Характеристика топологических ЧС

(наводнения, селевые потоки, снежные лавины, лесные и торфяные пожары)

Наводнение – значительное затопление местности в результате подъема воды в реке, озере или море, обычно являющееся стихийным бедствием. Наводнения могут возникать внезапно и продолжаться от нескольких часов до 2-3 недель.

Ежегодно в мире происходит до 10 тыс. наводнений. В России десятки и сотни наводнений возникают ежегодно практически во всех ее федеральных округах. Наводнения наряду с войнами, эпидемиями, землетрясениями и пожарами числятся в истории многих народов одним из величайших бедствий. Из литературных источников известно, что примерно 40% ущерба от стихийных бедствий приходится на наводнения.

Наводнения происходят по следующим причинам:

- сезонное таяние снежного покрова;

- таяние ледников и снежного покрова в горах;

- интенсивные дожди;

- заторы и зажоры;

- ветровые нагоны воды (волны нагона);

- цунами;

- барические волны;

- разрушения плотин и других гидротехнических сооружений.

Катастрофическое затопление – наводнение, повлекшее за собой человеческие жертвы, нанесение ущерба здоровью людей и окружающей среде, разрушение или уничтожение объектов социального и производственного назначения, других материальных ценностей в значительных размерах, резкое нарушение условий жизнедеятельности пострадавшего населения.

Катастрофические затопления приводят к разрушениям мостов, дорог, зданий, сооружений, приносят значительный материальный ущерб, а при больших скоростях движения воды (более 4 м/с) и большой высоте подъема воды (более 2 м) вызывают гибель людей и животных. Основной причиной разрушений являются воздействия на здания и сооружения гидравлических ударов массы воды, плывущих с большой скоростью льдин, различных обломков, плавсредств и т.п.

Кратковременное поднятие уровня воды в реках и других водоемах, происходящее вследствие таяния снега, льда, сильных дождей и т.п., называется паводком. Такие наводнения наблюдаются на большинстве рек РФ.

Половодье – разлив реки, наступающий в определенное время вследствие таяния снегов и льда, сезонных дождей, заторов, зажоров. Оно характеризуется значительным и довольно длительным подъемом уровня воды в реке. Половодья, вызванные сезонным, обычно весенним, таянием снегов периодически наблюдаются на большинстве рек европейской части РФ, Сибири и Дальнего Востока.

Возникновению катастрофических затоплений способствуют заторы, которые бывают весной при вскрытии рек и разрушении ледяного покрова. Заторный уровень воды на Енисее и Томи, например, может достигать 10 м, а на Нижней Тунгуске – иногда 20 м. В 2001 г. от наводнения в результате заторов в Ленске (Саха-Якутия) с населением 29 тыс. человек пострадало 20 тыс. Более 3 тыс. одноэтажных и 100 двухэтажных домов были разрушены полностью.

Зажорами называют скопление битого льда в русле реки в начале зимы (во время формирования ледяного покрова). При этом уровень воды в реке может подняться на 5-7 м.

Наводнения, возникающие от сильных дождей, характерны для Сибири, Дальнего Востока, Южного федерального округа (ЮФО) и других регионов РФ.

Так, например, в Благовещенске Амурской области в период наблюдений с 1872 по 2013 гг. произошло 8 значительных затоплений из-за ливневых дождей. Максимальный уровень воды в реке Амур у Благовещенска поднимался на 10 м 17 см в 1872 году, а у Хабаровска такого же уровня вода достигла в августе 2013 года. Какая-либо периодичность наводнений отсутствует, в 1928 и 1929 гг. наводнения были подряд.

В девяти субъектах ЮФО России летом 2002 г. в катастрофическом наводнении (сильные дожди и интенсивное таяние снега в горах) пострадали сотни населенных пунктов, 114 человек погибли, 285 тыс. пострадали, спасено 62 882 человека, тысячи остались без жилищ, повреждено более 10 тыс. домов.

Мощные наводнения в Ленске в 2001 г. и на юге России летом 2002 г. выявили непрофессионализм действий и некоторую растерянность отдельных звеньев органов управления на местах при организации первоочередного жизнеобеспечения населения в паводковый период. В ряде случаев это привело к увечьям и гибели людей, крупному материальному ущербу, который выразился астрономическими цифрами. Но практика показывает, что там, где наводнение встречают во всеоружии, трагических последствий удается избежать. Ситуацию усложняет то, что многие гидротехнические сооружения до сих пор остаются аварийными и бесхозными, что при наводнениях создает повышенную угрозу их прорыва.

Приведем еще один пример. Западная Европа летом 2002 г. пострадала от сильных наводнений из-за ливневых дождей. Уровень рек поднялся на 10-12 м выше нормального, побив все рекорды за последние 100 лет. Погибли десятки людей. Убытки исчислялись млрд. долларов. А в это же время Центральная Россия (достаточно болотистая), находясь на незначительном удалении от Западной Европы, испытывала засуху и была охвачена пожарами. Горели торфяные болота и леса вокруг Москвы в радиусе 150-200 км. Такая же ситуация повторилась и в 2010 году. Почему так происходит? Возникновение этих и других природных явлений требует научного объяснения их происхождения для более успешного предупреждения и ликвидации их последствий.

Для Приморского края характерны наводнения в летнее время, вызванные тропическими циклонами (тайфунами). Количество осадков, сопровождающих тайфуны, кажется невероятным в сравнении с интенсивностью дождей при самых сильных циклонах умеренных широт.

Ветровые(штормовые)нагоны воды– волны нагона– бывают причиной гибели больших судов. В океане штормовые волны достигают 18-20 м высоты. С выходом на берег волнынагона становятся короче и выше. В отличие от волн цунами, которые охватывают всю толщу воды, на глубине 100 м от поверхности штормовое волнение уже не ощущается.

Вторгаясь на сушу, в русла рек, они вызывают катастрофические наводнения и разрушения. Волны нагона в прибрежных странах смывали в море десятки и сотни тысяч людей.

27.11.1703 г. на Англию обрушился ураган, сопровождавшийся нагонной волной, в море погибли 300 судов и 30 тыс. членов их экипажей. В результате

также было разрушено 5 тыс. домов.

Барические волны могут возникать при прохождении циклона над водной поверхностью. В центре циклона атмосферное давление иногда снижается до 660 мм рт. ст., что приводит к барической выпуклости водной массы океана высотой до 1 м. Барическая волна при определенных условиях подобна цунами и может привести к тяжелым последствиям.

Так, в 1953 г. циклон в Северном море у берегов Англии вызвал мощную барическую волну, совпавшую с высоким приливом. Усиленная ветровыми волнами, она выросла на мелководье до 10-метровой высоты, дошла до берегов Голландии и, прорвав знаменитые плотины, отделяющие страну от моря, произвела страшные опустошения: погибло 1 400 человек, было разрушено 143 тыс. домов, уничтожено около 400 тыс. голов скота, затоплено 2 500 км² территории.

Когда очаг землетрясения находится под морским дном, на море может возникнуть такое грозное явление природы как цунами, которое иногда приносит разрушений больше, чем само землетрясение.

Цунами – это опасное природное явление, представляющее собой морские волны, возникающие главным образом в результате сдвига вверх или вниз протяженных участков морского дна при подводных и прибрежных землетрясениях, а также при извержении подводных вулканов.

В отличие от штормового волнения, которое уже не ощущается на глубине 100 м от поверхности, волны цунами охватывают всю толщу воды. В открытом океане скорость распространения волн цунами может достигать 1 тыс. км/ч, а высота – 0,5-1 м, но с выходом на прибрежное мелководье даже за несколько тысяч километров от эпицентра подводного землетрясения высота их быстро растет и достигает в некоторых случаях 30-40 м, а иногда и более.

Волны цунами очень опасны. Огромные массы воды, выбрасываемые на берег, приводят к затоплению местности, разрушению зданий и сооружений, линий электропередачи и связи, дорог, мостов, причалов, а также к гибели людей и животных. Перед водяным валом распространяется воздушная ударная волна. Она действует аналогично взрывной волне, разрушая здания и сооружения. Волна цунами может быть не единственной. Очень часто это серия волн, накатываемых на берег с интервалом в 1 час и более.

Одновременно с волнами цунами при подводном землетрясении возникает «ударная звуковая волна», которая распространяется со скоростью звука в воде (5 400 км/ч), то есть в 5-7 раз быстрее, чем волна цунами. Эти явления можно регистрировать сейсмографами, гидрофонами и другими специальными приборами, что позволяет предупреждать население об опасности цунами.

Естественным сигналом предупреждения о возможности цунами является землетрясение. Перед началом цунами, как правило, вода отступает далеко от берега, обнажая морское дно на сотни метров и даже несколько километров. Этот отлив может длиться от нескольких минут до получаса. Приближение катастрофы может сопровождаться громоподобными звуками, которые слышны до подхода волн цунами за счет опережающего движения «ударной звуковой волны».

Иногда перед волной цунами происходит подтопление побережья водяным «ковром». Возможно появление трещин в ледяном покрове у берегов. Признаком приближающегося стихийного бедствия может быть изменение обычного поведения животных, которые заранее чувствуют опасность и стремятся переместиться на возвышенные места.

Крупнейшие в мире цунами отмечены: в Индонезии (1883 г.) – погибло 36 тыс., Японии (1923 г.) – погибло 99,3 тыс., на Филиппинских островах (1976 г.) – погибло 65 тыс. человек. В 2004 г. цунами в Юго-Восточной Азии привело к гибели около 230 тыс. человек.

После разрушительного цунами 11 марта 2011 года в Японии на расположенной на северо-востоке страны АЭС «Фукусима-1» была зафиксирована серия аварий, вызванных выходом из строя системы охлаждения, которые привели к крупнейшей радиационной катастрофе.

В России цунами опасны для всех прибрежных регионов. Особенно сильные цунами зарегистрированы на береговой линии Камчатки, Сахалина и Курильских островов в 1737, 1780, 1898, 1919, 1923, 1952 и 1963 гг.

При разрушении плотин и других гидротехническихсооружений, например, при землетрясениях и длительных дождях происходят особо опасные (внезапные) катастрофические наводнения с обширными зонами затоплений после прохождения разрушительной волны прорыва.

Сель – временный поток смеси воды и большого количества обломков горных пород от глинистых частиц до крупных камней и глыб, внезапно возникающий в руслах горных рек и лощинах. Сели возникают на Северном Кавказе, в некоторых районах Урала, Восточной Сибири и Дальнего Востока. Селевой поток рождается после длительных и обильных дождей, интенсивного таяния снега или ледников, прорыва водоемов, землетрясений и извержений вулканов. Он возникает внезапно, движется с большой скоростью (до 10 м/с и даже более) и проходит чаще всего несколькими волнами за время от десятков минут до нескольких часов. Крутой передний фронт селевой волны может быть высотой до 15 м и более. Грохот и рев движущегося селевого потока слышен на больших расстояниях. В бедствии могут оказаться люди (туристы, геологоразведчики, пограничники, местные жители), жилые дома, инженерные и дорожные сооружения.

Лавина снежная – это масса снега, падающая или соскальзывающая с крутых склонов гор и движущаяся со скоростью 20-30 м/с. Падение лавины сопровождается образованием предлавинной воздушной волны, производящей наибольшие разрушения. Лавиноопасными районами России являются: Кольский полуостров, Урал, Северный Кавказ, Восточная и Западная Сибирь, Дальний Восток.

Причинами схода снежной лавины являются: длительный снегопад, интенсивное таяние снега, землетрясение, взрывы и другие виды деятельности людей, вызывающие сотрясение горных склонов и колебания воздушной среды. Сходящие лавины снега могут вызывать разрушения зданий, инженерных сооружений, засыпать уплотнившимся снегом дороги и горные тропы. Жители горных селений, туристы, альпинисты, геологоразведчики, пограничники и другие категории населения, захваченные лавиной, могут получить травмы и оказаться под толщей снега.

Массовые пожары в лесах и на торфяниках могут возникать в жаркую и засушливую погоду от ударов молний, неосторожного обращения с огнем, очистки поверхности земли выжигом сухой травы и других причин. Пожары могут вызвать возгорания зданий в населенных пунктах, деревянных мостов, линий электропередачи и связи на деревянных столбах, складов нефтепродуктов и других сгораемых материалов, а также поражение людей и сельскохозяйственных животных.

Наиболее часто в лесных массивах возникают низовые пожары, при которых выгорают лесная подстилка, подрост и подлесок, травянисто-кустарничковый покров, валежник, корневища деревьев и т. п.

В засушливый период при ветре могут возникать верховые пожары, при которых огонь распространяется также и по кронам деревьев, преимущественно хвойных пород.

Скорость распространения низового пожара от 0,1 до 3 метров в минуту, а верхового – до 100 м в минуту по направлению ветра.

При горении торфа и корней растений могут возникать подземные пожары, распространяющиеся в разные стороны. Торф может самовозгораться и гореть без доступа воздуха и даже под водой. Над горящими торфяниками возможно образование «столбчатых завихрений» горячей золы и горящей торфяной пыли, которые при сильном ветре могут переноситься на большие расстояния и вызывать новые загорания или ожоги у людей и животных.