Специфика мероприятий по защите населения и территорий

ЛЕКЦИЯ

Тема №5: «Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях природного характера»

Занятие 1 « Защита населения и территорий в условиях землетрясений»

Учебные вопросы:

1. Общие вопросы о землетрясениях.

Специфика мероприятий по защите населения и территорий в условиях землетрясения и ликвидации его последствий.

Первый учебный вопрос

Общие вопросы о землетрясениях.

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

Они возникают чаще всего вследствие тектонических явлений, известны также обвальные, вулканические, метеоритные и техногенные землетрясения.

В течение года на Земле происходит свыше 100 тысяч землетрясений. При этом большинство толчков не ощущаются людьми, а лишь регистрируются сейсмографами. До 10 землетрясений ежегодно достигают разрушительной силы, а единичные приобретают катастрофический характер. В среднем, по статистике, каждый год в мире от землетрясений погибает не менее 10 тысяч человек, а количество жертв отдельных наиболее разрушительных землетрясений может достигать сотен тысяч.

Землетрясение Шэньси или Jiajing 1556 года – самое большое по количеству жертв за всю историю человечества. Погибло около 830 000 человек. Оно произошло в китайском городе Шэньси утром 23 января 1556 года. Землетрясением были затронуты более 97 округов провинций Была разрушена территория шириной в 520 миль и в некоторых округах погибло 60 % населения.

Таньшанское землетрясение, известное также как Великое Таньшанское землетрясение - стихийное бедствие, которое произошло 28 июля 1976. Оно считается самым большим землетрясением ХХ века по количеству погибших. Эпицентр землетрясения находился недалеко от индустриального города Таньшан в провинции Хэбэй с населением около миллиона жителей. Сначала китайское правительство сообщало о 655 000 погибших, но затем их число было уточнено до приблизительно 240 000 - 255 000 человек. В дальнейшем сообщалось о 164 000 раненых.

Пиковые толчки землетрясения произошли рано утром, в 03:42 по местному времени, и продолжались в течение приблизительно 10 секунд. Официальные источники Правительства Китая говорили о силе толчков 7.8 по шкале Рихтера, хотя другие источники оценивали его в 8.2 балла. Ещё через 16 часов последовал мощный повторный (афтершоковый) толчок силой 7.8 балла, ещё больше увеличив количество жертв.

Ущерб, наносимый землетрясением, измеряется не только числом человеческих жертв. При катастрофических землетрясениях происходят изменения рельефа земной поверхности, образуются трещины, могут разрушаться искусственные сооружения и постройки, происходить разжижение грунта, образовываться озёра, возникать цунами, горные обвалы и камнепады, оползни, сели и снежные лавины.

В России сейсмоопасными районами являются Северный Кавказ, Камчатка, Курильские острова и о.Сахалин, В последние годы активизировалась сейсмологическая активность в Забайкалье и Иркутской области, где наблюдались толчки силой до 7 баллов.

28 мая 1995 года в 01 час 04 минуты местного времени на северо‑восточном побережье острова Сахалин произошел подземный толчок. В эпицентре сила толчков, по разным оценкам, достигала 8‑10 баллов.

По данным МЧС, землетрясение на Сахалине стало самым разрушительным в России за последние 100 лет. Его воздействие ощущалось всюду ‑ на севере острова и во многих пунктах прилегающей части материка. Пострадали город Оха (6‑7 баллов) и поселки Сабо, Тунгор (7 баллов), Ноглики, Москальво, Колендо (5 баллов), Эхаби, Восточный‑1, Некрасовка (5‑6 баллов). Но наиболее тяжёлые последствия землетрясение вызвало в городе Нефтегорске, который находился в 25‑30 км западнее эпицентра главного толчка.

Этот город был расположен в 90 км южнее Охи и задумывался как вахтовый поселок для нефтедобытчиков. Строительство города началось в 1964 году. За 30 лет в нем было построено 17 пятиэтажных 80‑квартирных жилых домов, 4 двухэтажных кирпичных и крупноблочных дома, одноэтажный коттедж на 3 семьи, 4 двухэтажных детских сада, школа и др. На момент катастрофы в городе проживало 3197 человек.

В результате землетрясения были полностью разрушены почти все здания и сооружения. Пятиэтажные дома, рассчитанные на 6‑балльную нагрузку, просто развалились под собственным весом. Дома рухнули не сразу, поэтому те из людей, кто еще не успел заснуть или быстро оценил ситуацию, успели выпрыгнуть из окон. Накануне в нефтегорской школе прозвенел последний звонок. Из 26 выпускников в живых остались 9 человек.

В течение суток после землетрясения туда были переброшены подразделения МЧС РФ, в тот же день была образована правительственная комиссия по ликвидации последствий стихии. Масштабы трагедии потребовали задействовать 25 самолетов, 24 вертолета и 66 автомашин. Уже на четвертые сутки количество техники увеличилось до 267 единиц. В городе работали камчатские, сахалинские, хабаровские поисково‑спасательные службы, военные. Всего в работах по ликвидации последствий землетрясения приняли участие 1500 человек. Именно тогда спасатели впервые применили "5 минут тишины" в течение каждого часа, когда замирала вся техника, прекращались все работы и разговоры.

Спасатели вытащили из завалов 2364 человека, однако для большинства медицинская помощь оказалась бессильной. Всего в городе погибло 2 тыс. 40 человек.

По некоторым оценкам, только в Нефтегорске экономический ущерб от разрушения составил 400 млрд. рублей в ценах 1995 года.

Поражающими факторами землетрясения являются прежде всего, механические воздействия колебаний земной поверхности и трещины.

Однако следует отметить, что во время землетрясений очень редко причиной человеческих жертв бывает движение почвы само по себе. Известен единственный случай гибели человека, попавшего в трещину, образовавшуюся в грунте, во время землетрясения в 1943г. в Японии, унесшего 5400 человеческих жизней. Главными причинами несчастных случаев и гибели людей являются вторичные факторы землетрясения: разрушения, затопления, осыпание битых стёкол , падение разорванных электропроводов, взрывы и пожары, связанные с утечкой газа из повреждённых труб, а также неконтролируемые действия людей, вызванные испугом и паникой.

Некоторые вторичные факторы землетрясения сами по себе представляют чрезвычайные ситуации, к ним относятся: лавины, оползни, обвалы, разжижение грунта, цунами и др.

Основными критериями, определяющими характер землетрясения, являются глубина очага, продолжительность сотрясений грунта, сейсмическая энергия и интенсивность сейсмических толчков.

Глубина очага (гипоцентра) большинства землетрясений не превышает 20-30 км, однако для отдельных из них гипоцентр может находиться и на глубине 300-700 км. Участок земной поверхности, расположенный над гипоцентром, называется эпицентром. Здесь концентрируются наибольшие разрушения. Зона, располагающаяся вокруг эпицентра, называется эпицентральной зоной.

Продолжительность сотрясения грунта во время землетрясения обычно составляет от нескольких до 40-50 секунд и лишь наиболее разрушительные землетрясения могут продолжаться до 1-1,5 минут.

Под сейсмической энергией понимается энергия, излучаемая из гипоцентра землетрясения в форме сейсмических волн. Большая часть выделяющейся энергии расходуется на разламывание и дробление пород, образование тепла. Часть энергии излучается из очага землетрясения (гипоцентра) во всех направлениях в виде сейсмических волн, которые распространяются в земле и, достигая её поверхности, порождают ощущаемое нами движение грунта (колебания почвы) и вызывают повреждения зданий и сооружений.

При этом одновременно распространяется три вида сейсмических волн: продольные и поперечные объёмные и поверхностные. Скорость их распространения зависит от свойств грунта и может составлять для продольных волн 3-8 км/с, поперечных 2-5 км/с и поверхностных до 1,4 км/c. Разница в скорости движения различных видов сейсмических волн, а следовательно, и во время их прихода в определённую точку, удалённую от очага землетрясения, приводит к возникновению серии толчков и колебаний грунта во время землетрясения.

Сейсмическая энергия оценивается по шкале Рихтера, в качестве единицы измерения в которой используется особая величина – магнитуда. Магнитуда – это полученная из сейсмограммы мера смещения грунта. Рихтер определял её как десятичный логарифм, выраженный в микронах, максимальной амплитуды записи толчка, сделанной стандартным крутильным сейсмографом на расстоянии 100 км от эпицентра. Практически запись колебаний грунта осуществляется сейсмографами стационарных сейсмографических станций, расположенных на разном удалении от эпицентра, а затем данные приводятся к магнитуде, которая могла бы быть получена в 100-ти километровой эпицентральной зоне.

Таким образом, шкала Рихтера даёт оценку выхода сейсмической энергии в эпицентре землетрясения, а поэтому любому землетрясению соответствует одна единственная магнитуда. Шкала Рихтера – математическая, а поэтому верхнего предела не имеет, однако сильнейшие из зарегистрированных землетрясений имели магнитуду не более 8,9. Поскольку шкала Рихтера логарифмическая, возрастание силы толчка на одну магнитуду приводит к увеличению амплитуды колебаний почвы в 10 раз, а сила толчка возрастает в 35-48 раз.

Интенсивность сейсмических толчков характеризует степень ущерба, причинённого землетрясением. Сейсмическая энергия является лишь одной из составляющих интенсивности, поскольку объём разрушений и количество жертв зависит также от расстояния данного пункта от гипоцентра землетрясения и ряда других факторов, таких как качество построек, свойства грунта, плотность населения и пр.

Для определения интенсивности силы толчков землетрясения не только в эпицентре, но и в толчках поверхности, удалённых от него, используется 12-бальная шкала Меркалли.

Как показывает таблица 5.1.1 шкала Меркалли основана на субъективных ощущениях людей и видимых физических эффектах. Каждому баллу соответствуют определённые ощущения и наблюдаемые эффекты, а при сильных толчках – разрушения. По этой шкале землетрясения до 6 баллов считаются слабыми, 6-7 баллов – сильными, 8-9 баллов – разрушительными и 10-12 баллов – катастрофическими.

Характер воздействия землетрясения на окружающую среду определяется его сейсмической энергией и интенсивностью.

Соотношение между сейсмической энергией и интенсивностью землетрясения показано в таблице 5.1.2.

Таким образом, шкала Рихтера даёт точную (до десятых долей магнитуды) характеристику выхода сейсмической энергии, но только для эпицентральной области. Однако её нельзя использовать для характеристики толчков на определённом удалении от эпицентра. Потому, если требуется охарактеризовать степень ущерба, причинённого землетрясением на расстояниях более 100 км, используют 12-ти бальную шкалу.

Максимальные разрушения при землетрясении претерпевают сооружения, построенные на слабых, рыхлых грунтах. Особенно опасны водонасыщенные пески (лессы), разжижающиеся под действием вибраций, что приводит к просадкам грунта, вызывающим разрушение зданий. Наибольшей устойчивостью обладают здания, построенные на твёрдом скальном основании. По конструктивным особенностям самыми прочными являются здания, имеющие металлический или железобетонный каркас либо связанные жёсткими поясами и балками, что придаёт им определённую гибкость, а также сложенные из массивных монолитов ти блоков; хорошей устойчивостью обладают также деревянные дома, прошитые гвоздями и скреплённые болтами. Наибольшие разрушения претерпевают дома, сложенные из некачественного кирпича, на слабом растворе, без усиливающих конструкций.

Воздействие землетрясения на население зависит от его балльности и характера вторичных факторов и может выражаться в травмах и ожогах различной степени тяжести, отравлениях продуктами сгорания и бытовым газом, а также приводить к гибели людей.

Второй учебный вопрос

Специфика мероприятий по защите населения и территорий