий на лавиноопасные
участки акустическими колебаниями.
Также одним из старейших способов провоцирования схода лавины является подрезание
снежных пластов лыжами. Этот способ самый
опасный, так как даже небольшая лавина,
вызванная таким путем, может привести к
летальному исходу лыжника. Тем не менее, он
вполне приемлем для ликвидации локальных
очагов лавинной опасности при условии выполнения обученными специалистами.
| безопасность
И, наконец, самая прогрессивная на сегодняшний момент
технология – динамическая активная защита. Это инженерная
система, установленная в местах наиболее вероятного зарождения лавин, которая с помощью воздействия сжатого воздуха
и продуктов взрыва газово-кислородной смеси сбрасывает
излишек снега, не допуская образования критической массы и
вызывая тем самым небольшую «безопасную» лавину.
К недостаткам мировых систем активной противолавинной защиты следует во-первых, отнести необходимость постоянного
контроля толщины снежного покрова. Во-вторых, применение
активных систем возможно только при закрытии горнолыжного курорта. В-третьих, неизбежное накопление излишков
снега на нижних площадках, предполагает проведение дополнительных работ по его уборке.
Пассивная противолавинная защита
Цель пассивной защиты заключается в недопущении образования критической снежной массы. Достигается это путем
удерживания до 90% снега следующими способами:
1. Противолавинный барьер – инженерное сооружение, рассчитанное на удержание всей массы снега на склоне, благодаря чему предотвращается возможность схода лавины. Барьеры
представляют собой металлические и деревянные решетчатые
конструкции высотой до 4-5 метров, устанавливаемые поярусно
перпендикулярно склону на всей площади зарождения лавины.
Разумеется, металлические барьеры являются наиболее надежным и долговечным решением. Их установка на склоне обычно
производится за счет системы удерживающих тросов, которые,
в свою очередь, крепятся к поверхности склона с помощью
анкеров. Длина и тип анкеров зависят от состава грунта и позволяют монтировать барьеры даже на скальных и каменистых
склонах. В отличие от противолавинной дамбы, система барьеров удерживает снежный покров целиком и, таким образом, работает на постоянную, а не на ударную нагрузку, что позволяет
использовать простые и относительно недорогие конструкции.
Кроме того, противолавинные барьеры отличаются простотой
монтажа, долговечностью и отсутствием эксплуатационных
расходов.
2. Дамба представляет собой бетонную или металлокаркасную
стену, которая ограждает потенциальный объект опасности
(деревня, канатная дорога) от лавины. Ее достоинства – высокая степень защиты. Недостатки: высокая стоимость, монументальность сооружения и большие трудовременные затраты на
постройку.
«Горнолыжная индустрия России» № 04|2009
039
| безопасность
3. Лавинорез – инженерное сооружение, целью которого
является отвод лавины от потенциальных объектов опасности. По сравнению с дамбой имеет гораздо меньшие размеры
и стоимость, впрочем, намного превышающую стоимость
системы на основе противолавинных барьеров.
4. Для курортов, расположенных в регионах с ураганными,
шквалистыми ветрами в качестве еще одной системы пассивной защиты возможно использование ветронаправляющих
конструкций. Суть их заключается том, что за счет изменения
направления и скорости ветра происходит сдувание снега,
что не позволяет достичь критической массы. При грамотном
размещении таких конструкций можно достичь высокой эффективности при весьма умеренных материальных затратах.
Недостаток – высокая эффективность работы достигается
только при сильном ветре и расположении конструкции на
открытых участках с подветренной стороны (вершины гор,
отроги и хребты).
040
Все вышеперечисленные способы защиты
помогают бороться только с одной причиной возникновения лавин. Немаловажный
фактор, влияющий на безопасность курорта
и являющийся косвенной причиной лавин –
это камнепад. Для борьбы с этим явлением
мировой опыт указывает на применение
удерживающих сетей из сверхпрочных
стальных канатов, в основе своей работы
имеющих принцип предотвращения отрыва
камней от скалы.
В настоящий момент в мире существует три
центра мировой науки в области противолавинной защиты: Япония, Австрия и Чили/
Аргентина. Именно в этих странах имеется
наибольший положительный опыт использования противолавинных сооружений.
Подход немного отличается для каждого
конкретного региона. В Японии и Южной
Америке отдают предпочтение более консервативным и надежным решениям в виде
пассивной защиты, в то время как в Европе
больше склоняются к комбинированным решениям (как пассивным, так и активным). К
сожалению, новые методы активной защиты
не имеют достаточного опыта применения, а
поскольку речь идет о человеческих жизнях,
мы рекомендуем только проверенные временем решения. В итоге можно сказать, что
идеальная защита, должна выглядить так:
противолавинные барьеры во всех местах
возможного зарождения лавин с учетом метеорологических наблюдений и сверхпрочная противокамнепадная канатная сеть.