Технології та матеріали Сучасні засоби боротьби та захисту від снігових лавин - Журнал «Інженерна
Максим Панков
Автор:Максим Панков Противолавинна служба СТК «Гірська Карусель», Україна, Червона Поляна
Завершилися XXII зимові Олімпійські ігри у Сочі. Одним із важливих завдань, яке вирішували організатори ігор, було забезпечення захисту від снігових лавин олімпійських об'єктів та проведення різноманітних заходів для забезпечення безпечного катання спортсменів, глядачів, які приїжджають на відпочинок туристів.
Можна сміливо сказати, що в даний час на території України є один з небагатьох курортів, який відповідає всім вимогам з лавинної безпеки - це курорт «Роза Хутор» (Краснодарський край, Червона Поляна). У цій статті я хотів би познайомити вас із сучасними засобами боротьби та захисту від снігових лавин, що застосовуються на території цього курорту.
Противаловінні заходи можна умовно розділити на дві основні групи — активні (засоби боротьби) та пасивні (засоби захисту).
Перша група включає системи активного впливу на сніговий покрив — Gazex, «аваланчер» (пневматична гармата) і комплекс — Daisy Bell.
Пасивні (засоби захисту) — це снігоутримуючі мережі, дамби, що лавиновідводять, і лавинорізи.
Системи активної дії
У 1989 році після 15 років випробувань та експериментів в управлінні сходом лавин французька фірма T.A.S. (Альпійські Технології Безпеки) створила та запатентувала систему Gazex, яка ініціює примусовий схід лавин, використовуючи механізм активної дії на основі суміші кисню та пропану.
Такі установки використовуються по всьому світу як для захисту схилів гірськолижних курортів, так ізахисту доріг, тунелів та житлових комплексів. В Україні, вперше система Gazex була встановлена в 2002 році на гірськолижному комплексі «Альпіка-Сервіс» (Краснодарський край, Червона Поляна) та з 2008 року на курорті «Роза-Хутір».
Система, що ініціює сходження лавини, має потрійну дію:
- зсув снігу вниз перед встановленням активного впливу, що ініціює сходження лавини, за допомогою продуктів згоряння суміші газів
- ущільнення снігового покриву
- сейсмічна хвиля після запуску установки активної дії збільшує площу охоплення снігового покриву
Сама система складається з двох частин:
Shelter- командний пункт управління, в якому розташовуються резервуари з пропаном і киснем, клапани, електричні та електронні системи управління, пристрій для прийому радіосигналів, метеостанція, пристрій визначення параметрів снігового покриву. Одне укриття може обслуговувати до п'яти експлодерів (установок активної дії).
Exploder— установка активного впливу, є металеві труби, розташовані безпосередньо в лавинозборах, до яких підведені газопровідні труби з резервуарів, що знаходяться в командному пункті.
Всередині експледеру відбувається змішання газу 1:6 (кисень-пропан).
На початок зими Shelter завантажується газовими балонами, вся система перевіряється та готується до роботи. Роботу системи запрограмовано. Оператор подає команду на запуск за допомогою спеціального коду в комп'ютерній програмі, відкриваються клапани, exploder заповнюється газовою сумішшю та у певний момент здійснюється автоматичнозаймання. Відбувається спрямований вибух газової суміші, що ініціює сходження лавини. Сигнал від сейсмодатчика на екрані комп'ютера підтверджує поштовх і можливе сходження снігової маси. Після цього оператор (його приміщення може бути на будь-якій відстані від об'єкта) може запросити по комп'ютеру наступний Shelter або exploder.
Вся система працює протягом сезону в будь-який час, за будь-яких погодних умов і забезпечує сходження лавин, задовго до того, як вони наберуть руйнівну силу і масу
На сьогоднішній день курорт «Роза Хутор» має 51 exploder для забезпечення лавинної безпеки в основному та сусідньому цирку – Обер Хутор.
Але, на жаль, встановлені системи Gazex не вирішують усіх проблем, оскільки знаходяться у певних лавинозбираннях і залишається ще достатньо локальних лавинонебезпечних ділянок. Для вирішення цього завдання на курорті «Роза Хутор» планується використання «аваланчерів» та системи – Daisy Bell («дзвін»)
Аваланчер (Avalaunche) - це пневматична гармата, яка прийшла на заміну артилерійським знаряддям.
Снаряд-ракета заправляється спеціальними рідкими компонентами (які самі по собі безпечні) і детонатором. Гармата може бути встановлена стаціонарно в певному місці, або використовується її пересувна модель на базі різної колісно-гусеничної техніки. Дальність пострілу близько 2 км. Більш детально можна дізнатися у американських розробників на сайті www.avalanchemitigationservices.com, а історію створення прочитати у книзі «Мисливці за лавинами» Монтгомері Отуотера або на сайті www.snowavalanche.ru
Daisy Bell - це новітня технологія активного впливу на лавини. Вона дає можливість обробити найважче лавинозбирання або надативплив на зони, де необхідність примусового спуску лавин викликається певними умовами
Система є металевим конусом, що закріплюється звичайним тросом до вертольоту, в якому міститься все спеціальне обладнання.
Принцип роботи Daisy Bell полягає в дистанційному ініціювання підриву киснево-водневої суміші, що знаходиться в металевому конусі, на висоті 3-5 метрів над сніговою поверхнею безпосередньо з кабіни вертольота за допомогою бездротового пристрою. Конус зроблений із сталі, що дозволяє йому утримувати суміш газу до займання та спрямовувати вибух на снігову товщу.
Експлуатація мобільного «дзвону» безпосередньо залежить від льотних умов, і її використання можливе лише у світлий час доби та ясну погоду, що, на мій погляд, є суттєвим недоліком даної системи.
Пасивні засоби захисту
Одним з надійних способів захисту від лавин є зміна шляху їх руху з метою відведення сніголавинного потоку в бік від об'єкта, що захищається або направлення його по строго фіксованому руслу. Досягають цього будівництвом лавинорізів, відбійних гребель та напрямних стін.
Лавинорізи являють собою клиноподібні в плані конструкції, спрямовані вістрям проти руху лавини
Їх будують, щоб розділити лавинний потік на дві частини та направити їх в обхід якоїсь споруди чи ділянки. На «Роза Хутор» їх встановлюють захисту опор канатних доріг від впливу снігових лавин.
На території курорту були також збудовані три земляні лавиновідвідні греблі, які чудово справляються зі своїм завданням.
Розташовані під кутом до лавинного потоку, вони змінюють напрямок руху лавини, відводячи її в бік відоб'єктів, що захищаються.
Для утримання снігу на схилах у зонах зародження лавин активно використовуються сітки.
Снігоутримувальні сіткинадійно утримують снігові плити і добре опираються динамічним навантаженням при утворенні тріщин у плиті та її переміщенні
А також загальмовують або повністю запобігають сповзанню пухкого сухого та мокрого снігу.
Варто відзначити, що весь цей комплекс заходів боротьби та захисту від снігових лавин доповнюється інформаційними табло, встановленими на кожній станції канатної дороги і дозволяють дізнатися про стан трас, кількість снігу та ступінь лавинної небезпеки на території курорту.
Максим Панков
Противолавинна служба СТК «Гірська Карусель» Україна, Червона Поляна
Професійна діяльність: у 1996 році. вступив до Московського державного університету ім. М.В. Ломоносова, Географічний факультет. У 2002 році закінчив географічний ф-т МДУ кафедру гляціології та кріолітології (спеціаліст зі снігових лавин).