Способ регистрации селя

йОп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(5)М. Кд. 6 01 Ч 5/00 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 050380, Бюллетень Мо 9 Дата опубликования описания 050380(72) Авторы изобретения С,И. Авдюшин, Е,В. Коломеец, И.М. Назаров, В.И, Попов и Ш.Д, Фридман Казахский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. С.М. Кирова и ордена Трудового Красного Знамени институт прикладной геофизики(54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ СЕЛЯ изобретение относится к областигеофизики и может быть использованов системе селезашиты,Известен способ дистанционногоопределения момента прихода селевого потока, основанный на использовании детекторов РОС (радиооповестителей селя) - устройств, работакоторых основана на учете эффектанатяжения (разрыва) троса, установленного поперек селеопасного русла,движущимся потоком, При этом на приемный пункт .передаются радиосигналы раннего оповещения 1),Известен также способ регистрацииселя, основанный на измерении геофизических полей 2).Разновидности данного способа:магнитометрический, основанный наизменении напряженности магнитногополя движущимся потоком; гравитометрический, основанный на изменениисилы тяжести при появлении селя;электромагнитный, основанный на использовании допплеровских измерителейуровня и скорости селя; сейсмометрический, основанный на регистрациисейсмических волн при прохожденииселя, Такой способ является наиболее30 близким к описываемому изобретению по технической сущности,Согласно этому способу детекторы устанавливают либо над селевым потоком, выше его возможного максимального уровня, либо вблизи возможного селевого русла - сейсмометрический метод, либо на поверхности возможного селевого русла - наклонометрический метод. Информация от детекторов по радиоканалу поступает на приемный пункт. Общий недостаток всех Отмеченных разновидностей способа, включая радиооповеститель селя, - невозможность непосредственного определения соотношения в селевом потоке водной и минеральной частей (фракций), что существенно затрудняет прогноз его дальнейшего перемещения, Другой существенный недостаток - возможность подачи ложного сигнала или,полного уничтожения измерительных систем людьми или животными, В сейсмометрическом методе трудна отстройка от сейсмических колебаний, обусловлейных естественными и искусственными землетрясениями малой амплитуды.Целью настоящего изобретения .является определение структуры селя, его временных и динамических характеристик непосредственно в процессе движения селевой массы.Поставленная цель достигается тем, что в селеопасном русле измеряют нейтронную и ионизирующую компоненты поля космического излучения, по ослаблению которых селевым потоком определяют соответственно массу водной и минеральной Фракций селя; также тем, что детекторы космического излучения разносят вдоль по селеопасному руслу, регистрируют поток космического излучения каждым детектором раздельно и по изменению этой вели чины определяют момент прихода водной и минеральной фракций селя к детекторам, а по разности времен прихода этих фракций к детекторам судят о скорости движения селя вдоль линии 20 установки детекторов; также тем, что детекторы устанавливают поперек селе- опасного русла по периметру одного или нескольких сечений, регистрируют поток космического излучения раздель но каждым счетчиком и по ослаблению этого потока селевым потоком определяют полную массу водной и минеральной фракций селя, их среднюю скорость движения и расходы селевого потока по фракциям.П р и м е р 1, В селеопасном русле бассейна реки Малая Алма-атинка Южный Казахстан на абсолютной высоте Н в 25 м устанавливают два детектора, счетчики каждого из которых регистри руют потоки нейтронов и ионизирующих космических частиц, Расстояние между детекторами 100 м, Счетная поверхностдетектора ионизирующих частиц (гейгеровского счетчика) имеет площадь 40 8 = 1500 см и счетная поверхность детектора нейтронов Я = 3000 см. Счетчики вместе с радиопередатчиками помещены в буровые скважины и эаглублены в коренные породы под поверхность на 1 м. На этой глубине пренебрежимо мала потенциальная опасность разрушения счетчиков движущимся селем. По экспериментальным данным для перечисленных условий и указанных вы ше детекторов начальные скорости счета будут: для нейтронов 110 = 4,0 имп/с и для ионизирующей компоненты И = 10,0 имп/с.Предположим, что на место установки детекторов обрушился грязекаменный 55селевой поток глубиной 3 м и содержанием воды 60 г/см голова которого движется со скоростью 5 м/с. Если учесть, что по экспериментальным данным коэФфициент ослабления нейтронов ц) в воде составляет р в . 0,016 см /г и в горных породаМ р, : О, а ионизирующей части космических частиц - в грязе-каменном материале (минеральная фракция) р, =. 0,0016 см/г, получают 65 следующие значения регистрируемыхскоростей счета при наличии селя мощностью с) =600 г/см, (плотностьР 2 г/см), содержащего Л. 60 г/смводы, Для нейтронов И =- 1,5 имп/с идля ионизирующей части космическихчастиц И = 4 имп/с. При времениосреднения 1 = 10 с мы имеем четкоразличающиеся, статистически значимые величины : для нейтронов И40 имп, И.1 = 15 имп; для ионизирующей части космических лучейИо = 100 имп, И -- 40 имп. За 10 сголова селя продвигает:я на 50 м,и оба детектора,разне"енных на 100 мвдоль селеопасного русла, имеют возможность уверенно измерить его скорость движения,П р и м е р 2, В селеопасномрусле шириной 100 м на абсолютной высоте Н = 2500 м устанавливают детекторы космических частиц (по параметрам, соответствующим примеру 1) поперек русла по периметру двух сечений,отстоящих друг от друга на Ь = 100 м.В каждом сечении размещают по четыредетектора, При прохождении селя регистрируемые потоки космических частиц, как это показано в примере 1,позволяют определить массу минеральнойМ и водной Фракций Мь селя, гдеиндекс 1 обозначает номер детектора,Полная масса отдельных фракций селя,проходящих через первое сечение будетМ "Ь4ии (4,=,-И . Аналогичнымобразом получают значения М 1 и Мр,По ослаблению потока ко мическихлучей, регистрируемого детекторамив каждом сечении, определяют времяприхода селя к первому сечениюи ко второму 1 Откуда находят раз,ность времен л= 1, - ) и среднююскорость ч движения селя по формуле у = Ь/д 1, Причем отдельно определяют скорость для воды ч и дляминеральной фракции ч Расход селя К по каждой фракции отдельнонаходят из измеренных значений средних скоростей движения селя и значений полных масс селевых потоков всечениях И ь 2 ь ь гвИспользование предлагаемого способа регистрации селя обеспечивает по сравнению с существующими способами возможность непосредственного раздельного измерения мощности минеральной (грязе-каменной) и водной Фракций в движущемся селевом потоке; увеличе,ние надежности обнаружени селя, определения его расхола и ск рости движения, что значительипс,алкает689432 Формула изобретения 10 Составитель И, ШадскийТехред М,Петко Корректор Г, Назарова Редактор Н, Белявская Тираж 649 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Эаказ 10277/52 Рилиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная,4 эффективность прогноза движения селя и, следовательно, позволит принять своевременные меры по спасению человеческих жизней и материальных ценностей. 1. Способ регистрации селя путемизмерения геофизических полей, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что,сцелью определения структуры селя,измеряют нейтронную и иониэирующуюкомпоненты поля космического излучения, по ослаблению которых селевымпотоком определяют соответственномассу водной и минеральной фракцийселя,2, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью определения временных характеристик селя,детекторы космического излучения разносят вдоль по селеопасному руслу,регистрируют поток космического излучения каждым детектором раздельнои по изменению этой величины определяют момент прихода водной и минеральной фракций селя, а по раэ/ ности времен прихода этих фракцийселя к детекторам судят о скоростидвижения селя вдоль линии установкидетекторов,3, Способ по пп, 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюопределения динамических характеристик селя, детекторы устанавливаютпоперек селеопасного русла по периметру одного или нескольких сечений,регистрируют поток космического излучения раздельно каждым счетчиком ипо ослаблению этого потока селевымпотоком определяют полную массу водной и минеральной фракций селя, ихсреднюю скорость движения и расходыселевого потока по фракциям.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Димаксян А.М. Радиооповести-.тель селя, Гидрометеоиздат, Л.,1966, с, 83.2, Красюков В,А. Основные конструктивно-функциональные особенности датчиков систем оповещения оселевой опасности. Труды Каз. НИГМИ,сб. 2 Селевые потоки. Гидрометеоиздат, М., 1977, с. 64-66 (прототип),