Способ определения высоты каменно-ледового завала в горной долине
Владельцы патента RU 2573360:
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Геофизический институт Владикавказского научного центра Российской академии наук (ГФИ ВНЦ РАН) (RU)
Изобретение относится к способам выявления признаков природных катастроф, в частности к оценке опасности поражения территорий. Способ включает выявление фитоиндикатора. При этом определяют верхнюю границу новообразованных протяженных зарослей ивы Salix spp. С помощью высотомера проводят измерение высоты над уровнем моря верхней границы зарослей ивы. Измеряют докатастрофическую высоту над уровнем моря тальвега долины. По разности этих величин определяют высоту каменно-ледового завала после остановки лавинообразного потока. Способ позволяет повысить эффективность оценки опасных природных явлений. 2 ил., 1 пр.
Изобретение относится к способам выявления признаков природных катастроф по изменениям в биогеоценозах под влиянием имевших место в прошлом каменно-ледовых лавинообразных потоков и может найти применение при оценке опасности поражения территорий.
Известен способ прогнозирования оползня, при котором используется метод фитоиндикации по старовозрастным больным деревьям (заявка №99107239, опубликована 20.01.2001 г., МПК A01G 7/00).
Однако в известном способе недостаточно показателей для определения поражения горной долины лавинообразным потоком только по старовозрастным больным деревьям, что снижает эффективность способа.
Наиболее близким техническим решением является способ выявления изменений ландшафтов в районах воздействия селевых потоков, определения характера и скорости сукцессий на селевых отложениях, которые можно использовать в качестве одних из индикаторов селевой активности (Петрушина М.Н., Суслова Е.Г. Индикация селевой активности в ландшафтах Северного Кавказа // Современные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии Северного Кавказа. - Грозный: АН ЧР, 2012. - С. 634-640. - Источник №1, прилагается).
В прототипе сделан вывод, что на первых сукцессионных стадиях более информативными показателями возраста селевых отложений являются видовой состав травостоя, проективное покрытие травостоем, возраст и высота древостоя, на более поздних - увеличивается роль почв и диаметра лишайников Rhizocarpon geographicum.
Недостаток способа-прототипа заключается в том, что в нем отсутствует оценка высоты поражения бортов горной долины после остановки лавинообразного потока, что снижает эффективность способа.
Технический результат - повышение эффективности способа выявления признаков опасных природных явлений.
Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что в отличие от способа-прототипа осуществляется способ определения первоначального уровня каменно-ледового завала после остановки лавинообразного потока путем измерения разности высот между докатастрофическим тальвегом долины и верхней границей новообразованных зарослей ивы - Salix spp., а определение времени образования завала устанавливается путем измерения количества годичных колец на кернах древесины или на поперечных спилах у оснований стволов (на уровне корневой шейки) наиболее крупных деревьев в период осенней раскраски листьев.
Способ осуществляется следующим образом.
В Канийской котловине (Центральный Кавказ, Северная Осетия, бассейн р. Терек, среднее течение р. Геналдон) новообразованные (сформировавшиеся после прохождения лавинообразного потока 20.09.2002 г. ) древесно-кустарниковые заросли из различных видов ивы (Salix spp.) маркируют узкими протяженными полосами на склонах долины первоначальный уровень верхней границы каменно-ледового завала, соответствующий высоте поражения бортов горной долины после остановки лавинообразного потока (рис. 1, 2). К настоящему времени (через 12 лет после катастрофы) из-за проседания завала (вследствие таяния ледовой составляющей) верхняя его граница на склонах уже имеет гораздо более низкий гипсометрический уровень и не характеризует истинный масштаб катастрофы. Особенно отчетливо ивовые заросли различимы на местности осенью, когда листья различных видов ивы приобретают рыжеватый оттенок, что позволяет дистанционно определить принадлежность зарослей к данной древесной породе.
Таким образом, протяженные заросли ивы на бортах ущелий являются биоиндикатором такой важной характеристики, как высота поражения бортов горной долины после остановки лавинообразного потока. Выявленный фитоиндикатор (ива) позволяет не только зафиксировать сам факт поражения долины лавинообразным потоком в прошлом, но и провести оценку времени образования завала после остановки лавинообразного потока.
Визуально в избранном створе долины определяется верхняя граница новообразованных протяженных зарослей ивы, маркирующих первоначальный уровень каменно-ледового завала после остановки лавинообразного потока. Далее проводится измерение (с помощью высотомера) высоты над уровнем моря верхней границы новообразованных протяженных зарослей ивы (a). Докатастрофическая высота над уровнем моря тальвега долины (b) измеряется по топографической карте. Разность этих величин (1) дает нам искомую высоту первоначального уровня каменно-ледового завала (x) после остановки лавинообразного потока:
Оценка времени предшествующей катастрофы устанавливается путем измерения количества годичных колец на кернах древесины или на поперечных спилах у оснований стволов (на уровне корневой шейки) наиболее крупных деревьев в период осенней раскраски листьев.
Пример. В долине р. Геналдон (приложение, рис. 1), после остановки лавинообразного потока и образования каменно-ледового завала, в створе севернее развалин с. Генал измеряли с помощью высотомера высоту над уровнем моря верхней границы новообразованных протяженных зарослей ивы (точка 1, отметка 1290 м над уровнем моря). По топографической карте измеряли высоту над уровнем моря тальвега долины р. Геналдон в избранном створе до прохождения лавинообразного потока 20.09.2002 г. (точка 2, отметка 1220 м над уровнем моря). Отсюда следует, что первоначальный уровень каменно-ледового завала после остановки лавинообразного потока (высота поражения бортов горной долины) составляет 1290 м - 1220 м = 70 м над уровнем дна долины.
В декабре 2013 года в новообразованных древостоях (в точке 1) спилили 12 наиболее крупных деревьев у основания ствола (на уровне корневой шейки). Количество годичных колец на спилах составляло от 7 до 11.
Таким образом, максимальный возраст деревьев новообразованного древостоя составляет 11 лет, откуда следует, что время образования каменно-ледового завала после остановки лавинообразного потока датируется 2002 годом.
Предлагаемый метод фитоиндикации позволяет повысить эффективность способа оценки опасных природных явлений при мониторинге участков для строительства, формировании агроэкосистем, в рекреации.
Способ определения высоты каменно-ледового завала в горной долине, включающий выявление фитоиндикатора, отличающийся тем, что определяют верхнюю границу новообразованных протяженных зарослей ивы Salix spp., с помощью высотомера проводят измерение высоты над уровнем моря верхней границы зарослей ивы, измеряют докатастрофическую высоту над уровнем моря тальвега долины, по разности этих величин определяют высоту каменно-ледового завала после остановки лавинообразного потока.
