Горный туризм

Тигр в шкуре ягненка

„Невинный на вид белый снег — это не волк в овечьей шкуре, а тигр в шкуре ягненка",— сказал когда-то австрийский исследователь лавин Матиас Здарский. Таким он становится, когда приходит в движение и рушится со склонов; лавинный снег обладает сокрушающей силой. Лавины яростно уничтожают лес: только одна лавина в Нижнем Энгадине в Альпах 18 февраля 1962 года снесла 100 гектаров леса с деревьями 120—130-летнего возраста. 20 тысяч кубометров древесины были сметены в одно мгновение! Трудно даже представить себе, какая огромная энергия нужна, чтобы сделать это. В Швейцарии, где скрупулезно учитываются все потери, лавины ежегодно уничтожают 120 гектаров лесных угодий.

Деревянные здания становятся легкой добычей лавин. Мне пришлось наблюдать, как деревянное строение из добротных бревен было разнесено в щепы и разметано по поверхности земли. В Хибинах деревянное строение было отброшено лавиной на стену соседнего каменного здания и расплющено на ней. Каменные и даже бетонные сооружения тоже не выдерживают лобового удара быстро мчащейся лавины и рушатся, как карточные домики, хотя в том случае, когда удар движущегося лавинного снега бывает скользящим или лавина находится в конце пути, каменное здание может уцелеть. При замедленном движении лавинный снег влезает в дом, выдавливая окна и двери, и заполняет помещение. Известный исследователь лавин Кавказа Г.К.Сулаквелидзе рассказывал, что однажды на одном из перевалов лавина блокировала здание метеостанции, прорвавшись в помещение первого этажа через окна и двери и загнав персонал на второй этаж.

Разрушения конструкций, производимые лавиной, иногда бывают странными и неожиданными. Известен случай, когда лавина разрушила железобетонное сооружение так, что обнажился его металлический каркас, а бетон оказался как бы выкрошенным из него. Металлическая ажурная мачта линии электропередачи была вырвана из бетонного основания и скручена, будто чьи-то гигантские руки пытались выжать из нее воду. Бывает, однако, что среди разгрома и развалин целыми остаются довольно хрупкие вещи. Так было в горах Тянь-Шаня, где среди обломков здания, разбитого лавиной, одиноко стояла совершенно целая деревянная табуретка.

Особенно опасны включения в виде камней и обломков деревьев, которые захватывает и несет с собой лавина. Утром 27 января 1968 года в известном еще в средние века своей исключительной лавинной опасностью районе Монтафон в Швейцарии лавина, несшая еловый ствол диаметром 50 сантиметров, ударила им в стену второго этажа здания. Наружная стена, сложенная из кирпича, имела толщину 43 сантиметра. Пробив ее, ствол пересек детскую комнату, протаранил перегородку толщиной 20 сантиметров и, пролетев спальню родителей, пробил вторую наружную стену. В ней бревно застряло, высунувшись на два метра. Это больше походило на действия бронебойного снаряда, чем на удары бревна.

В Швейцарии лавины ежегодно разрушают до двадцати жилых домов и около сотни скотных дворов и горных хижин.

Лавины легко расправляются с самыми разнообразными транспортными средствами: они валят и отбрасывают на десятки и сотни метров автомашины, тяжелые грузовики и тракторы, вагоны и паровозы, а бывает, и целые поезда. Однажды в горах Молдотау на Тянь-Шане лавина объемом в 1000 кубометров, разрушив буровую вышку, отбросила метров на тридцать трактор, стоявший рядом с ней.

Дорожному полотну лавины обычно не причиняют особых разрушений, но известны случаи уничтожения ими металлических и бетонных мостов. Ущерб, наносимый лавинами дорогам, заключается не столько в разрушении транспортных средств, сколько в перекрытии плотным и толстым слоем снега самой дороги, в результате чего прекращается движение и жизнь на дороге на какой-то срок замирает. Убрать лавинный снег, перекрывший дорогу,— дело нелегкое. Лавинный завал отличается от обычного снега тремя неприятными особенностями: он всегда очень плотен, так как спрессовывается при торможении лавины, и прочен в результате быстрого смерзания; толщина лавинного завала обычно намного больше, чем метелевого сугроба; наконец, лавинный снег содержит камни и обломки деревьев, которые затрудняют работу высокопроизводительных роторных снегоочистителей и даже могут вызвать их аварию. На горной трассе, пересекающей Киргизию с севера на юг, есть несколько лавиноопасных участков. Можно представить себе, сколько они могут создать заторов и какие это принесет убытки, если ежедневно по дороге проходит более двух тысяч машин.

Для человека опасна даже небольшая лавина. Известны случаи, когда обвалы снега объемом всего в несколько десятков кубометров являлись причиной гибели людей. Представьте на минуту, что на вас мчится маленький обвал, всего в 5 кубометров снега. Если плотность этого снега 0,3 тонны на кубометр, а скорость 10 метров в секунду, то это примерно то же самое, как если бы на вас мчалась автомашина со скоростью 30 километров в час. Поэтому лучше уйти с пути даже такой небольшой лавины. Японцы подтвердили это экспериментально. На пути небольшого искусственного снежного обвала они поставили фигуру человека в натуральную величину из пластика и с помощью датчиков измерили давление на поверхность фигуры.

Первые измерения давления лавины были выполнены в Советском Союзе инженерами А.Г.Гоффом и Г.Ф.Оттеном в конце 30-х годов в связи с проектированием противолавинных сооружений для защиты поселков и дорог апатитовых разработок в Хибинах. Методика была простой. Брали обычный буфер от железнодорожного вагона с мощной пружиной. Он градуировался на разные величины давления при соответствующем сжатии пружины; специальный стержень, перемещавшийся вместе с пружиной при сжатии, оставался на месте после ее возвращения в исходное положение, отмечая таким образом величину давления. Установка после прохождения лавины откапывалась из-под снега и по положению стержня, который отмечал величину сжатия пружины, определялось давление.

В 1954—1956 годах подобные же измерители давления были установлены В.С.Читадзе на путях движения лавин вдоль Военно-Грузинской дороги. Приборы показали, что давление лежит в интервале от 5 до 50 тонн на квадратный метр. Довольно простой способ измерений дал результаты, которые впоследствии были подтверждены за рубежом и в нашей стране при использовании более совершенных методов измерения.

В Швейцарии пользовались тоже очень простым способом измерения величины давления: на пути лавины на естественной опоре (например, скальном выступе) или на искусственном сооружений крепилась алюминиевая пластинка размером чуть больше металлического рубля, к центру которой перпендикулярно был направлен стальной заостренный стержень, закрепленный другим концом на приемной панели, воспринимающей давление лавины. При ударе снега стержень вонзается в пластинку. По величине получившегося углубления рассчитывают давление на основе теории сопротивления материалов.

Сейчас для измерения давления используют тензиометры сопротивления и другие приборы, позволяющие определять не только максимальное давление, но и ход давления во времени. Сами разрушенные сооружения также позволяют рассчитать силу, которая превратила их в обломки.

Вся сумма наблюдений за давлением лавин, которых накопилось уже достаточно много, подтверждает результат, полученный при первых исследованиях: давление лежит в интервале 5—50 тонн на квадратный метр. Самое большое давление определено в Японии, где одна из лавин показала величину давления, превысившую 300 тонн на квадратный метр! Чтобы было понятнее, что означает измеренный диапазон давлений, взгляните, на табличку.

• 0,2 - Вылетают стекла и оконные рамы
• 0,5 - Лавина выламывает двери, валит изгороди, ломает ветки деревьев, срывает легкие крыши
• 3,0 - Лавина разрушает деревянные сооружения, ломает стволы молодых деревьев
• 10,0 - Лавина повреждает легкие каменные сооружения, вырывает с корнем старые деревья
• 25,0 - Лавина разрушает каменные сооружения, валит старый лес на значительной площади
• 100,0 - Лавина разрушает железобетонные сооружения

Наблюдения за разрушениями, произведенными лавинами, доказывают, что они создают давление не только в направлении движения, но также вверх, вниз и в стороны. Величина его в этих направлениях может составлять от четверти до половины давления в направлении движения.

Непрерывные записи давления, полученные при наблюдениях, говорят о значительных колебаниях этой величины в пределах секунды или нескольких секунд. Некоторые исследователи считают, что колебания — это результат удара отдельных глыб, другие же полагают, что они отражают характер взаимодействия снежного потока с препятствием. Действительно, удар лавины в препятствие — процесс сложный, при котором имеют место такие явления, как ударная волна в лавине, колебания в системе лавина — препятствие, сжатие и разрежение лавинного снега, фазовые переходы (таяние — замерзание) в нем.

Давление — один из первых показателей лавин, которые стали измерять, так как это оказалось сделать проще всего. Подобных измерений можно провести много, но задача состоит в том, чтобы уметь рассчитать давление для той лавины, которая еще не сошла. Даже самая простая формула для оценки давления требует знания двух характеристик лавинного тела — его скорости и плотности. Очевидно, что именно эти две величины прежде всего определяют давление. Но чтобы измерить их и другие характеристики лавины, надо создать прибор, который можно было бы назвать лавинометром.