भूमिपात

भूमिपात : माती, डबर व खडक यांची राशी गुरुत्वामुळे तीव्र उतारावर अथवा उतारावरून लक्षात येईल इतक्या प्रमाणात खाली पडण्याची, घसरण्याची अथवा वाहत जाण्याची क्रिया. ही राशी काही धन मीटरांपासून १ अब्ज धन मीटरांपर्यंत मोठी असू शकते तसेच तिची खाली येण्याची गती दिवसाला थोड्या सेंटिमीटरांपासून सेकंदाला १०० मीटरांपेक्षाही जास्त असू शकते व अशी राशी काही सेंटिमीटरांपासून काही किलोमीटर अंतरापर्यंत खाली येणे शक्य असते.

अतिशय मोठे भूमिपात बहुधा भूकंपाच्या धक्क्याने वा मोठ्या पावसाने डोंगराळ भागात घडून येतात. सापेक्षतः अलीकडील कालखंडांत निर्माण झालेल्या उतारांवर (उदा., हिमालयात) भूमिपातांचे प्रमाण अधिक असल्याचे आढळते. समुद्रांमध्येही भूमिपीत होतात.

प्रकार : भूमिपातांच्या प्रक्रिया गुंतागुंतीच्या असून त्यांच्याविषयी थोडीच माहिती मिळालेली आहे, त्यामुळे भूमिपातांचे वर्गीकरण करण्यात अडचणी आहेत. भूमिपातांच्या कारणांनुसार त्यांचे वर्गीकरण करण्यात येते. तथापि अमेरिकेच्या हमरस्ते संशोधन मंडळाने केलेले वर्गीकरण भूमिपाताच्या हालचालींवर आधारलेले असून ते बऱ्याच ठिकाणी वापरले जाते. त्यानुसार भूमिपातांचे भू-कोसळ, भू-सर्पण आणि भू-प्रवहण असे मुख्य प्रकार पाडले असून त्यांचे उपप्रकारही केले आहेत.

भू-कोसळ : खडक व माती यांची राशी हवेतून मुक्तपणे पडण्याच्या क्रियेला भू-कोसळ म्हणतात. नदी, समुद्रातील लाटा वगैरेंमुळे डोंगराच्या काही कड्यांच्या तळाची झीज होऊन हे कडे अधांतरी लोंबकळत राहिलेले दिसतात. बहुधा असे कडे पडून भू-कोसळ होते. समशीतोष्ण वा शीत प्रदेशांमध्ये अशा कड्यांच्या वरील भागात कड्याला समांतर भेगा असल्यास त्या भेगांत पाणी साचते व गोठते. पाण्याच्या असंगत प्रसरणामुळे बर्फाचे आकारमान पाण्यापेक्षा जास्त होते. त्यामुळे भेगांमध्ये पाचरी ठोकल्यासारखा दाब निर्माण होऊन भेगा रूंद होतात. कधीकधी भेगांत आलेल्या झुडपांच्या मुळांच्या वाढीनेही भेगा रूंदावतात. यामुळे कधीकधी कड्याच्या उंच, पातळ दरडी सुटून खाली कोसळतात. डोंगर उंच असल्यास पडण्याऱ्या लाद्यांना प्रवेग (काळानुसार वाढता वेग) प्राप्त होऊन त्यांची विध्वंस करण्याची क्षमता वाढते

भू-सर्पण : खडकांची राशी कधीकधी एखाद्या आरामखुर्चीसारख्या अंतर्गोल अथवा सपाट पृष्ठावरून घसरते, या क्रियेला ‘भू-सर्पण’ म्हणतात. घसरणाऱ्या राशीचे आकारमान, वेग, कापलेले अंतर व तिचे अंतर्गत बळ यांवर तिच्यात होणारे अंतर्गत विरूपण (आकार व व्याप्ती यांतील फेरबदल) अवलंबून असते.

राशीच्या एकूण आकारमानाच्या मानाने थोडेच विरूपण आणि अतिशय मंदपणे थोडीच हालचाल झालेली असते, तेव्हा अशा भूमिपाताला ‘मंद भू-सर्पण’ म्हणतात. यामध्ये ज्यावरून राशी घसरते ते पृष्ठ अंतर्गोल असते. ही क्रिया सामान्यपणे खडकांपेक्षा मातीमध्ये (उदा., मृत्तिका, मृत्तिकाश्म वगैरेंसारख्या समांगी व सैलसर खडकांत) अधिक आढळते. खडकांत होणाऱ्या अशाच क्रियेला ‘भू-विसर्पण’ म्हणतात. मात्र भू-विसर्णणामध्ये ज्यावरून खडक घसरतात, ते पृष्ठ सपाट असते. सर्वसाधारणपणे हे पृष्ठ म्हणजे आधीचे तडे, संधी, थर वा विभंग यांचे प्रतल असते.

भू-सर्पणाच्या हालचालींत जेव्हा मोठ्या प्रमाणावर विरूपण होते तेव्हा त्याला ‘खडकसर्पण’ (मृदासर्पण वा डबरसर्पण) म्हणतात. यामध्ये १० हजार ते १ अब्ज घ.मी. राशी अतिशय वेगाने सापेक्षतः  दूर अंतरावर नेली जाते. जगातील बहुतेक सर्वांत विध्वंसक भूमिपातांची सुरुवात खडकसर्पणाने झालेली आढळते.

भू-प्रवहण : शेल, वातावरणक्रियांचा परिणाम झालेले खडक आणि मृदा यांच्या सापेक्षत: दुर्बल (भुसभुशीत) व ओलसर राशी प्रवाहाप्रमाणे घसरू शकतात. या क्रियेला ‘भू-प्रवहण’ म्हणतात. काहींत पाणी अतिशय थोडे असते मात्र त्यांची हालचाल व आकार दाट द्रवाच्या प्रवाहाप्रमाणे असतात (उदा., भूमिरूपानुसार यांचा आकार ठरतो). पाण्याचे प्रमाण जास्त असले, तर ‘मृद्प्रवाह’ वा ‘पंकप्रवाह’ निर्माण होतात व तीव्र उतारावर वादळी पावसात ‘डबरप्रवाह’ निर्माण होऊ शकतात.

मिश्र : भूमिपाताच्या एकाच घटनेत वरील अनेक प्रकार एकाच वेळी आढळू शकतात. उंच पर्वतावरून अतिशय मोठ्या राशीचा भूमिपात होतो, तेव्हा काही वेळा राशी अल्पकाळ हवेतून मुक्तपणे पडून भू-कोसळ व नंतर मुख्यत्वे भू-सर्पण होते. पुष्कळ वेळा मोठ्या राशीचे तुकडे होऊन ते हिमबर्फ व चिखल यांत मिसळले जाऊन प्रवाहरुपात दूरवर नेले जातात.

कारणे : तीव्र उताराच्या भागात भूमिपात अधिक होतात. जेथे अपार्य (पाणी अडविणाऱ्या) खडकावर पार्य खडक किंवा मृत्तिकेसारख्या दुर्बल खडकांवर पार्य, कठीण खडक असून हे खडक समुद्र, दरी यांसारख्या खोलगट भागाकडे कललेले असतात अशा प्रदेशांत विशेषेकरून भूमिपात होतात.

भरपूर पाऊस, भूकंप, भूमिपातास अनुकूल अशी खडकांची रचना, भूमिजलाची स्थिती, उतारावरील वनस्पतींचा नाश, हिमबर्फ वितळणे, उताराच्या तळाशी निसर्गतः वा कृत्रिमपणे खोदकाम होणे या गोष्टी भूमिपातास कारणीभूत होतात. कधीकधी अवजड वाहनांमुळे वा स्फोटांमुळे निर्माण होणाऱ्या होणाऱ्या कंपनांमुळे, तर क्वचित उताराचा कोन बदलूनही भूमिपातास चालना मिळते.

भरपूर पाऊस पडल्याने किंवा हिमबर्फ वितळल्याने अधिक पाणी जमिनीत मुरते. खालील मृत्तिकेत पाणी धरून ठेवले जाऊन ती वंगणासारखे कार्य करते. अशा मृत्तिकेच्या पाणी थरावरील खडक भंगलेले असल्यास ते मृत्तिकेवरून खाली घसरू लागतात. शिवाय मुरलेल्या पाण्यामुळे थराचे वजन व दाब वाढतात माती सैल होते, तिच्यातील समाकर्षण (एकमेकांना घट्ट धरून ठेवण्याची कणांची क्षमता) घटते आणि पोकळ्यांमध्ये पाणी साचल्याने व भूमिजलाच्या (जमिनीतील पाण्याच्या) उद्धरण शक्तीमुळे अंतर्गत घर्षण कमी होते. तसेच नैसर्गिक झीज किंवा मानवाने केलेले खोदकाम यांमुळे उताराला आधार देणारा त्याच्या तळाचा भाग निघून जातो. या सर्व गोष्टींमुळे उताराचे स्थैर्य कमी होऊन भूमिपाताला अनुकूल स्थिती निर्माण होते. उतारावरील झाडी व गवत काढल्यानेही भूमिपातास चालना मिळू शकते कारण वनस्पतींची मुळे माती घट्ट धरून ठेवतात व ती खालील पाणीही शोषून घेत असतात. झाडी तोडल्याने या दोन्ही गोष्टींत खंड पडून उताराचे स्थैर्य कमी होते आणि धूप होण्याची गती वाढून ती भूमिपातास पोषक ठरते.

परिणाम : एकूण पृथ्वीचा आणि भूमिरूपांचा विचार केल्यास भूमिपात क्षुल्लक होत. भूमिपात झालेल्या भागाचे भूमिरूप वैशिष्ट्यपूर्ण असते. त्या ठिकाणी बहुधा एक अरूंद, खोलगट असा व्रण मागे राहतो व उताराच्या पायथ्याशी डबराची वैशिष्ट्यपूर्ण मांडणी झालेली आढळते. कधी कधी भूमिपात झालेल्या बाजूंवरचे सैलसर द्रव्य निघून गेल्याने त्या उघड्या पडतात.

भूमिपाताचे प्रत्यक्ष दुष्परिणाम म्हणजे प्राण व वित्तहानी होत. प्रकल्पांच्या उभारणीत (उदा., धरणे, बोगदे) अडथळे येतात. सुपीक जमीन व वने नष्ट होतात. लोहमार्ग व हमरस्ते उद्‌ध्वस्त होऊन त्यांची देखभाल करणे कठीण जाते (उदा., काश्मीरातील हमरस्ते) व काही वेळा असे रस्ते सोडूनही द्यावे लागतात. भूमिपाताचे काही अप्रत्यक्ष दुष्परिणामही होतात. भूमिपाताने नदी तुंबून बनलेले अल्पकालीन सरोवर फुटून आलेल्या पुराने त्याखालच्या प्रदेशात हानी होते (उदा., १८९३ साली गंगेच्या दरीच्या ३.२ किमी. भागात भूमिपाताने डबर साचून सरोवर बनले होते व ते फुटून मोठा पूर आला होता). मोठ्या व वेगवान भू-प्रवहणामुळे मोठे खडक, विविध प्रकारची बांधकामे, झाडे वगैरे वेढली जाऊन काही किलोमीटर अंतरापर्यंत खाली ओढून नेली जातात तर मंद प्रवहणाने झाडे वाकतात. किनाऱ्यानजीकच्या भूमिपाताने समुद्राची पातळी तात्पुरती उंचावते व किनारी भागात पाणी घुसून नुकसान होते. समुद्रातील भूमिपातांनी त्सुनामी लाटा निर्माण होऊन नुकसान होते.

भूमिपात व अभियांत्रिकी : खाणकाम करताना (उदा., उघड्या खाणीतील) तसेच रस्ते, लोहमार्ग, धरणे इ. बांधताना डोंगराळ भागात व इतरत्र होणारे खोदकाम यांच्यामुळे अनेकदा भूमिपात घडून आले आहेत व यांपैकी काही विध्वंसकही ठरले आहेत. अशा खोदकामांमुळे उंच व तीव्र उतार निर्माण होतात व पुष्कळदा ते अस्थिरतेच्या जवळपास पोहोचलेले असतात. खडकांतील दुबळे संधी, विभंग यांच्यासारखे स्थानिक घटक किंवा आतील पाण्याच्या दाबात झालेली वाढ व भूकंपाचे धक्के यांसारखे तत्कालीन घटक यांच्यामुळे असे उतार ढासळण्यास सुरुवात होते. उदा., स्विस आल्प्स भागात उंच डोंगराच्या पायथ्याशी पाटीच्या दगडाचे खाणकाम चालू होते. त्यामुळे १८८१ साली सप्टेंबरमध्ये भूमिपात (१ कोटी घ.मी. खडक) होऊन एल्म गावाचा काही भाग व ८३ घरे नष्ट झाली तसेच ११५ लोक मरण पावले.

धरणाच्या जलाशयात पाणी साठविण्यास सुरूवात केल्याने अस्थिरतेलगत असणारे उतार किंवा पूर्वीच्या भूमिपाताचे खालील भाग पाण्यात बुडू शकतात. पाण्याने मृत्तिका मऊ होते उताराचा सर्वांत खालील भाग पाण्याच्या उद्धरणशक्तीने वर उचलला जातो. यामुळे हा भाग जलाशयाकडे सहजपणे ढकलला जाणे शक्य होते.उदा., उ. इटलीतील व्हेकोंट धरणात १९६३ साली पाणी प्रथमच साठविले, तेव्हा भूमिपाताला चालना मिळून २४ कोटी घ. मी. गाळाचे खडक या जलाशयात पडले आणि त्यांमुळे धरणाच्या भिंतीवरून पाणी वाहू लागले व त्यामुळे आलेल्या पुराने २,६०० लोक मरण पावले.

प्रतिबंधक उपाय : मृदा व खडक यांच्याविषयीच्या अभियांत्रिकीय संशोधनामध्ये प्रगती झाल्यामुळे माती व खडकांच्या लहान व मध्यम आकारमानांच्या उतारांचे स्थैर्य वाढविता येणे शक्य झाले आहे. उताराच्या स्थैर्याचे अध्ययन करण्यासाठी त्यातील निरनिराळ्या खोलीवरील न हाललेल्या मातीचे नमुने घेऊन त्यांचे समाकर्षण व घर्षणरोध हे गुणधर्म तपासतात. अशा प्रकारे उताराचे स्थैर्य टिकविण्याचे तंत्र विकसित करण्यात आले आहे. त्यामुळे भूमिपातास प्रतिबंध करण्यात थोडे यश मिळाले आहे. शिवाय स्थैर्य संपत आलेले उतार पुष्कळदा भूवैज्ञानिक अभियंत्यांना ओळखता येतात त्यामुळे अशा भागातील अभियांत्रिकीय कामे एक तर टाळता येतात किंवा योग्य ते प्रतिबंधक उपाय योजण्यातय येतात.

उताराचा कोन कमी करणे, उतारावरून वाहणारे पाणी आत मुरू नये म्हणून किंवा आतील पाणी निघून जावे म्हणून चर, बोगदे वगैरेंच्या साहाय्याने त्याला वाट करून देणे, स्थैर्य टिकवून ठेवणारी बांधकामे करणे, उतार दाबणे व गाराभराई करणे या उपायांनी उताराचे स्थैर्य वाढविता येते. कधी कधी गवत, झुडपे वगैरे लावूनही हे साधता येते. यासाठी भारतात उतारावर प्रथम बारदान अंथरून

त्यावर गवत लावतात. पाण्याचे प्रमाण कमी करण्यासाठी तात्पुरते उपाय म्हणून कधी कधी उतारातील बोगद्यांतून गरम हवा सोडतात किंवा प्रशीतक द्रव्य आत पाठवून पाणी गोठवितात.

भूमिपातांची उदाहरणे : जगातील मोठे व विध्वंसक भूमिपात हे मुख्यत्वे भू-सर्पण प्रकारचे असून ते विशेषतः हिमालय, आल्प्स, कार्पेथियन, अँडीज व रॉकी पर्वतांच्या भागांत होतात.

भूकंपामुळे १८४० साली नंगा पर्वताचा कडा कोसळून सिंधू नदीत पडल्याने ६५ किमी. लांब व ३५० मी. पर्यंत खोलीचे सरोवर बनले होते. ते फुटून फक्त दोन दिवसांत सर्व पाणी वाहून गेले. त्यामुळे आलेल्या पुराने पुढील १०० किमी. पर्यंतच्या भागात पुष्कळ प्राणहानी व वित्तहानी झाली. १८९९ साली चक्री वादळामुळे दार्जिलिंग भागात खूप पाऊस पडला. त्यामुळे दार्जिलिंगच्या पूर्व भागात भूमिपात होऊन घरे पडली, रस्ते तुटले व विकासाची कामे तात्पुरती थांबवावी लागली. १८९३ साली भूमिपात होऊन अलकनंदा नदीत ४.८ किमी. लांब, १.६ किमी. रूंद व १५० मी. खोल गोहना सरोवर बनले होते, तर १८९२ मध्ये याच्या सु. १३ किमी. वर असलेल्या भागात गुड्यार ताल (सरोवर) बनले होते. नैनिताल भागातील खुप्रा ताल व इतर छोटी सरोवर अशीच बनली होती. हिमालयाच्या कारगील, गिलगिट भागांत १९८३ च्या मार्च महिन्यात अनेक वेळा भूमिपात होऊन शंभरापेक्षा जास्त माणसे मरण पावली.

कॅनडाच्या द. अँल्बर्टा भागात १९०३ साली भूमिपात झाला. त्यात ३ कोटी घ. मी. चुनखडक घसरून इतक्या वेगाने खाली आला की, तो दरीच्या दुसऱ्या कडेपर्यंत गेला व तेथे तो दरीच्या पातळीच्यावर ६ मी. जाऊन स्थिरावला. यामुळे फ्रँक गावाचा दक्षिण भाग नष्ट होऊन ७० लोक मृत्यू पावले. १९११ साली पामीर पर्वतात झालेल्या भूमिपातात सु. ४.६ अब्ज घ. मी. खडक पडले होते तर १९२० साली चीनच्या गान्सू प्रांतात भूकंपामुळे झालेल्या भूमिपातामध्ये १ लाख लोक मेले होते. मार्च १९८३ मध्ये याच प्रांतात भूमिपाताने २७० लोक मेले. उ. अमेरिकेतील सर्वांत मोठा भूमिपात वायोमिंग (अ. सं. सं.) राज्यात १९२५ साली झाला. जोरदार पाऊस आणि भूकंपाचे धक्के यांमुळे या भूमिपातात सु. ४ कोटी टन वालुकाश्म घसरून आला होता. १९६२ व १९७० साली द. पेरूमध्ये झालेल्या भूमिपातांमध्ये प्रचंड नुकसान झाले होते. दोन्ही वेळा वास्कारान पर्वतशिखराचे कडे सुटून ते सु. १६ किमी. पर्यंत घसरत गेले. १९६२ साली १ कोटी घ. मी. खडक ताशी ६० किमी. वेगाने खाली आले. त्यामुळे रानराहिरिया हे गाव त्याखाली गाडले जाऊन ४ हजार लोक मेले. १९७० साली भूकंपाच्या धक्क्याने सु. १० कोटी घ.मी. खडक ताशी सु. १७० किमी. वेगाने खाली आले. परिणामी युंगे या गावावर चिखल व खडक यांचा सु. १० मी. जाडीचा थर पसरला आणि १८ हजार लोक मृत्युमुखी पडले.

संदर्भः

1. Popov, I, V. Kotlov, F. V. Eds. The Stability of Slopes, New York, 1963. 

2. Zaruba, Q, Menci, V. Landslides and Their Control (Eng. trans.), 1969.

ठाकूर, अ. ना.

“