Стихійні лиха
Введення
Стихійні лиха - це різні явища природи, що викликають раптові порушення нормальної життєдіяльності населення, а також руйнування та знищення матеріальних цінностей. Вони нерідко мають негативний вплив на навколишню природу.
До стихійних лих звичайно ставляться землетруси, повені, селеві потоки, зсуви, снігові замети, виверження вулканів, обвали, посухи, урагани, бурі. До таких лих у ряді випадків можуть бути віднесені також пожежі, особливо масові лісові і торф'яні.
Небезпечними лихами є, крім того, виробничі аварії. Особливу небезпеку представляють аварії на підприємствах нафтової, газової та хімічної промисловості.
Стихійні лиха, пожежі, аварії ... По різному можна зустріти їх. Розгублено, навіть приречена, як століттями зустрічали люди різні лиха, або спокійно, із незламною вірою у власні сили, з надією на їх приборкання. Але впевнено прийняти виклик лих можуть тільки ті, хто, знаючи, як діяти в тій чи іншій обстановці, прийме єдино правильне рішення: врятує себе, надасть допомогу іншим, попередить, наскільки зможе, руйнівну дію стихійних сил.
b>
Характеристика стихійних лих
Під стихійними лихами розуміють природні явища (землетруси, повені, зсуви, снігові лавини, селі, урагани, циклони, тайфуни, пожежі, виверження вулканів та ін), що носять надзвичайний характер і призводять до порушення нормальної діяльності населення, загибелі людей, руйнування і знищення матеріальних цінностей.
Стихійні лиха можуть виникати як незалежно один від одного, так і у взаємозв'язку: один з них може спричинити за собою інше. Деякі з них часто виникають в результаті не завжди розумної діяльності людини (наприклад, лісові та торф'яні пожежі, виробничі вибухи в гірській місцевості, при будівництві гребель, закладки (розробці) кар'єрів, що часто призводить до зсувів, снігових лавин, обвали льодовиків і т. п.).
Незалежно від джерела виникнення стихійні лиха характеризуються значними масштабами і різною тривалістю-від декількох секунд і хвилин (землетруси, снігові лавини) до декількох годин (сіли), днів (зсуви) і місяців (повені).
Землетруси-це сильні коливання земної кори, викликані тектонічними або вулканічними причинами і призводять до руйнування будівель, споруд, пожеж та людських жертв.
Основними характеристиками землетрусів є: глибина осередку, магнітуда та інтенсивність енергії на поверхні землі.
Глибина осередка землетрусу зазвичай перебуває в межах від 10 до 30 км, у ряді випадків вона може бути значно більше.
Магнітуда характеризує загальну енергію землетрусу і є логарифм максимальної амплітуди зміщення грунту в мікронах, яка вимірюється за сейсмограмою на відстані 100 км від епіцентру. Магнітуда (М) за Ріхтером змінюється від 0 до 9 (найсильніший землетрус). Збільшення її на одиницю означає десятикратне зростання амплітуди коливань у грунті (або зсув грунту) і збільшення енергії землетрусу в 30 разів. Так, амплітуда зсуву грунту землетрусу з М = 7 в 100 разів більше, ніж з М = 5, при цьому загальна енергія землетрусу збільшується в 900 разів.
Інтенсивність енергії на поверхні землі вимірюється в балах. Вона залежить від глибини вогнища, магнітуди, відстані від епіцентру, геологічної будови грунтів та інших факторів. Для вимірювання інтенсивності енергії землетрусів в нашій країні прийнята 12-бальна шкала Ріхтера.
Деякі дані про землетруси наведені в таблиці 1.
Таблиця 1
Землетруси завдають великих матеріальних збитків і забирають тисячі людських життів. Так, наприклад, в результаті катастрофічного землетрусу інтенсивністю 8 балів під шкалою Ріхтера 21 червня 1990 на півночі Ірану в провінції Гілян загинуло понад 50 тис. осіб і близько 1 млн. чоловік виявилися пораненими і позбавленими даху над головою. (Масштаби землетрусу у Вірменії показані на форзаці.)
Зруйновано півтори тисячі сіл. Значно постраждали 12 міст, 3 з яких повністю знищені.
Землетруси викликають і інші стихійні лиха, такі, як зсуви, лавини, селі, цунамі, повені (через прорив дамб), пожежі (при пошкодженні нафтосховищ і розриву газопроводів), пошкодження комунікацій, ліній енерго-, водопостачання і каналізації , аварії на хімічних підприємствах із закінченням (розливом) СДОР, а також на АЕС із витоком (викидом) РВ в атмосферу та ін
В даний час відсутні достатньо надійні методи прогнозування землетрусів та їх наслідків. Однак по зміні характерних властивостей землі, а також незвичної поведінки живих організмів перед землетрусом (їх називають провісниками) вченим часто вдається складати прогнози. Передвісниками землетрусів є: швидкий ріст частоти слабких поштовхів (форшоков); деформація земної кори, яка визначається спостереженням із супутників з космосу або зйомкою на поверхні землі за допомогою лазерних джерел світла; зміна відношення швидкостей розповсюдження поздовжніх і поперечних хвиль напередодні землетрусу; зміна електроопору гірських порід, рівня грунтових вод у свердловинах; вміст радону в воді та ін
Незвичайне поведінку тварин напередодні землетрусу виражається в тому, що, наприклад, кішки покидають селища і переносять кошенят у луках, а птиці в клітинах за 10-15 хвилин до початку землетрусу починають літати; перед поштовхом чуються незвичайні крики птахів; домашні тварини в хлівах впадають у паніку і ін Найбільш імовірною причиною такої поведінки тварин вважають аномалії електромагнітного поля перед землетрусом.
Для захисту від землетрусів завчасно виявляються сейсмічно небезпечні зони в різних регіонах країни, тобто проводиться так зване сейсмічне районування. На картах сейсмічного районування звичайно виділяються області, яким загрожують землетруси інтенсивністю вище VII-VIII балів за шкалою Ріхтера. У сейсмічно небезпечних районах передбачаються різні заходи захисту, починаючи з неухильного виконання вимоги норм і правил при зведенні і реконструкції будівель, споруд та інших об'єктів до припинення дії небезпечних виробництв (хімічних заводів, АЕС і т. п.).
Повені-це значні затоплення місцевості внаслідок підйому рівня води в річці, озері, водосховище, що викликається різними причинами (весняне сніготанення, випадання рясних зливових і дощових опадів, затори льоду на річках, прорив гребель, Завальний озер та огороджуючих дамб, вітрової нагону води і т. п.). Повені на носять величезні і матеріальні збитки та призводять до людських жертв.
Безпосередній матеріальні збитки від повеней полягає у пошкодженні і руйнування житлових і виробничих будівель, автомобільних і залізних доріг, ліній електропередач і зв'язку, меліоративних систем, загибелі худоби та врожаю сільськогосподарських культур, псування та знищення сировини, палива, продуктів харчування, кормів, добрив і т. п.
У результаті проливних дощів, що пройшли в Забайкаллі на початку липня 1990 р., виникли небувалі в цих місцях паводки. Знесено більше 400 мостів. За даними обласної надзвичайної паводкової комісії, народному господарству Читинської області завдано збитків на 400 млн. рублів. Тисячі людей залишилися без даху над головою. Не обійшлося і без людських жертв.
Повені можуть супроводжуватися пожежами внаслідок обривів і короткого замикання електрокабелів і проводів, а також розривами водопровідних та каналізаційних труб, електричних, телевізійних і телеграфних кабелів, що знаходяться в землі, з-за наступною нерівномірного осідання грунту.
Основний напрям боротьби з повенями полягає в зменшенні максимальної витрати води в річці шляхом перерозподілу стоку в часі (посадка лісозахисних смуг, оранка землі поперек схилів, збереження прибережних водо-охоронних смуг рослинності, терасування схилів і т. д.).
Певний ефект дає також пристрій ставків, запаней та інших ємностей в журналах, балках і ярах для перехоплення талих і дощових вод. Для середніх і великих річок єдине радикальний засіб-це регулювання паводковий стоку за допомогою водосховищ.
Крім того, для захисту від повені широко застосовується давно відомий спосіб-пристрій дамб. Для ліквідації небезпеки утворення заторів проводиться випрямлення, розчищення та заглиблення окремих ділянок русла ріки, а також руйнування криги вибухами за 10-15 днів до її розкриття. Найбільший ефект досягається при закладці зарядів під лід на глибину, в 2,5 рази перевищує його товщину. Той же результат дає посипання крижаного покриву меленим шлаком з добавкою солі (зазвичай за 15-25 днів до розкриття річки).
Затори льоду при товщині його скупчень не більше 3-4 м також ліквідовуються за допомогою річкових криголамів.
Зсуви - це ковзні зміщення мас гірських порід вниз по схилу, які виникають через порушення рівноваги, що викликається різними причинами (підмиваючи порід водою, послабленням їх міцності внаслідок вивітрювання або перезволоження опадами і підземними водами, систематичними поштовхами, нерозумною господарською діяльністю людини і ін).
Зсуви можуть бути на всіх схилах з крутизною 20 ° і більше і в будь-який час року. Вони розрізняються не тільки швидкістю зміщення порід (повільні, середні та швидкі), а й своїми масштабами. Швидкість повільних зсувів порід складає декілька десятків сантиметрів на рік, середніх - декілька метрів за годину чи на добу і швидких-десятки кілометрів на годину і більше.
До швидким зсувів належать зсуви-потоки, коли твердий матеріал змішується з водою, а також снігові і сніжно-кам'яні лавини. Слід підкреслити, що тільки швидкі зсуви можуть стати причиною катастроф з людськими жертвами.
Об'єм порід, зміщуються при зсувах, знаходиться в межах від декількох сот до багатьох мільйонів і навіть мільярдів кубометрів.
Зсуви можуть руйнувати населені пункти, знищувати сільськогосподарські угіддя, створювати небезпеку при експлуатації кар'єрів та видобутку корисних копалин, пошкоджувати комунікації, тунелі, трубопроводи, телефонні та електричні мережі, водогосподарські споруди, головним чином греблі. Крім того, вони можуть перегородити долину, створити Завального озеро і сприяти повеней. Таким чином, що наноситься ними народногосподарський збиток може бути значним.
Наприклад, у 1911 р. на Памірі на території нашої країни сильний землетрус (М == 7,4) викликало гігантський зсув. Оползла близько 2,5 млрд. м3 рихлого матеріалу. Був завалений кишлак Усой з його 54 мешканцями. Зсув перегородив долину р.. Мургаб і утворив Завального озеро, яке затопило кишлак Сараз. Висота цієї природної дамби досягала 300 м, максимальна глибина озера-284 м, довжина-53 км.
Найбільш дієвою захистом від зсувів є їх попередження. З комплексу попереджувальних заходів слід відзначити збирання і відведення поверхневих вод, штучне перетворення рельєфу (в зоні можливого відриву землі зменшують навантаження на схили), фіксацію схилу за допомогою паль та будівництва підпірних стінок.
Снігові лавини також належать до зсувів і виникають так само, як і інші зсувні зміщення. Сили зчеплення снігу переходять певну межу, і гравітація викликає зміщення снігових мас по схилу. Снігова лавина являє собою суміш кристалів снігу і повітря. Великі лавини виникають на схилах 25-60 °. Гладкі трав'янисті схили є найбільш лавинонебезпечними. Кущі, велике каміння та інші перешкоди стримують виникнення лавин. У лісі лавини утворюються дуже рідко.
Снігові лавини завдають величезного матеріального збитку і супроводжуються загибеллю людей. Так, 13 липня 1990 р. на піку Леніна на Памірі в результаті землетрусу і сходу зі схилу великої сніжної лавини був знесений табір альпіністів, що розташовувався на висоті 5300 м. Загинуло 40 чоловік. Подібної трагедії ще не було в історії вітчизняного альпінізму.
Захист від лавини може бути пасивною і активною. При пасивної захисті уникають використання лавинонебезпечних схилів або ставлять на них загороджувальні щити. За активної захисті проводять обстріл лавинонебезпечних схилів, викликаючи схід невеликих безпечних лавин і перешкоджаючи таким чином накопиченню критичних мас снігу.
Сіли-це паводки з дуже великою концентрацією мінеральних частинок, каменів і уламків гірських порід (від 10-15 до 75% об'єму потоку), що виникають в басейнах невеликих гірських річок та сухих логів і викликані, як правило, зливовими опадами, рідше інтенсивним таненням снігів, а також проривом моренних і Завальний озер, обвалом, зсувом, землетрусом.
Небезпека селів не тільки в їх руйнує силі, але і у раптовості їх появи.
Селям схильне до приблизно 10% території нашої країни. Всього зареєстровано близько 6000 селевих водотоків, з них більше половини припадає на Середню Азію і Казахстан.
По складу переносимого твердого матеріалу селеві потоки можуть бути грязьовими (суміш води з мілкоземі при невеликій концентрації каміння, об'ємна вага у = 1,5-2 т/м3), грязекаменнимі (суміш води, гальки, гравію, невеликих каменів, у == 2,1-2,5 т/м3) і водокаменние (суміш води з переважно великим камінням, у == 1,1-1,5 т/м3).
Багатьом гірським районам властиво переважання того чи іншого виду селю по складу переносимої їм твердої маси. Так, в Карпатах найчастіше зустрічаються водокаменние селеві потоки порівняно невеликої потужності, на Північному Кавказі-переважно грязекаменние, в Середній Азії-грязьові потоки.
Швидкість течії селевого потоку звичайно становить 2,5 - 4,0 м/с, але під час прориву заторів вона може досягати 8-10 м/с і більше.
Наслідки селів бувають катастрофічними. Так, 8 липня 1921 р. в 21 год на р. Алма-Ати з боку гір обрушилася маса землі, мулу, каміння, снігу, піску, гнана могутнім потоком води. Цим потьоків були знесені що знаходилися біля підніжжя гір дачні будівлі разом з людьми, тваринами та фруктовими садами. Страшний потік увірвався в місто, звернув вулиці його в бурхливі ріки з крутими берегами з зруйнованих будинків.
Жах катастрофи поглиблювався темрявою ночі. Чулися крики про допомогу, яку майже неможливо було сказати. Будинки зривалися з фундаментів і разом з людьми неслися бурхливим потоком.
На ранок наступного дня стихія заспокоїлася. Матеріальні збитки і людські жертви виявилися значними.
Сель був викликаний сильними зливами у верхній частині басейну р.. Малої Алмаатінкі. Загальний обсяг грязекаменной маси склав близько 2 млн. м3. Потік перерізав місто 200-мет-рів, ой смугою.
Способи боротьби з селевими потоками досить різноманітні. Це зведення різних гребель для затримки твердого стоку і пропуску суміші води і дрібних фракції порід, каскаду запруд для руйнації селевого потоку та звільнення його з твердого матеріалу, підпірних стінок для зміцнення укосів, нагірних стокоперехвативающіх і водозбірних канав для відведення стоку в найближчі водотоки та ін
Методів прогнозу селів в даний час не існує. Разом з тим для деяких селевих районів встановлені певні критерії, що дозволяють оцінити вірогідність виникнення селів. Так, для районів з великою вірогідністю селів зливового походження визначається критична сума опадів за 1-3 доби, селів гляціал'ного походження (тобто що утворюються при прориви льодовикових озер і внутріледнікових водойм)-критична середня температура повітря за 10-15 діб або поєднання цих двох критеріїв.
Урагани-це вітри силою 12 балів за шкалою Бофорта, тобто вітри, швидкість яких перевищує 32,6 м/с (117,3 км/год).
ураганами називають також тропічні циклони, які виникають в Тихому океані поблизу берегів Центральної Америки, на Далекому Сході і в районах Індійського океану урагани (циклони) носять назву тайфунів. Під час тропічних циклонів швидкість вітру часто перевищує 50 м/с. Циклони і тайфуни зазвичай супроводжуються інтенсивними зливовими дощами.
Ураган на суші руйнує будівлі, лінії зв'язку та електропередач, ушкоджує транспортні комунікації і мости, ламає і вириває з корінням дерева; при поширенні над морем викликає величезні хвилі висотою 10-12 м і більше, пошкоджує або навіть призводить до загибелі суду.
Так наприклад, у грудні 1944 р. в 300 милях на схід від о. Лусон (Філіппіни) кораблі 3-го флоту США виявилися в районі поблизу центру тайфуну. У р?? док 3 есмінця затонуло, 28 інших кораблів отримали пошкодження, 146 літаків на авіаносцях і 19 гідролітаків на лінкор і крейсерах були розбиті, пошкоджені і змиті за борт, загинуло понад 800 людей.
Урагани і штормові вітри (швидкість їх за шкалою Бофорта від 20,8 до 32,6 м/с) взимку можуть піднімати в повітря величезні маси снігу і викликати снігові бурі, що призводить до заносів, зупинки руху автомобільного та залізничного транспорту, порушення систем водо-, газо-, електропостачання та зв'язку.
Так, від ураганних вітрів небувалої сили і гігантських хвиль, що обрушилися 13 листопада 1970 на прибережні райони Східного Пакистану, постраждало в цілому близько 10 млн. чоловік, у тому числі приблизно 0,5 млн. людей загинули і зникли вісті.
Сучасні методи прогнозу погоди дозволяють за кілька годин і навіть доби попередити населення міста або цілого прибережного району про кризу, що насувається ураган (штормі), а служба ГО може надати необхідну інформацію про можливу обстановці і необхідних діях в умовах, що склалися.
Найбільш надійним захистом населення від ураганів є використання захисних споруд (метро, сховищ, підземних переходів, підвалів будинків і т. п.). При цьому в прибережних районах необхідно враховувати можливе затоплення низинних ділянок і вибирати захисні укриття на підвищених ділянках місцевості.
Пожежі - це неконтрольований процес горіння, що тягне за собою загибель людей і знищення матеріальних цінностей.
Причинами виникнення пожеж є необережне, поводження з вогнем, порушення правил пожежної безпеки, таке явище природи, як блискавка, самозаймання сухої рослинності і торфу. Відомо, що 90% пожеж виникають з вини людини і тільки 7-8% від блискавок.
Основними видами пожеж як стихійних лих, що охоплюють, як правило, великі території в декілька сотень, тисяч і навіть мільйонів гектарів, є ландшафтні пожежі-лісові (низові, верхові, підземні) і степові (польові).
Так, наприклад, лісові пожежі в Західному Сибіру в 1913 р. за літо знищили близько 15 млн. га. Влітку 1921 р. при тривалої посухи та ураганних вітрах пожежами було знищено понад 200 тис. га цінної марійської сосни. Влітку 1972 р. в Підмосков'ї що розвинулися при тривалої посухи торф'яні і лісові пожежі охопили значні площі лісів, знищивши при цьому деякі родовища торфу.
Лісові пожежі по інтенсивності горіння поділяються на слабкі, середні і сильні, а за характером горіння низові і верхові пожежі - на швидкі і стійкі.
Лісові низові пожежі характеризуються горінням лісової підстилки, пригрунтовий покриву і підліску без захоплення крон дерев. Швидкість руху фронту низової пожежі становить від 0,3-1 м/хв (при слабкому пожежу) до 16 м/хв (1 км/год) (при сильному пожежу), висота полум'я-1-2 м, максимальна температура на кромці пожежі досягає 900 ° С.
Лісові верхові пожежі розвиваються, як правило, з низових і характеризуються горінням крон дерев. При швидкому верховому пожежі полум'я поширюється головним чином з крони на крону з великою швидкістю, що досягає 8-25 км/год, залишаючи іноді цілі ділянки незайманого вогнем лісу. При стійкому верховому пожежі вогнем охоплені не тільки крони, а й стовбури дерев. Полум'я розповсюджується зі швидкістю 5-8 км/год, охоплює весь ліс від грунтового покриву і до вершин дерев.
Підземні пожежі виникають як продовження низових або верхових лісових пожеж і розповсюджуються по що знаходиться в землі торф'яному шару на глибину до 50 см і більше. Горіння йде повільно, майже без доступу повітря, зі швидкістю 0,1-0,5 м/хв з виділенням великої кількості диму і освітою вигорілих порожнеч (прогари). Тому підходити до осередку підземної пожежі треба з великою обережністю, постійно промацуючи грунт шостому або щупом. Горіння може тривати довгий час навіть взимку під шаром снігу.
Степові (польові) пожежі виникають на відкритій місцевості при наявності сухої трави або дозрілих хлібів. Вони мають сезонний характер і частіше бувають влітку в міру дозрівання трав (хліба), рідше навесні й практично відсутні взимку. Швидкість їх розповсюдження може досягати 20 - 30 км/ч.
Основними способами боротьби з лісовими низовими пожежами є: захлестиваніе кромки вогню, засипання його землею, заливання водою (хімікатами), створення загороджувальних та мінералізованих смуг, пуск зустрічного вогню (отжиг).
Отжиг частіше застосовується при великих пожежах та недоліку сил і засобів для пожежогасіння. Він починається з опорної смуги (річки, струмка, дороги, просіки), на краю якої, звернених до пожежі, створюють вал з горючих матеріалів (суччя хмизу, сухої трави). Коли почне відчуватися тяга повітря в бік пожежі, вал підпалюють спочатку навпроти центру фронту пожежі на ділянці 20-30 м, а потім після просування вогню на 2-3 м і сусідні ділянки. Ширина випалюємо смуги повинна бути не менше 10-20 м, а при сильному низовому пожежі-100 м.
Гасіння лісової верхової пожежі здійснювати складніше. Його гасять шляхом створення загороджувальних смуг, застосовуючи отжиг і використовуючи воду. При цьому ширина загороджувальної смуги повинна бути не менше висоти дерев, а випалюємо перед фронтом верхової пожежі-не менше 150-200 м, перед флангами-не менше 50 м. Степові (польові) пожежі гасять тими ж способами, що і лісові.
Гасіння підземних пожеж здійснюється в основному двома способами. При першому способі навколо торф'яної пожежі на відстані 8-10 м від її кромки копають траншею (канаву) глибиною до мінералізованою шару грунту або до рівня грунтових вод і заповнюють її водою.
Другий спосіб полягає у пристрої навколо пожежі смуги, насиченої розчинами хімікатів. Для цього за допомогою мотопомп, оснащених спеціальними стовбурами-піками (голками) довжиною до 2 м, в шар торфу зверху нагнітається водний розчин хімічно активних речовин-змочувачів (суль-фанол, пральний порошок тощо), які в сотні разів прискорюють процес проникнення вологи в торф. Нагнітання здійснюють на відстані 5-8 м від передбачуваної кромки підземного пожежі і через 25-30 см один від одного.
Цей спосіб з метою підвищення продуктивності, очевидно, можна вдосконалити, проклавши на ділянці 100 - 200 м спеціальний пожежний рукав з відводами для підключення поживних шлангів-голок, попередньо встановлених у грунті. Одна пожежна машина з комплектом голок (300 - 500 шт.) І рукавів може переміщатися вздовж кромки підземного пожежі і нагнітати розчин.
Спроби заливати підземний пожежу водою успіху не мали.
При гасінні пожеж особовий склад формувань піддається впливу диму, а також оксиду (окису) вуглецю. Тому при високій концентрації оксиду вуглецю (більше 0,02 мг/л, що визначається за допомогою Газосигналізатори) роботи повинні проводитися в ізолюючих протигазах або фільтруючих з гопкалітовимі патронами.