Общая характеристика ЧС природного происхождения

Чрезвычайные ситуации природного характера угрожают обитателям нашей планеты с начала цивилизации. Размер ущерба зависит от интенсивности природных катастроф, уровня развития общества и условий жизнедеятельности.

ЧС природного происхождения в последние годы имеют тенденцию к росту. Активизируются действия вулканов (Камчатка), учащаются случаи землетрясений (Камчатка, Сахалин, Курилы, Забайкалье, Северный Кавказ), возрастает их разрушительная сила. Почти регулярными становятся наводнения, нередки оползни вдоль рек и в горных районах. Гололед, снежные заносы, бури, ураганы и смерчи стали почти привычным явлением.

Следует заметить, что человечество уже не так беспомощно; ряд катастроф можно предсказать, а некоторым успешно противостоять. Однако любые действия против природных процессов требуют глубоких знаний причин их возникновения и характера проявления.

ЧС природного характера подразделяются на: геологические, метеорологические, гидрологические, природные пожары, биологические и космические.

Все природные ЧС подчиняются следующим общим закономерностям:

• Для каждого вида ЧС характерна определенная пространственная привязка.
• Чем больше интенсивность (мощность) опасного природного явления, тем реже оно случается.
• Каждому ЧС природного характера предшествуют некоторые специфические признаки (предвестники).
• При всей неожиданности природной ЧС ее появление может быть предсказано.
• Во многих случаях могут быть предусмотрены пассивные и активные защитные мероприятия от природных опасностей.

Говоря о природных ЧС, следует подчеркнуть роль антропогенного влияния на их проявление. Нарушение равновесия в природной среде в результате деятельности человека приводит к усилению воздействий природных ЧС. Природа как бы мстит человеку за грубое вторжение в ее владения. Это обстоятельство следует иметь в виду при осуществлении хозяйственной деятельности. Соблюдение природного равновесия является важнейшим профилактическим фактором, учет которого позволит сократить число природных ЧС.

Воздействию природной катастрофы может быть подвергнута любая часть земной поверхности. Между всеми ЧС природного характера существует взаимная связь. Наиболее тесная зависимость между землетрясениями и цунами. Тропические циклоны почти всегда вызывают наводнения. Кроме того, к природным катастрофам добавляются и другие воздействия, связанные с деятельностью человека. Землетрясения вызывают пожары, взрывы, прорывы плотин. Вулканические извержения – отравления пастбищ, гибель скота, голод. Паводок приводит к загрязнению почвенных вод, отравлению колодцев, инфекциям, массовым заболеваниям.

Планируя защитные меры против природных катастроф, необходимо максимально ограничить вторичные последствия и путем соответствующей подготовки постараться их полностью исключить. Предпосылкой успешной защиты от природных ЧС является изучение их причин и механизмов. Зная физическую сущность процесса, можно его предсказать. А своевременный и точный прогноз опасных явлений – важнейшее условие эффективной защиты.

Защита от природных опасностей может быть активной (строительство инженерно-технических сооружений, интервенция в механизм явления, мобилизация естественных ресурсов, реконструкция природных объектов и др.) и пассивной (использование укрытий). В большинстве случаев активные и пассивные методы сочетаются.

ЧС геологического характера.

К стихийным бедствиям, связанным с геологическими природными явлениями, относятся землетрясения, извержения вулканов, оползни, сели, снежные лавины, обвалы, осадки земной поверхности в результате карстовых явлений.

Землетрясения – это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний.

Природа землетрясений до конца не раскрыта. Землетрясения происходят в виде толчков. Количество толчков и промежутки между ними могут быть различными.

Очаг землетрясения – это некоторый объем в толще Земли, в пределах которого происходит высвобождение энергии. Центр очага – условная точка, именуемая гипоцентром или фокусом. Проекция гипоцентра на поверхность Земли называется эпицентром. Вблизи эпицентра происходят наибольшие разрушения – это так называемая плейстосейстовая область.

В 1935 году профессор Калифорнийского технологического института Ч. Рихтер предложил оценивать энергию землетрясений магнитудой (от лат. magnitudo – величина. МАГНИТУДА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ - условная величина, характеризующая общую энергию упругих колебаний, вызванных землетрясениями или взрывами; пропорциональна логарифму энергии землетрясений; позволяет сравнивать источники колебаний по их энергии). Шкала Рихтера – сейсмическая шкала магнитуд, основанная на оценке энергии сейсмических волн, возникающих при землетрясениях. По шкале Рихтера, магнитуда самых сильных землетрясений не превышает 9.

Землетрясения случаются на земной поверхности неравномерно. Анализ сейсмических и географических данных позволяет определить те области, где следует ожидать землетрясения в будущем и оценить их интенсивность. В этом состоит сущность сейсмического районирования. Карта сейсмического районирования – это официальный документ, которым должны руководствоваться проектирующие и планирующие хозяйственную деятельность организации.

В районах, подверженных землетрясениям, осуществляется сейсмостойкое или антисейсмическое строительство. Это означает, что при проектировании и строительстве учитываются возможные воздействия сейсмических сил на здания и сооружения. Требования к объектам, возводимым в сейсмических районах, установлены в строительных нормах и правилах (СНиП II-А.12-69) и других документах. По принятой в РФ 12 балльной шкале, опасными для зданий и сооружений считают землетрясения с интенсивностью в 7 баллов и более. Строительство в районах с сейсмичностью, превышающей 9 баллов, неэкономично.

Обеспечение полной сохранности зданий во время землетрясений обычно требует больших затрат на антисейсмические мероприятия, а в некоторых случаях практически неосуществимо. Учитывая, что сильные землетрясения происходят редко, нормы допускают возможность повреждения элементов, не представляющих угрозы для жизни людей. Удаленность от очагов – лучшее средство при решении вопросов безопасности при землетрясениях. Если строительство все-таки приходится вести в сейсмоопасных районах, то необходимо руководствоваться требованиями соответствующих правил и норм, сводящихся в основном к усилению конструкции зданий и сооружений.

Эффективность действий в условиях землетрясений зависит от уровня организации аварийно-спасательных работ, обученности населения и эффективности системы оповещения.

Вулканическая деятельность возникает в результате постоянных активных процессов, происходящих в глубинах Земли. Совокупность явлений, связанных с перемещением магмы в земной коре и на ее поверхности, называется вулканизмом.

Магма, достигая земной поверхности, извергается в виде лавы. Лава отличается от магмы отсутствием газов, улетучивающихся при извержении.

Обычно вулканы – это отдельные горы, сложенные из продуктов извержений. Магматические очаги находятся в мантии на глубине 50…70 км или в глубине земной коры.

Продукты извержения вулканов (газообразные, жидкие и твердые) выбрасываются на высоту 1…5 км и переносятся на большие расстояния. Концентрация вулканического пепла бывает настолько большой, что возникает темнота, подобная ночной. Объем излившейся лавы достигает десятков кубических километров.

Существует взаимосвязь вулканической деятельности и землетрясений. Сейсмические толчки, как правило, означают начало извержения. При этом опасность представляют лавовые фонтаны, потоки горячей лавы, раскаленные газы. Взрывы вулканов могут инициировать оползни, лавины, обвалы, а в океане – цунами.

Профилактические мероприятия состоят в изменении характера землепользования, строительстве дамб, отводящих потоки лавы, в бомбардировке лавового потока для перемешивания лавы с землей и превращения ее в менее жидкую массу и др.

Оползни возникают при нарушении устойчивости склона. Сила связанности грунтов или горных пород оказывается в какой-то момент меньше силы тяжести, и вся масса приходит в движение. Оползни не являются катастрофическими процессами, при которых гибнут люди, но ущерб, наносимый ими народному хозяйству, значителен: разрушаются жилища, повреждаются коммуникации, электрические сети и др.

Оползни могут быть вызваны различными факторами:

• обводненность грунта;
• изменение вида насаждений;
• уничтожение растительного покрова;
• выветривание;
• сотрясения.

При сильных землетрясениях всегда возникают оползни. По скорости смещения склоновые процессы делятся на медленные, средние и быстрые. Только быстрые оползни могут стать причиной настоящих катастроф с сотнями жертв.

По механизму оползневого процесса выделяют сдвиг, выдавливание, гидравлический вынос.

По глубине залегания поверхностного скольжения различают оползни поверхностные – до 1 м, мелкие – до 5 м, глубокие – до 20 м, очень глубокие – свыше 20 м.

По мощности, вовлекаемой в процесс массы горных пород, оползни подразделяют на малые – до 10 тыс. м3, средние – от 11 до 100 тыс. м3, крупные – от 101 до 1000 тыс. м3, очень крупные – свыше1000 тыс. м3.

Лавины образуются на склонах крутизной 15° и более. Оптимальные условия для образования лавин на склонах крутизной 30…40°. При крутизне более 50° снег осыпается к подножию склона, и лавины не успевают сформироваться.

Одной из побудительных причин лавины может быть землетрясение. Снежные лавины распространены в горных районах. По характеру движения лавины делятся на склоновые, лотковые и прыгающие. Опасность лавины заключается в большой кинетической энергии лавинной массы обладающей огромной разрушительной силой

Сход лавины начинается при слое свежевыпавшего снега в 30 см, а старого – более 70 см. Скорость схода лавины может достигать 100 м/с, а в среднем 20…30 м/с. Точный прогноз времени схода лавин невозможен.

Противолавинные профилактические мероприятия подразделяются на пассивные и активные.

Пассивные способы состоят в использовании опорных сооружений, дамб, лавинорезов, надолбов, снегоудерживающих щитов, посадках и восстановлении леса.

Активные методы заключаются в искусственном провоцировании схода лавины в заранее выбранное время и при соблюдении мер безопасности. С этой целью обстреливают головные части потенциальных срывов лавины снарядами или минами, организуют взрывы направленного действия, используют сильные источники звука.

Сели могут быть вызваны обильными снегопадами с последующим интенсивным таянием снега, ливнями, землетрясениями, извержениями вулканов.

Основная опасность – огромная кинетическая энергия грязеводных потоков, скорость движения которых может достигать 15 км/ч.

По мощности селевые потоки делят на группы: мощные (вынос более 100 тыс. м3 селевой массы), средней мощности (от 10 до 100 тыс. м3), слабой мощности (менее 10 тыс. м3). Селевые потоки происходят внезапно, быстро нарастают и продолжаются обычно от 1 до 3 ч, иногда 6…8 ч. Сели прогнозируют по результатам наблюдений за прошлые годы и метеорологическим прогнозам.

К профилактическим противоселевым мероприятиям можно отнести гидротехнические сооружения (селезадерживающие, селенаправляющие и др.), спуск талой воды, закрепление растительного слоя на горных склонах, лесопосадочные работы, регулирование рубки леса и др. В селеопасных районах создают автоматические системы оповещения о селевой угрозе и разрабатывают соответствующие планы мероприятий.