Kustīgās smiltis (putojošās smiltis): definīcija, cēloņi un izkļūšana
Uzzini, kas ir kustīgās (putojošās) smiltis, to cēloņus un drošas izkļūšanas paņēmienus — praktiski padomi, lai izvairītos no bīstamām situācijām.
Putojošās smiltis ir ūdens un smilšu vai dūņu maisījums. Šāds maisījums bieži uzrāda tiksotropiskas vai shear‑thinning īpašības: tas šķiet ciets vai kompaktāks, bet, pieliekot spiedienu vai berzi, tas daļēji sašķidrinās un sāk uzvesties kā šķidrums). Ja cilvēks vai dzīvnieks strauji liek kāju vai iegulstas un pārvietojas ātri, kāja var iegrimt dziļāk un kļūt grūti izvelkama — galvenais risks nav tūlītēja pilnīga noslīkšana smiltīs, bet gan iesprostojums, izsmelšana un, pie piekrastes vai purva, iespējamā applūšana ar augošu ūdens līmeni.
Putojošās smiltis veidojas, ja zemes vai virszemes ūdens cirkulācija samazina daļiņu berzi un atbalstu smilšu vai māla daļiņām. Ūdens var koncentrēties konkrētā vietā, kur ir smalkas smilšu frakcijas un citu materiālu, piemēram, māla, maisījums. Ūdens lēni plūst augšup un lejup pa smilšu kolonnu — konvekcijas, filtrācijas vai vibrācijas rezultātā — un smiltis kopumā var sabrukt vai zaudēt stablitāti. Šāda ūdens iesūknēšana «eļļo» smilšu daļiņas, samazina to kontaktu un spēj novest pie tā, ka daļiņas vairs nespēj noturēt ievērojamu slodzi: tās pārvietojas ar ļoti mazu berzi un substrāts uzvedas vairāk kā šķidrums. Tā kā šķidrums var atrasties tieši zem cietā smilšu slāņa, virsēja kārta var izskatīties stabila — tajā var turēties lapas vai nelieli gruži — un tāpēc vietu, kur smiltis ir «putojošas», reizēm ir grūti pamanīt.
Kur un kā tās veidojas
Putojošās smiltis biežāk sastopamas:
- upju, ezeru vai grāvju krastos un plūdmaiņu zonās (estuāros);
- ap pazemēm avotiem vai slāpju vietām, kur ūdens uzsūcas vai izplūst cauri gruntij;
- purvos, mitrājās un plūstošās dūņu zonās;
- vietās, kur notiek šķembu vai smalku daļiņu atšķaidīšana ar ūdeni — arī seismiskās liquefaction (zemes šķidrumaizēšana) gadījumos.
Fizika īsi
Putojošās smiltis parasti ir ne‑Ņūtoniska suspensija: tās blīvums bieži ir lielāks par cilvēka ķermeņa blīvumu, tāpēc pilnīga «nosūknēšana» cilvēka zem substrāta visbiežāk nav iespējama, tomēr iegrimšana līdz gūžām vai krūtīm un turpmāka iestrēgšana ir reāls risks. Turklāt kustīgās smiltis var izturēt nelielus priekšmetus un šķietami izskatīties cietas — tāpēc cilvēks var neuztvert bīstamību laicīgi.
Kā rīkoties, ja iekrītat putojošās smiltīs
- Nekāp panikā. Straujas, spēcīgas kustības tikai palielina iegrimi un rada lielāku sūkšanas efektu.
- Atver ķermeņa laukumu: mēģini pagriezties un gulēt uz muguras, veicinot peldētspēju — tā slodze sadalās pa lielāku laukumu un ir vieglāk izkļūt.
- Rīkojies lēnām: lēnām kustinot kājas un kārtīgi sāniski vilkot tās uz āru, samazina suspensijas pretestību (viskozitāti) un ļauj pamazām izkļūt.
- Izmanto palīgierīces: ja pie rokas ir nūja, dēlis vai virve, izmet to blakus — tas palielinās kontaktvirsmu un palīdz izvilkt sevi vai tavu glābēju.
- Nevajag mēģināt strauji izrāvienu: tas parasti neizdodas un var izraisīt dziļāku iegrimšanu.
- Sazinies pēc palīdzības: izsauc glābējus vai pieprasiet palīdzību no cilvēkiem krastā; skaidri norādi savu atrašanās vietu.
Kā nepieļaut nelaimi
- izvairies no neiepazīstinātām upju vai pludmales vietām, kur varētu būt mīksts gruntis;
- ja ej kopā ar citiem, informē par potenciālajiem riskiem un neaiziet pārāk tālu no grupas;
- pārvietojoties pa mitrām zonām, izmanto garu koku zaru vai spieķi, lai izpētītu grunti priekšā;
- piekrastes un purvu zonās nepārvietojies viena nakts laikā, kad redzamība un orientācija ir sliktāka.
Papildus piezīmes
Lielākoties putojošās smiltis nav tik bīstamas, lai «nosūktu» cilvēku pilnībā zem zemes — tomēr iesprostojums var izraisīt ilgstošu izsīkumu, hipotermiju, un, pie plūdmaiņām vai applūšanas, arī noslīkšanu. Glābšanas operācijas ir jūtīgas: glābējiem jādarbojas mierīgi un jāizplata svars uz lielāku laukumu (piemēram, ar dēļiem vai virvēm), lai nevienu citu neapdraudētu.
Ja interesē padziļināta informācija par mehānismiem, procesu terminu precizējumu (piem., atšķirība starp tiksotropiju, shear‑thinning un seismisko liquefaction) vai reāliem izdzīvošanas stāstiem, es varu papildināt rakstu ar izsmeļošāku tehnisku sadaļu vai atsaucēm.
Putojošās smiltis un brīdinājuma zīme grants ieguves vietā.
Brīdinājuma zīme par kustīgajām smiltīm Dānijā
Īpašības
Grīstošās smiltis ir ne-nitonisks šķidrums: netraucētas tās bieži vien šķiet cietas ("gela" forma), bet nelielas (mazāk nekā 1%) izmaiņas spriegumā uz grīstošajām smiltīm izraisa to pārvēršanos šķidrā veidā ("sol" forma). Tās viskozitāte pēkšņi samazinās. Cilvēks zem sava svara iegrimst solā (sašķidrinātās smiltīs).
Kāds, kas tajā iekāpj, sāk nogrimt. Apkārt cilvēkam veidojas blīvi smilšu un nogulšņu apgabali, kas satver cilvēku. Šķiet, ka kustīgo smilšu viskozitāte pēkšņi palielinās. Tagad tā ir želeja. Lai pārvietotos kustīgajās smiltīs, cilvēkam vai priekšmetam ir jāizdara pietiekams spiediens uz sablīvētajām smiltīm, lai tajās atkal ieplūstu pietiekami daudz ūdens, kas tās sašķidrinātu. Lai to izdarītu, ir nepieciešami diezgan lieli spēki: lai izceltu kāju no dīgstošajām smiltīm ar ātrumu viens centimetrs sekundē, būtu nepieciešams tikpat liels spēks, "kāds nepieciešams, lai paceltu vidēja izmēra automašīnu".
Parasti tika uzskatīts, ka kvēlo smilšu uzvedība ir saistīta tikai ar piesātinātu vai pārsātinātu granulu suspensiju ūdenī. Pazemes ūdens avotu radītais spiediens atdalīja un suspendēja granulu daļiņas, samazinot berzi starp tām. Taču 2005. gadā tika pierādīts, ka liela nozīme ir sāls klātbūtnei. Sāls klātbūtne maina koloidālo kvēlo smilšu stabilitāti. Tā palielina augstas viskozitātes nogulšņu apgabalus, kas ir atbildīgi par kvikšķu smilšu "aizturēšanas" spēju. Vēl viens atklājums bija tāds, ka cilvēku nevar pilnībā ievilkt sālsūdens dīgstošajās smiltīs.
Izplatība
Putojošās smiltis var atrast iekšzemē (upju krastos, pie ezeriem vai purvos) vai piekrastes tuvumā.
Viens no reģioniem, kas ir bēdīgi slavens ar savām plūstošajām smiltīm, ir Morekembas līcis Jorkšīrā. Tā kā līcis ir ļoti plats un sekls, cilvēks, kas ir iesprostots kustīgajās smiltīs, ir pakļauts briesmām, ko var radīt strauji atgriežošies paisums.
Morecambe Bay smiltis
Jautājumi un atbildes
Jautājums: Kas ir dīgstošās smiltis?
A: Krītošās smiltis ir ūdens un smilšu vai dūņu maisījums, kam piemīt tiksotropija.
J: Kas notiek, ja uz dīgstošajām smiltīm tiek izdarīts spiediens?
A: Ja uz dīgstošajām smiltīm iedarbojas spiediens, tās sašķidrinās un uzvedas kā šķidrums.
J: Vai kustīgajās smiltīs var noslīkt cilvēki?
A.: Nē, cilvēki vai dzīvnieki nekļūst slīkstošās smiltīs, jo šķidruma blīvums ir lielāks.
J: Kā cilvēks var izkļūt no dīgstošajām smiltīm?
A: Cilvēks var izkļūt no degošām smiltīm, lēnām kustinot kājas, lai samazinātu šķidruma viskozitāti, un pagriežot ķermeni, lai peldētu uz muguras (guļus).
J: Kāpēc ir grūti atšķirt degošās smiltis no apkārtējās vides?
A: Ir grūti atšķirt dīgstošās smiltis no apkārtējās vides, jo smiltis virs tām nešķiet kustīgas un uz tām var būt lapas un nelieli gruži.
J: Kā ūdens cirkulācija pazemē veicina virstošo smilšu veidošanos?
A: Ūdens cirkulācija pazemē koncentrējas apgabalā, kurā ir smalku smilšu un citu materiālu maisījums. Ūdens pārvietojas augšup un lejup, kas smērē smilšu daļiņas un padara tās nespēj noturēt ievērojamu svaru, sasprindzinātas tās uzvedas kā šķidrums.
J: Kāda ir īstā problēma, kas saistīta ar kustīgajām smiltīm?
A: Īstā problēma ir tā, ka no virstošajām smiltīm ir grūti izkļūt.
Meklēt