Материал: Таксономия чрезвычайных ситуаций

Огромные массы воды, выбрасываемой на берег с этими волнами, создают опасные чрезвычайные ситуации, связанные с затоплением местности морской водой, разрушением или повреждением зданий, сооружений в прибрежных районах жилой и промышленной застройки, портовых сооружений и причалов, судов и других плавсредств, линий электроснабжения и связи, дорог и мостов, а также приводящие к гибели людей и животных.

Внешними признаками возникновения волн цунами являются:

толчки земной коры, как при землетрясении;

резкий спад уровня воды и обнажение морского (океанического) дна;

появление трещин в ледяном покрове у берегов и выброс больших масс воды.

Характер и объем последствий и ущерба в районах воздействия волн цунами зависят главным образом от высоты волн и скорости их движения, времени подхода, а также ширины и уклона местности в зоне затопления. Высота заплесков волн на берег при катастрофических цунами может изменяться от 2-3 метров (в районе острова Сахалин) до 10-18 метров (на Курильских островах).

Скорость движения волны воды может достигать 6 м/с. Время подхода волны к береговой линии для районов Сахалина и Курильских островов (после землетрясений с эпицентром в Тихом океане) составляет от 10 до 40 минут.

Ширина зоны затопления берега зависит от уклона местности и высоты волн. При уклоне местности С=0,001 и высоте волны цунами до 3 метров ширина зоны затопления может достигать 3-х км.

Давление гидропотока и степень разрушения береговых строений зависит главным образом от высоты волны, скорости движения волны и уклона берега.

В силу малой сжимаемости воды и быстроты процесса деформации участков дна опирающийся на них столб воды также смещается, не успевая растечься, в результате чего на поверхности воды образуется некоторое возвышение или понижение. Образовавшееся возвышение переходит в колебательное движение толщи воды, распространяющееся со скоростью, пропорциональной квадратному корню, из глубины моря (50-100 км/ч). Расстояние между соседними гребнями волны находится в пределах 5-1500 км. Высота волн в области их возникновения находится в пределах 0,1 - 5 м, у побережья - 50 м. На мелководье волна резко замедляется, её фронт вздымается и обрушивается со страшной силой на сушу. В глубь суши цунами могут распространяться до 3 км. Основной район, где проявляются цунами - побережье Тихого океана (80%), а также Атлантический океан и реже Средиземное море.

Волна цунами может быть не единственной. Очень часто это серия волн с интервалами в час и более. Самую высокую волну из серии называют главной.

Возможные масштабы последствий классифицируются балльностью:

балл - цунами очень слабое (волна фиксируется лишь приборами);

балла - слабое (может затопить плоское побережье, его замечают лишь специалисты);

балла - среднее (отмечается всеми, плоское побережье затопляется, лёгкие суда могут быть выброшены на берег, портовые сооружения получают слабые повреждения);

балла - сильное (побережье затопляется; прибрежные постройки повреждаются, крупные парусные и небольшие моторные суда могут быть выброшены на берег, а затем снова смыты в море; возможны человеческие жертвы);

баллов - очень сильное (прибрежные территории затоплены. Волноломы и молы сильно повреждены; крупные суда выброшены на берег; имеются человеческие жертвы; материальный ущерб велик).

Наводнения, половодья и их опасность

Наводнение - это затопление водой прилегающей к реке, озеру или водохранилищу местности, которое причиняет материальный ущерб, наносит урон здоровью или приводит к гибели людей.

Если затопление не сопровождается ущербом, это есть разлив реки, озера, водохранилища. Анализ многолетней гидрологической информации Росгидромета показал, что на большинстве рек России площадью водосбора более 10 тыс. км2 вероятность формирования особо опасных наводнений достаточно высока. Для многих городов России характерна повторяемость частичных затоплений раз в 8 - 12 лет и реже, а в таких городах, как Барнаул, Уфа, Бийск, Орск, Великий Устюг частичные затопления отмечаются раз в 2-3 года. Глубина затоплений в городах Орск, Елец, Благовещенск может достигать 3-5 м, а в Енисейске, Лесозаводске, Нарьян-Маре площадь затопления может составить 70-100% площади городов.

Гидрологические стихийные бедствия подразделяются на бедствия, вызываемые:

высоким уровнем воды (наводнения);

низким уровнем воды, когда нарушается судоходство, водоснабжение городов, оросительных систем;

ранним ледоставом и появлением льда на судоходных водоёмах;

цунами - сильными волнения на морях и океанах.

Высота уровня воды при половодье зависит от:

запаса воды в снеге;

интенсивности таяния снега;

промёрзлости почв;

насыщенности почв водой;

количества осадков во время половодья.

Продолжительность половодья для малых рек - несколько дней, для крупных рек - 1-3 месяца.

Паводок - подъём воды в реках в результате обильных дождей. Паводковые наводнения, как правило, скоротечны, возникают внезапно и тем самым наносят большой ущерб. Паводки обычно продолжаются несколько дней. Особую опасность представляет наводнение, вызванное весенним половодьем и одновременно с ним возникшим паводком.

К наводнениям, вызванным, в основном, большим сопротивлением, которое водный поток встречает в реке, относятся заторы и зажоры. Происходит такое преимущественно в начале и в конце зимы.

Зажор - скопление шуги и внутреннего льда во время весеннего ледохода и в начале ледостава, создающее сужение русла рек на отдельном участке, что ведёт к понижению уровня реки.

Затор - скопление льда во время ледохода, создающее стеснение русла на отдельном участке реки и вызывающее подъём уровня воды.

Опасность заторов и зажоров состоит в том, что запруженные льдом участки рек могут, во-первых, вызвать затопление выше затора (зажора) в результате разлива рек, во-вторых, может возникнуть волна при внезапном освобождении русла рек от затора (зажора). Для предотвращения заторов (зажоров) производят искусственное вскрытие запруженных льдом участков рек. Как правило, это осуществляется с помощью взрывных работ по специальным схемам, исключающим возникновение волн прорыва.

Наводнения, вызванные (создаваемые) нагонами воды на крупных озерах и водохранилищах, а также в морских устьях рек, размерам и масштабам убытков они также делятся на 4 группы:

первая - низкие (малые) наводнения. Они наблюдаются, в основном, на равнинных реках и имеют повторяемость примерно 1 раз в 5-10 лет, при этом затопляются менее 10% сельхозугодий, находящихся в низинных местах; наносят незначительный материальный ущерб, не нарушают ритма жизни населения;

вторая - высокие наводнения; сопровождаются значительным затоплением, охватывают сравнительно большие участки местности, существенно нарушают хозяйственную деятельность и установленный ритм жизни; cоральный и материальный ущерб значительны; происходят 1 раз в 2 - 25 лет;

третья - выдающиеся наводнения; они охватывают целые речные бассейны (Дунай 1997, Чехия, Германия и др.); парализуют хозяйственную деятельность, наносят большой материальный ущерб; очень часто приходится прибегать к массовой эвакуации населения и материальных ценностей; повторяется приблизительно раз в 50 - 100 лет.

Четвёртая - катастрофические наводнения; вызывают громадное затопление территории в пределах одной или нескольких речных систем; хозяйственная деятельность парализуется полностью; резко изменяется уклад жизни населения; материальный ущерб огромен; отмечаются случаи гибели людей; случается раз в 100 - 200 лет и реже.

Нагон - это подъём воды (уровня), вызванный воздействием ветра на водную поверхность, гонимую с моря. Повышение уровня воды происходит за счёт задержки приносимой рекой воды.

На морских побережьях и островах наводнения могут быть вызваны волной, образующейся при извержении вулкана, цунами. Главным условием нагона служит сильный и продолжительный ветер, который характерен для глубоких циклонов. Основной характеристикой, служащей оценкой нагона, является нагонный подъём уровня воды.

Главные факторы, влияющие на величину нагонного уровня, - скорость и направление ветра (до 25 м/сек).

Заторы и зажоры льда на реках

Затор льда представляет собой скопление льда в русле, стесняющее живое сечение (течение) и вызывающее подъем уровня воды в месте скопления льда и на некотором участке выше него. Заторы, как правило, образовываются при вскрытии рек при скоростях течения более 0,6 м/с.

К местам образования затора можно отнести:

участки с изменением уклонов водной поверхности от большего к меньшему;

крутые повороты реки;

сужение русла реки;

участки с повышенной толщиной ледяного покрова.

Наиболее часто встречаются заторы торошения. Они формируются при интенсивном подъеме уровня воды, когда вслед за образованием трещины вдоль берегов ледяной покров разламывается на отдельные поля и льдины. В результате столкновения происходит наползание одних льдин на другие, их сжатие и торошение.

На участках со значительным разрушением ледяного покрова при скоростях течения более 1 м/с образуются заторы подныривания. Поверхность затора торосистая. Высота торосов может достигать нескольких метров. Потеря устойчивости и прорыв затора происходит под влиянием напора воды и повышения температуры воздуха. При прорыве скорость движения заторов составляет от 2 до 5 м/с, толщина движущегося скопления льда - 3-6 м. Водный поток ниже прорвавшегося затора может выйти за пределы русла и затопить местность, оставляя на берегах рек навалы льда высотой более 3 м.

Зажор льда - это явление, сходное с затором льда. Оно также представляет собой скопление ледового материала в русле реки, вызывающего подъем воды в месте скопления и на некотором участке выше него. Однако между затором и зажором имеются и различия. Во-первых, зажор состоит из скопления рыхлого ледового материала (комьев шуги, частиц внутриводного льда, обломков айсбергов, небольших льдин), тогда как затор есть скопление крупнобитых и мелкобитых льдин. Во-вторых, зажор льда наблюдается в начале зимы, в то время как затор - в конце зимы и весной.

К местам образования зажоров можно отнести различные русловые препятствия: острова, отмели, валуны, крутые повороты, сужение русла, участки в нижних бьефах ГЭС.

В строении затора выделяются три характерных участка:

замок затора - покрытый трещинами ледяной покров или перемычка из ледяных полей, заклинивших русло;

голова затора (собственно затор) - многослойное скопление хаотически расположенных льдин, подвергшихся интенсивному торошению;

хвост затора - примыкающее к затору однослойное скопление льдин в зоне подпора.

Максимальный заторный уровень характеризует превышение уровня при заторе над уровнем весеннего половодья без заторов.

Максимальный зажорный уровень характеризует превышение уровня при зажоре над уровнем при ледоставе без зажора.

По значениям максимальных подъемов заторных (зажорных) уровней воды и крупномасштабным картам определяются площади затопления и глубины в этой зоне.

По значениям максимальных заторных (зажорных) уровней воды заторы и зажоры можно подразделить на катастрофически мощные, сильные, средние и слабые:

при максимальном заторном подъеме уровня воды более 5 м - катастрофически мощный затор;

при максимальном заторном подъеме уровня воды от 3 до 5 м - сильный затор;

при максимальном заторном подъеме уровня воды от 2 до 3 м - средний затор;

при слабом заторе максимальный заторный уровень подъема воды не превышает 1-1,5 м.

Прогнозирование наводнений - это один из видов гидрологических прогнозов. В зависимости от времени упреждения гидрометеорологические прогнозы разделяются на краткосрочные (менее 12-15 дней) и долгосрочные (с большей заблаговременностью).

Методы краткосрочного прогнозирования базируются на использовании закономерностей движения воды в руслах и закономерностей притока (стока) воды к рассматриваемым участкам этих русел, на расчетах перемещения и трансформации водного потока по отдельным участкам реки. В результате таких прогнозов выдается информация об ожидаемых максимальных расходах и уровнях воды в интересующих створах. Исходными данными при этом являются гидрографы (зависимости расходов воды от времени).

Долгосрочные гидрологические прогнозы применяются, как правило, для предсказания масштабов действия наводнения. Методики долгосрочного прогнозирования максимальных расходов (уровней) воды в рассматриваемых пунктах за период половодья базируются на зависимости между величиной расхода и стоком в половодье, которые устанавливаются для каждого пункта по материалам многолетних гидрометрических наблюдений. Результаты прогнозных расчетов весеннего половодья на территории страны в начале каждого года Гидрометцентр выдает пользователям в виде карт, на которых изолиниями обозначены бассейны с различными значениями возможных максимальных превышений (или снижений) уровня воды относительно среднего многолетнего уровня. Для каждого населенного пункта, попадающего в зону действия наводнения, в соответствующем территориальном органе Госкомгидромета имеются Каталоги опасных отметок уровней (расходов) воды, так называемых критических уровней воды. Критический (опасный) уровень - это уровень воды по ближайшему гидрологическому посту, с превышения которого начинается затопление данного населенного пункта. При этом может быть несколько значений критического уровня, характеризующих последовательность затопления города по мере повышения уровня воды в реке.

Природные пожары

Пожар - это неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей.

Серьезную опасность для природной среды, экономики и населения представляют массовые лесные и торфяные пожары.Лесной пожар - пожар, распространяющейся до лесной площади.

Лесная площадь - площадь государственного лесного фонда.

Предназначенная для выращивания леса.

Возникновение очагов лесных и торфяных пожаров, как показал многолетний опыт, наиболее вероятно в пожароопасный сезон.

Пожароопасный сезон в лесу - часть календарного года, в течение которой возможно возникновение лесного пожара.

Динамичность процесса горения растительного покрова предопределяет условность отнесения лесного пожара к тому или иному виду.

Лесные пожары, в зависимости от того, в каких элементах леса распространяется огонь, делятся на низовые, верховые и подземные, или торфяные.

Низовой пожар - лесной пожар, распространяющейся по нижним ярусам лесной растительности. Лесной подстилке, опаду.

Валежный пожар - низовой пожар, при котором основным горючим материалом является древесина, расположенная на поверхности почвы.По скорости распространения и степени воздействия на фитоцентре низовые пожары подразделяются на беглые и устойчивые.

Беглый низовой пожар - низовой пожар, распространяющейся со скоростью поступательного движения кромки более 0.5 м/мин с преобладанием пламенного горения, в результате чего поверхностно обгорает напочвенный покров.

Устойчивый низовой пожар - низовой пожар, распространяющейся со скоростью поступательного движения кромки менее 0,5 м/мин., при котором наблюдается медленнее горение не только травы, опавших листьев, хвои, но и пней, валежника, нижней части деревьев.

Обычно скорость лесного пожара определяется скоростью продвижения его кромки.

Кромка лесного пожара - полоса горения, окаймляющая внешний контур лесного пожара и непосредственного примыкания к участкам. Не пройденным огнем.

По параметрам кромки низовые пожары делятся на: слабые, средние и сильные (см. рис. 7.).

Рис. 7. Классификация лесных пожаров

Слабый низовой пожар - низовой пожар со скоростью поступательного движения кромки до 1 м/мин и высотой пламени до 0,5 м.

Средний низовой пожар - низовой пожар со скоростью поступательного движения кромки от 1 до 3 м/мин. и высотой пламени от 0,5 до 1,5 м.

Сильный низовой пожар- низовой пожар со скоростью поступательного движения кромки более 3 м/мин и высотой пламени выше 1,5.

Верховой пожар - лесной пожар, охватывающий полог леса. Низовой ргонь распространяется при этом как составная часть верхового пожара.

Проводником горения при верховых пожарах служит слой хвои (листьев) и веточек кронового пространства.

Повальный пожар - лесной пожар, охватывающий все компоненты лесного биогеоценоза. Он подразделяется на беглый и устойчивый.