ИСТИНА

Прорывы ледниковых озер – одно из наиболее разрушительных стихийных бедствий в высокогорье. В условиях стремительно меняющегося климата ускоряются темпы таяния ледников Кавказа, из-за чего формируется множество новых ледниковых озер (Докукин и др., 2014). Поэтому необходимо совершенствование имеющихся методик прогнозирования опасных природных процессов. Важно максимально точно оценить границы опасных зон и количественные характеристики селей, в чем может помочь математическое моделирование. В качестве объекта исследований было выбрано хорошо изученное з. Башкара, последний крупный прорыв которого произошёл 1 сентября 2017 г., когда после интенсивных ливней разрушился моренный вал, удерживающий озеро. Водокаменный гляциальный селевой поток объемом около 1 млн. м³ (Черноморец и др., 2018), вызванный разрушением плотины, нанёс серьезные повреждения в долинах р. Адыл-су и Баксан. Цель исследования – оценить динамику и зону затопления прорывного селя при прорыве оз. Башкара 2017 г. при помощи численного моделирования в программе r.avaflow. Для этого был проанализированы причины прорыва, объем вовлеченного материала, и на основе фактических сведений о прорыве была проведена калибровка модели r.avaflow, а затем запущены два сценария: моделирование только водной составляющей потока (1) и моделирование водокаменного селевого потока с учетом жидкой и твердой (представленной грубообломочным материалом) фаз (2). R.avaflow это инструмент, который позволяет осуществлять моделирование ряда русловых и склоновых процессов и включает в себя две различные модели: модель смеси (модель Voellmy) (Fischer et al., 2012) и многофазную модель (Pudasaini et al., 2019). Способность учитывать свойства сразу трех фаз как нельзя лучше подходит для моделирования несвязных водокаменных селей, что является неоспоримым преимуществом перед иными моделями, которые в силу своей математической основы актуальны больше для паводков (FLO-2D) или связных селевых потоков (RAMMS Debrisflow). Открытый исходный код также выгодно отличает модель от аналогов. В результате моделирования конфигурация зоны селевой опасности, значения глубины, скорости течения (в среднем 6 м/c), и соответственно, времени добегания потока до разных контрольных точек хорошо коррелируют с данными предыдущих модельных оценок (Petrakov et al, 2012; Кидяева и др., 2018; Kornilova et al, 2022) и фактическими сведениями о прорыве. За счет вовлечения твердого материала и снижения вязкости потока рассчитанные значения скорости течения и глубин несколько возросли относительно предыдущих оценок. Также в данной работе впервые было рассчитано давление и кинетическая энергия потока для различных участков русла, и оценена величина эрозии и аккумуляции материала, изменение рельефа после прохождения прорывного паводка. Результаты моделирования практически повторяют границы исторических отложений и хорошо соотносятся с фактическими данными. Можно заключить что опробованная модель, r.avaflow, может быть применима в условиях Приэльбрусья для оценки динамики и зон поражения водокаменных селевых потоков прорывного генезиса. Поэтому в будущем освоение модели, прежде не используемой на территории России, продолжится.