Bahenní proud (z arabštiny سيل – „turbulentní proud“ [1] [2] ), nebo bahenní proud – rychlý kanálový proud, skládající se ze směsi vody a úlomků hornin, náhle vznikající v povodích malých horských řek. Hlavním znakem takových toků je vysoká saturace klastického materiálu, která se pohybuje od 10 do 75 % objemu pohybující se hmoty [3] .
Výskyt bahenních proudů je zpravidla spojen s vydatnými srážkami , rychlým táním sněhu nebo průtrží horských jezer. Bahenní proudění je krátkodobý jev (obvykle trvá několik hodin, méně často dní), charakteristický pro malé toky do délky 25–30 km a s plochou povodí do 50–100 km².
Rychlost bahenních proudů je v průměru do 5 m/s, v některých případech může dosáhnout 10-15 m/s, což způsobuje jejich velký ničivý účinek. Na své cestě si potoky prořezávají hluboké kanály, které jsou obvykle suché nebo obsahují malé potoky. Bahenní materiál se ukládá v zónách střední akumulace, na aluviálních vějířích, v mezihorských pánvích a na podhorských pláních.
Proudění bahna je charakteristické postupováním své přední části ve formě šachty vody a sedimentu, nebo častěji přítomností řady postupně se posouvajících šachet. Průchod bahenního toku je doprovázen výraznými reformami koryta .
K proudění bahna dochází v důsledku intenzivních a dlouhotrvajících přeháněk, rychlého tání ledovců nebo sezónní sněhové pokrývky a také v důsledku sesouvání velkého množství sypkého klastického materiálu do koryta (se sklony terénu minimálně 0,07-0,10). Rozhodujícím faktorem výskytu může být odlesňování v horských oblastech - kořeny stromů drží horní část půdy, což zabraňuje vzniku bahnotoků.
Někdy se bahenní toky vyskytují v povodích malých horských řek a suchých roklí s výraznými (nejméně 0,10) sklony thalweg a za přítomnosti velkých akumulací produktů zvětrávání.
Podle mechanismu vzniku se rozlišují erozní, průlomové a sesuvné bahenní proudy.
Potenciální zdroj bahenního toku je část bahenního kanálu nebo bahenní nádrže, která má značné množství volné klastické půdy nebo podmínky pro její akumulaci, kde se bahenní toky rodí za určitých podmínek záplav. Podle Směrnice pro studium bahenních toků, sestavených pro použití v systému hydrometeorologické služby SSSR , jsou centra bahna rozdělena na centra lokální a rozptýlené tvorby bahna. Centra tvorby lokálního bahenního toku se dělí na tři typy: bahenní zářezy, bahenní vyjeté koleje a skalní centra [4] .
V důsledku zemětřesení mohou rozbité úlomky ledovců nebo zřícené skalní masy blokovat cestu řek a vytvářet nestabilní přehrady. Když se taková hráz protrhne, voda z ní není vypouštěna postupně, ale okamžitě, což přispívá k akumulaci vysoké kinetické energie prouděním.
Lahary jsou bahenní proudy vulkanického původu. Následkem výlevu lávy, spadu žhavého popela nebo sestupu pyroklastických proudů dochází k rychlému tání sněhové pokrývky a ledovců na svazích sopky a ke smíchání vzniklé vody s popelem a kamením [5] . Během erupce Vesuvu v roce 79 , pod jehož popelem byly pohřbeny Pompeje , bylo město Herculaneum pokryto třímetrovou vrstvou bahnité kamenné hmoty, kterou přinesl lahar [6] . Během vykopávek bylo zjištěno, že bahenní skořápka Herculanea je mnohem hustší než vrstva popela v Pompejích. Největší počet obětí z laharů byl během sopečné erupce Nevado del Ruiz v roce 1985 .
K připojeným tokům patří bahenní kamenné toky, ve kterých se voda prakticky neodděluje od pevné části. Mají velkou objemovou hmotnost (až 1,5–2,0 t/m³) a velkou ničivou sílu. Vodokamenné toky jsou klasifikovány jako nesoudržné. Voda dopravuje klastický materiál a s klesající rychlostí jej ukládá v korytě nebo v oblasti aluviálního vějíře na podhorské pláni.
V povodí bahna se rozlišují následující zóny:
Bahenní toky mohou způsobit obrovskou destrukci. Boj proti bahnu se provádí upevněním půdy a vegetačního krytu, budováním speciálních hydraulických konstrukcí.
Podle účelu se rozlišují následující typy ochranných konstrukcí proti bahnu [7] :
A. Zadržování bahna: betonové, ocelové, železobetonové a kamenné hráze: přeliv, průchozí (slepý), průchozí pletivo; hráze z pozemních materiálů (slepé).
B. Bahenní chodby: kanály, bahenní proudy.
B. Vodítka bahna: vodící a ohradní hráze, ostruhy.
G. Stabilizace: hráze, zemina, kámen; gabionové terasy; terasy-kanály; náhorní a přelivové kanály; opěrné zdi; odvodňovací zařízení; agrolesnictví.
E. Zábrany proti proudění bahna: přehrady k regulaci povodní vytvářejících bahno; přelivy na jezerech.
Použití určitých způsobů regulace se určuje v závislosti na umístění chráněného objektu v bahenní nádrži, rozsahu a četnosti bahenních proudů. Preventivní opatření jsou přijata k zabránění vzniku bahna nebo oslabení jeho účinku na samém začátku procesu. Nejradikálnějším prostředkem je zalesňování na horských svazích náchylných k proudění bahna. Les reguluje tok, snižuje množství vody, rozřezává toky na samostatné oslabené proudnice. V povodí je nemožné vykácet les a narušit travní porost. Zde je vhodné zvýšit stabilitu svahů terasováním , zachycovat a odvádět vodu náhorními příkopy , zemními valy.
V bahenních kanálech mají největší vliv přehrady . Tyto konstrukce z kamene a betonu, instalované napříč kanálem, zpomalují proudění bahna a odebírají z něj část pevného materiálu. Polopřehrady tlačí tok ke břehu, který je méně náchylný k protržení. Lapače bahna se používají ve formě jímek a bazénů položených na cestě toku; opěrné zdi chránící břehy jsou postaveny tak, aby zabránily erozi břehů kanálu a chránily budovy před nárazovou silou proudění bahna. Účinné jsou usměrňovací hráze a zásobníky bahna. Přehrady usměrňují tok správným směrem a oslabují jeho účinek.
V oblastech sídel a jednotlivých staveb nacházejících se v zóně ukládání bahna jsou uspořádány svodné kanály, které navádějí hráze, koryto je zabíráno do vysokých kamenných břehů, které omezují šíření bahna. Pro ochranu silničních konstrukcí jsou nejracionálnější bahenní proudy ve formě železobetonových a kamenných van, které umožňují průchod bahna nad nebo pod konstrukcemi.
Přírodní katastrofy | |
---|---|
Litosférický | |
atmosférický | |
požáry | |
hydrosférický | |
biosférický | |
magnetosférický | |
Prostor |
Slovníky a encyklopedie | |
---|---|
V bibliografických katalozích |