Содержание статьи
Обладая значительно большей теплоемкостью (84 раза) и теплопроводностью (в 25 раз), чем воздух, вода с температурой ниже 15°С представляет серьезное испытание из-за опасности переохлаждения.
В воде без защитной одежды вся масса тепла теряется за счет молекулярной теплопроводности. При этом, если в воздушной среде теплопотери идут с площади, составляющей 75% поверхности тела, то в воде — со всех 100%. Резко уменьшается и скрытый период теплорегуляции для человека — в воде он не превышает 2-3 мин.
Критическая точка повышения теплопродукции в воде определяется при гораздо более высокой температуре среды: 34-35°С вместо 28-29°С на воздухе. Это значит, что даже при попадании в теплую воду в первые же минуты спелеолог имеет значительные теплопотери, с которыми компенсаторный теплорегуляционный механизм организма не может справиться в течение длительного времени.
При таких условиях, несмотря на усиление теплообразования и обмена веществ, которыми организм человека отвечает на охлаждение, температура тела начинает понижаться. Даже после прекращения охлаждения температура тела ещё некоторое время понижается как бы «по инерции», затем наступает повышение температуры на 0,5-1,5°С выше нормальной и только спустя 2-4 часа она окончательно стабилизируется.
На графике приведены данные о возможных сроках пребывания человека в воде, в зависимости от её температуры.
Быстрое развитие переохлаждения в холодной воде обуславливается тем, что она выступает ещё и как шоковый раздражитель. Потери тепла в такой воде происходят настолько интенсивно, что порождают специфический «холодовой шок», при котором пострадавший сразу же погружается на дно, не предпринимая никаких действий к своему спасению.
Развитию холодового шока (по Лартингу) способствуют:
- перегревание перед погружением в холодную воду;
- состояние озноба перед погружением;
- быстрое погружение в холодную воду (падение) без постепенной адаптации к ней;
- эмоциональные потрясения;
- переполненный желудок и кишечник.
Охлаждение организма в воде вызывает усиленное потребление кислорода и может привести к кислородному голоданию.
Спуски без гидрокостюма сухого типа в пещерах при температурах воды ниже 15°С запрещаются.
Время пребывания в гидрокостюме в воде определяется количеством и качеством белья. На графике приведены допустимые сроки пребывания в воде в гидрокостюмах разных типов. Для уменьшения теплопотерь применяют гидрофобное (не смачиваемое водой и потом) белье, утеплители из поропласта, шерстяное бельё плотной вязки. Для этих же целей резина заменяется прорезиненным капроновым полотном. Для защиты гидрокостюма от порезов о микрорельеф поверх него одевают защитный комбинезон из технического капрона, авизента и т.п.
Промышленность не выпускает гидрокостюмов для спелеологов, «Садко» и «Тягур» не совсем пригодны для исследования сложных пещер, поэтому спелеологи сами конструируют и изготовляют их. При проверке гидрокостюмов и комбинезонов рекомендуется руководствоваться ГОСТ 12.4.067-79 «Система стандартов безопасности труда. Метод определения теплосодержания человека в средствах индивидуальной защиты».
Прохождение обводненных пещер требует не только специальной личной защитной одежды, но и дополнительных мер по обогреву: каталитические бензиновые грелки, фольгированные полиэтиленовые накидки и т.п. Повышенные требования предъявляются и к средствам групповой защиты и снаряжению: аварийным комплектам, аптечке, связи и др. Создание комфортных условий в подземных лагерях и горячее высококалорийное питание очень важны. Рекомендуется не только прием витаминов и глюкозы, но и адаптогенных средств: элеутерококка, заманихи, аралии, левзеи, родиолы («золотого корня»), женьшеня.
Водные преграды
Вода — обычная преграда карстовых и некоторых искусственных пещер. Среди них выделяют:
- реки, озёра;
- каскады, водопады;
- русловые плотины;
- закрытые и открытые сифоны;
- подводные пещеры.
Особенностью подземных водных преград является то, что опасность утопления здесь сочетается с другими: падением, переохлаждением, переутомлением, порчей снаряжения, специфическими опасностями, связанными с работой акваланга и т.д.
Подземные реки и озера преодолевают вплавь и на надувных лодках. При резких движениях в лодке легко опрокинуться. В гидрокостюмах сухого типа при неправильном вхождении в воду существует опасность перевернуться вверх ногами. Гидрокостюмы и лодки легко проколоть, порвать об острые выступы.
При пользовании гидрокостюмами сухого типа спелеолог должен «обжиматься», постепенно погружаясь в воду. Для предохранения гидрокостюма поверх одевают защитный комбинезон. Для исследования подземных рек в горизонтальных обводненных пещерах можно применять многосекционные надувные лодки. В качестве плавсредств в каскадных шахтах удобно использовать герметичные транспортники с положительной плавучестью, для чего в них укладывают поролон.
Каскады, водопады. Слабые каскады воды встречаются во всех глубоких карстовых шахтах, пропастях. Водопады встречаются реже, но при высоте более двух метров они очень сложны, особенно при прохождении вверх.
Водопады и каскады по возможности стараются обходить, т.е. навешивать снаряжение так, чтобы не попадать в струю воды. При подъемах применяют раздвижные лестницы, шесты, крючьевую технику и кошки-якоря.
Русловые плотины (их ещё называют гурами или синтровыми мисами) располагаются в руслах подземных рек и могут достигать высоты до 7 м. Они перегораживают галереи, создавая озера. Зачастую плотины располагаются друг за другом, образуя ступенчатый профиль. Это серьезные преграды, требующие наличия специального снаряжения и навыков для их преодоления. Иногда в нижней части плотин делают отверстие и спускают воду, после чего преодолевают их с помощью шестов, лестниц и крючьевой техники.
Сифоны. Открытые и полуоткрытые сифоны преодолевают вплавь или вброд. Ограниченная видимость, теснота, незначительное пространство между поверхностью воды и потолком повышают опасность преодоления их Открытые и полуоткрытые сифоны при увеличении водотоков могут превращаться в закрытые.
Закрытые сифоны проныривают под водой, если они невелики, с задержкой дыхания, а в остальных случаях с использованием аквалангов. Здесь к прочим опасностям добавляются специфические опасности работы с аквалангом, а также потеря ориентировки из-за замутнения воды, возможность запутаться в страховочных и телефонных концах.
При проныривании с задержкой дыхания следует организовать надёжную сигнализацию или связь и страховку. Работать в сифонах могут только спелеологи, прошедшие специальную подготовку, а при использовании аквалангов — спелеологи, имеющие подготовку пловцов-подводников.
Подводные пещеры. Исследуются с помощью аквалангов. Техника и тактика их прохождения разработаны подводниками-аквалангистами. Она очень специфична, требует специальных знаний, навыков и опыта, и в данной работе не рассматривается.
Паводки
Паводок — внезапный подъем уровня воды в подземных потоках из-за ливневых осадков или интенсивного таяния снега на поверхности. В некоторых естественных шахтах паводок сечения не могут пропустить всю воду, и она скапливается в полостях перед ними, иногда достигая огромной высоты. В пещере Скельской в Крыму найдены следы оставленные паводком на высоте 45 м, а в пещере Келасурской на Кавказе — на высоте 70 м. Вслед за сильными бурями или длительными дождями подземные потоки разливаются иногда по обычно сухим туннелям. Как следствие этого, образуются источники, действующие два-три раза в год, а то и один раз на памяти местных жителей.
Паводок — грозная опасность. В большинстве пещер период подъема паводковой воды равен нескольким часам. Особенно подвержены действию паводковых вод пещеры с входами в тальвегах, а также в руслах периодических водотоков.
В пещерах спелеологам случалось быть застигнутыми паводком и, выбрав подходящее не затапливаемое водой место, пережидать там до спада воды, порой по несколько суток.
Правильный выбор мест подземных лагерей, контроль максимальных уровней воды по следам паводков, оставляемых на стенах, наличие неприкосновенного запаса продовольствия, топлива и освещения, надежной связи с поверхностью обеспечивают безопасность. Перед началом спусков в пещеры следует брать прогнозы погоды на ближайшей гидрометеостанции или в КСС, а в ходе работы следить за изменениями погоды и вовремя реагировать на метеосводки передаваемые по радио или получаемые из КСС.
Гидрологические феномены. Известны пещеры с периодически изменяющимся уровнем воды независимо от погодных условий на поверхности. Уровень воды меняется в них из-за гидрологических особенностей полостей, заполненных водой. При исследовании таких пещер следует учитывать возможность внезапного наводнения.
Таким гидрологическим феноменом является пещера Фонтесторб во Франции. На дне её периодически появляется вода, за 36 мин. и 36 сек. заполняет пещеру, достигая своего наивысшего уровня, в течение 4 мин вода переливается через естественный барьер, затем уровень воды падает, пещера становится сухой. Через 32 мин 6 сек. вода начинает снова заполнять пещеру. Эта ритмичность не изменялась на протяжении уже двух столетий. Известны ритмичные карстовые источники, вытекающие из неисследованных пока полостей в горах Каратау.
При первопрохождениях пещер следует предварительно собрать у местных жителей и из литературы сведения о гидрорежиме источников. В пещере надо обращать внимание на следы уровней воды.
