Катастрофы: неистовая Земля - Тони Уолтхэм

Начиная с 1963 г. обеспокоенные жители деревни стали обращаться в Государственное управление угольной промышленности. В итоге переписки управление признало, что в районе действительно существует потенциальная опасность оползания отвалов. Но занимавшиеся этим вопросом чиновники решили, что любое смещение пород должно происходить достаточно медленно и поэтому в случае опасности население удастся заблаговременно предупредить об эвакуации. Никаких специальных мер предпринято не было, и лица, ответственные за состояние отвалов, продолжали пребывать в полном неведении. Они не знали даже того, что было известно местной детворе, фермерам и рабочим, производившим разгрузку породы и давно знавшим, что отвал 7 неуклонно расползается, перекрывая все новые и новые водные источники. Государственное управление угольной промышленности словно забыло о том, что обычно происходит с такими насыщенными водой отвалами.

В течение всего 1966 г. склон отвала 7 неоднократно оседал. В 7 ч утра 21 октября 1966 г. склон резко опустился на 3 м. Разгрузку породы прекратили, технику убрали, было послано предупреждение вниз — в шахту. Никто даже не предполагал, какая угроза нависла над деревней. В 9 ч утра отвал погрузился еще на 3 м, а 10 мин спустя в его основании возник оползень течения." Сначала он двигался медленно, но постепенно набрал скорость и помчался вниз по склону со скоростью 15–30 км/ч, грохоча, как скорый поезд, и направляясь как раз в сторону деревни. Промчавшись 600 м, оползневая масса разрушила два дома на ферме, затем пересекла канал и железнодорожный путь и погребла край деревни под 10-метровым слоем обломочного материала.

Оставшиеся в живых рассказывали, что на деревню надвигалась волна черной грязи. Разжиженные осадки были в 2 раза плотнее воды. Внешние края потока состояли из почти сухого обломочного материала, но в основном поток представлял собой жидкую взвесь, достаточно густую и тяжелую, чтобы разрушать здания, и одновременно достаточно текучую, чтобы заполнять все пустоты пространства. Несколько человек убежали от потока, некоторым удалось спастись, укрывшись в защищенных местах, где они оставались до тех пор, пока не были отрыты спасателями. Погибло 144 человека, в том числе ученики начальной школы Пантглас, на которую оползень обрушился со всей силой и залил ее почти мгновенно до самого фронтона. К несчастью, все дети были на утреннем собрании в этом здании, обреченном на гибель, и никому из них не удалось спастись.

Для зарождения классического оползня течения необходимо совпадение целого ряда геологических и гидрогеологических особенностей. Именно это и случилось в районе отвала 7. Отвал был насыщен водой, особенно в своей нижней части, где располагались многочисленные источники, питавшиеся из водоносных песчаников Бритдир. Присутствие в отвале хвостов заметно уменьшило водопроницаемость самого отвала, что способствовало сохранению текучести оползневых пород. Поверхность происшедшего вначале обрушения пород (подобные движения часто возникают на отвалах), по-видимому, совпала с той поверхностью, которая образовалась во время подвижек в 1963 г. Затем в результате разуплотнения частиц в породе произошло ее разжижение и образовался оползень течения. Плотность сухого обломочного материала в отвале составляла 1,5 г/см3, а в материале, отложившемся после оползня, повысилась до 1,85 г/см3. Стало быть, исходный материал обладал способностью значительно изменять свой объем, что указывает на его высокую чувствительность и потенциальную склонность к разжижению.

Кроме того, во время первого вращательного обрушения подстилавшая отвал валунная глина была удалена с коренной породы, вследствие чего погребенные грунтовые воды могли поступать из водоносного песчаника прямо в подошву отвала. Сток воды из песчаника усилился еще и потому, что в результате оседания поверхности над подземными горными выработками в этом районе образовались две зоны сжатия — к северу и к югу от комплекса отвалов. Существование этих зон также способствовало повышению напора грунтовых вод. Значительное количество этих вод вышло на поверхность, и в средней части оползня возник грязевой поток.

Поскольку причины оползня в Аберфане известны теперь достаточно хорошо, встают вопросы, можно ли было предсказать и предотвратить этот оползень и как избежать повторения подобной катастрофы в других местах.

Как выяснилось в ходе официального расследования, степень рыхлости грунтов в отвалах у Аберфана вообще не учитывалась. Такие фразы, как «восемь лет безрассудства и халатности» и «абсурдные действия», произносившиеся при анализе катастрофы, были вполне справедливой критикой в адрес владельца отвала — Государственного управления угольной промышленности. Были нарушены практически все основные правила техники безопасности. Отвал просто разместили на том участке, который был в то время свободен, при этом геологические и гидрогеологические условия абсолютно не учитывались. Не было обращено никакого внимания на обилие источников, несмотря на то что они были хорошо заметны на поверхности, известны местным ребятишкам и фермерам и даже четко обозначены на всех опубликованных картах.

Официальные лица, на которых была возложена ответственность за создание отвалов, оказывается, не знали о том, что отвалы можно располагать лишь на хорошо дренированном грунте. На опубликованную в 1927 г. статью, в которой говорилось о возможности оползней в районах развития песчаников Бритдир и валунных глин, тоже не обратили внимания. Не придали также никакого значения отчетам, изданным в 1939 и 1965 г., в которых отмечалось, что оползень течения в Силфинидде произошел почти в таких же геолого-гидрогеологических условиях, которые наблюдаются в Аберфане. Аэрофотоснимки, сделанные в 1963 г., где хорошо была видна начавшаяся деформация склонов, тоже не возбудили опасений. Много только говорилось о необходимости принять меры противооползневой защиты, но никаких действий в этом направлении не предпринималось. Власти не придали значения и предупреждениям, в которых сообщалось об уже имевших место обрушениях отвалов в районах Силфинидда и Аберфана.

Уроки Аберфана несомненны и состоят в следующем. Прежде всего, необходимо проводить обязательные предварительные исследования для определения гидрогеологической обстановки на участках заложения отвалов. Следует также осуществлять постоянный контроль за состоянием отвалов, оценивая при этом водопроницаемость материала, слагающего отвалы, и смещения грунтов. Необходим и обязательный лабораторный анализ чувствительности пород. Не может быть никаких оправданий, если аберфанская катастрофа повторится. После 1966 г. было введено специальное законодательство, предусматривающее все перечисленные меры. Но уже ничто не сможет вернуть к жизни учеников Пантгласской начальной школы.

Контроль над оползнями и их прогноз

Для предотвращения катастроф необходимо детально исследовать участок и знать его геологические условия. Потенциально опасные зоны можно уверенно выделить, если геологические условия известны достаточно хорошо и определены структуры, где 102

Могут развиваться и, возможно, развивались в прошлом оползни. Основная проблема — установить степень опасности, т. е. вероятное время наступления катастрофы и ее масштабы. Число жертв могло бы быть гораздо меньше, если бы люди всегда старались селиться подальше от опасных зон.

Первоочередная задача при прогнозе оползней — выявить места присутствия старого обломочного оползневого материала, независимо от того образует ли он огромные скопления или изредка встречается в полуустойчивых, наблюдающихся начиная с плейстоцена солифлюкционных конусах выноса (солифлюкция — это движение насыщенного водой почвенного материала, происходящее быстрее, чем оползание грунта, но медленнее, чем течение жидкости). Визуально при наземных исследованиях оползневый материал не всегда бывает легко определить. Однако на аэрофотоснимках контуры оползневых участков и их бугристая поверхность проявляются характерным и очень четким рисунком. Этот диагностический признак весьма важен для изучения площадей, где происходят оползни, и для выявления новых потенциально оползнеопасных зон или участков. Лабораторными исследованиями можно определить сопротивление сдвигу и, следовательно, устойчивость однородных грунтов; параметры чувствительности и проницаемости изучаемых грунтов позволяют судить об их способности к разжижению.

Дело осложняется тем, что обрушение нередко происходит не в массе однородного материала, а на поверхностях раздела пород, имеющих разную плотность. Поэтому определить сопротивление сдвигу в лабораторных условиях иногда бывает затруднительно. Однако знание литологических особенностей пород, углов склонов, характера дренажа и течения подземных вод, а также опыт, накопленный при исследовании ранее произошедших оползней, — все это помогает дать полуколичественную оценку оползневой опасности любого участка. Основанные на этих параметрах районирование и выявление зон, где потенциально возможны оползни, в настоящее время с успехом используются при планировании и проведении строительных работ. Выделение участков, наименее благоприятных для застройки, позволило, например, заметно сократить урон, наносимый современным зданиям в оползневом районе Лонсестон на острове Тасмания. В районе города Санта-Моника в Калифорнии с учетом измерений физических свойств, таких как уклоны, сопротивление сдвигу и проницаемость, прогнозируются интервалы повторяемости оползней для каждой точки местности. Этот метод пригоден для неглубоких" обломочных оползней, причиной которых являются кратковременные изменения уровня подземных вод.