Классификация ЧС природного характера
ЧС ПРИРОДНОГО ХАРАКТЕРА И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ.
Лекция № 3
1. Классификация ЧС природного характера
2. Наводнения
3. Землетрясения
Еще одним источником постоянной опасности для значительной части населения нашей страны являются стихийные бедствия. Как уже было сказано, они относятся к ЧС природного характера и проявляются как могущественные и разрушительные силы, неподвластные человеку. Стихийные бедствия вызывают экстремальные ситуации, создают угрозу жизни и здоровью людей, нарушают работу объектов экономики, наносят большой материальный ущерб.
Обширная территория России (площадь 17 млн.км., протяженность границ 48 тыс.км.), разнообразие климатических, геологических и гидрометеорологических условий, наличие громадного количества крупных рек, озер, водохранилищ, морей, океанов, горных районов обуславливают большое разнообразие различных опасных природных явлений.
Классификация ЧС природного происхождения, характерных для нашей страны, делит их на шесть типов, каждый из которых в свою очередь подразделяется на несколько видов:
Геофизические опасные явления:
- землетрясения;
- извержение вулканов.
Геологические опасные явления:
- оползни;
- сели;
- обвалы, осыпи;
- лавины;
- склоновый смыв;
- просадки лессовых пород;
- просадка (провал) земной поверхности в результате карста;
- аброзия (разрушение волнами прибоя), эрозия (процесс разрушения почв водными потоками);
- курумы (скопление глыб, движущихся по склону от выветривания);
- пыльные бури.
Метеорологические и агрометеорологические опасные явления:
- бури (9–11 баллов);
- ураганы (12–15 баллов);
- смерчи, торнадо;
- шквалы;
- крупный град;
- сильные: дождь (ливень), снегопад, гололед, мороз, метель;
- сильная жара;
- сильный туман;
- засуха, суховей;
- заморозки.
Морские гидрологические опасные явления:
- тропические циклоны (тайфуны);
- цунами;
- сильное колебание уровня моря;
- обледенение судов и портовых сооружений;
- отрыв прибрежных льдов.
Гидрологические опасные явления:
- высокие уровни воды (наводнения);
- половодье;
- дождевые паводки;
- заторы и зажоры (скопления льда в русле реки во время ледохода);
- ветровые нагоны;
- низкие уровни воды.
Природные пожары:
- лесные пожары;
- пожары степных и хлебных массивов;
- торфяные пожары;
- подземные пожары горючих ископаемых.
Инфекционная заболеваемость людей, животных, поражение растений болезнями и вредителями:
- групповые случаи опасных инфекционных заболеваний;
- эпидемии, пандемии;
- инфекционные заболевания людей, животных невыявленной этиологии (причины);
- эпизоотии (массовые инфекционные заболевания животных);
- эпифототии (массовое инфекционное заболевание растений);
- массовое распространение вредителей.
Чрезвычайные ситуации экологического характера, связанные с изменением состояния суши (почвы, недр, ландшафта).
Чрезвычайные ситуации, связанные с изменением состава атмосферы:
- резкое изменение погоды или климата в результате антропогенной деятельности;
- превышение предельно допустимых концентраций вредных примесей в атмосфере;
- кислородный голод в городах;
- образование обширной зоны кислотных осадков;
- разрушение озонового слоя атмосферы.
Чрезвычайные ситуации, связанные с изменением состояния гидросферы.
Чрезвычайные ситуации, связанные с изменением состояния биосферы:
- исчезновение видов животных, растений;
- гибель растительности на обширной территории;
- резкое изменение способности биосферы к воспроизводству возобновляемых ресурсов;
- массовая гибель животных.
ГОСТ Р 22.0.03-95. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. ПРИРОДНЫЕ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ. Термины и определения. Дата введения 1996-07-01
Наибольший ущерб на территории России приносят различные наводнения. Суммарная площадь зон возможных катастрофических затоплений составляет более 72 тыс.кв.км, в которые попадают 101 город, 121 поселок городского типа и 2110 населенных пунктов с общим населением более 7 млн.чел.
Весенние паводки или длительные дожди создают зоны подтоплений, в которых проживает 5,7 млн. чел.
Потенциально опасными являются также зоны возможного затопления от 20 крупнейших ГЭС России, на территории которых проживает 6 млн. чел. В связи с этим представляется крайне важным знание и умение определять параметры и характеристики ожидаемых наводнений и возможность их своевременного прогноза.
Значительное затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере, море или водохранилище, вызываемое различными причинами, и причиняющее материальный ущерб, наносящее урон здоровью населения или приводящее к гибели людей, называется наводнением.
Затопления не сопровождающиеся ущербом квалифицируются как разлив реки, озера или водохранилища.
Для территории России характерны затопления местности в результате подъема уровня воды в реках. В качестве примеров можно упомянуть периодические наводнения на реке Кума в Ставропольском крае, на Северной Двине в Архангельской области, на реке Терек в Дагестане, на Амуре на Дальнем Востоке, наводнения в Пермской, Свердловской областях, в Башкирии и др.
Классификация наводнений.
В зависимости от причин выделяются следующие классификационные группы наводнений:
Связанные с максимальным стоком от весеннего таяния снега - половодья;
Формируемые интенсивными дождями или таянием снега при зимних оттепелях - паводки;
Вызванные сопротивлением, которое водный поток встречает в реке: зажоры, т.е. образование ледяной пробки подо льдом в начале зимы, и заторы при ледоходе;
Вызываемые ветровыми нагонами и
Наводнения при прорыве плотин и оградительных дамб.
По высоте подъема уровня воды, размерам площадей затопления и величине ущерба выделяют:
· низкие или малые - с затоплением менее 10% сельхозугодий, нанесением незначительного ущерба и не нарушающие ритма жизни населения; происходят 1 раз в год или 2 года;
· высокие - с затоплением 10-15 % угодий (преимущественно сенокосы и пастбища); в густонаселенных районах сопровождаются частичной эвакуацией; наносят ощутимый материальный и моральный ущерб, нарушают хозяйственный и бытовой уклад населения; происходят 1 раз в 20-25 лет;
· большие или выдающиеся - охватывают целые речные бассейны, затапливают до 50 % угодий, парализуют хозяйственную деятельность, наносят большой материальный и моральный ущерб, происходят 1 раз в 50 лет;
· катастрофические - затопления громадных территорий в пределах одной или нескольких речных систем; затапливается до 75 % угодий, населенные пункты, промышленные предприятия и инженерные коммуникации; такие наводнения приводят к огромным материальным убыткам и гибели людей; случаются на территории РФ не чаще одного раза в 100-200 лет.
Прогнозирование наводнений.
Важным условием защиты населения, экономики и территорий от последствий наводнений является прогноз сроков, характера и параметров этих опасных явлений. Госгидромет, на основе данных о запасах влаги в снежных покровах собранных сетью метеостанций по всей территории страны, а также на основе метеопрогнозов моделирует процесс пропуска воды в конкретном речном бассейне и дает прогноз параметров ожидаемого наводнения.
В зависимости от времени упреждения гидрологические прогнозы разделяются на краткосрочные (до двух недель) и долгосрочные (с большой заблаговременностью).
Краткосрочные прогнозы производятся посредством решения уравнений гидродинамики и определения уровней и расходов воды в нижнем и промежуточных створах с привязкой их к времени.
Долгосрочные гидрологические прогнозы применяются, как правило, для предсказания масштабов половодий. В основе этих прогнозов лежит водно-балансовый метод, устанавливающий по данным многолетних гидрометеонаблюдений эмпирические зависимости между величиной стока в речном бассейне за время половодья и такими факторами, как запасы воды в снежном покрове, ожидаемые осадки, инфильтрация воды в почву и испарение с поверхности.
По результатам прогноза специально уполномоченные государственные органы и местные органы власти заблаговременно проводят различные защитные мероприятия, которые должны свести к минимуму опасности ожидаемого наводнения в определенном районе.
С древних времен наводнения воспринимаются человеком как самое страшное стихийное бедствие. Не случайно в религиях многих народов оно выступает «наказанием Господним”. Достаточно вспомнить Библейский “Всемирный потоп ”. По всей вероятности, это связано с тем, что водная оболочка Земли (гидросфера) занимает 71% ее поверхности. Основная масса воды (94% объема) содержится в морях и океанах. Запас воды в реках примерно 1200 км 3 .
Наводнения по частоте повторяемости, площади распространения, суммарному среднегодовому ущербу занимают первое место в России среди опасных гидрологических явлений и процессов. По числу человеческих жертв и ущербу, приходящемуся на единицу площади поражения, они занимают второе место после землетрясений.
Абсолютный рекорд по величине последствий наводнений принадлежит китайским рекам Хуанхе и Янцзы. На р. Хуанхе в 1887 г. вода в реке поднялась на 3 м и затопила тысячи населенных пунктов, нанеся огромный материальный ущерб. Погибло около 1 млн. человек, пострадало свыше 7 млн. человек. Разлив р. Янцзы (1911) привел к гибели около 100 тыс. человек. Самое крупное катастрофическое наводнение в Китае произошло в июне-июле 1959 г.: разлив рек на северо-востоке привел к гибели 2 млн. человек.
Причины возникновения наводнений весьма разнообразны: весеннее таяние снега, осадки в горах, зимние оттепели, скопление льда в сужениях рек, ветровые нагоны воды в морских устьях рек и т.д. Особую опасность несут наводнения, связанные с изливом воды из водоёма при прорыве плотины (аварии на опасных гидродинамических объектах).
Ведущими поражающими факторами при большинстве наводнений являются термический и биологический .
При продолжительном вынужденном пребывании людей в воде с пониженной температурой наступает гипотермия (переохлаждение) тела. При попадании человека в воду замерзание возможно даже при относительно высокой температуре: при температуре воды до 15 0 С безопасное время пребывания в воде при данной температуре составляет около 3 часов; при температуре в 2-3 0 С – всего лишь 10-15 минут.
При затоплении обширных территорий могут разрушаться системы водоснабжения, канализации, сливные коммуникации банно-прачечных сточных вод, мест сбора мусора и нечистот и т.д. Все это ведет к нехватке доброкачественной воды, возникновению и распространению инфекционных заболеваний. Условия для возникновения эпидемий, гнойных и анаэробных инфекций самые благоприятные.
Помимо ведущих поражающих факторов, характерных для большинства наводнений, при авариях на опасных гидродинамических объектах возрастает значение механического фактора , обусловленного кинетической энергией волны прорыва . Механические повреждения различной тяжести могут быть следствием:
– непосредственного динамического воздействия на тело человека волны прорыва;
– травмирующего действия обломков зданий и сооружений, разрушаемых волной прорыва;
– повреждающего действия различных предметов, вовлекаемых в движение волной прорыва.
Однако вследствие наводнения возможны аварии на пожаро-взрывоопасных объектах, химически и радиационноопасных объектах и т.д. Следовательно, возможно воздействие на население воздушной ударной волны, повышенных температур, отравления АОХВ и воздействие ионизирующих излучений. Так, в 1994 году в египетской провинции Асьют, внезапное наводнение привело к короткому замыканию на складе нефтепродуктов. После мощного взрыва пылающее горючее залило посёлок, при этом погибло более 500 человек.
Опасным гидродинамическим объектом (ГОО) называют сооружение или естественное образование, создающее разницу уровней воды до (верхний бьеф) и после (нижний бьеф) него. К ГОО относятся искусственные и естественные плотины, гидроузлы, запруды.
Важнейшей особенностью наводнения при авариях на ГОО является образование вышеупомянутой волны прорыва.
Волной прорыва называют волну, образующуюся в нижнем бьефе в результате стремительного падения воды из верхнего бьефа при прорыве ГОО. Волна прорыва – основной поражающий фактор аварий на ГОО.
Объем воды и скорость ее падения из верхнего бьефа зависят от величины прорыва (место повреждения ГОО, через которое устремляется вода из верхнего бьефа) при прорыве гидросооружения. Главные параметры волны прорыва (высота, ширина и скорость движения) зависят от размеров прорыва.
В зависимости от высоты волны и скорости течения на затопляемой территории выделяют четыре зоны катастрофического затопления:
– первая – зона катастрофического затопления примыкает непосредственно к гидросооружению или водоему, которая простирается на 6-12 км, высота волны может достигать нескольких метров. Волна характеризуется бурным потоком воды со скоростью течения 30 и более км/час. Время прохождения волны – 30 мин.
– вторая – зона быстрого течения (15-20км/час). Протяженность этой зоны может быть 15-25 км. Время прохождения волны – 50-60 мин.
– третья – зона среднего течения (10-15км/час). Протяженность до 30-50км. Время прохождения волны – 2-3 часа.
– четвертая – зона слабого течения (разлива). Скорость течения может достигать 6-10 км/час. Ее протяженность будет зависеть от рельефа местности и может составить 36-70 км.
Подобное условное деление на зоны позволяет спасателям лучше ориентироваться в сложившейся обстановке в районе бедствия, что, в свою очередь, повышает качество и эффективность ведения спасательных работ.
Общие потери населения, находящегося в зоне действия волны прорыва, могут достигать ночью 90%, а днем – 60%. Из числа общих потерь безвозвратные составляют 75% ночью, днем – 40%, а санитарные – 25% ночью и 60% днем.
Величина и структура потерь среди населения при наводнениях могут изменяться в зависимости от плотности населения в зоне затопления, времени суток, скорости движения и высоты волны прорыва, температуры воды и других факторов. Примером больших потерь от наводнений в результате аварий на ГОО может быть разрушение плотины в штате Айдахо (США) в 1974 г., повлекшее за собой гибель 150 человек. В зоне затопления оказалось 10 городов.
Основные характеристики последствий наводнений следующие:
– большое число человеческих жертв и лиц, оставшихся без крова;
– затопление больших территорий с множеством населенных пунктов;
– в зоне бедствия прекращается функционирование различных отраслей экономики;
– в зоне затопления оказываются ж\д пути, автомобильные дороги, линии электропередач, коммуникации, связи;
– разрушаются мосты, тоннели;
– наводнение охватывает большие с\х территории и.т.д.
Введение
1. Причины наводнение
2. Последствия наводнений
3. Мероприятия по предотвращению наводнений, спасательные работы
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Общеизвестно, что состояние и развитие как биосферы, так и человеческого общества находится в прямой зависимости от состояния водных ресурсов. В последние десятилетия все большее число специалистов и политических деятелей среди проблем, стоящих перед человечеством, под номером 1 называют проблему воды. Водные проблемы возникают в четырех случаях: когда воды нет или ее недостаточно, когда качество воды не отвечает социальным, экологическим и хозяйственным требованиям, когда режим водных объектов не соответствует оптимальному функционированию экосистем, а режим ее подачи потребителям не отвечает социальным и экономическим требованиям населения и, наконец, когда от избытка воды обжитые территории страдают от наводнений.
В глобальном аспекте первые три проблемы явились порождением уходящего века, а четвертая сопутствует человеческому обществу с древнейших времен. И как это ни парадоксально, на протяжении многих веков человечество, предпринимающее неимоверные усилия для защиты от наводнений, никак не может преуспеть в этом мероприятии. Наоборот, с каждым веком ущерб от наводнений продолжает расти. Особенно сильно, примерно в 10 раз, он возрос за вторую половину ушедшего века. По нашим расчетам, площадь паводкоопасных территорий составляет на Земном шаре примерно 3 млн. кв. км, на которых проживает около 1 миллиарда человек.
1.Причины наводнения
Наводнение - временное затопление значительной части суши водой в результате действия природных сил. В зависимости от вызывающих причин их можно разделить на группы.
Наводнения, вызванные выпадением обильных осадков или обильным таянием снега, ледников. Это ведет к резкому подъему уровня рек, озер, образованию заторов. Прорыв заторов и плотин может привести к образованию волны прорыва, характеризующейся стремительным перемещением огромных масс воды и значительной высотой. Наводнение в августе 1989 г. в Приморье снесло значительное число мостов и строений, при этом погибло огромное количество скота, были повреждены линии электропередач, связи, разрушены дороги, а тысячи людей остались без крова.
Наводнения, возникающие под воздействием нагонного ветра. Они характерны для прибрежных районов, где имеются устья крупных рек, впадающих в море. Нагонный ветер задерживает продвижение воды в море, что резко повышает уровень воды в реке. Под постоянной угрозой подобного наводнения находятся побережья Балтийского, Каспийского и Азовского морей. Так, Санкт-Петербург испытал за время своего существования более 240 таких наводнений. При этом на улицах наблюдались случаи появления тяжелых судов, что вызывало разрушения городских строений. В ноябре 1824 г. уровень воды в Неве поднялся выше нормы на 4 м; в 1924 г. - на 3,69 м, когда вода затопила половину города; в декабре 1973 г. - на 2,29 м; январе 1984 г. - на 2,25 м. И как следствия наводнений - огромные материальные потери и жертвы.
Наводнения, вызванные подводными землетрясениями. Они характеризуются появлением гигантских волн большой длины - цунами (по-японски - «большая волна в гавани»). Скорость распространения цунами до 1000 км/ч. Высота волны в области ее возникновения не превышает 5 м. Но при приближении к берегу крутизна цунами резко растет, и волны с огромной силой обрушиваются на побережье. У плоских побережий высота волны не превышает б м, а в узких бухтах достигает 50 м (туннельный эффект). Продолжительность действия цунами до 3 часов, а поражаемая ими береговая линия достигает длины 1000 км. В 1952 г. волны почти смыли Южно-Курильск.
Природные причины наводнений хорошо известны читателям, и поэтому мы лишь упомянем их. В большинстве районов Земного шара наводнения вызываются продолжительными, интенсивными дождями и ливнями в результате прохождения циклонов. Наводнения на реках Северного полушария происходят также в связи с бурным таянием снегов, зажорами, заторами льда. Предгорья и высокогорные долины подвергаются наводнениям, связанным с прорывами внутриледниковых и завальных озер. В приморских районах при сильных ветрах нередки нагонные наводнения, а при подводных землетрясениях и извержениях вулканов наводнения, вызываемые волнами цунами.
В последние столетия, в особенности в ХХ веке, все большую роль в увеличении частоты и разрушительной силы наводнений играют антропогенные факторы. Среди них в первую очередь следует назвать сведение лесов (максимальный поверхностный сток возрастает на 250-300 %), нерациональное ведение сельского хозяйства (в результате снижения инфильтрационных свойств почв, по некоторым расчетам в центральных районах России с IX по XX век поверхностный сток увеличился в 4 раза и резко возросла интенсивность паводков). Значительный вклад в усиление интенсивности паводков и половодий внесли: продольная распашка склонов, переуплотнение полей при использовании тяжелой техники, переполивы в результате нарушения норм орошения. Примерно втрое увеличились средние расходы паводков на урбанизированных территориях в связи с ростом водонепроницаемых покрытий и застройкой. Существенное увеличение максимального стока связано с хозяйственным освоением пойм, являющихся природными регуляторами стока. Помимо сказанного следует назвать несколько причин, непосредственно приводящих к формированию наводнений: неправильное осуществление паводкозащитных мер, ведущее к прорыву дамб обвалования, разрушение искусственных плотин, аварийные сработки водохранилищ и др.
2. Последствия наводнений
В структуре санитарных потерь при наводнениях преобладают травмы (переломы, повреждения суставов, позвоночника, мягких тканей). Зафиксированы случаи заболеваний в результате переохлаждения (пневмония, ОРЗ, ревматизм, утяжеление течения хронических болезней), появления жертв от ожогов (из-за разлитых и загоревшихся на поверхности воды ЛВГЖ).
В структуре санитарных потерь значительное место занимают дети, а наиболее частыми последствиями среди населения становятся психоневрозы, кишечные инфекции, малярия, желтая лихорадка. Особенно велики человеческие жертвы на побережьях при ураганах и цунами, а также при разрушении плотин и дамб (более 93% утонувших). В качестве примера можно привести последствия наводнения 1970 г. в Бангладеш: на большинстве прибрежных островов погибло все население; из 72 тыс. рыбаков в прибрежных водах погибло 46 тыс. Более половины из числа погибших составили дети до 10 лет, хотя на них приходилось лишь 30% населения зоны бедствия. Высокой оказалась и смертность среди населения старше 50 лет, среди женщин и больных.
Частыми спутниками наводнений являются крупномасштабные отравления. Из-за разрушения очистных сооружений, складов с АХОВ и другими вредными веществами происходит отравление источников питьевой воды. Не исключено развитие обширных пожаров при разлитии ЛВГЖ по поверхности воды (бензин и другие горючие жидкости легче воды).
3. Мероприятия по предотвращению наводнений, спасательные работы.
Наводнения успешно прогнозируются, и соответствующие службы дают предупреждения в опасные районы, что снижает ущерб. В местах наводнений строят плотины, дамбы, гидротехнические сооружения, регулирующие сток воды. В извилистых местах рек проводят работы по расширению и спрямлению их русла. В угрожаемый период организуется дежурство и поддержание в готовности формирований ГО. Проводится заблаговременная эвакуация населения, угон скота, вывоз техники.
Спасательные работы в районах затопления часто происходят в сложных погодных условиях (ливневые дожди, туманы, шквалистые ветры). Работу по спасению людей начинают с разведки, используя плавсредства и вертолеты, снабженные средствами связи.
Устанавливаются места скопления людей, и туда направляют средства для обеспечения их спасения. Работы на гидротехнических сооружениях выполняют формирования инженерной и аварийно-технической служб ГОЧС: это укрепление дамб, плотин, насыпей или их постройка.
При наводнениях для проведения спасательных работ привлекают: спасательные отряды, команды и группы, а также ведомственные специализированные команды и подразделения, оснащенные плавсредствами, санитарные дружины и посты, гидрометеорологические посты, разведывательные группы и звенья, сводные отряды (команды) механизации работ, формирования строительных, ремонтно-строительных организаций, охраны общественного порядка.
Спасательные работы при наводнениях направлены на поиск людей на затопленной территории (посадка их на плавсредства-лодки, плоты, баржи или вертолеты) и эвакуацию в безопасные места.
Разведывательные группы и звенья, действующие на быстроходных плавсредствах и вертолетах, определяют места скопления людей на затопленной территории, их состояние и периодически подают звуковые и световые сигналы. На основании полученных данных разведки начальник ГО уточняет задачи формированиям и выдвигает их к объектам спасательных работ.
Небольшим группам людей, находящимся в воде, выбрасывают спасательные круги, резиновые шары, доски, шесты, или другие плавательные предметы с учетом течения воды, направления ветра, извлекают их на плавсредства и эвакуируют в безопасные зоны. Для спасения и вывоза с затопленной территории большого числа людей используют теплоходы, баржи, баркасы, катера и другие плавсредства. Посадку людей на них осуществляют непосредственно с берега. В этом случае выбирают и обозначают места, удобные для подхода судов к берегу, или оборудуют причалы.
При спасении людей, находящихся в проломе льда, подают конец веревки, доски, лестницы, любой другой предмет и вытаскивают в безопасное место. Приближаться к людям, находящимся в полынье, следует ползком с раскинутыми руками и ногами, опираясь на доски или другие предметы.
Для снятия людей с полузатопленных зданий, сооружений, деревьев и местных предметов или спасения их из воды все плавсредства, используемые для выполнения спасательных работ, обязательно оснащают необходимым оборудованием и приспособлениями.
Медицинскую помощь оказывают спасательные подразделения или санитарные дружины непосредственно в зоне затопления (первая медицинская помощь) и после доставки на причал (первая врачебная помощь).
Обстановка в районе наводнения может резко осложниться в результате разрушения гидротехнических сооружений. Работы в этом случае проводятся с целью повышения устойчивости защитных свойств существующих дамб, плотин и насыпей; предупреждения или ликвидации подмыва водой земляных сооружений и наращивания их высоты. Борьбу с наводнением в период ледохода ведут путем устранения заторов и зажоров, образующихся на реках.
Проведение спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ при борьбе с наводнениями вызывает определенную опасность для жизни личного состава формирований. Поэтому личный состав формирований должен быть обучен правилам поведения на воде, приемам спасения людей и пользования спасательным инвентарем. При проведении работ запрещается пользоваться неисправным инвентарем, перегружать плавсредства, вести взрывные работы вблизи линий электропередач, подводных коммуникаций, промышленных и других объектов без предварительного согласования с соответствующими организациями.
Мероприятия по предотвращению наводнений:
1. При хозяйственном освоении паводкоопасных территорий, как в долинах рек, так и на морских побережьях, следует проводить детальные экономические и экологические исследования. Их цель - выявление путей получения максимально возможного экономического эффекта от освоения этих территорий и вместе с тем сведение к минимуму возможного ущерба от наводнений.
2. При разработке противопаводковых мероприятий в долинах рек следует рассматривать весь водосбор, а не его отдельные участки, поскольку локальные противопаводковые мероприятия, не учитывающие всю ситуацию прохождения паводка в долине реки, могут не только не дать экономического эффекта, но и существенно ухудшить ситуацию в целом и привести в результате к еще большему ущербу от наводнения.
3. Необходимо умело сочетать инженерные методы защиты с неинженерными. К ним, в первую очередь, принадлежат: ограничение или полное запрещение таких видов хозяйственной деятельности, в результате которых возможно усиление наводнений (лесосводка и др.), а также расширение мероприятий, направленных на создание условий, ведущих к уменьшению стока. Кроме того, на паводкоопасных территориях должны осуществляться лишь такие виды хозяйственной деятельности, которым при затоплении будет нанесен наименьший ущерб.
4. Инженерные сооружения по защите земель и хозяйственных объектов должны быть надежны, и их осуществление должно быть связано с минимальными нарушениями природной среды.
5. Должно быть проведено четкое районирование и картирование пойм с нанесением границ паводков различной обеспеченности. С учетом вида хозяйственного использования территории рекомендуется выделить зоны с 20% обеспеченностью паводка (для сельскохозяйственных угодий), 5% обеспеченностью (для строений в сельской местности), 1% обеспеченностью для городских территорий и 0,3% обеспеченностью для железных дорог. Само собой разумеется, что в разных природных зонах и экологических районах число зон и принципы их выделения могут в какой-то степени измениться.
6. В стране должна существовать четко работающая система по прогнозированию паводков и по извещению населения о времени наступления наводнения, о максимально возможных отметках его уровня и продолжительности. Прогнозирование паводков и половодий должно осуществляться на основе развития широкой, хорошо оснащенной современными приборами службы наблюдений за гидрометеорологической обстановкой.
7. Важное значение следует уделять заблаговременному информированию населения о возможности наводнения, разъяснению о вероятных его последствиях и мерах, которые следует предпринимать в случае затопления строений и сооружений. С этой целью следует широко использовать телевидение, радио и другие средства информации. В паводкоопасных районах должна быть широко развернута пропаганда знаний о наводнениях. Все государственные структуры, а также каждый житель должны ясно представлять, что им надлежит делать до, в период и после наводнения.
8. Весьма важны разработка и дальнейшее совершенствование методик расчета как прямых, так и косвенных ущербов от наводнений.
9. Регулирование использования паводкоопасных территорий должно быть прерогативой республик, краев, областей, районов и городов. Государство может направлять и стимулировать их деятельность лишь принятием тех или иных законов о регулировании землепользования.
10. В систему мероприятий по защите от наводнений должны быть включены как государственные и общественные организации, так и частные лица. Успешная работа такой системы должна координироваться и направляться центральным органом на федеральном уровне.
11. Наилучшим инструментом по регулированию землепользования на паводкоопасных территориях может быть гибкая программа по страхованию от наводнений, сочетающая как обязательное, так и добровольное страхование. Основной принцип этой программы должен заключаться в следующем: в случае принятия рационального с позиций противопаводковой защиты вида использования территории страхователю выплачивается существенно большая страховая сумма, чем в случае игнорирования им соответствующих рекомендаций и норм.
12. Комплекс мероприятий в паводкоопасных районах, включающий прогнозирование, планирование и осуществление работ, должен проводиться до наступления наводнения, в период его прохождения и после окончания стихийного бедствия.
Детальная разработка названных выше положений концепции является неотложной задачей ряда научно-исследовательских и проектных институтов, ряда министерств и в первую очередь МЧС.
Заключение
Анализ наводнений за последнее столетие, проведенный нами по многим странам, показал, что во всем мире, включая Россию, наблюдается тенденция значительного роста ущербов от наводнений, вызванная нерациональным ведением хозяйства в долинах рек и усилением хозяйственного освоения паводкоопасных территорий.
Необходимо исследование факторов, ведущих к росту наводнений, в особенности катастрофических, в XXI веке: изменения климата (увеличение осадков, таяние льдов и повышение уровня океана и др.), дальнейшего роста хозяйственного освоения речных долин в связи с увеличением населения. Особые проблемы должны изучаться в долинах тех рек, русла которых ограждены дамбами, и дно которых возвышается подчас на многие метры над поймами и надпойменными террасами (Хуанхэ, Янцзы и др.).
Необходимы дальнейшие уточнения концепции защиты от наводнений с учетом широкого спектра экологических, социальных, технических, культурно-просветительных и медицинских мероприятий, подлежащих осуществлению в паводкоопасных районах в периоды до, в процессе и после окончания наводнений.
К числу первоочередных задач в области изучения наводнений следует также отнести: разработку методики учета ущерба, вызываемого изменениями в природной среде: морфологии долины, почвенном покрове, растительности, животном мире, качестве воды, а также методики учета ущерба, наносимого здоровью людей в период и после завершения наводнений.
Список использованной литературы:
1. http://intra.rfbr.ru/pub/vestnik/V4 01/3 1.htm
2. Паводки // Основы безопасности жизни. - 1999. - N: 3. - С. 60.
3. Авакян, Аpтуp Боpисович. Наводнения / Аpтуp Боpисович Авакян, Алексей Александpович.Полюшкин,. - М.: Знание, 1989. - 46 с
4. Осипов В.И. Природные катастрофы на рубеже ХХ1 века / В.И. Осипов // Вестн. РАН. - 2001. - N: 4 - С. 291-302
5. Авакян А. Природные и антропогенные причины наводнений. / Авакян А. // Основы Безопасности Жизнедеятельности. - 2001. - N 9. - С. 22-27.
УДК 614.8.084
Е.В. Арефьева к.т.н., В.И. Мухин д.в.н. (АГЗ МЧС России), Э.Г. Мирмович к.ф.-м.н. (ФГУ ВНИИ ГОЧС) ПОДТОПЛЕНИЕ КАК ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ЧС
E. Arefeva, V. Mukhin, E. Mirmovich SUBMERGENCE AS A POTENTIAL SOURCE OF EC
В качестве одного из парциальньа рисков потенциального источника разрушений зданий и сооружений является длительное воздействие подтопления.
Does not contain such a potential source of buildings and constructions destruction long-lasting drowning influence.
В.И. Мухин
Э.Г. Мирмавич
Тема статьи относится к специальности «Безопасность в ЧС», хотя она находится на междисциплинарном стыке гидро- и инженерной геологии, грунтоведения и гидрологии суши; геоэкологии и даже мерзлотоведения . Почему?
Борьба с самим фактом подтопления или другим видом избыточного увлажнения - сама по себе бессмысленна («У природы нет плохой погоды»). А для возникновения ЧС нужны необходимые и достаточные условия. Необходимыми условиями для данного вида ЧС является наличие людей, критически важных объектов, объектов экономики, расположенных на подтопленных территориях. Достаточно одно условие
Критическое соотношение между внешним воздействием и защитными свойствами объекта. При этом потенциально опасные объекты могут играть как одну (пассивную), так и другую (активную) роль.
Среди карт риска ЧС, созданных в последнее время, риск ЧС от воздействия подтоплений подменяется вероятностью подтоплений от климатических и метеорологических факторов (рис. 1).
Большая часть последствий чрезвычайных ситуаций любого происхождения связана с обрушениями, частичными или полными разрушениями зданий и сооружений из-за их недостаточной надежности и защищенности от опасных техно-природных воздействий. Перефразируя известное выражение, можно сказать, что для таких воздействий как источники ЧС почти «все дороги ведут к обрушениям».
К потенциальным источникам таких видов ущерба можно отнести источники с малым и даже нулевым (землетрясения, смерчи, транспортно-промышленные аварии и др.) и с большим временами запаздывания между причиной и следствием, воздействием и аварийно-спасательной реакцией на них .
Среди последних следует особо выделить подтопление, которое приводит к увлажнению и разжижению грунтов, снижению их несущей способности, затоплению подвальных помещений и подземных коммуникаций. Подтопление нередко вызывает активизацию имеющихся оползней, карстовых процессов, просадку лессовых и набухание глинистых грунтов, процессы морозного пучения и даже изменения микросейсмической характеристики территории .
Ущерб от подтопления составляет до 5-6 млрд. долл. в год. Просадки лессовых массивов вызывают деформации, а иногда и полное разрушение зданий и сооружений, подземных коммуникаций, трубопроводов, транспортных систем. Просадочность лессовых пород в результате подтопления и избыточного увлажнения испытывают более 560 городов России . Так, в Волгодонске по состоянию на 2003 г. из 907 жилых зданий 732 не имели гарантированной эксплуатационной надежности из-за деформации фундаментов в результате просадок обводненных лессовых грунтов. В некоторых городах Северного Кавказа величина просадки достигает до 1,0-1,5 м . Угрожающая динамика подтопления отражается в том, что в 1986 г. подтоплением было охвачено 733 города (70%) России, а в 2006 г. - уже 93% городов. Основная причина подтопления городских территорий - это утечки из водонесу-щих коммуникаций (около 70%).
Научно-технические разработки
Научно-технические разработки
Рис. 1. Пример карт парциального риска, связанного с подтоплениями, в которых вероятность возникновения самого подтопления подменяет риск ЧС от подтоплений
Число объектов, которым угрожают оползни при подтоплении территорий, в России увеличилось с 3-4 тысяч до 12 тысяч, объемы карстовых пустот возросли втрое. В отдельных городах (Волгоград, Волгодонск, Нижний Новгород и др.) грунтовые воды поднялись с 9-12 м до 3 м от земной поверхности.
В последние десятилетия процесс подтопления освоенных территории принял в России практически повсеместный характер. В настоящее время подтоплено около 9 млн. га земель различного хозяйственного назначения, в том числе 5 млн. га сельскохозяйственных земель и 0.8 млн. га застроенных городских территорий. Из 1064 городов России подтопление отмечается в ~ 800 (~75%), из 2065 рабочих поселков
В 460 (> 20%), а также в более чем 760 населенных пунктах. Подтапливаются многие крупнейшие города страны, такие как Астрахань, Волгоград, Иркутск, Москва, Нижний Новгород, Новосибирск, Омск, Ростов-на-Дону, Санкт-Петербург, Томск, Тюмень, Хабаровск и другие.
В настоящее время в России физический износ объектов ЖКХ (трубопроводы и т.п.) составляет 55-75%. Срочной модернизации требуют 30% мощностей водопровода, а количество аварий за 10 лет (с 1990 по 2000 гг.) выросло в пять раз и составило 70 аварий на каждые 100 км сетей водоснабжения в год, По этой тенденции к 2010 году рост может составить до 350 аварий на каждые 100 км сетей . Количество аварий в системах теплоснабжения достигает до 100 тыс. в год, а в системах водоснабжения до 200 тыс. аварий в год . Потери воды в системах водонесу-щих коммуникаций превышают в 2,5-3 раза допустимый уровень потерь в России и в 4-6 раз превышают допустимые потери воды в Европе. Учитывая такой износ жилых домов, тенденция роста числа аварий и обрушений зданий естественным образом будет продолжаться . Ветхое жилье практически не способно сопротивляться негативным природным и природнотехногенным процессам.
Можно ли исследования в этой области направить на использование их в практике? Казалось бы, очистка, замена существующих дренажно-отточных
систем (которых, кстати, заведомо не достаточно), организация просушки после наводнений, как это было после катастрофических паводков в Европе в начале нынешнего века - вот и вся система борьбы с этим источником ЧС.
Однако, интенсивная откачка подземных вод и изменение установившегося гидродинамического режима на застроенных территориях, сложенных структурно-неустойчивыми грунтами, пораженных древним карстом, оползневыми процессами, может вызвать нарушение их устойчивости и развитие так называемых карстово-суффозионных процессов, приводящих к образованию провальных воронок техногенно-природного происхождения. Часто возникает ответный «дренажный эффект», активизирующий суффозионные и просадочные процессы. В некоторых районах эти процессы развиваются настолько быстро, что становятся опасными не только для зданий и сооружений, но и для людей.
Подтопление усиливает активизацию опасных инженерно-геологических процессов. Так, за последние 30 лет в северо-западной части г. Москвы образовалось 42 карстово-суффозионных провала. Провальные воронки имели диаметр от нескольких до 40 м, глубину от 1.5 до 5-8 м. В результате пострадало три пятиэтажных здания, жителей которых пришлось переселить, а здания разобрать. В районе г. Уфы за последние 65 лет зарегистрировано более 80 карстово-суффозионных провалов. Еще более широкое развитие этот процесс имеет в районе г. Дзержинска (Пермская область), где им поражено около 30% территории города
Из 100% территории Российской Федерации, где эксплуатируются атомные, гидро- и тепловые электростанции и другие объекты повышенной экологической опасности, до 50% находится в зонах опасных процессов подтопления.
Известно, что разрушительный эффект землетрясений зависит от деформаций грунтов при прохождении сейсмических волн. Интенсивность таких деформаций различна в сухих и водонасыщенных грунтах. В песчаных, песчано-глинистых, лессовых
грунтах при увлажнении нарушаются структурные связи. Влажные пески под действием вибрации начинают разжижаться, что приводит к большой осадке, крену построенных на таких грунтах зданий. Особенно большую опасность представляет разжижение грунтов на склонах, подверженных оползням. Так, один из крупнейших оползней, связанных с сейсмическим разжижением грунтов, вызвал катастрофу на водохранилище Вайонт в Италии. На водонасыщенных песчаных, глинистых грунтах интенсивность сейсмического воздействия (сейсмической балльности) повышается на 1-2 балла, а на лессовых грунтах могут доходить до 3 баллов, при этом уменьшается модуль деформации, уменьшается сопротивление грунтов сдвигу . Это существенно, если учесть, что при 6-балльном землетрясении кирпичные дома остаются нетронутыми и испытывают слабые повреждения, то при 8-балльном землетрясении возможно и их разрушение в зависимости от их фундамента.
Так, в работе была отмечена взаимосвязь плотности распространений повреждений зданий с УГВ после землетрясения 21.09.2004 в г. Калининграде (6-7 баллов по шкале Рихтера): в подтопленных микрорайонах города повреждено 1146 строений, из них 1061 - жилой дом, 46 объектов соцкультбыта, 39 других объектов.
В водонасыщенных грунтах при землетрясениях возникает дополнительная осадка грунта до 1 м, связанная с дополнительным уплотнением грунта. Учитывая, что ветхость зданий и домов в ряде городов страны достигла значительных процентов, требуется незамедлительно проводить водоосушительные мероприятия на подтопленных территориях, тем самым предотвратив возможные ЧС, связанные даже с незначительными землетрясениями, разрушительные последствия которых будут усилены негативными эффектами подтоплений.
Продолжается процесс необдуманного закрытия нерентабельных шахт с большими отрицательными необратимыми последствиями для территории:
Происходит быстрое превышение уровня грунтовых вод (УГВ), в разы превышающее уровень по сравнению с периодом до закрытия шахт;
Происходит загрязнение и затопление территории, разрушение региональных водоупоров;
Возникают локальные землетрясения в результате развития гидромеханических напряжений;
Отмечаются просадочные явления, снижение механических прочностных свойств пород;
Существует большая вероятность прорыва подземных вод в незакрытые работающие шахты.
Шахтные воды насыщены солями тяжелых металлов, они агрессивны по отношению к бетону, цементу. Ежегодно в Донбассе выносится более 2,62 млн. тонн различных солей с шахтными водами, поэтому при затоплении шахт активизируются опасные процессы из-за подтопления территории: карст, оползни и др.
В ряде работ отмечается, что недостаточно отработаны обоснованные методические рекомендации по управлению режимом УГВ и по обеспечению экологической безопасности при ликвидации шахт.
Основными мероприятиями по предотвращению аварийных последствий при закрытии шахт являются:
Опережающая оценка влияния закрытия шахт на экологическое состояние окружающей среды;
Выявление участков подтопления, геохимического загрязнения территории;
Создание прогнозных моделей изменения окружающей среды,
совершенствование методов регулирования и управления совершенствование систем мониторинга на локальном и региональном уровне; гидрогеологической ситуацией при закрытии шахт.
Сведения о некоторых ЧС, связанных с подтоплениями, на ряде шахт России приведены в табл. 1 .
Необходимо обратить внимание, что повышен-
Таблица 1
Название шахты, место Социальный, экологический и экономический ущербы
“Глубокая”, ОАО “Ростовуголь” Обрушение зависшей породы, гибель людей (2 чел.)
Ростовская обл., г. Новошахтинск, шахта “Западная”, “Капитальная”, 2003 г., октябрь Прорвало стенки шахты на глубине 54,5 м; прорвало 30 млн. м3 воды; то же повторилось в феврале, на глубине 300 м скорость поступления воды 10 тыс. м3 в час; угроза затопления 17 тыс. домов города
«Пионерка», Кузбасс Подтопление территории, пос.Треугольник в г. Белово, закрытие шахты, подтоплено 570 жилых домов
Шахта им. Дмитрова, Новокузнецк Угроза подтопления 99 домов и объектов Кузнецкого металлургического комбината
Шахта “Капитальная” № 5, Приморье Подтоплен пос.Тавричанка
Шахта “Капитальная”, Осинни-ковский р-н Кузбасса Затопление горных выработок, активизация оползневых явлений, необходимость переселения 3000 чел.
С. Белозерское, шахта Белозерская, 1999 г. Из-за закрытия подтоплено 20 домов, в недопустимом состоянии, 5% не эксплуатируются из-за непригодности, не эксплуатируются 397 квартир, разрушение кладки фундамента из-за высокого УГВ
Шахта “Новая”, г. Желтые Воды Аварийная ситуация из-за подъема УГВ, учитывая, что на шахте ведутся урановые разработки, угроза радиоактивного заражения территории
Научно-технические разработки
Научно-технические разработки
ным рискам потопления в большей мере, чем другие строения, подвержены памятники культуры градостроительного и архитектурного характера. В работах эта проблема анализируется с предложениями по ее разрешению.
В зоны повышенного риска также попадают места с постоянными подтоплениями, структурнонеустойчивыми грунтами и карстовыми пустотами, совпадающие в мегаполисах с т.н. зонами «элитного строительства», считающееся таковым по какой-то непонятной причине вместо высотного и, следовательно, более опасного. Решение жилищной проблемы на длительную перспективу при таком подходе может превратить в повторный вариант новых «хрущоб», которые сегодня приходится сносить по всей стране.
А для целого ряда случаев рекомендуются щадящие осушительные мероприятия с отслеживанием сохранности увлажненного состояния оснований фундаментов, для которых вода - это своеобразный консервант. Это, прежде всего, памятники архитектуры, памятники деревянного зодчества, дома, расположенные на деревянном фундаменте в северных русских городах и т.д. Таким образом, наиболее эффективной технологией против негативных эффектов подтопления является оптимальное управление режимом УГВ , которая в силу учета неоднородностей среды, значительной непредсказуемости процессов и явлений в подземной гидросфере, должна являться эргати-ческой системой управления .
В цикле работ по проблемам прогнозирования ЧС (например, ) утверждается, что реальнодействующий прогноз может быть только на детерминированной, а не стохастической основе (система уравнений с опережающими и запаздывающими аргументами).
Научно-практической задачей в этой области при этом является увеличение заблаговременности прогноза со стороны науки и уменьшение времени готовности системы реагирования
Со стороны спасательных служб МЧС России и РСЧС.
Наличие большого временного лага (запаздывания) между началом процесса подтопления территорий и их аварийным состоянием, чреватым возникновением ЧС разного уровня, имеет не только негативный аспект, но одновременно предоставляет возможность принимать превентивные, опережающие меры по их предотвращению, а также предупреждению посредством автоматизированного управления УГВ.
За основу математической модели управления УГВ принималось координатное представление нели-
нейного параболического уравнения типа уравнения теплопроводности:
И Ь = (к(х,у) Ь)х + (к(х,у) Ьу)у + ™(х,у,1), где Ь(, Ьх, Ьу - скорости изменения уровня грунтовых вод во времени и пространстве; к(х, у) - переменный коэффициент фильтрации грунтовых вод, зависящий от характеристики грунтов в декартово-ортогональных направлениях; и и w(x,y,t) - эмпирически задаваемые коэффициенты водоотдачи и инфильтрационной подпитки.
Численное моделирование и расчеты для выработки управляющего воздействия (УВ) проводились в рамках стандартных граничных условий первого, второго и третьего рода в итерационном рекуррентном цикле прямая-обратная-прямая задача .
Программа управления режимом УГВ осуществляется относительно некоторого эталонного для данного объекта уровня Ьк.
Реальное состояние диагностики, анализ действующих мониторинговых систем силами ВСЕГИН-ГЕО, номенклатура и содержание нормативных документов до настоящего времени не отвечают угрожающему положению по этой проблеме. В паспортах безопасности зданий и территорий, включая КВО и ПОО, учетом состояния фундаментов не культивируется. То же самой касается актов комиссий по ЧС, в которых причины ЧС в виде подтоплений не указываются. Из-за недостаточности пунктов гидрогеологического контроля и наблюдений на застроенных территориях нет возможности иметь достоверные карты потенциального и фактического подтопления, базы данных по анализу аварийности зданий и сооружений.
Для Москвы, например, кроме существующих дренажных точек, необходимо развертывание хотя бы нескольких автоматизированных станций УВ для оптимального реверсивного управления УГВ (например, рис. 2).
Рис. 2. Карта подтопления территории г. Москва
В заключение следует отметить, что подсистемы роваться в рамках РСЧС, которая способствует соорга-предупреждения ЧС при подтоплении должны форми- низации разных структур и ведомств в этом деле.
Литература
1. Дзекцер Е.С. Закономерности формирования подтопления застраиваемых территорий, принципы прогнозирования и инженерной защиты. - М., 1987. - 77 с.
2. Мирмович Э.Г. Прогнозирование чрезвычайных ситуаций и рисков как научно-практическая задача // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. - М.: ВИНИТИ. - 2003. Вып.1. - С. 142-146.
3. Мирмович Э.Г. Прогноз как научно-практическая задача и прогнозирование ЧС в регионе // Сб. материалов Международного симпозиума «Комплексная безопасность России: - исследования, управление, опыт». - М.: ИИЦ ВНИИ ГОЧС, 2002. - С. 190-192.
4. Мирмович Э.Г.Использование электромагнитных эффектов землетрясений в прогнозировании ЧС сейсмического характера // Управление рисками. - М.: «Анкил». - 2004. - № 3. - С. 25-30.
5. Арефьева Е.В. Подтопление объектов экономики как потенциальный источник возникновения инженерно-геологических опасностей и чрезвычайных ситуаций / Под ред. д.в.н., проф. В.И. Мухина. -М.: АГЗ МЧС России, 2007. - 117 с.
6. Ершов И.А., Попова Е.В. О влиянии обводненности грунтов на интенсивность сейсмического воздействия. Эпицентральная зона землетрясений // Вопросы инженерной сейсмологии. - М.: Наука. - 1978.
Вып.19. - С. 199-221.
7. Котлов В.Ф., Чесноков И.В. Оценка геологических факторов риска при землетрясении (на примере Калининградского землетрясения 21.09.2004 г.) // Оценка и управление природными рисками. Материалы Всероссийской конференции «РИСК-2006». - М.: РУДН, 2006. - С. 207-209.
8. Проект «Концепции развития водопроводно-канализационного хозяйства в новых экономических условиях». ГФГП «Союзводоканалпроект». - М., 2002.
9. Арефьева Е.В. Математические методы предупреждения чрезвычайных ситуаций при подтоплении объектов и территорий. - М.: АГЗ, 2006. - 87 с.
10. Арефьева Е.В., Дзекцер Е.С. Система оптимального управления подземными водами в условиях застроенной территории // Водные ресурсы. - 1994. - № 3. - С. 290-296.
11. Мухин В.И. Исследование систем управления. - М.: Экзамен, 2002. - 384 с.
12. Мирмович Э.Г. Туризм и памятники культуры как объекты безопасности в системе гражданской защиты // Актуальные проблемы гражданской защиты. Материалы XI Международной научно-практической конференции по проблемам защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций. Москва, 18-20 апреля 2006 г. МЧС России. - Н.Новгород: Вектор-ТиС, 2006. - С. 318-324.
13. Арефьева Е.В. Защита архитектурных памятников от подтопления (на примере Новгородского Кремля) // Жилищное строительство. - М. - 2003. - № 2. - С. 25-29.
14. Булгаков С.Н. Ликвидация жилищного кризиса как первый этап реализации национального проекта «Доступное и комфортное жилье - гражданам России» // Устойчивое развитие городов и новации ЖКХ: Тезисы Пятой международной научно-практической конференции. - М.: МИКХиС, 2007. - С. 121.
15. Арефьева Е.В. Влияние подтопления на безопасность объектов строительства // Жилищное строительство. - М.: - 2005. - № 3. - С. 23-26.
Введение
Причины наводнение
Последствия наводнений
Мероприятия по предотвращению наводнений, спасательные работы
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Общеизвестно, что состояние и развитие как биосферы, так и человеческого общества находится в прямой зависимости от состояния водных ресурсов. В последние десятилетия все большее число специалистов и политических деятелей среди проблем, стоящих перед человечеством, под номером 1 называют проблему воды. Водные проблемы возникают в четырех случаях: когда воды нет или ее недостаточно, когда качество воды не отвечает социальным, экологическим и хозяйственным требованиям, когда режим водных объектов не соответствует оптимальному функционированию экосистем, а режим ее подачи потребителям не отвечает социальным и экономическим требованиям населения и, наконец, когда от избытка воды обжитые территории страдают от наводнений.
В глобальном аспекте первые три проблемы явились порождением уходящего века, а четвертая сопутствует человеческому обществу с древнейших времен. И как это ни парадоксально, на протяжении многих веков человечество, предпринимающее неимоверные усилия для защиты от наводнений, никак не может преуспеть в этом мероприятии. Наоборот, с каждым веком ущерб от наводнений продолжает расти. Особенно сильно, примерно в 10 раз, он возрос за вторую половину ушедшего века. По нашим расчетам, площадь паводкоопасных территорий составляет на Земном шаре примерно 3 млн. кв. км, на которых проживает около 1 миллиарда человек.
1.Причины наводнения
Наводнение - временное затопление значительной части суши водой в результате действия природных сил. В зависимости от вызывающих причин их можно разделить на группы.
Наводнения, вызванные выпадением обильных осадков или обильным таянием снега, ледников. Это ведет к резкому подъему уровня рек, озер, образованию заторов. Прорыв заторов и плотин может привести к образованию волны прорыва, характеризующейся стремительным перемещением огромных масс воды и значительной высотой. Наводнение в августе 1989 г. в Приморье снесло значительное число мостов и строений, при этом погибло огромное количество скота, были повреждены линии электропередач, связи, разрушены дороги, а тысячи людей остались без крова.
Наводнения, возникающие под воздействием нагонного ветра. Они характерны для прибрежных районов, где имеются устья крупных рек, впадающих в море. Нагонный ветер задерживает продвижение воды в море, что резко повышает уровень воды в реке. Под постоянной угрозой подобного наводнения находятся побережья Балтийского, Каспийского и Азовского морей. Так, Санкт-Петербург испытал за время своего существования более 240 таких наводнений. При этом на улицах наблюдались случаи появления тяжелых судов, что вызывало разрушения городских строений. В ноябре 1824 г. уровень воды в Неве поднялся выше нормы на 4 м; в 1924 г. - на 3,69 м, когда вода затопила половину города; в декабре 1973 г. - на 2,29 м; январе 1984 г. - на 2,25 м. И как следствия наводнений - огромные материальные потери и жертвы.
Наводнения, вызванные подводными землетрясениями. Они характеризуются появлением гигантских волн большой длины - цунами (по-японски - «большая волна в гавани»). Скорость распространения цунами до 1000 км/ч. Высота волны в области ее возникновения не превышает 5 м. Но при приближении к берегу крутизна цунами резко растет, и волны с огромной силой обрушиваются на побережье. У плоских побережий высота волны не превышает б м, а в узких бухтах достигает 50 м (туннельный эффект). Продолжительность действия цунами до 3 часов, а поражаемая ими береговая линия достигает длины 1000 км. В 1952 г. волны почти смыли Южно-Курильск.
Природные причины наводнений хорошо известны читателям, и поэтому мы лишь упомянем их. В большинстве районов Земного шара наводнения вызываются продолжительными, интенсивными дождями и ливнями в результате прохождения циклонов. Наводнения на реках Северного полушария происходят также в связи с бурным таянием снегов, зажорами, заторами льда. Предгорья и высокогорные долины подвергаются наводнениям, связанным с прорывами внутриледниковых и завальных озер. В приморских районах при сильных ветрах нередки нагонные наводнения, а при подводных землетрясениях и извержениях вулканов наводнения, вызываемые волнами цунами.
В последние столетия, в особенности в ХХ веке, все большую роль в увеличении частоты и разрушительной силы наводнений играют антропогенные факторы. Среди них в первую очередь следует назвать сведение лесов (максимальный поверхностный сток возрастает на 250-300 %), нерациональное ведение сельского хозяйства (в результате снижения инфильтрационных свойств почв, по некоторым расчетам в центральных районах России с IX по XX век поверхностный сток увеличился в 4 раза и резко возросла интенсивность паводков). Значительный вклад в усиление интенсивности паводков и половодий внесли: продольная распашка склонов, переуплотнение полей при использовании тяжелой техники, переполивы в результате нарушения норм орошения. Примерно втрое увеличились средние расходы паводков на урбанизированных территориях в связи с ростом водонепроницаемых покрытий и застройкой. Существенное увеличение максимального стока связано с хозяйственным освоением пойм, являющихся природными регуляторами стока. Помимо сказанного следует назвать несколько причин, непосредственно приводящих к формированию наводнений: неправильное осуществление паводкозащитных мер, ведущее к прорыву дамб обвалования, разрушение искусственных плотин, аварийные сработки водохранилищ и др.
2. Последствия наводнений
В структуре санитарных потерь при наводнениях преобладают травмы (переломы, повреждения суставов, позвоночника, мягких тканей). Зафиксированы случаи заболеваний в результате переохлаждения (пневмония, ОРЗ, ревматизм, утяжеление течения хронических болезней), появления жертв от ожогов (из-за разлитых и загоревшихся на поверхности воды ЛВГЖ).
В структуре санитарных потерь значительное место занимают дети, а наиболее частыми последствиями среди населения становятся психоневрозы, кишечные инфекции, малярия, желтая лихорадка. Особенно велики человеческие жертвы на побережьях при ураганах и цунами, а также при разрушении плотин и дамб (более 93% утонувших). В качестве примера можно привести последствия наводнения 1970 г. в Бангладеш: на большинстве прибрежных островов погибло все население; из 72 тыс. рыбаков в прибрежных водах погибло 46 тыс. Более половины из числа погибших составили дети до 10 лет, хотя на них приходилось лишь 30% населения зоны бедствия. Высокой оказалась и смертность среди населения старше 50 лет, среди женщин и больных.
Частыми спутниками наводнений являются крупномасштабные отравления. Из-за разрушения очистных сооружений, складов с АХОВ и другими вредными веществами происходит отравление источников питьевой воды. Не исключено развитие обширных пожаров при разлитии ЛВГЖ по поверхности воды (бензин и другие горючие жидкости легче воды).
3. Мероприятия по предотвращению наводнений, спасательные работы.
Наводнения успешно прогнозируются, и соответствующие службы дают предупреждения в опасные районы, что снижает ущерб. В местах наводнений строят плотины, дамбы, гидротехнические сооружения, регулирующие сток воды. В извилистых местах рек проводят работы по расширению и спрямлению их русла. В угрожаемый период организуется дежурство и поддержание в готовности формирований ГО. Проводится заблаговременная эвакуация населения, угон скота, вывоз техники.
Спасательные работы в районах затопления часто происходят в сложных погодных условиях (ливневые дожди, туманы, шквалистые ветры). Работу по спасению людей начинают с разведки, используя плавсредства и вертолеты, снабженные средствами связи.
Устанавливаются места скопления людей, и туда направляют средства для обеспечения их спасения. Работы на гидротехнических сооружениях выполняют формирования инженерной и аварийно-технической служб ГОЧС: это укрепление дамб, плотин, насыпей или их постройка.
При наводнениях для проведения спасательных работ привлекают: спасательные отряды, команды и группы, а также ведомственные специализированные команды и подразделения, оснащенные плавсредствами, санитарные дружины и посты, гидрометеорологические посты, разведывательные группы и звенья, сводные отряды (команды) механизации работ, формирования строительных, ремонтно-строительных организаций, охраны общественного порядка.
Спасательные работы при наводнениях направлены на поиск людей на затопленной территории (посадка их на плавсредства-лодки, плоты, баржи или вертолеты) и эвакуацию в безопасные места.
Разведывательные группы и звенья, действующие на быстроходных плавсредствах и вертолетах, определяют места скопления людей на затопленной территории, их состояние и периодически подают звуковые и световые сигналы. На основании полученных данных разведки начальник ГО уточняет задачи формированиям и выдвигает их к объектам спасательных работ.
Небольшим группам людей, находящимся в воде, выбрасывают спасательные круги, резиновые шары, доски, шесты, или другие плавательные предметы с учетом течения воды, направления ветра, извлекают их на плавсредства и эвакуируют в безопасные зоны. Для спасения и вывоза с затопленной территории большого числа людей используют теплоходы, баржи, баркасы, катера и другие плавсредства. Посадку людей на них осуществляют непосредственно с берега. В этом случае выбирают и обозначают места, удобные для подхода судов к берегу, или оборудуют причалы.
При спасении людей, находящихся в проломе льда, подают конец веревки, доски, лестницы, любой другой предмет и вытаскивают в безопасное место. Приближаться к людям, находящимся в полынье, следует ползком с раскинутыми руками и ногами, опираясь на доски или другие предметы.
Для снятия людей с полузатопленных зданий, сооружений, деревьев и местных предметов или спасения их из воды все плавсредства, используемые для выполнения спасательных работ, обязательно оснащают необходимым оборудованием и приспособлениями.
Медицинскую помощь оказывают спасательные подразделения или санитарные дружины непосредственно в зоне затопления (первая медицинская помощь) и после доставки на причал (первая врачебная помощь).
Обстановка в районе наводнения может резко осложниться в результате разрушения гидротехнических сооружений. Работы в этом случае проводятся с целью повышения устойчивости защитных свойств существующих дамб, плотин и насыпей; предупреждения или ликвидации подмыва водой земляных сооружений и наращивания их высоты. Борьбу с наводнением в период ледохода ведут путем устранения заторов и зажоров, образующихся на реках.
Проведение спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ при борьбе с наводнениями вызывает определенную опасность для жизни личного состава формирований. Поэтому личный состав формирований должен быть обучен правилам поведения на воде, приемам спасения людей и пользования спасательным инвентарем. При проведении работ запрещается пользоваться неисправным инвентарем, перегружать плавсредства, вести взрывные работы вблизи линий электропередач, подводных коммуникаций, промышленных и других объектов без предварительного согласования с соответствующими организациями.
Мероприятия по предотвращению наводнений:
1. При хозяйственном освоении паводкоопасных территорий, как в долинах рек, так и на морских побережьях, следует проводить детальные экономические и экологические исследования. Их цель - выявление путей получения максимально возможного экономического эффекта от освоения этих территорий и вместе с тем сведение к минимуму возможного ущерба от наводнений.
2. При разработке противопаводковых мероприятий в долинах рек следует рассматривать весь водосбор, а не его отдельные участки, поскольку локальные противопаводковые мероприятия, не учитывающие всю ситуацию прохождения паводка в долине реки, могут не только не дать экономического эффекта, но и существенно ухудшить ситуацию в целом и привести в результате к еще большему ущербу от наводнения.
3. Необходимо умело сочетать инженерные методы защиты с неинженерными. К ним, в первую очередь, принадлежат: ограничение или полное запрещение таких видов хозяйственной деятельности, в результате которых возможно усиление наводнений (лесосводка и др.), а также расширение мероприятий, направленных на создание условий, ведущих к уменьшению стока. Кроме того, на паводкоопасных территориях должны осуществляться лишь такие виды хозяйственной деятельности, которым при затоплении будет нанесен наименьший ущерб.
4. Инженерные сооружения по защите земель и хозяйственных объектов должны быть надежны, и их осуществление должно быть связано с минимальными нарушениями природной среды.
5. Должно быть проведено четкое районирование и картирование пойм с нанесением границ паводков различной обеспеченности. С учетом вида хозяйственного использования территории рекомендуется выделить зоны с 20% обеспеченностью паводка (для сельскохозяйственных угодий), 5% обеспеченностью (для строений в сельской местности), 1% обеспеченностью для городских территорий и 0,3% обеспеченностью для железных дорог. Само собой разумеется, что в разных природных зонах и экологических районах число зон и принципы их выделения могут в какой-то степени измениться.
6. В стране должна существовать четко работающая система по прогнозированию паводков и по извещению населения о времени наступления наводнения, о максимально возможных отметках его уровня и продолжительности. Прогнозирование паводков и половодий должно осуществляться на основе развития широкой, хорошо оснащенной современными приборами службы наблюдений за гидрометеорологической обстановкой.
7. Важное значение следует уделять заблаговременному информированию населения о возможности наводнения, разъяснению о вероятных его последствиях и мерах, которые следует предпринимать в случае затопления строений и сооружений. С этой целью следует широко использовать телевидение, радио и другие средства информации. В паводкоопасных районах должна быть широко развернута пропаганда знаний о наводнениях. Все государственные структуры, а также каждый житель должны ясно представлять, что им надлежит делать до, в период и после наводнения.
8. Весьма важны разработка и дальнейшее совершенствование методик расчета как прямых, так и косвенных ущербов от наводнений.
9. Регулирование использования паводкоопасных территорий должно быть прерогативой республик, краев, областей, районов и городов. Государство может направлять и стимулировать их деятельность лишь принятием тех или иных законов о регулировании землепользования.
10. В систему мероприятий по защите от наводнений должны быть включены как государственные и общественные организации, так и частные лица. Успешная работа такой системы должна координироваться и направляться центральным органом на федеральном уровне.
11. Наилучшим инструментом по регулированию землепользования на паводкоопасных территориях может быть гибкая программа по страхованию от наводнений, сочетающая как обязательное, так и добровольное страхование. Основной принцип этой программы должен заключаться в следующем: в случае принятия рационального с позиций противопаводковой защиты вида использования территории страхователю выплачивается существенно большая страховая сумма, чем в случае игнорирования им соответствующих рекомендаций и норм.
12. Комплекс мероприятий в паводкоопасных районах, включающий прогнозирование, планирование и осуществление работ, должен проводиться до наступления наводнения, в период его прохождения и после окончания стихийного бедствия.
Детальная разработка названных выше положений концепции является неотложной задачей ряда научно-исследовательских и проектных институтов, ряда министерств и в первую очередь МЧС.
Заключение
Анализ наводнений за последнее столетие, проведенный нами по многим странам, показал, что во всем мире, включая Россию, наблюдается тенденция значительного роста ущербов от наводнений, вызванная нерациональным ведением хозяйства в долинах рек и усилением хозяйственного освоения паводкоопасных территорий.
Необходимо исследование факторов, ведущих к росту наводнений, в особенности катастрофических, в XXI веке: изменения климата (увеличение осадков, таяние льдов и повышение уровня океана и др.), дальнейшего роста хозяйственного освоения речных долин в связи с увеличением населения. Особые проблемы должны изучаться в долинах тех рек, русла которых ограждены дамбами, и дно которых возвышается подчас на многие метры над поймами и надпойменными террасами (Хуанхэ, Янцзы и др.).
Необходимы дальнейшие уточнения концепции защиты от наводнений с учетом широкого спектра экологических, социальных, технических, культурно-просветительных и медицинских мероприятий, подлежащих осуществлению в паводкоопасных районах в периоды до, в процессе и после окончания наводнений.
К числу первоочередных задач в области изучения наводнений следует также отнести: разработку методики учета ущерба, вызываемого изменениями в природной среде: морфологии долины, почвенном покрове, растительности, животном мире, качестве воды, а также методики учета ущерба, наносимого здоровью людей в период и после завершения наводнений.
Список использованной литературы:
http://intra.rfbr.ru/pub/vestnik/V4 01/3 1.htm
Паводки // Основы безопасности жизни. - 1999. - N: 3. - С. 60.
Авакян, Аpтуp Боpисович. Наводнения / Аpтуp Боpисович Авакян, Алексей Александpович.Полюшкин,. - М.: Знание, 1989. - 46 с
Осипов В.И. Природные катастрофы на рубеже ХХ1 века / В.И. Осипов // Вестн. РАН. - 2001. - N: 4 - С. 291-302
Авакян А. Природные и антропогенные причины наводнений. / Авакян А. // Основы Безопасности Жизнедеятельности. - 2001. - N 9. - С. 22-27.