1.1. Виды стихийных бедствий и их основные поражающие факторы

1.1.1.

К сейсмически опасным районам России относятся Кабардино-Балкария, Северная Осетия, Чеченская Республика, Алтайский край, Новосибирская и Кемеровская области, Красноярский край, Тува, Иркутская область, Бурятия, Читинская и Амурская области, Приморский и Хабаровский края, Сахалинская область, Саха-Якутия, Магаданская область, Командорские и Курильские острова.

Интенсивность землетрясения характеризуется его проявлением в эпицентре или за его пределами; она измеряется в баллах путем сопоставления данных сейсмических приборов, характера разрушений зданий и сооружений, причиненного ущерба природной среде с данными сейсмической службы.

Землетрясения могут вызывать катастрофические последствия, приводящие к разрушению зданий и сооружений, массовой гибели людей и животных, необратимым изменениям природной среды. Они подразделяются на тектонические, вулканические, обвальные, наведенные и связанные с ударами космических тел о Землю; к специфическим природным катаклизмам относятся моретрясения. Основной поражающий фактор всех землетрясений - сейсмические волны.

Тектонические землетрясения возникают в результате разрушения или сдвига горных пород в недрах земной коры или верхней мантии; их причиной являются тектонические процессы, постоянно происходящие на нашей планете.

При вулканических землетрясениях, кроме сдвигов горных пород, может проявляться воздействие воздушных ударных волн, крупных и мелких раскаленных обломков горных пород, вулканического пепла, потоков раскаленной лавы и удушливых вулканических газов.

Обвальные землетрясения возникают при обрушении подземных карстовых пустот или заброшенных горных выработок.

Наведенные землетрясения возникают в результате последствий инженерной деятельности людей, связанной со строительством крупных гидротехнических сооружений и заполнением водохранилищ, эксплуатацией нефтяных и газовых месторождений, закачкой жидкости в скважины и подземные пустоты.

При ударе космических тел о Землю и их взрыве наряду с сейсмическими волнами могут возникать воздушные ударные волны и образовываться воронки выброса грунта значительных размеров.

Для моретрясений, наряду с факторами тектонических землетрясений, характерным является возникновение цунами.

Масштабы землетрясений зависят от глубины очага, выделенной энергии и местоположения эпицентра. Землетрясения влекут за собой тяжелые последствия, характеризуемые разрушением и опрокидыванием зданий и сооружений, под обломками которых могут оказаться люди; разрушением и завалом (провалом) населенных пунктов, отдельных зданий и сооружений в результате образования трещин, обвалов и оползней; затоплением значительных территорий при возникновении водопадов, подпруд на озерах и отклонении русел рек; отравлением удушливыми газами при вулканических извержениях; пора- жением людей и разрушением зданий и сооружений обломками вулканических горных пород; засыпкой населенных пунктов вулканическим пеплом и песком; поражением людей и возгоранием населенных пунктов и отдельных объектов от огненно-жидкой лавы, стекающей по склонам вулкана; крайне неблагоприятным психологическим воздействием на людей.

Вторичными поражающими факторами землетрясений могут быть взрывы, пожары, заражения атмосферы и местности, затопления, обвалы и оползни, обрушения поврежденных конструкций зданий и сооружений.

1.1.2. Наводнение - затопление водой значительных территорий (местности) в результате подъема уровня воды в реке, водохранилище, озере или море, вызванное обильным притоком воды в период снеготаяния или ливней, ветровых нагонов воды, при заторах, зажорах и других явлениях.

Наводнение может быть опасным природным явлением (источником ЧС), если приводит к гибели людей, животных, материальному ущербу.

В зависимости от причин возникновения наводнения подразделяются на шесть основных типов: половодья, паводки, заторы, зажоры, ветровые нагоны и наводнения при прорывах плотин.

Половодье - периодически повторяющийся относительно продолжительный подъем уровня воды в реках, вызываемый обычно весенним таянием снега на равнинах или дождевыми осадками, а также весенне-летним таянием снега в горах; его следствием является затопление низких участков местности.

Паводок - интенсивный периодический, сравнительно кратковременный подъем уровня воды в реке, вызываемый обильными дождями, ливнями, иногда быстрым таянием снега при зимних оттепелях.

Затор - нагромождение льдин во время весеннего ледохода в сужениях и излучинах русла реки, стесняющее живое течение и вызывающее подъем уровня воды в месте скопления льда и некоторых участках выше него.

Зажор - скопление рыхлого ледового материала (шуги, мелкобитого льда) во время ледостава (в начале зимы) в сужениях и излучинах русла реки, вызывающее подъем уровня воды на некоторых участках выше него.

Ветровой нагон - подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность, случающийся обычно в морских устьях крупных рек, а также на наветренном берегу больших озер, водохранилищ и морей.

Наводнения при прорывах плотин - это интенсивный, обычно значительный подъем уровня воды в реке (водотоке), вызванный прорывом плотины, дамбы, или естественной природной прегра- ды в горных районах при оползнях, обвалах горных пород, движении ледников и других экстремальных явлениях.

Основным поражающим фактором наводнений является поток воды, характеризующийся высокими уровнями, а при прорывах плотин и паводках - также значительными скоростями течения.

По повторяемости, размерам (масштабам) и наносимому суммарному ущербу наводнения делятся на четыре группы - низкие, высокие, выдающиеся и катастрофические.

Низкие (малые) наводнения наблюдаются в основном на равнинных реках и имеют повторяемость примерно один раз в 5-10 лет; при их возникновении затопляются сельскохозяйственные угодья, расположенных в поймах. Эти наводнения наносят сравнительно небольшой материальный ущерб и почти не нарушают ритма жизни населения.

Высокие наводнения сопровождаются значительным затоплением территорий и охватывают большие земельные участки речных долин и низин. Они существенно нарушают хозяйственный и бытовой уклад населения, вызывают необходимость частичной эвакуации людей и животных, наносят ощутимый материальный ущерб.

Выдающиеся наводнения охватывают целые речные бассейны, парализуют хозяйственную деятельность и нарушают бытовой уклад населения на больших территориях, наносят большой материальный ущерб. Они обычно приводят к необходимости массовой эвакуации населения и материальных средств из зоны затопления и проведения специальных мер по защите наиболее важных хозяйственных объектов.

При катастрофических наводнениях затапливаются значительные территории в пределах одной или нескольких речных систем. В зоне затопления полностью парализуется хозяйственная и производственная деятельность населения. Такие наводнения приводят к гибели людей и огромным материальным потерям.

При наводнениях возможно возникновение вторичных поражающих факторов: пожаров (вследствие замыканий в электросетях); оползней и обвалов от размыва грунта; обрушения зданий и сооружений под воздействием водного потока и подмыва их оснований; заражения природной среды вредными (ядовитыми) веществами при распространении в зоны затопления на хозяйственных объекты, содержащие эти вещества или компоненты, которые при соединении с водой представляют опасность для людей, животных и растительного мира; заболевания людей и сельскохозяйственных животных вследствие загрязнения питьевой воды и продуктов питания; аварий на транспорте. 1.1.3.

Цунами - морские длинные волны, возникающие, главным образом, в результате вертикального сдвига протяженных участков морского дна. Волны цунами характеризуются большой разрушительной силой. Цунами является опасным природным явлением (источником ЧС), если в зоне его действия находятся населенные пункты, хозяйственные объекты, сельскохозяйственные угодья и транспортные коммуникации.

На территории России воздействию цунами подвержены районы Курильских островов, Камчатки, Сахалина, а также некоторые участки побережья Тихого океана.

В зависимости от причин возникновения различаются цунами, порождаемые прибрежными землетрясениями, моретрясениями, крупными извержениями вулканов и оползнями на морском дне. Периодичность цунами определяется цикличностью моретрясений и землетрясений.

Основным поражающим фактором цунами является волна (серия волн) значительной высоты и большой скорости движения.

Масштабы ЧС при цунами зависят от разрушительной силы волн, площади затопления и степени обжитости (хозяйственной освоенности) территорий, подвергшихся воздействию волн.

Сила и степень воздействия цунами определяются балльностью: 1

балл - очень слабое цунами (волна отмечается лишь специальными приборами); 2

балла - слабое цунами (может быть затоплено морское побережье); 3

балла - среднее цунами (плоское побережье затоплено, легкие суда могут быть вынесены на берег, портовые сооружения получили повреждения; 4

балла - сильное цунами (побережье затоплено, прибрежные постройки повреждены, крупные парусные и небольшие моторные суда выброшены на сушу и затем снова смыты в море, берега сильно засорены обломками и мусором; возможны человеческие жертвы); 5

баллов - очень сильное цунами (прибрежные территории затоплены и постройки на них разрушены, волноломы и молы сильно повреждены, прибрежные постройки разрушены, крупные суда выброшены на берег; возможны значительные человеческие жертвы).

Вторичные поражающие факторы при цунами - такие же, как и при наводнениях. 1.1.4.

Буря - ветер, скорость которого составляет 20-32 м/с (70-115 км/ч). Ураган - ветер, скорость которого составляет более 32 м/с (115 км/ч).

Бури подразделяются на вихревые и потоковые.

По окраске частиц земной поверхности, вовлеченных в движение, различают черные, красные, желто-красные и белые бури; по составу частиц, вовлеченных в движение, они бывают пылевые, песчаные, снежные.

В зависимости от скорости ветра бури классифицируются по трем типам: буря (скорость возникновения потока - 20-26 м/с), сильная буря (26-30,5 м/с) и жестокая буря (30,5-32 м/с). По этому же показателю ураганы подразделяются на ураган (32-39 м/с), сильный ураган (39-40 м/с) и жестокий ураган (более 48 м/с).

Основной поражающий фактор бури (урагана) - скоростной напор, зависящий от плотности и скорости воздушного потока.

Пылевые бури (в частности, черные бури) часто возникают в южных засушливых областях Сибири и европейской части страны. Они характеризуются очень низкой относительной влажностью воздуха и вызывают эрозию или выветривание почвы вместе с находящимися в ней семенами посевов, засыпку и засыхание всходов, оголение корневой системы и другие неблагоприятные для сельскохозяйственных культур явления.

Бури и ураганы влекут за собой разрушения зданий и сооружений, вывалы леса, повреждение транспортных средств, а также перемещения по воздуху обломков зданий и сооружений, осколков строительных конструкций, поломанных и вырванных с корнем деревьев и других различных предметов. По разрушающему воздействию на здания и сооружения ураганы практически не уступают землетрясениям.

Возможными вторичными факторами бурь и ураганов являются пожары, затопление территории, заражения атмосферы и местности, взрывы на объектах, имеющих опасные вещества, и коммуникациях.

Бури и ураганы своим прямым и косвенным воздействием могут привести к значительным человеческим жертвам, гибели скота и крупным материальным потерям.

1.1.5. Смерч - это вихревое движение воздуха, возникающее в грозовом облаке и распространяющееся в виде гигантского черного рукава или хобота.

Смерч у поверхности земли может иметь воронку диаметром до 30 м и высотой 800-1500 м; скорость его перемещения - до 20 м/с (72 км/ч), расстояние разрушительного воздействия - 40-60 км.

Основными поражающими факторами смерча являются скоростной напор ветра и давление разрежения внутри вихря.

В очаге поражения смерчем происходят разрушение зданий и сооружений, опрокидывание и повреждение транспортных средств, линий электроснабжения и связи, вырывание с корнем деревьев, нанесение травм людям и животным, а также перенос на достаточно большие расстояния различных предметов, людей и животных.

Разрушения зданий и сооружений происходят вследствие резких перепадов давлений (сжатие и разрежение), приводящих к подъему, опрокидыванию и разбрасыванию предметов, их раздроблению, раздавливанию, раскалыванию и другим воздействиям.

Возможными вторичными поражающими факторами при возникновении смерчей являются пожары, заражения атмосферы и местности, взрывы и воздействие летящих обломков и осколков строительных конструкций и других предметов. 1.1.6.

Тайфун - ураган огромной разрушительной силы, образующийся в океане и сопровождающийся интенсивными ливневыми дождями.

На территории России тайфуны наблюдаются в районах Дальнего Востока, Приморья, Сахалина и Курильских островов.

Основными поражающими факторами тайфуна являются скоростной напор ветра и огромные морские волны.

Тайфуны создают очаги поражения в зоне воздействия, разрушая портовые сооружения, морские суда, населенные пункты и затапливая прибрежные районы. На суше тайфуны быстро затухают. Их приближение сопровождается очень сильным падением атмосферного давления.

Возможными вторичными факторами тайфунов являются заражение атмосферы и местности в результате повреждений (разрушений) производственных и коммунально-технических сооружений, воздействия летящих по воздуху и распространяющихся с волнами различных обломков, строительных конструкций и других предметов. 1.1.7.

Обвал - внезапное (быстротечное) отделение массы горных пород на крутом склоне с углом больше угла естественного откоса, происходящее вследствие потери устойчивости склона под влиянием различных природных и производственных факторов. Обвалы часто происходят на склонах, нарушенных выветриванием и тектоническими процессами.

Как правило, обвалы происходят в периоды дождей, таяния снега, весенних оттепелей. Они могут быть вызваны взрывными работами в горах, неправильным ведением горных и строительных работ при создании водохранилищ, вырубкой лесов на склонах гор и другой деятельностью человека. Одной из разновидностей обвалов являются вывалы - обрушение отдельных глыб и камней из скальных грунтов.

Поражающим фактором обвала является движение (падение) больших масс горных пород. Основным показателем, вызывающим негативные последствия, является объем обвалившихся горных пород. Отличительной особенностью обвалов является стремительность движения горных масс. Обвалы причиняют большой ущерб, разрушая населенные пункты, дороги и дорожные сооружения. 1.1.8.

Оползень - скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести.

Оползни являются наиболее распространенным видом гравитационных склоновых процессов, проявляющихся в смещении слоев горных пород с невысокой прочностью под воздействием природных или техногенных факторов. Они могут происходить на всех склонах, начиная с крутизны 19°, но на глинистых грунтах они могут начаться и при крутизне 5-7°; причиной этого может быть избыточное увлажнение горных пород.

Природными факторами, непосредственно влияющими на образование оползней, являются землетрясения, интенсивные атмосферные осадки, речная эрозия, абразия и т. п.

Техногенными (антропогенными) факторами являются подрезка склонов при прокладке дорог, вырубка лесов и кустарников на склонах, проведение взрывных и горных работ вблизи оползневых участков, неконтролируемые распашка и полив земельных участков на склонах и др.

Оползни характеризуются следующими параметрами: типом пород, их влажностью и объемом, скоростью движения слоя (слоев) грунта по склону, максимальной длиной оползня по склону.

Поражающим фактором оползня является движущаяся масса грунта. Породы, составляющие основу оползня, могут быть самые различные - от глинистых до скальных. Объем пород, смещаемых при оползнях, колеблется в очень больших пределах - от нескольких сот до миллионов кубических метров. Деформации земляной массы при оползнях достигают 100-1200 м вдоль склона и 80-180 м вглубь массива. 1.1.9.

Сель (селевой поток) - внезапно формирующийся в руслах горных рек временный грязевой, грязекаменный, водокамен- ный или вододревесный поток, возникающий при интенсивном таянии снега (льда), обильных продолжительных дождях, а также при прорыве воды из моренных озер.

Селевые потоки возникают при одновременном возникновении трех природных условий (явлений): наличия на склонах бассейна достаточного (критического) количества разрушенных горных пород; накопления значительного объема воды для смыва (сноса) со склонов рыхлого твердого материала и последующего его перемещения по руслу; крутого уклона водотока. Основными характеристиками селя являются максимальный расход селевого потока, объем селевого выноса (мощность), скорость и время движения. Величина максимального расхода селевого потока (твердой и жидкой фазы) может составлять несколько тысяч м3/с. В результате прохождения селя в низовья селевого русла выносится от десятков до миллионов кубических метров селевой массы. Скорость движения селя колеблется в пределах 2-10 м/с, продолжительность воздействия - от десятков минут до нескольких часов. Плотность селевого потока составляет 1,2-1,9 т/м3, а максимальная сила удара о препятствие - 5-12 т/м2. 1.1.10.

Снежная лавина (снежный обвал) - массы снега, пришедшие в движение под воздействием силы тяжести и низвергшиеся по горному склону; лавина иногда пересекает дно долины и выходит на противоположный склон.

По характеру движения в зависимости от подстилающей поверхности различают: осовы, лотковые и прыгающие лавины.

В зависимости от свойств образующего снега лавины могут быть сухими, влажными или мокрыми; их движение происходит по снегу (ледяной корке), по воздуху (обрыв и падение), по грунту или же имеет смешанный характер.

Непосредственное воздействие лавин на местность, инженерные сооружения и технику определяется их основными характеристиками: размерами лавины, плотностью лавинного снега, скоростью движения, силой удара, дальностью выброса и повторяемостью лавин.

Размеры лавины характеризуются массой (т) или объемом (м3).

В зависимости от количества вовлеченного в движение снега объем лавины может изменяться от нескольких десятков до нескольких миллионов кубометров снега. Скорость лавины может достигать 50-100 м/с, а сила удара - до 40 т/м2 (при наличии в теле лавины инородных включений - до 200 т/м2). Дальность выброса лавины зависит от высоты падения и примерно в 2,5 раза больше нее. Плотность лавинного снега составляет 200-400 кг/м3 для лавины из сухого снега и 300-800 кг/м3 для лавины из мокрого снега. 1.1.11.

Лесной пожар - неконтролируемое горение растительности, стихийно распространяющееся по лесной территории. Массовыми называют лесные пожары, возникающие на обширных лесных площадях в течение короткого промежутка времени.

Наибольшие площади пожаров отмечены на землях лесного фонда в Республике Якутия-Саха, Амурской и Новосибирской областях.

На характер и масштабы лесных пожаров оказывает влияние, в первую очередь, состояние находящихся в лесу горючих мате- риалов, их количество, структура и степень воспламенения, температура и относительная влажность воздуха, осадки, ветер, рельеф местности.

Лесные пожары в зависимости от вида сгорающих при их распространении материалов делятся на низовые, верховые и подземные.

При низовом пожаре сгорает сухой напочвенный покров - мхи, лишайники, опавшая хвоя, сухие листья и трава, а также обгорает кора у основания деревьев. Из общего числа лесных пожаров на долю низовых приходится около 90%.

Верховой пожар возникает от низового при воспламенении полога леса и характерен для сосняков, сосново-еловых и сосново- лиственных древостоев. Высокая температура пламени, задым- ленность и загазованность среды не позволяют людям без специальных средств индивидуальной защиты приближаться к фронту верхового пожара на расстояние менее 100 м, что сильно затрудняет борьбу с ним.

Подземный (торфяной) пожар распространяется по находящемуся в земле слою торфа, вначале заглубляясь на 0,3-1,5 м, а затем перемещаясь в стороны от очага горения и проникая вглубь на десятки метров. Из-за выгорания торфа под верхним слоем почвы образуются значительные пустоты, опасные (как возможные провалы) для людей и техники, работающих в районе пожара.

Одновременно в очаге могут наблюдаться пожары различных видов или пожар одного вида может вызвать образование пожара другого вида.

Характеристика пожаров

Таблица 1.1.11 Сила пожара Скорость распространения очага, м/мин Высота пламени, м Сильный Низовой Верховой Более 3 Более 100 Более 1,5 Средний Низовой Верховой 1-3 10-100 0,5-1,5 Слабый Низовой Верховой До 1 3-10 Не более 0,5

По скорости распространения огня и высоте пламени лесные пожары подразделяют на слабые, средние и сильные (табл. 1.1.11).

Во время пожара наибольшую опасность для людей представляют огонь, высокая температура воздуха, ядовитые газы, обрушение деревьев. В районах лесных пожаров могут возникать обширные зоны задымления, опасные для людей отравлением окисью углерода.

Лесной пожар может стать причиной возникновения вторичных поражающих факторов, особенно если в зоне пожара или вблизи нее находятся промышленные объекты и населенные пункты. Наиболее опасен в этом отношении так называемый "пятнистый пожар", при котором происходит выброс по направлению ветра отдельных источников огня (горящих головешек, углей, искр) на расстояние до 500 м; это может привести к воспламенению зданий, сооружений, технологического оборудования, транспортных средств.