Hydrosphere. Hazard processes and phenomena
Not a member yet
170 research outputs found
Sort by
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ОЗЁРНО-РУСЛОВЫХ СИСТЕМ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИИ
Get PDFThe article discusses the issues of gradual changes in the pattern and other features of the river network that are still taking place in areas that have recently been freed from the Ostashkov glacial covers. The sections of the anomalous structure of the river network are identified, where the transformation of the network of flows of thawed glacial waters into a stable hydraulic network typical of riverbeds has not yet been completed. A longitudinal profile has not yet been developed on them, channel processes manifest themselves fragmentally, alternating with the accumulation of lake sediments or, conversely, with the erosion of the rock bed of streams and the formation of waterfalls. The very position of the riverbeds is unstable: they then split, then periodically connect. There are four such sections:
1) Lake Ladoga – Vuoksa River – Lake Saimaa (flow from Lake Ladoga to Lake Saimaa and further to the Baltic Sea);
2) Lake Ladoga – Neva River – Gulf of Finland (flow from Lake Ladoga through the newly formed Neva River to the Gulf of Finland of the Baltic Sea);
3) River Luga – the Rosson River – the Narva River (or vice versa);
4) the Onega River – branching with the Malaya Onega River – merging again with the Onega River.
The zoning of the territories freed from the last glacier was carried out according to various manifestations of anomalies in the structure of the river network: in the areas of glacial exaration, glacial accumulation and water-glacial accumulations, linking these anomalies also with the position of the receiving basins of rivers that existed at that time: the Baltic (Littoral) Sea, the White Sea, Ancyl Lake, Lake Saimaa.В статье рассматриваются вопросы постепенных изменений рисунка и других особенностей речной сети, происходящих до сих пор в областях, недавно освободившихся от осташковских ледниковых покровов. Выявляются участки аномального строения речной сети, на которых превращение сети потоков талых ледниковых вод в устойчивую гидросеть, типичную для речных русел, ещё не закончено. На них ещё не выработан продольный профиль, русловые процессы проявляются фрагментарно, чередуясь с накоплением озёрных осадков или, наоборот, с эрозией скального ложа потоков и образованием водопадов. Неустойчивым является само положение русел: они то раздваиваются, то периодически соединяются. Выделено четыре таких участка:
1) Ладожское озеро – река Вуокса – озеро Сайма (переток из Ладожского озера в озеро Сайма и далее в Балтийское море);
2) Ладожское озеро – река Нева – Финский залив (переток из Ладожского озёра через вновь образованную реку Неву в Финский залив Балтийского моря);
3) река Луга – река Россонь – река Нарва (или наоборот);
4) река Онега – разветвление с рекой Малой Онегой – слияние вновь с рекой Онегой.
Проведено районирование территорий, освободившихся от последнего ледника, по различному проявлению аномалий строения речной сети: в областях ледниковой экзарации, ледниковой аккумуляции и водно-ледниковых накоплений, связав эти аномалии также с положением существовавших в ту пору приёмных бассейнов рек: Балтийского (Литоринового) моря, Белого моря, Анцилового озера, озера Сайма
К вопросу о факторах схода ледника Колка в 2002 году
Get PDFThe analysis of factors that could have influenced the catastrophic development of events during the descent of the Kolka glacier on September 20, 2002 was carried out. Based on numerous publications and the new data presented in the article, the authors offer their assessment and interpretation of some features of endogenous and exogenous processes occuring in the Kolka Gorge. Gravitational-tectonic blocks in the rock massif on the right-bank slope of the Kolka glacier cirque have been identified, which are associated with large collapses of ice and rocks observed in 2002. The evidence of endogenous activity in the Kolka River valley is presented. Two systems of discontinuous faults have been traced, the intersection of which is associated with the site of the manifestation of gas eruptions in the bottom of the Kolka glacier cirque. It has been established that the cause of the formation of a catastrophic ice-stone avalanche in 2002 is endogenous factors, namely, the explosion of gases and steam in the rear part of the Kolka glacier.Выполнен анализ факторов, которые могли оказать влияние на катастрофическое развитие событий при сходе ледника Колка 20 сентября 2002 г. Основываясь на материалах многочисленных публикаций и приведенных в статье новых данных, авторы предлагают свою оценку и интерпретацию некоторых особенностей эндогенных и экзогенных процессов, происходивших в ущелье Колка. Выделены гравитационно-тектонические блоки в скальном массиве на правобережном склоне ледникового цирка Колка, к которым приурочены крупные обвалы льда и горных пород, наблюдавшиеся в 2002 г. Приведены доказательства эндогенной активности в долине р. Колка. Прослежены две системы разрывных нарушений, к пересечению которых приурочен участок проявления газовых извержений в днище ледникового цирка Колка. Установлено, что причиной формирования катастрофической ледово-каменной лавины в 2002 г. являются эндогенные факторы, а именно, взрыв газов и пара в тыловой части ледника Колка
МОДУЛЬ ДЕФОРМАЦИИ КАК ОСНОВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕФОРМАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ГРУНТОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СООРУЖЕНИЙ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА
Get PDFFor the safe operation of any structures, it is necessary at the survey stage to correctly assess the physical and mechanical properties of the soils. The deformation modulus is used in the design of any construction facilities and is one of the main design parameters of soils. At the same time, the modulus of deformation of the same soil determined in different ways, depending on the method of determination, may differ several times. The article analyzes the reasons for such a large discrepancy in the values of the deformation modulus of one soil. At the beginning, the error of interpolation and measurements is estimated; various methods for determining the modulus of deformation are considered. It is concluded that the results of compression, stamp and triaxial tests are incomparable in principle, since they are carried out under different boundary conditions. When using methods for determining the modulus of deformation with different boundary conditions, physically and mathematically justified transition coefficients should be used to bring the results to a single denominator. However, the authors believe that the main problem is that for natural soils, this characteristic is a nonlinear function of three independent arguments – normal stress, internal pressure of the soil and the area of external influence of normal stress on the soil. In this regard, the value of the module estimated by some abstract number, which is not tied to the normal voltage, is recognized as physically and mathematically illegal.Для безопасной эксплуатации любых сооружений необходимо на стадии изысканий правильно оценить физико-механические свойства грунтов, на котором они будут располагаться. Согласно нормативным документам, основной деформационной характеристикой, позволяющей оценить устойчивость проектируемого сооружения, будь то технологическая автодорога, целлюлозно-бумажный комбинат или реакторное отделение АЭС, является модуль деформации грунта. Модуль деформации используется при проектировании любых строительных и инфраструктурных объектов и является одним из основных расчётных параметров грунтов. При этом определяемый разными способами модуль деформации одного и того же грунта может различаться в несколько раз. В статье проанализированы причины столь большого расхождения в значениях модуля деформации грунтов-аналогов. Вначале оценивается погрешность интерполяции и измерений; рассматриваются различные методики определения модуля деформации. Делается вывод, что результаты компрессионных, штамповых и трёхосных испытаний несравнимы в принципе, поскольку проводятся при различных граничных условиях. При использовании методов определения модуля деформации с различными граничными условиями для приведения результатов к единому знаменателю должны использоваться физически и математически обоснованные переходные коэффициенты. Но авторы считают, что основная проблема состоит в том, что для естественных грунтов данная характеристика является нелинейной функцией трёх независимых аргументов – нормального напряжения, внутреннего давления грунта и площади внешнего воздействия нормального напряжения на грунт. В связи с этим, оцениваемое неким отвлечённым числом значение модуля, не привязанного к нормальному напряжению, признается физически и математически неправомерным. В результате инженерных изысканий проектировщику должна передаваться аппроксимированная или графическая зависимости для различных интервалов нагрузок с учётом глубины заложения фундамента и его площади. Последний, в зависимости от расчётной нагрузки, которое проектируемое здание или сооружение будет оказывать на грунт, сможет по представленной зависимости провести ориентировочный расчёт проектной осадки здания или устойчивости любого линейного сооружения
ИЗМЕНЕНИЯ СТОКА РЕК КРЫМСКОГО ПОЛУОСТРОВА ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XX – НАЧАЛЕ XXI ВЕКОВ
Get PDFCrimea belongs to the regions with a significant shortage of water resources. Therefore, 23 reservoirs and about 2,000 irrigation ponds have been created in Crimea to provide water supply to settlements, industrial and agricultural enterprises. Under these conditions, an important issue is the rational use of river flow, including consideration of the regularities of its spatial and temporal distribution. Due to a rather contrasting division of the peninsula\u27s territory into mountainous and plain parts, the spatial distribution of runoff is extremely uneven. The highest values of the average annual modulus of river runoff (more than 20 l/s·km2) are observed in mountain areas and the lowest ones (about 0.1 l/s·km2) – in steppe areas. There is a significant impact on the river flow of water withdrawal for various needs, which is comparable with the remaining water discharge after it, and in some cases even exceeds them. Multiyear changes in runoff occur in all rivers of the Crimea in a fairly consistent manner. The correlation coefficients between the series of average annual water discharge in all cases are statistically reliable. Cyclicity is revealed in the fluctuations of the annual runoff. Statistically reliable rhythms lasting 7–8 years are observed on many rivers with a long observation period. Divergent trends have been noted in the flow regime of the rivers of the Crimean Peninsula. The greatest increase in the average annual flow rates occurred in the plain part of the Salgir River basin. On most rivers of the western slope of the Crimean mountains, the average annual water discharge has decreased. Increased flow of the rivers of the Salgir basin is not confirmed by the regime of atmospheric precipitation, in which there is no positive trend and its increased values in the 1990s and early 2000s, which is clearly evident in the flow regime of these rivers. The identified trends of flow changes in many other rivers cannot be recognized as natural, because most of the rivers of the Crimean peninsula have a significant anthropogenic impact.Крым относится к регионам с существенным недостатком водных ресурсов. Поэтому для обеспечения водоснабжения населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий в Крыму создано 23 водохранилища и около 2 000 оросительных прудов. В этих условиях важным вопросом становится рациональное использование речного стока, в том числе учет закономерностей его пространственно-временного распределения. В связи с достаточно контрастным делением территории полуострова на горную и равнинную части пространственное распределение стока отличается крайней неравномерностью. Наиболее высокие значения среднего годового модуля речного стока (более 20 л/с·км2) отмечаются в горных районах, а наименьшие (около 0,1 л/с·км2) – в степных. Выявлено существенное влияние на речной сток изъятия воды для различных нужд, которое сопоставимо с остающимися после него расходами воды, а в некоторых случаях и превосходящее их. Многолетние изменения стока происходят на всех реках Крыма достаточно согласованно. Коэффициенты корреляции между рядами средних годовых расходов воды во всех случаях статистически достоверны. В колебаниях годового стока выявлена цикличность. На многих реках с длительным периодом наблюдений отмечаются статистически достоверные ритмы длительностью 7–8 лет. В режиме стока рек Крымского полуострова отмечены разнонаправленные тенденции. Наибольшее увеличение средних годовых расходов произошло в равнинной части бассейна реки Салгир. На большинстве рек западного склона Крымских гор средние годовые расходы воды понизились. Увеличение стока на реках бассейна реки Салгир не подтверждается режимом атмосферных осадков, в котором отсутствуют положительный тренд и их повышенные значения в 1990-е и в начале 2000-х годов, что отчетливо проявляется в режиме стока этих рек. Выявленные тенденции изменения стока и на многих других реках не могут быть признаны естественными, поскольку на большинство рек Крымского полуострова оказывается существенное антропогенное воздействие
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЛЯ СКОРОСТИ ЗВУКА ПОД ВЛИЯНИЕМ ТАЙФУНОВ НА ШЕЛЬФЕ ЯПОНСКОГО МОРЯ (ЗАЛИВ ПЕТРА ВЕЛИКОГО)
Get PDFThe paper presents the results of hydrological studies which we carried out on the shelf of the Peter the Great Bay of the Sea of Japan in July – August 2012, July – August 2017, August 2019 and August 2021. We have analyzed spatial variability of temperature and sound velocity fields, peculiar to the region, on the basis of hydrological CTD-data and the results of long-term measurements with anchored vertical thermostrings. In the course of measurements, we registered the following typhoons during theirpassageoff the coast of the Primorsky Territory of Russia: Bolaven (August 28–29, 2012), Noru (August 7–8, 2017), Krosa (August 16, 2019), Mirinae (August 7–9, 2021), Lupit (August 8–9, 2021), Omais (August 10–11, 2021). A significant change in the hydrological situation in the bay under the influence of extreme external factors is shown. Up to three mild thermoclines are observed in the bay in calm meteorological conditions. Its are located at depths of 8–15 m, 30–35 m, and 45–60 m in some cases, a thermocline with a large gradient was located at depths of 30–40 m. The temperature difference in the thermocline formed under the influence of typhoons was approximately 12–15°C per 10 m of depth. Apparently, the intensification of waves and surge of heated surface water in the Peter the Great Bay, caused by strong southerly and southwesterly winds, lead to the appearance of a pronounced near-bottom underwater sound channel. Since such changes affect the propagation of acoustic signals, they are especially important to study when working with autonomous underwater objects, their positioning and communicating with them.В статье представлены результаты гидрологических исследований на шельфе залива Петра Великого Японского моря в июле – августе 2012, июле – августе 2017, августе 2019 и августе 2021 годов. Пространственная изменчивость полей температуры и скорости звука, характерная для региона, проанализирована по результатам гидрологических CTD-зондирований и долговременных измерений заякоренными вертикальными термогирляндами. В ходе измерений было зарегистрировано прохождение тайфунов Болавен (28–29 августа 2012 года), Нору (7–8 августа 2017 года), Кроса (16 августа 2019 года), Мирина (7–9 августа 2021 года), Лупит (8–9 августа 2021 года), Омаис (10–11 августа 2021 года) у побережья Приморья Российской Федерации. Показано значительное изменение гидрологической ситуации в заливе под воздействием экстремальных внешних факторов. В спокойных метеорологических условиях в заливе наблюдается до трех слабовыраженных термоклина, расположенных на глубинах 8–15 м, 30–35 м и 45–60 м. Во время прохождения тайфунов три термоклина объединяются в один мощный на глубине примерно 50–60 м, а в некоторых случаях термоклин с большим градиентом находился на глубинах 30–40 м. Перепад температуры в термоклине, сформированным под действием тайфунов, составил примерно 12–15°C на 10 м глубины. По-видимому, усиления волнения и нагон прогретой поверхностной воды в заливе Петра Великого, вызванные сильными южными и юго-западными ветрами, приводят к появлению ярко выраженного придонного подводного звукового канала. Поскольку такие изменения влияют на распространение акустических сигналов, их особенно важно исследовать при работе с автономными подводными объектами, осуществлении их позиционирования и связи с ними
ПРИМЕНЕНИЕ ДЕФОРМАЦИОННОГО МЕТОДА ПРИ АНАЛИЗЕ ЦУНАМИГЕННЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
Get PDFThe deformation method for determining the degree of tsunamigenic of earthquakes according to the data of a non-uniform laser strainmeter was used in the analysis of tsunamis in the period from 2010 to 2018. The essence of this method is to identify the deformation anomaly (deformation jump) characteristic of a tsunamigenic earthquake. The presence of a deformation jump at the moment or after an earthquake indicates a displacement of the bottom, characteristic of the occurrence of a tsunami. When analyzing numerous data on variations of micro-deformations of the Earth\u27s crust obtained using an unequal-beam laser strainmeter with a measuring arm length of 52,5 meters and a north-south orientation, deformation anomalies that occur during tsunami generation were revealed. Tsunamigenic earthquakes that occurred in three areas were identified - Indonesia, Chile and the west coast of North America. As a result of the assessment of deformation anomalies, general patterns of their propagation in three seismically active zones have been established. The main regularity revealed as a result of processing is the general law of divergence, confirming the fact of the connection of these deformation anomalies with the process of tsunami generation. The obtained divergence coefficients allow not only to determine the degree of earthquake tsunamigenic, but also to calculate the magnitude of displacement in the earthquake focus, based on the revealed deformation anomaly on the laser strainmeter data. The deformation method for determining the degree of tsunamigenic of underwater earthquakes is a good addition to the already existing methods for registering near-range tsunamis.Деформационный метод определения степени цунамигенности землетрясений по данным неравноплечего лазерного деформографа применялся при анализе цунами в период с 2010 по 2018 год. Сущность данного метода заключается в выявлении деформационной аномалии (скачка деформации), характерной для цунамигенного землетрясения. Присутствие деформационного скачка в момент или после землетрясения свидетельствует о смещении дна, характерном при возникновении цунами. При анализе многочисленных данных по вариациям микродеформаций земной коры, полученных с помощью неравноплечего лазерного деформографа с длиной измерительного плеча 52,5 метра и ориентацией «север-юг», были выявлены деформационные аномалии, возникающие при генерации цунами. Выделены цунамигенные землетрясения, произошедшие в трех районах – Индонезия, Чили и западное побережье Северной Америки. Для каждого района выбраны по три землетрясения, произошедшие в разные годы. Скачки деформации, выявленные при анализе данных лазерного деформографа, возникают в процессе относительного движения геоблоков (плит, отдельностей) и подводных оползней. В результате оценки деформационных аномалий установлены общие закономерности их распространения в трех сейсмоактивных зонах. Основной закономерностью, выявленной в результате обработки, является общий закон расходимости, подтверждающий факт связи данных деформационных аномалий с процессом генерации цунами. Полученные коэффициенты расходимости позволяют по выявленной деформационной аномалии на данных лазерного деформографа не только определить степень цунамигенности землетрясения, но и вычислить величину смещения в очаге землетрясения. Так как скорость распространения данной деформационной аномалии наVмного больше скорости распространения цунами, то данный метод относится к одному из перспективных дистанционных методов по определению степени цунамигенности землетрясений. Деформационный метод определения степени цунамигенности подводных землетрясений является хорошим дополнением к уже существующим методам регистрации цунами ближней зоны действия