По интенсивности колебаний грунта на поверхности земли

Землетрясения

Согласно ГОСТ Р 22.0.03-95 подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии Земли и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний, называют землетрясением.

Область возникновения подземного удара является очагом землетрясения, в пределах которого происходит процесс высвобождения накопившейся энергии. В центре очага условно выделяется точка, именуемая гипоцентром.

Проекция этой точки на поверхность земли называется эпицентром. В период землетрясения от гипоцентра во все стороны распространяются упругие продольные и поперечные волны.

Основными характеристиками землетрясений являются: глубина очага землетрясения, магнитуда и интенсивность энергии на поверхности земли.

Глубина очага землетрясения обычно находится в пределах 10-30 километров, а иногда и больше.

Интенсивность землетрясений на поверхности земли измеряют в баллах. В нашей стране принята международная шкала МСК-64 (шкала Медведева, Шпонхойера, Карника).

Шкала МСК-64 подразделяет землетрясения по силе толчков на поверхности земли на 12 баллов (1-12).

Классификация землетрясений

Наиболее вероятные районы землетрясений интенсивностью 6 и более баллов в Российской Федерации следующие: Восточная Сибирь, Якутия, Алтай, Камчатка, территория Приморского края, Чукотка, Сахалин, Курильские острова.

В мае 1995 года подземным толчком силой в 9 баллов был практически полностью уничтожен г. Нефтегорск на Сахалине. Погибло почти 2 тыс. человек.

Землетрясение в Армении в 1988 году характеризуется магнитудой М=7; балльностью в эпицентре по шкале МСК- 10 баллов; глубиной очага - 10-20 км; размерами десятибалльной зоны -16км.

Особенностью этого землетрясения было то, что по числу жертв (более 25 тысяч человек) и убытков оно превысило среднемировые уровни для магнитуды такого уровня, что связано с низким качеством строительства.

Однако причиной землетрясений могут быть и другие факторы, в частности, извержения вулканов и обвалы горных пород. Поэтому землетрясения, в зависимости от причины возникновения, бывают: тектонические, вулканические, обвальные и моретрясения.

Тектонические возникают в результате перемещения масс земной коры под влиянием внутренних напряжений.

Потенциальная энергия, накопленная при упругих деформациях, переходит в кинетическую, возбуждая сейсмические волны в грунте.

Вулканические возникают при извержении вулканов. Обычно охватывают небольшие районы и сопровождаются потоками лавы, выбросами пепла и газов. При извержении подводных вулканов могут образовываться огромные волны-цунами и новые острова.

Обвальные наблюдаются при обрушении сводов подземных карстовых пустот. Обычно они имеют локальный характер и в большинстве случаев существенных разрушений не приносят.

Моретрясения - это резкие колебания воды в морях и океанах, возникающие при землетрясениях, очаг которых находится под дном моря (океана) или в прибрежных районах.

Сильное моретрясение сопровождается образованием цунами - огромных волн высотой до 30 метров. Достигая берега, они смывают береговые сооружения, приносят большие разрушения и вызывают человеческие жертвы.

Сель - это внезапно формирующийся в горах поток смеси воды, обломков горных пород и грунта, возникающий в бассейнах небольших рек и сухих руслах после интенсивного таяния снега, ливневых осадков, а также прорывов моренных и завальных озер при обвалах, землетрясении, оползнях (ГОСТ 19179-73).

Селевые потоки могут быть локальными (в руслах притоков рек и балках), общего характера (проходят по основному руслу реки) и структурными (двигающимися прямолинейно, вне русла реки). При движении селевой поток разрушает все на своем пути. Высота потока может достигать в горах десятков метров, но при выходе в долины сель расширяется, скорость движения замедляется и постепенно поток останавливается. Если на пути селя окажется поселок или другие сооружения, они будут погребены и разрушены.

Оползни - смещение масс горных пород по склону под воздействием собственного веса и дополнительной нагрузки вследствие подмыва склона, переувлажнения, сейсмических толчков или иных процессов (ГОСТ Р 22.0.03-95).

Крупные оползни характеризуются объемом вовлекаемых в процесс горных пород от 100 тыс. до 1 млн. м3. Большое влияние на их образование оказывает физико-механическое воздействие: попеременное смачивание и высыхание, замерзание и оттаивание, систематическое изменение уровня грунтовых вод или значительный их подъем в связи со строительством водохранилища.

Наиболее часты оползни на Северном Кавказе и в Ставропольском крае. В 1989 г. оползни в Ингушетии привели к крупным разрушениям почти в 100 населенных пунктах, в том числе было повреждено более 2,5 тыс. домов.

Снежные лавины также относятся к оползням и возникают так же, как и другие оползневые смещения. Силы сцепления снега переходят определенную границу и силы гравитации вызывают скольжение снежных масс по склону. Объем низвергающейся массы снега достигает 0,5-1 млн. м3 при плотности 0,5. Сила удара лавины достигает 60-100 т/м.

Оптимальные условия для возникновения лавин складываются на заснеженных склонах крутизной 30-40 градусов. На таких склонах лавины сходят тогда, когда слой свежевыпавшего снега составляет 30 см, а для формирования лавин из старого (лежалого) снега необходим слой снега до 70 см. Для того, чтобы лавина могла начать движение, длина открытого склона гор должна быть от 100 до 500 м. Скорость лавины может достигать 100 м/с (360 км/ч).

Начав движение от случайного, нередко ничтожного толчка, лавина низвергается вниз, захватывая по пути новые массы снега, камни и другие предметы. Сход лавины нередко угрожает населенным пунктам, спортивным и санаторно-курортным комплексам, железным и автомобильным дорогам, линиям электропередач и другим народнохозяйственным объектам.

Метели, бураны, пурга, вьюга, снежные заносы характеризуются перемещением огромных масс снега с большой скоростью (50-100 км/ч) в течение от нескольких часов до нескольких суток. Особенно опасны снежные бури при низкой температуре или ее резких перепадах. В этих условиях снежная буря превращается в подлинное стихийное бедствие, нанося большой ущерб населению и народному хозяйству. Снегом заносятся дома, дороги, останавливается движение всех видов транспорта, рвутся провода, ломаются столбы и опоры линий электропередач.

Ураганы, тайфуны, штормы, бури, смерчи - эти явления природы представляют собой чрезвычайно быстрые перемещения воздушных масс, зачастую имеющие катастрофические последствия.

Согласно ГОСТ Р 22.0.03-95:

Ураган - ветер разрушительной силы и значительной продолжительности, скорость которого превышает 32 м/с;

Шторм - длительный, очень сильный ветер со скоростью свыше 20 м/с, вызывающий сильное волнение на море и разрушения на суше;

Тайфун - атмосферное возмущение с пониженным давлением воздуха и ураганными скоростями ветра, возникающее в тропических широтах.

Градация скоростей ветра дается по шкале Бофорта. В ней принята 17-балльная система деления скоростей ветра и даются примерные разрушения, возникающие при различной силе ветра.

При скоростях ветра около 23 м/с ломаются ветви деревьев, срываются крыши домов. Большие разрушения зданий происходят при скорости ветра около 26 м/с, а ураганы производят опустошительные действия.

Ураганы и тайфуны обычно возникают при прохождении глубоких циклонов - гигантских атмосферных вихрей с убывающим к центру давлением воздуха.

В северном полушарии воздух в циклоне циркулирует против часовой стрелки, а в южном - по часовой стрелке.

Ширина циклонов в тропических широтах - от нескольких сотен до нескольких тысяч километров.

Тропические циклоны Атлантического океана обычно называют ураганами, а западной части Тихого океана - тайфунами.

Ураганы и тайфуны - ветры силой 12 и более баллов (скорость более 29 м/с) производят сильнейшие разрушения. В нашей стране тайфуны доходят до районов Дальнего Востока, Приморья, Сахалина, Курильских островов. Продолжительность существования урагана (тайфуна) достигает 9-12 суток. Они сопровождаются ливнями, снегопадами, градом, электрическими разрядами и приносят большие разрушения народному хозяйству: сносят легкие строения и повреждают прочные, обрывают провода линий электропередач, связи, опустошают поля, ломают и выворачивают с корнями деревья. Метательные действия скоростного напора ветра проявляются в отрыве от земли людей и различных предметов. В итоге люди гибнут или получают травмы различной тяжести, контузии.

Шторм при движении воздушных масс над поверхностью моря (океана) вызывает сильное волнение. Высота волн достигает 10-12 м и более, приводит к повреждению и даже гибели судов.

Буря - это также сильный ветер, наблюдающийся обычно при прохождении циклона и сопровождающийся разрушениями на суше. Скорость ветра при буре достигает 16-27 м/с (60-100 км/ч), а длительность - от нескольких часов до нескольких суток. В зависимости от структуры и цвета почв, выдуваемых ветром, различают черные (на черноземах), бурые или желтые (на супесях и суглинках), красные бури (на окрашенных окисями железа почвах в пустынях Средней Азии).

Бури приводят к большим потерям в сельском хозяйстве, разрушают почвенный покров на огромных территориях. Кроме того, они могут быть причинами транспортных аварий, аварий на производственных предприятиях, наносить ущерб сельскому хозяйству.

Наводнения - это временное затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере, водохранилище, вызываемого притоком воды в период снеготаяния или ливней, ветровых нагонов воды, при заторах льда на реках, прорыве плотин и ограждающих дамб, завалах рек при землетрясениях, горных обвалах или селевых потоках (ГОСТ 19179-73). Наводнения наносят огромный материальный ущерб и часто сопровождаются человеческими жертвами. Материальный ущерб от наводнений заключается в повреждении и разрушении жилых и производственных зданий, автомобильных и железных дорог, линий электропередач, связи, мелиоративных систем, гибели скота и урожая сельскохозяйственных культур, порче и уничтожении сырья, топлива, продуктов питания, кормов и удобрений и др.

Наводнения могут сопровождаться разрывами водопроводных и канализационных труб, электрических, телеграфных кабелей Проложенных в земле, газо- и топливопроводов и т.д.

Причиной затопления прибрежных районов могут являться цунами (океанические волны), образующиеся вследствие подвижек земной коры в океане (моретрясения).

Большинство наводнений прогнозируются. Это позволяет своевременно провести подготовительные мероприятия, значительно снижающие возможный ущерб.

Основное направление борьбы с наводнениями состоит в уменьшении максимального расхода воды в реках, путем перераспределения стока воды во времени с помощью водохранилищ, строительства дамб и отвода воды в русла других рек и водохранилища.

О начале затопления можно судить по увеличению уровня воды и скорости течения в реке. О прогнозируемом затоплении население оповещается заранее. В сообщении об угрозе наводнения даются гидрометеоданные, указывается порядок действий населения и порядок эвакуации.

Перед эвакуацией необходимо отключать газ, воду, электричество, потушить горящие печи, перенести на верхние этажи зданий (чердаки) ценные вещи и предметы, закрыть окна и двери первых этажей и обить их досками. При получении предупреждения об эвакуации необходимо собрать необходимые документы, деньги и ценности, медицинскую аптечку, комплект одежды по сезону, запас продуктов на несколько дней и прибыть на сборный пункт для отправки в безопасный район.

При внезапном наводнении необходимо как можно быстрее занять ближайшее возвышенное место и быть готовым к эвакуации. Принять все меры для обозначения своего местонахождения: в светлое время - вывесить белое или цветное полотнище, в ночное - подачей световых сигналов.

До прибытия помощи оказавшимся в зоне затопления следует оставаться на верхних этажах и крышах зданий, деревьях и других возвышенных местах.

После спада воды следует остерегаться порванных и провисших проводов, категорически запрещается использовать продукты питания, попавшие в воду и употреблять воду без санитарной проверки. Перед входом в жилище после наводнения необходимо соблюдать меры предосторожности: предварительно открыть окна и двери для проветривания, не включать освещение и другие электроприборы до проверки исправности электрических сетей, не пользоваться открытым огнем.

Так, небывалая паводковая ситуация, сложившаяся в районе бассейнов рек Лена, Бирюса, Нижняя Тунгуска, привела практически к полному затоплению г. Ленска.

Образовавшийся в 40 километрах от города 80-километровый ледяной затор привел к подъему уровня воды в г. Ленске на 17,4 метра (при критическом уровне в 13,5 метров). Из-за повреждения плотины было разрушено 98% города.

В некоторых местах уровень воды превысил критический на 6 метров, поднявшись до 19-метровой отметки.

Всего в шести субъектах РФ в зоне затопления оказались 4884 населенных пункта, в которых проживает более 52 тысяч человек. Из опасных районов было отселено более 4 тысяч человек.

В борьбе с наводнением были задействованы силы и средства МЧС России, военная авиация.

Председатель правительства Республики Саха (Якутия), возглавляющий гражданскую оборону в республике, подписал приказ о принудительной эвакуации населения из затапливаемых районов.

Пожары - это неконтролируемые процессы горения, сопровождающиеся уничтожением материальных ценностей и создающие опасность для жизни людей (ГОСТ 12.1.033-81 ССБТ).

Природные пожары, а именно, лесные и подземные ежегодно приводят к значительному материальному ущербу и человеческим жертвам.

Лесные пожары в более чем 90% случаев возникают по вине людей, доля пожаров от молний не превышает 2%.

Лесные низовые пожары распространяются только по надпочвенному покрову, охватывая нижние части стволов деревьев, мелкий кустарник. Высота пламени слабого пожара составляет 0,5 м, сильного - до 2 м. Фронт низового пожара продвигается со скоростью до 1 км/час.

Лесные верховые пожары развиваются из низовых, сгорает не только надпочвенный покров, но и полог древостоя. Верховые пожары также могут быть беглыми и устойчивыми. При верховом беглом пожаре огонь продвигается по пологу скачками, отрывается от кромки низового пожара и распространяется со скоростью до 25 км/час.

При подземном пожарегорит торф, залегающий под лесными массивами. Торф сгорает или частично, или полностью на всю глубину залегания, достигающую иногда 10-12 м. При этом обгорают корни деревьев и имеют место провалы почвы. Возникновение и распространение подземных пожаров обычно связано с низовыми лесными пожарами. При разработке торфяных залежей верхний слой становится сухим и опасным горючим материалом. При складировании торфа возможно его самовозгорание. При торфяном пожаре торф сгорает не полностью, что является причиной сильного задымления прилегающих районов. Характерной особенностью торфяных пожаров является высокая температура в зоне горения.

Согласно статистическим данным, на территории России больше всего зарегистрированных ЧС природного характера приходится на крупные лесные пожары площадью более 100 га, а также на ураганы, смерчи, сильные дожди и снегопады. Значительное число ЧС связано с опасными гидрологическими явлениями. Материальный ущерб, причиненный чрезвычайными ситуациями природного характера, по данным органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, составляет ежегодно более 10 млрд. руб.