Характеристика небезпечних геологічних процесів і явищ
Землетруси
Землетруси — це підземні поштовхи і коливання земної поверхні, викликані процесами усередині землі. Вони можуть бути викликані зближенням чи розходженням окремих плит земної кори або вертикальними рухами певних її блоків. Накопичуючись протягом більш-менш тривалого часу, напруження зрештою розряджаються шляхом стрімких і миттєвих переміщень ділянок земної кори.
На земній кулі щорічно реєструється більше ста тисяч підземних поштовхів, з яких близько ста — з певним ступенем руйнування. Фахівці оцінюють середні річні збитки від землетрусів близько 70 млрд. дол. США.
Основні показники, які дають уявлення про силу і характер землетрусу — магнітуда: інтенсивність енергії на поверхні землі і глибині вогнища.
Магнітуда (у перекладі з латині «величина») — умовна величина, що характеризує загальну енергію пружних коливань, викликаних землетрусом або вибухом, дозволяє порівнювати джерела коливань за їх енергією. За шкалою інтенсивності (шкалою Ріхтера) сила землетрусу припускається пропорційною логарифму амплітуди зсуву ґрунту на епіцентральній відстані 100 км. Інтенсивність найсильнішого землетрусу визначається величиною 9,5 бала. Він відбувся в Чілі в 1960 році.
В останні роки в ряді європейських країн використовується 12-бальна міжнародна шкала MSK — 64, у якій сила землетрусу визначається за наслідками впливу на людей, будинки, споруди, поверхневі шари землі тощо.
Співвідношення між магнітудою землетрусу за шкалою Ріхтера і його силою в епіцентрі за 12-бальною шкалою залежить від глибини вогнища.
Глибина вогнищ у різних сейсмогенних районах коливається від 0 до 700 км; а в більшості випадків знаходиться в межах від 20 до 30 км.
При значній глибині і достатній енергії коливання можуть поширюватися на величезні площі (до 10 тис. км ), але навіть в епіцентрі не досягають великої сили (епіцентр — проекція центральної точки вогнища землетрусу (гіпоцентру) на земну по-верхню). При дрібному і особливо поверхневому вогнищі навіть незначної енергії в епіцентрі може спостерігатися руйнівний ефект, але вже в декількох кілометрах від нього сила поштовхів слабшає до безпечних значень.
Потенційно сейсмічно небезпечними зонами на території України вважаються Закарпатська, Кримсько-Чорноморська, Південно-Азовська. Південне узбережжя Криму відноситься до надзвичайно сейсмонебезпечного регіону. За останні два сторіччя тут зареєстровано близько 200 землетрусів від 4 до 7 балів.
Фактор ураження: сейсмічний, фізичний
Характеристика дії або проявлення фактора ураження: Сейсмічний удар. Деформація гірських порід. Вибухова хвиля. Викид вулкану. Нагін хвилі (цунамі). Гравітаційне зміщення гірських порід, сніжних мас і льодовиків. Затоплення поверхневими водами. Деформація русел рік.
Таблиця
Схематизована сейсмічна шкала
| Бали | Загальна характеристика | Зовнішні ефекти |
| 1. | Непомітний | Коливання ґрунту реєструються тільки приладами, людьми не відчуваються |
| 2. | Дуже слабкий | Слабкі поштовхи, ледь відчуваються людьми на верхніх поверхах |
| 3. | Слабкий | Коливання добре відчуваються багатьма людьми, висячі предмети злегка розгойдуються |
| 4. | Помірний | Поштовхи відчуваються людьми, розгойдуються висячі предмети, дзеленчать шибки |
| 5. | Досить сильний | Вночі люди прокидаються, гойдаються висячі предмети, непокояться тварини. Незначні пошкодження окремих будівель |
| 6. | Сильний | Легкі пошкодження будинків, утворюються тріщини у штукатурці, зсовуються з місця легкі меблі, падає посуд |
| 7. | Дуже сильний | У будинках з’являються пошкодження, тріщини у стінах, окремі будівлі руйнуються. Зсуви на берегах річок. Невеликі гірські обвали |
| 8. | Руйнівний | Руйнація і пошкодження будівель, людям важко встояти на ногах. Тріщини в ґрунті. Гірські обвали |
| 9. | Спустошувальний | Руйнування будівель. Викривлення залізничних колій. Тріщини в ґрунтах завширшки 10 см. Зсуви, великі гірські обвали |
| 10. | Знищувальний | Руйнування будівель та пам’ятників. Тріщини у ґрунті до 1 м шириною, великі зсуви та обвали |
| 11. | Катастрофа | Повсюдне руйнування будівель, насипів, доріг, гребель. Вертикальне переміщення шарів. Великі обвали, зміна рівня ґрунтових вод |
| 12. | Велика катастрофа | Повсюдне руйнування будівель і споруд. Масова загибель людей і тварин. Значні зміни рельєфу місцевості |
При землетрусі ґрунт відчутно коливається відносно недовгий час – тільки декілька секунд, найдовше – хвилину при дуже сильному землетрусі. Ці коливання неприємні, можуть викликати переляк. Тому дуже важливо зберігати спокій та самовладання. Якщо відчувається здригання ґрунту чи будинку, слід реагувати негайно, пам’ятаючи, що найбільш небезпечні предмети – які падають.
Перебуваючи у приміщенні, слід негайно зайняти безпечне місце. Це пройоми капітальних внутрішніх стін (наприклад, відчинити двері з квартири), кути, утворені ними. Можна заховатись під балками каркасу, під несучими колонами, біля внутрішньої капітальної стіни, під ліжком чи столом. Слід пам’ятати, що частіше завалюються зовнішні стіни будинків. Необхідно триматися подалі від вікон та важких предметів, які можуть перекинутися чи зрушити з місця.
Не слід вибігати з будинку, оскільки уламки, які падають уздовж стін, є серйозною небезпекою. Безпечніше перечекати поштовх там, де він вас застав, і, лише дочекавшись його закінчення, перейти у безпечне місце.
Знаходячись всередині багатоповерхового будинку, не поспішайте до ліфтів чи сходів. Сходові прольоти та ліфти часто обвалюються під час землетрусу.
Після припинення поштовхів потрібно терміново вийти на вулицю, відійти від будівель на відкрите місце, щоб уникнути ударів падаючих уламків.
Знаходячись в автомобілі, що рухається, слід повільно загальмувати подалі від високих будинків, мостів чи естакад. Необхідно залишатись у машині до припинення поштовхів.
Коли здригання ґрунту закінчаться, особливо важливо зберігати спокій, негайно розпочати надання допомоги потерпілим та по-раненим. Після землетрусу небезпечно запалювати вогонь.
Опинившись у завалі, слід спокійно оцінити становище, надати собі першу допомогу, якщо вона потрібна. Необхідно надати допомогу тим, хто її потребує. Важливо подбати про встановлення зв’язку з тими, хто перебуває ззовні завалу (голосом, стуком). Людина може зберігати життєздатність (без води і їжі) понад два тижні.
Виверження вулканів. За руйнівною дією та кількістю енергії, яка виділяється при виверженні вулкана, саме це стихійне лихо належить до найнебезпечніших для життєдіяльності людства. Під попелом та лавою гинули цілі міста.
На земній кулі нараховується приблизно 600 активних вулканів, тобто таких, які після більш–менш тривалої перерви можуть знову ожити.
Незважаючи на великий історичний досвід, людство не знайшло надійного засобу зменшити катастрофічні наслідки виверження вулканів. За останні 500 років з цієї причини загинуло 200 тисяч чоловік. У XX сторіччі загинуло декілька десятків тисяч чоловік.
Шляхом спостережень вдалося з’ясувати розміри зон небезпечного впливу вулканів. Лавовий потік при великих виверженнях розповсюджується до 30 км, деколи досягає 100 км. Розпечені гази складають небезпеку в радіусі декількох кілометрів. До 400–500 км розповсюджується зона випадання кислотних дощів, які викликають опіки у людей, отруєння рослинності, ґрунту. Селеві потоки, які виникають на вершинах вулканів під час раптового танення снігу та льоду в період виверження, мають довжину від декількох десятків кілометрів до 100–300 км.
Розроблені та застосовуються заходи захисту та зменшення негативного впливу вулканічної діяльності. Наприклад, для запобігання негативного впливу потоку лави використовується метод відведення його в бік від населених пунктів шляхом створення штучного русла, можливе будівництво дамб, охолодження лавових потоків водою.
Фактор ураження: Динамічний. Тепловий (термічний). Хімічний або теплофізичний. Фізичний.
Характеристика дії або проявлення фактора ураження: Струс земної поверхні. Деформація земної поверхні. Викид та випадання продуктів виверження. Рух лави, грязьових чи камінних потоків. Гравітаційне зміщення гірських порід. Пекуча хмара. Лава, пар, гази. Забруднення атмосфери, ґрунтів, гідросфери. Грозові розряди.
Зсуви, гірські обвали
Зсуви і гірські обвали являють собою зсув мас гірських порід униз по схилу під впливом сили ваги, виникають унаслідок підмивання схилу, перезволоження, сейсмічних поштовхів і т.п.
Зсуви, обвали також здатні викликати великі завали й обвалення автомобільних і залізничних шляхів, руйнування будинків і споруд, населених пунктів, ураження і загибель людей.
Відповідно до міжнародної статистики до 80 % зсувів у даний час пов'язані з діяльністю людини. Зсуви переважно формуються на зволожених ділянках і виникають при крутизні схилу 10° і більше. На глиняних сильнозволожених ґрунтах можуть виникнути і при крутизні 5-7°.
По глибині залягання зсуви бувають: поверхневі (1 м), дрібні (5 м), глибокі (до 20 м), дуже глибокі (понад 20 м); залежно від потужності поділяються на: малі (до 10 тис. куб м. ), великі (до 1 млн. куб м ); дуже великі (понад 1 млн. куб м ).
Зсуви можуть бути активними та неактивними. На активність впливає гірська порода схилу, що становить основу зсуву, а також наявність вологи. Швидкість руху зсуву може бути від 0,06 м/рік до 3 м/с. Зсуви характерні для західних областей України, а також узбережжя Чорного й Азовського морів. Площі зсувонебезпечних процесів за останні 30 років зросли в 5 разів. Найбільшого зростання вони набули в Закарпатській, Івано-Франківській, Чернівецькій, Миколаївській, Одеській, Харківсь-кій областях і в Криму. Площа поширення ділянок
з розвитком зсувів у межах міських територій складає понад 44,0 км2.
Сприятливі умови для активізації зсувів склались в межах забудованих
міських територій наступних адміністративних областей: Дніпропетровської на площі 7,88 км2, Київської – 6,98 км2, Луганської - 4,96 км2, Донецької - 3,48 км2, Харківської – 3,13 км2, Чернівецької – 2,99 км2, Вінницької – 2,92 км2, Івано-Франківської – 2,83 км2 та інших.
Фактор ураження: Динамічний, Гравітаційний.
Характеристика дії або проявлення фактора ураження: Зміщення (рух) гірських порід. Динамічний, механічний тиск зміщених мас. Удар.
Осідання земної поверхні в результаті карсту.
Карст (англ. karst) — процес розчинення чи вилуговування гірських порід поверхневими чи підземними водами і формування специфічного (поверхневого та підземного) рельєфу.
Карст є особливо небезпечним процесом через те, що його раптова активізація може призвести до виникнення миттєвих провалів чи осідання земної поверхні.
Найбільш поширення осідання земної поверхні має в районах розташування карстових порід на територіх Волинської області (594 кв. км), Рівненської (214 кв. км), Хмельницької (4235 кв. км).
Інша причина осідання земної поверхні, утворення провалів є госпадарська діяльність людини. Розробка родовищ корисних копалин шахтним способом можуть викликати осідання земної поверхні під гірничними виробками.