Горный туризм

Противолавинные сооружения

Стратегия защиты от лавин многих объектов, но особенно тех, в которых временно или постоянно могут находиться люди, состоит в строительстве специальных противолавинных сооружений, которые призваны обеспечить полную безопасность. Жители гор издавна научились использовать естественный рельеф для защиты от лавин и создания убежищ, где можно укрыться в лавинную непогоду. Эти формы рельефа и подсказали горцам пути борьбы с лавинами.

В Альпах и на Кавказе жители гор с давних пор врезали заднюю стену дома в крутой склон, а крышу сооружали плоской, с тем чтобы беспрепятственно пропустить лавину.

Отсюда было недалеко и до следующего шага — сам дом строился так, что стена, обращенная к склону, конструировалась в виде утюга, заостренный конец которого встречал и рассекал лавину на две части, скользящие вдоль стенок „утюга", не причиняя вреда зданию. Классический пример такой защиты здания — церковь Богородицы в Давосе.

Первое здание церкви на месте нынешней было построено еще до 1602 года, но (как свидетельствует летопись) 16 января 1602 года оно вместе с семьюдесятью другими домами было снесено лавиной. Церковь восстановили. В 1817 году ее снова по самую крышу завалила лавина, и попасть внутрь можно было только через окошко над органом. Но строение на этот раз уцелело — его спас утюг - лавинорез, пристроенный у обращенной к опасному склону стены неизвестным мастером между 1602 и 1817 годами. 25 января 1968 года лавина снова ударила в здание церкви Богородицы. И снова оно устояло, только вдоль одной из боковых стен появилась трещина.

Во врезанной в склон стене дома горцы выкапывали землянки и погреба, где можно было укрыться от падающих лавин. Такие же погреба, землянки и навесы они устраивали высоко в горах как убежища от непогоды и лавин. Видимо, это и навело на мысль о строительстве галерей на тропах и дорогах для укрытия людей и животных от лавин. Еще в начале XVIII века на тракте через Шплюген в Валь-Кардинелло в Альпах были построены первые галереи, защищавшие торговые обозы от обвалов в наиболее опасных местах. Первая галерея на перевале Симплон была построена в 1805 году по приказу Наполеона.

Таким образом, чтобы защититься от лавин, человек стремился свои сооружения как бы вписать в горный ландшафт, стараясь не создавать препятствий на пути лавин или придавать сооружениям форму наименьшего сопротивления лавине. Говоря современным языком, была создана система прямой защиты объектов, когда защитная конструкция совмещена с защищаемым сооружением. Эта система и сейчас используется в практике противолавинного строительства, но уже в современной манере и из новых строительных материалов. Она часто применяется для отдельно стоящих объектов — особенно линий связи и электропередачи.

Галереи считаются самым надежным средством защиты от лавин автомобильных и железных дорог. В Киргизии и на Кавказе галереями защищены многие участки автодорог, а на острове Сахалин они защищают железную дорогу. Там, где дорогу пересекает одиночная лавина, строят лавинопропуск — короткую галерею с бортиками на кровле, чтобы лавинное тело не растекалось и не отклонялось в стороны. Иногда на подходе к лавинопропуску лавинное русло специально углубляют, чтобы предотвратить отклонения лавины в стороны.

Уже давно делаются попытки вообще предотвратить лавину, то есть найти способ удержать снег на склоне. В Верхнем Валлисе, в Швейцарии, в начале XVIII века снег удерживали на склоне с помощью рытья канав вдоль склона и забивки столбов в грунт в местах отрыва лавин. Из этих очень простых приемов родился метод застройки склонов системами снегоудерживающих сооружений. Это в общем довольно простые конструкции, напоминающие обычные заборы и изгороди. Они разбивают снежный покров поперек склона на отдельные участки, и каждый забор удерживает только вышележащий участок до следующего забора. Если сооружения поставлены что называется „с умом" и учтены все местные особенности, то работают они очень эффективно.

Первая настоящая инженерная застройка опасного склона снегоудерживающими сооружениями была выполнена в 1868 году в Граубюндене в Швейцарии под руководством известного знатока лавин И.Коаца. На склонах Мотт-д'Альп было поставлено 19 каменных заборов общей длиной 412 метров и 17 рядов каменных столбов. С тех пор на этом склоне никогда не было лавин. Сейчас массивные каменные заборы отходят в прошлое, их заменили более легкие сооружения из железобетона, стали, алюминия, дерева и пластмасс. Они имеют значительные просветы. А из пластмассы и нейлона делают снегоудерживающие сетки. За более чем сто лет строительства в Швейцарии на лавиноопасных склонах поставлены сотни километров противолавинных щитов и заборов. В Альпах снегоудерживающие сооружения стали частью горного ландшафта.

Снег и лавины подвергают снегоудерживающие сооружения суровым испытаниям. После жестокой зимы 1950/51 года швейцарские исследователи оценили работу трети всех сооружений как недостаточную или полностью неудовлетворительную, но в то же время признали, что только защитные сооружения предотвратили еще большую катастрофу. Неудовлетворительная работа отдельных сооружений является результатом плохого инженерного решения, когда не учитываются многие местные географические условия и их изменения в результате воздействия сооружений на окружающую среду. Такие „неучеты" могут обходиться очень дорого. Так, на одной из железных дорог на востоке нашей страны однажды на полотно сошла лавина из снегобетона! Вместе со снегом обрушились установленные на склоне снегоудерживающие сооружения из бетона. На одном из склонов западного Тянь-Шаня метели быстро замели недостаточно высокие заборы, и лавины прекрасно сходили поверх них. Проектировщики не учли, что противолавинные заборы при метелях работают как ловушки для снега. Снег коварен и изменчив, он прикидывается то жестким материалом, то вязкой жидкостью, то сухим сыпучим песком. За десятки лет работы снегоудерживающих сооружений он может принять множество обличий. Если не учитывать это, то будут падать лавины из снегобетона. Исключительная важность продуманной и надежной установки снегоудерживающих сооружений диктуется также их высокой стоимостью и большой трудоемкостью их строительства. Один метр современных противолавинных заборов обходится почти в 500 долларов. Защита небольшого поселка Сент-Антониен в Швейцарии с населением в 150 человек обошлась в полтора миллиона долларов, то есть по 10 тысяч на душу.

Среди снегоудерживающих конструкций есть очень оригинальные и смелые инженерные решения. Инженер П. Г. Шибко для защиты санатория „Сахалин" установил на склоне систему деревянных снегоудерживающих щитов, которые покоятся основанием на толстых стальных тросах, заякоренных в скалах на гребне горы. Такое необычное решение было подсказано местными условиями — склон сложен рыхлым, оплывающим при выпадении дождя и таянии снега грунтом. Закладывать в такой грунт тяжелый фундамент дело дорогое, а главное, очень ненадежное. Щиты успешно работают уже больше десяти лет. Сейчас во многих странах для борьбы с лавинами все шире стали применять сооружения, меняющие форму лавинного русла и тем самым воздействующие на само лавинное тело. Так, с помощью лавиноотклоняющих дамб или стен можно менять направление движения лавины, отклоняя ее от защищаемого сооружения. На пути лавины ставят надолбы или насыпают земляные холмики, а также сооружают несколько лавинорезов. Задача таких конструкций — погасить скорость лавинного тела, разбить его на отдельные части и затормозить. Так же, как в руслах рек ставят плотины, на пути лавин можно соорудить противолавинную дамбу с лавиноаккумулирующей емкостью перед ней. Особенно много подобных сооружений создано в альпийских странах. Олимпийскую деревню в Инсбруке защищает, например, мощная противолавинная дамба.

Почти все типы подобных сооружений можно увидеть в Хибинах в районе города Кировска. Этот район можно назвать выставкой противолавинных сооружений. Их строительство было начато в 30-х годах. Тогда некоторые сооружения делали просто из снега.

Первое сооружение для борьбы с лавинами — лавиноотбойная стенка — было установлено в нашей стране в 1885 году на Кавказе. Оно защищало Военно-Грузинскую дорогу от лавины Бодо.

Еще один способ торможения и остановки лавины заключается в создании в глубоком лавинном русле зигзагообразного участка, для чего иногда используются направленные взрывы. Автору известен случай применения подобного метода в испанских Пиренеях; вообще же этот способ используется редко.

Отклоняющие, тормозящие и останавливающие лавину сооружения тоже проходят серьезные испытания на надежность. Делает это самый суровый и объективный испытатель — лавина. Сооружения далеко не всегда выдерживают испытания. Опыт их эксплуатации в Хибинах, Альпах, горах Японии показал, что очень важно учитывать местные особенности и характер самих лавин. Особенно плохо эти сооружения работают при сходе пылевой лавины: она часто легко перескакивает через лавиноотбойные дамбы, не желает менять направление при встрече с отклоняющей стенкой и плохо тормозится на надолбах. Во время метелей снег заполняет пространство вокруг сооружений, что снижает их рабочую высоту, к этому же приводит и неоднократный сход лавин. Все это заставляет тщательно продумывать все наихудшие варианты работы сооружений за длительный срок их существования и учитывать воздействие сооружений на окружающую среду.

Там, где в лавинообразовании большая роль принадлежит метелям, используют такие конструкции, которые перехватывают метелевый снег, препятствуя его накоплению на опасном склоне, предотвращают образование на гребнях гор снежных карнизов или создают в зоне зарождения лавин зоны выдувания снега. Для перехвата снега во время метели используют обычные снегозадерживающие щиты, которые можно часто видеть зимой вдоль дорог, только в горах они обычно повыше. Щиты ставят на том склоне, с которого снег переносится в лавиносбор.

Для борьбы с карнизами на гребнях гор устанавливают наклонные щиты, нижние края которых образуют вместе с гребнем узкую щель.

Наклонный щит направляет поток воздуха при ветре в эту щель, где он приобретает большую скорость и направление вниз по склону. В результате вместо снежного карниза на гребне и в верхней части склона образуется зона выдувания.

В местах зарождения лавин устанавливают специальные снеговыдувающие щиты, которые по-немецки называют „кольктафели", что переводится как „выдувающая доска". Кольктафель — это один щит трапециевидной или треугольной формы или два таких щита, совмещенных перпендикулярно друг другу так, что в плане они имеют форму крест.

Обдувающий кольктафель ветер завихряется, усиливается и выбрасывает снег в стороны. Поэтому зимой вокруг них образуются бесснежные воронки диаметром в десятки метров. Снежный покров оказывается разбитым на отдельные участки, которые обладают гораздо большей устойчивостью, чем сплошной пласт. Все противометелевые конструкции обычно устанавливают в наиболее рациональных сочетаниях, учитывающих местные условия.

При защите от лавин самые надежные решения возможны только при сочетании нескольких типов противолавинных сооружений, а вот как это сделать — подсказывают местные географические особенности района, в котором намечается строительство, и хорошее знание характера местных лавин и снежного покрова .