Центр землетрусу- це деякий об’єм у товщі Землі, у межах якого відбувається вивільнення енергії. Ця умовна точка, названа гіпоцентром, чи фокусом.
РОЗРАХУНОК ТА ОЦІНКА НАСЛІДКІВ РЕАЛІЗАЦІЇ ОСНОВНИХ ВИДІВ ПРИРОДНИХ НЕБЕЗПЕК
МЕТА:робота призначена для закріплення теоретичних основ дисципліни, а також набуття практичних навичок під час виконання робіт, пов’язаних з розрахунком та оцінкою наслідків реалізації основних видів природних небезпек
ХІД РОБОТИ:
1. Опрацювати теоретичний матеріал ( скласти стислий конспект теоретичної частини практичного заняття).
2. Згідно вихідних даних (Додаток 1) провести розрахунки осередку ураження під час землетрусу.
Необхідно визначити:
- енергетичний клас землетрусу;
- інтенсивність землетрусу в епіцентрі та у населеному пункті;
- час настання першої та другої фаз землетрусу;
- дати рекомендації щодо мінімізації наслідків при прогнозуванні землетрусу за розрахованими вихідними даними та описати дії населення у разі настання надзвичайної ситуації.
3. Згідно вихідних даних (Додаток 2) провести розрахунок затоплення місцевості під час повеней.
Необхідно визначити:
- величину звичайної і максимальної витрати води Q м3/с;
- максимальну швидкість потоку води під час повені в районі розташування об’єкта народного господарства;
- ширину затоплю вальної території;
- глибину затоплення об’єкта;
- фактичну швидкість затоплення об’єкта народного господарства;
- площу затоплення в районі низини за довжини цієї території ( за течією річки);
- дати характеристику повені та описати дії населення за настання надзвичайної ситуації.
4. Навести рекомендації щодо захисту людей і забезпечення нормального функціонування об’єктів народного господарства, що розташовані в епіцентрі надзвичайної ситуації.
СКЛАД ЗВІТУ
Звіт складає:
- основні положення теоретичної частини;
- розрахунки;
- рекомендації щодо захисту людей і забезпечення нормального функціонування об’єктів народного господарства, що розташовані в епіцентрі надзвичайної ситуації ( землетрусу та повені ).
ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА
Небезпечне природне явище- подія природного походження або результат діяльності природних процесів, які за своєю інтенсивністю, масштабами поширення і тривалістю можуть уражати людей, об’єкти економіки та довкілля.
Це - землетруси, виверження вулканів, снігові лавини, селі, зсуви, каменепади, тумани, космічні випромінювання і тіла та багато інших. Ці природні феномени сприймаються людиною як аномалії. Лише за останні 20 років вони забрали життя понад трьох мільйонів людей. За даними ООН, за цей період майже один мільярд жителів планети зазнали шкоди від стихійних лих.
Всі природні небезпеки підпорядковуються деяким загальним закономірностям:
1) для кожного виду небезпек характерна визначена просторова локалізація;
2) установлено, що чим більша інтенсивність (потужність) небезпечного явища, тим
рідше воно трапляється;
3) кожному виду небезпек передують деякі специфічні ознаки (провісники);
4) незважаючи на несподіванку тієї чи іншої природної небезпеки, її прояв може бути провіщено;
5) у багатьох випадках можуть бути передбачені пасивні й активні захисні заходи від
природних небезпек.
У даний час масштаби використання природних ресурсів істотно зросли. Це призвело до того, що відчутними стали прояви глобальної екологічної кризи. Природа карає людину за грубе вторгнення в її володіння.
Між природними небезпеками існує взаємний зв'язок. Одне явище може спричинити інші. За наявними оцінками, кількість небезпечних природних аномалій на Землі з часом не збільшується чи майже не збільшується , але людські жертви і матеріальні збитки збільшуються. Щорічна ймовірність загибелі жителів планети Земля від природних небезпек орієнтовно дорівнює 10-5 , тобто на кожні сто тисяч жителів гине одна людина.
Захист від природних небезпек може бути активним (будівництво інженерно-технічних споруд, інтервенція в механізм явища, мобілізація природних ресурсів , реконструкція природних об'єктів і ін.) і пасивним (наприклад, використання укриттів). 3дебільшого активні і пасивні методи поєднуються.
За локалізацією природні небезпеки можуть бути з визначеним ступенем умовності поділені на чотири групи:
Літосферні - землетруси, вулкани, зсуви.
Гідросферні - повені, цунамі, шторми.
Атмосферні - урагани, бурі, смерчі, град, злива.
Космічні - астероїди, випромінювання.
В даній роботі ми розглянемо природні небезпеки , які можуть спричинити значні
матеріальні збитки чи загибель людей . Це - землетруси і повені.
ЗЕМЛЕТРУСИ
Планета Земля за формою є еліпсоїд із середнім радіусом 6371км. Земля складається з кількох різних за складом і фізичними властивостями оболонок -геосфер. У центрі Землі міститься ядро, за ним розташовані мантія, потім земна кора, гідросфера й атмосфера. Верхня межа мантії проходить на глибині від 5 до 70 км по поверхні Мохоровичича, нижня - на глибині 2900км межує з ядром Землі. Мантія Землі поділяється на верхню завтовшки близько 900км і нижню - близько 2000км. Верхня мантія разом із земною корою утворюють літосферу. Температура в мантії вважається рівною 2000-2500°С, а тиск перебуває в межах 1-130Гн/м2 саме в мантії відбуваються тектонічні процеси, що спричиняють землетруси.
Землетруси- це підземні поштовхи і коливання земної поверхні, що виникають у результаті раптових зсувів і розривів у земній корі або верхній частині мантії і передаються на великі відстані у вигляді пружних коливань.
Природа землетрусів до кінця не розкрита. Землетруси відбуваються у вигляді серії поштовхів, що включають форшоки, головний поштовх, і афтершоки. Головний поштовх характеризується найбільшою силою, тривалість зазвичай кілька секунд, але людьми суб'єктивно сприймається як дуже тривала подія. Згідно з даними психіатрів і психологів, які вивчали землетруси, афтершоки іноді мають більш важкий психічний вплив, ніж головний поштовх. У людей під впливом афтершоків виникало відчуття невідворотності лиха, і вони, скуті страхом, не діяли замість того, щоб шукати безпечне місце і захищатися.
Центр землетрусу- це деякий об’єм у товщі Землі, у межах якого відбувається вивільнення енергії. Ця умовна точка, названа гіпоцентром, чи фокусом.
Проекція гіпоцентру на поверхню Землі називається епіцентром.Довкола нього відбуваються найбільші руйнування. Це так називана плейстосейстоваобласть.
Кількість землетрусів, які щорічно реєструються на земній кулі, виміряється сотнями тисяч, а за даними інших авторів, - мільйонами. У середньому кожні 30с реєструється землетрус. Проте більшість із них слабкі, і ми їх не помічаємо. Силу землетрусу оцінюють за інтенсивністю руйнувань на поверхні Землі. У 1935р. Професор Каліфорнійського технологічного інституту Ч.Ріхтер запропонував оцінювати енергію землетрусу магнітудою.
Магнитуда— потужність землетрусу, виражена логарифмом максимальної амплітуди зсуву ґрунту в мікрометрах на відстані 100 км від епіцентру, вимірювана в балах за шкалою Ріхтера (0~9 балів).
Шкала Ріхтера- сейсмічна шкала магнітуд, що ґрунтується на оцінці енергії сейсмічних хвиль, які виникають під час землетрусів.
Коливання ґрунту, що виникають під час землетрусів, реєструються спеціальними приладами - сейсмографами.
Основними характеристиками землетрусів, що зумовлюють розміри осередку ураження, є: енергія Е, магнітуда М, інтенсивність енергії на поверхні землі І , глибина гіпоцентру Н.
Інтенсивність (сила) землетрусу на поверхні землі (характеризує ступінь руйнування) залежить від глибини осередку, магнітуди, складу ґрунту, вимірюється за шкалою МSК-64 (0-12 балів)
Сильні струси ґрунту будуть спостерігатися на великих відстанях від епіцентру. Наприклад, при М * 8-9 балів струси будуть відчуватися на відстані до 100-160 км протягом 0,5-1,5 хвилин.
В наш час поки що не вирішена проблема прогнозування, тобто визначення часу майбутнього землетрусу. Основний шлях до вирішення цієї проблеми - реєстрація „провісників” землетрусу - слабких попередніх поштовхів (форшоків), деформації земної поверхні, змін параметрів геофізичних полів та ін. Іноді землетрусам передують грозові розряди в атмосфері, виділення метану, підйом води в свердловинах, деформація поверхні землі, підвищення рівня радіації (за рахунок виходу радону), незвичайна (неспокійна) поведінка тварин і птахів.
Забезпечення повного збереження будинків під час землетрусів зазвичай вимагає великих витрат на антисейсмічні заходи, а в деяких випадках практично нездійсненне. З огляду на те, що сильні землетруси відбуваються рідко, норми допускають можливість пошкодження елементів, що не викликає загрози для людей. Найбільш сприятливими сейсмостійкими вважаються скельні ґрунти. Наслідки землетрусу залежно від його інтенсивності наведені в таблиці 1.
Таблиця 1 - Наслідки землетрусу
| Сила землетрусу | Назва землетрусу | Наслідки землетрусу |
| Непомітний струс ґрунту | Реєструється тільки сейсмічними приладами | |
| II | Дуже слабкі поштовхи | Відчуваються окремими людьми, що перебувають у стані спокою |
| III | Слабкі поштовхи | Відчуваються невеликою частиною населення |
| IV | Помірний | Легке деренчання скла, скрипіння дверей, стін |
| V | Достатньо сильний | Струс будівель, коливання устаткування, тріщини в віконному склі і штукатурці |
| VI | Сильний | Часткове обвалення внутрішніх стін, обриви проводів, збої в роботі чутливої апаратури, виникнення окремих пожеж |
| VII | Дуже сильний | Пошкодження, тріщини в кам'яних будівлях і спорудах, обриви ліній електропередачі. Дерев'яні й антисейсмічні будівлі зберігаються |
| VIII | Руйнівний | Тріщини на крутих схилах і вогких ґрунтах. Незакріплене устаткування зрушується й ушкоджується. Старі будівлі руйнуються, інші сильно ушкоджуються. Падіння окремих ліній зв'язку, наземних естакад |
| IX | Спустошливий | Сильні руйнування кам'яних будівель, споруд. Скривлення дерев'яних будівель. Часткове пошкодження гідротехнічних споруд |
| X | Знищуючий | Сильні руйнування всіх будівель і споруд. У ґрунті можливі тріщини завширшки до одного метра. Руйнування транспортних магістралей. Обвали зі схилів, зсуви |
| XI | Катастрофічний | Повне руйнування будівель і споруд, скривлення і скручування залізничних рейок. Повсюдні тріщини на поверхні землі, обвали і зсуви. Обвалення підземних приміщень |
| XII | Абсолютний | Суцільні зсуви, обвали, величезні тріщини на поверхні землі. Відхилення і зміни течії рік, утворення озер, водоспадів. Часткова зміна рельєфу місцевості |
Коливання, що виникають під час землетрусів, можуть спричинити вторинні ефекти у вигляді зсувів і селевих потоків, цунамі (сейші), снігових лавин, повеней, розламів у скельних породах, пожеж, зморщення земної поверхні. Під час землетрусів утворюються поздовжні, поперечні і поверхневі хвилі, що поширюються від гіпоцентру. Поздовжні сейсмічні хвилі мають велику швидкість (6-8 км/с) і відчуваються на поверхні землі в першу чергу. Поперечні хвилі створюють коливання, перпендикулярні до поздовжніх, і мають швидкість у 2-3 рази меншу. Поздовжні і поперечні хвилі зумовлюють руйнівний вплив на середніх відстанях від епіцентру землетрусу. Поверхневі хвилі зумовлюють руйнівну дію землетрусу у далекій зоні від епіцентру.
Ефективність дій в умовах землетрусів залежить від рівня організації аварійно-рятувальних робіт і навченості населення, ефективності системи оповіщення та реєстрації руйнувань.
Дії, які потрібно виконати в разі початку землетрусу:
- люди, які перебувають у будинках до двох поверхів, повинні терміново залишити приміщення і вийти на відкрите місце (за 25-30 с). У разі неможливості залишити будинок, стати в дверний проріз, у прорізи капітальних внутрішніх стін;
- вимкнути електроенергію, газ, воду;
- після припинення підземних поштовхів залишити приміщення (ліфтом користатися заборонено);
- далі необхідно включитися в роботу зпорятунку людей.
ПОВЕНІ
Значне затоплення водою місцевості в результаті підйому рівня води в ріці, озері чи морі, викликаного різними причинами, називається повінню.
Паводок— порівняно короткочасне і неперіодичне підняття рівня води. Паводки, що йдуть один за одним, можуть утворити повіддя, а останнє — повінь.
Повінь найбільш поширена природна небезпека.Найсильніша повінь, що сталася приблизно 5600 років тому в долині Тигру і Євфрату в Месопотамії, мала настільки серйозні наслідки, що ця подія відображена в Біблії як всесвітній потоп. Повінь на ріці стається від різкого збільшення кількості веди внаслідок танення снігу чи льодовиків, розташованих у її басейні, а також у результаті випадання рясних опадів. Повені нерідко спричиняються захаращенням русла льодом під час льодоходу чи закупорюванням русла внутрішнім льодом під нерухомим крижаним покривом і утворенням крижаної пробки (затор). Повені нерідко виникають під дією вітрів, що наганяють воду з моря і викликають підвищення рівня за рахунок затримки в усті води, принесеної рікою. Ці повені називають нагінними. Повені такого типу спостерігалися в Росії в дельті Неви (1824 і 1924), у Голландії, в Англії, у Гамбурзі й інших регіонах земної кулі.
Острови дельти Неви, на яких засновано Санкт-Петербург, з 1703 р. понад 260 разів заливалися водою. Сильна повінь сталася 7 листопада 1824 року. Вода піднялася на 4,21 м вище рівня Балтійського моря. Але вітер — не єдина причина повені.
Повені загрожують майже 3/4 земної суші. Фахівці вважають, що людям загрожує небезпека, коли шар води досягає 1 м, а швидкість потоку перевищує 1 м/с. Підйом води на 3 м уже призводить до руйнування будинків.
Захист в умовах повеней включає оповіщення, евакуацію людей і інші заходи відповідно до планів боротьби з повенями і захисту населення.
Україна також останніми роками (з 1998 р.) відчуває підйом річкових та ґрунтових вод, особливо в Карпатському регіоні та на Поліссі. Найбільш ефективний спосіб боротьби з річковими повенями — регулювання річкового стоку створенням водоймищ.
Частота повеней в різних регіонах різна. Низькі повені повторюються через 5-10, високі — через 20-25, великі — через 50-100 років, катастрофічні — не частіше одного разу на 100-200 років. Тривалість повеней — від кількох до 80-90 днів.
Повені на ріках за висотою підйому води, площею затоплення і розміром збитку поділяють на чотири категорії: низькі (малі), високі (середні), значні (великі) і катастрофічні.
Класифікація повеней за ознакою причин наведена в таблиці 2.
| Таблиця 2 | - Класифікація повеней | |||||||
| Назва повеней | Основні причини виникнення повені | Можлива висота підйому води, м | Середня тривалість | Найбільш уразливі регіони СНД | ||||
| Повіддя | Весняне танення снігового покрову, танення льоду і снігу в горах | 2-3 на малих ріках, 15-20 і більше на великих ріках | До 15-20 діб на малих ріках, 2-3 місяця на великих ріках | На більшості рік країн колишнього СРСР | ||||
| Паводкові | Дощі. Зимові відлиги з мокрим снігом | Кілька метрів | 15-20 діб на малих ріках. Кілька днів на гірських ріках | Ріки Криму, Середньої Азії, Кура-Араксинської низовини | ||||
| Зливові | Інтенсивні короткочасні зливи | До 20-30 | Кілька днів | Ріки України, Нижнього Дону, Кавказу, Далекого Сходу | ||||
| Запірні | Затор - осінньо-зимове скупчення шуги. Затори - скупчення льоду під час льодоходу | 3-4, рідко до 6-8 | До 4-5 днів | Ріки Північно-Західної Карелії, Сибіру, Середньої Азії | ||||
| Селеві | Змивання з гірських схилів пухкого і дрібного ґрунту | Від 2-4 до 80-100 | До кількох годин | Гірські ріки Казахстану, Кавказу Карпат, Північного Уралу, 3абайкалля | ||||
| Нагонні | Нагони води в устя рік під час припливів і сильних вітрів | Від 2-3 до 10-12 | До 18-20 днів | Ріки басейнів півня Сахаліну Каспійського, Азовського, Балтійського морів | ||||
| Запальні | Перекриття русла обвалами, зсувами схилів, льодовиками | Від кількох десятків до сотень метрів | Кілька годин під час проривів завалу | Ріки Паміру, Кавказу Камчатки, Тянь-Шаню | ||||
| Аварії на гідротехнічних спорудах | Помилки інженер-них розрахунків, гідрологічних прогнозів і експлуатації споруд | Десятки і сотні метрів | До кількох днів | На всій території колишнього СРСР | ||||
Найефективнішим способом захисту населення від повеней є евакуація.
Перед евакуацією необхідно вимкнути в будинках електроенергію, газ, воду, взяти запас продуктів, медикаментів, документи й вибути за зазначеним маршрутом.
У разі раптової повені треба терміново залишити будинок і зайняти найближче безпечне підвищене місце, вивісивши сигнальне біле або кольорове полотнище.
Після спаду води і повернення додому необхідно дотримуватись таких заходів безпеки: не торкатися до електропроводки, не використовувати харчові продукти, що потрапили у воду. Увійшовши до будинку, провітрити його. Вмикати газ та електрику забороняється.