Учёные раскрыли механизм разрушительной силы селевых потоков

Автор: Pixabay/CC0 Public Domain

Оползень в Блаттене (кантон Вале) в конце мая 2025 года и катастрофа в деревне Бриенц (Граубюнден) в июне 2023 года напомнили об угрозе селевых потоков в Альпах. Эти потоки, состоящие из воды, осадочных пород и обломков скал, обычно возникают после сильных дождей в гористой местности, стремительно несясь вниз по руслу и уничтожая всё на своём пути.

За последний год крупные селевые потоки привлекли внимание в Сорте (Граубюнден), Фонтане (Тичино) и долине Заас (Вале). В августе 2017 года в Бондо (Граубюнден) произошёл мощный оползень, когда 100-метровый поток грязи и обломков пронёсся через долину Бондаска, унеся жизни восьми человек.

Исследователи из ETH Zurich и WSL подготовились к изучению этого явления, когда 5 июня 2022 года в Ильграбене над деревней Лёк (Вале) сошёл селевой поток, перенесший 25 000 кубометров обломков на 4 км по руслу реки Ильбах, прежде чем влиться в Рону у Зустена.

Учёные наблюдали за природным явлением на нескольких измерительных станциях. Результаты исследования опубликованы в журнале «Communications Earth & Environment».

Спонтанные волны разрушения

«Мы давно знали, что эти волны играют ключевую роль в разрушительной силе селевых потоков», — говорит профессор инженерной геологии ETH Zurich Джордан Аарон.

Благодаря измерениям селевого потока в июне 2022 года и последующему моделированию исследователи установили, что разрушительные волны возникают спонтанно на поверхности потока из-за небольших неровностей, которые со временем увеличиваются в размерах и скорости.

Это открытие позволит улучшить прогнозирование опасных зон и проектирование защитных сооружений, таких как дамбы и защитные сети.

Высокоточные измерения

Долина Ильграбен известна частыми селевыми потоками. С 2000 года там установлены измерительные приборы, но новые данные удалось получить только после событий лета 2022 года, когда поток был зафиксирован с беспрецедентной точностью.

Использовались высокоточные 3D-лазерные сканеры (LiDAR), разработанные для беспилотных автомобилей. Пять сканеров и шесть высокоскоростных камер зафиксировали поверхность потока с пространственным разрешением 2 см и временным — 0,1 секунды.

Данные позволили создать численную модель, реалистично имитирующую развитие селевого потока, и выявить влияние крупных обломков на динамику потока — фактор, который ранее не учитывался в прогнозах.

«Возможность наблюдать и измерять эти эффекты в полевых условиях позволила нам точнее описать и лучше понять эти природные процессы», — подчеркивает Аарон.

Дополнительная информация: Detailed observations reveal the genesis and dynamics of destructive debris-flow surges, Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02488-7

Источник: ETH Zurich