К чс гидрологического характера относятся. Чрезвычайные ситуации гидрологического характера. Причины возникновения и возможные последствия
ЧС гидрологического характера происходят в результате:
· высокого уровня воды – наводнения, при котором происходит затопление пониженных частей населенных пунктов, посевов сельскохозяйственных культур, повреждение промышленных и транспортных объектов;
· низкого уровня воды, когда нарушается судоходство, водоснабжение населенных пунктов и объектов народного хозяйства;
· селей, угрожающих населенным пунктам и различным сооружениям;
· снежных лавин;
· раннего ледостава и появления льда на судоходных водоемах.
К этой группе ЧС можно отнести и морские гидрологические явления – цунами, сильные волнения на морях и океанах, напор льдов и айсберги.
Наводнения . Различают такие понятия, как половодье , паводок и наводнение .
Наводнение – наиболее распространенная природная опасность. Наводнение на реке происходит от резкого возрастания количества воды вследствие таяния снега или ледников, расположенных в ее бассейне, а также в результате выпадения обильных осадков. Наводнения нередко происходят в результате загромождения русла льдом при ледоходе (затор) или закупоривания русла внутренним льдом под неподвижным ледяным покровом и образования ледяной пробки (зажор). Наводнения могут возникать под действием ветров, нагоняющих воду с моря и вызывающих повышение уровня за счет задержки в устье приносимой рекой воды. Эти наводнения называют нагонными.
На морских побережьях и островах наводнения могут происходить в результате затопления волной, образующейся при землетрясениях, извержениях вулканов, цунами. Наводнения угрожают ¾ земной суши. Специалисты считают, что людям грозит опасность, когда слой воды достигает 1 м, а скорость потока превышает 1 м/с. Подъем воды на 3 м уже приводит к разрушению домов.
Наводнения на реках по высоте подъема воды, площади затопления и величине ущерба подразделяют на низкие (малые), высокие (средние), выдающиеся (большие) и катастрофические. Периодичность наводнений различна в различных регионах. Низкие наводнения повторяются через 5…10 лет, высокие – через 20…25 лет, выдающиеся – через 50…100 лет, а катастрофические не чаще одного раза в 100…200 лет. Продолжительность наводнений от нескольких дней до нескольких месяцев.
Цунами. Цунами - гравитационные волны очень большой длины и высоты, возникающие на поверхности морей и океанов (в переводе с японского - большая волна в заливе). Волны цунами похожи на ветровые, но у них другая природа - сейсмическая. Длина волны - расстояние между соседними гребнями - от 5 до 1500 км, что не позволяет увидеть вторую, третью и последующую волны. Высота волн в области их возникновения составляет 0,1…5 м, у побережья – до 10 м, а в клинообразных бухтах и долинах рек – свыше 50 м. В глубь суши цунами могут распространяться до 3 км. Обладая большой энергией, цунами производят большие разрушения и представляют угрозу для людей. Известно более 1000 случаев цунами, причем примерно 100 из них с катастрофическими последствиями. Число волн достигает семи, при этом вторая или третья волна бывает наиболее сильной и вызывает наиболее сильные разрушения. Сила цунами оценивается магнитудой М от 0 до 3 (до 6 баллов).
Предвестники цунами:
- Землетрясение;
- Отлив в неурочное время (быстрое обнажение морского дна), длящийся до 30 мин;
- Бегство диких и домашних животных с мест возможного затопления на возвышенность;
- Громоподобный шум, слышный до подхода волн;
- Появление трещин в ледяном покрове у берегов.
Основной район, где проявляются цунами, - побережье Тихого океана и Атлантический океан (80% случаев), реже Средиземное море.
Надежной защиты от цунами нет. Однако частично защищают волнорезы, молы, насыпи, лесные полосы, гавани. Для судов в открытом море цунами не опасно.
Большое значение для защиты населения от цунами имеют службы предупреждения о приближении волн, основанные на опережающей регистрации землетрясений береговыми сейсмографами.
Действия населения при цунами
При получении сигналов о цунами - срочная эвакуация из помещения;
Выключение электропитания, отключение газовых приборов, воды;
Следование на возвышенное место (30-40 м над уровнем моря) или на расстоянии 2-3 км от берега;
При невозможности эвакуации перемещение на верхние этажи здания, на крышу;
Внутри помещения размещение у капитальных стен, в углах, вдали от тяжелых предметов, стекол;
Вне помещения закрепление за прочную преграду, ствол дерева;
В воде - освобождение от одежды, закрепление на плавающих предметах;
Приготовление ко второй, третьей волне.
Природные пожары.
В это понятие входят лесные пожары, пожары степных и хлебных массивов, торфяные и подземные пожары горючих ископаемых. Мы остановимся только на лесных пожарах как наиболее распространенном явлении, приносящем колоссальные убытки и порой приводящем к человеческим жертвам.
Лесные пожары при сухой погоде и ветре охватывают значительные пространства. При жаркой погоде, если дождей не бывает в течение 15…18 дней, лес становится настолько сухим, что любое неосторожное обращение с огнем вызывает пожар, быстро распространяющийся по лесной территории.
От грозовых разрядов и самовозгорания торфяной крошки происходит ничтожно малое количество возгораний. В 90…97% случаев виновниками возникновения пожара оказываются люди, не проявляющие должной осторожности при пользовании огнем в местах работы и отдыха.
Лесные пожары классифицируются по характеру возгорания, скорости распространения и размеру площади, охваченной огнем.
В зависимости от характера возгорания и состава леса пожары подразделяются на низовые, верховые, почвенные. Почти все пожары в начале развития носят характер низовых и, если создаются определенные условия, переходят в верховые или почвенные.
Важнейшими характеристиками являются скорость распространения низовых и верховых пожаров, глубина прогорания подземных. Поэтому они делятся на слабые, средние и сильные. По скорости распространения огня низовые и верховые подразделяются на устойчивые и беглые. Скорость распространения слабого низового пожара не превышает 1 м/мин, среднего – от 1 до 3, сильного – свыше 3 м/мин. Слабый верховой пожар имеет скорость до 3 м/мин, средний – до 100, сильный – свыше 100 м/мин. Слабым подземным (почвенным) считается такой пожар, у которого глубина прогорания не превышает 25 см, средним – от 25 до 50, сильным – более 50 см.
Интенсивность горения зависит от состояния запаса горючих материалов, уклона местности, времени суток и особенно силы ветра. Поэтому при одном и том же пожаре скорость распространения огня на лесной территории может сильно меняться.
Беглые низовые пожары характеризуются быстрым продвижением кромки огня, когда горят сухая трава и опавшая листва. Они чаще происходят весной и преимущественно в травянистых лесах, обычно не повреждают взрослые деревья, но часто создают угрозу возникновения верхового пожара. При устойчивых низовых пожарах кромка продвигается медленно, образуется много дыма, что указывает на гетерогенный характер горения. Они типичны для второй половины лета.
Большой ущерб наносят верховые пожары, когда горят кроны деревьев верхнего яруса. Они случаются как в первой, так и во второй половине лета.
Подземные пожары являются следствием низовых или верховых. После сгорания верхнего надпочвенного покрова огонь углубляется в торфянистый горизонт. Их принято называть торфяными.
Средняя продолжительность крупных лесных пожаров колеблется от 10 до 15 суток, выгоревшая площадь в среднем составляет 450…500 га при периметре от 8 до 16 км.
Виды природных пожаров приведены на рис.1, причины возникновения - табл.1 .
Таблица 1
Причины возникновения природных пожаров
Виды лесных пожаров и скорость распространения пламени по ветру даны на рис 2.
Рис. 2. Виды лесных пожаров.
Кромка пожара - это полоса горения, окаймляющая внешний контур лесного пожара и непосредственно примыкающая к участкам, не пройденным огнем.
По скорости движения кромки пожара и по высоте пламени верховые и низовые пожары делятся на слабые, средние, сильные.
Таблица 2
Сила и скорость лесных пожаров
Характеристикой подземных пожаров является глубина прогорания (табл.3)
Таблица 3
Сила и скорость почвенных пожаров
Подземный лесной пожар характеризуется беспламенным горением торфа, накоплением большого количества тепла и низкой скоростью. Из-за выгорания торфа под верхним слоем почвы образуются пустоты, опасные возможным провалом людей и техники. Пожар продолжается месяцами, даже зимой под слоем снега.
Степные и полевые пожары возникают на открытой местности при наличии сухой травы или созревших хлебов. Скорость стеного пожара 25 - 30 км/ч, полевого 8 -10 км/ч.
Поражающие факторы пожара
Действия населения при пожаре
| До пожара | Во время пожара | После пожара |
| Наблюдение за обстановкой, слежение за сигналами штаба ГО. В лесах расчистка просек, уборка битого стекла. В засушливое время запрещение разжигания костров в лесу и на опушке. Изучение маршрутов эвакуации. Подготовка запаса продуктов, медицинской аптечки, автономных источников освещения, документов и теплых вещей. Подготовка к эвакуации домашних животных. В лесу поиск мест укрытия от пожара (овраги, ямы, водоемы). При сигнале на эвакуацию - сохранение ценных вещей в каменных строениях, в землянках, ямах, погребах. | Захлестывание кромки пожара пучками ветвей длиной 1-2 м, брезентом, мешковиной. Устройство на пути распространения огня широких заградительных полос без растительности. Эвакуация из зоны задымления в направлении, перпендикулярном распространению огня. Движение из зоны пожара вдоль рек, ручьев, по воде, закрыть рот мокрой ватно-марлевой повязкой (полотенцем, шарфом); пережидание прохождения линии огня в озере, реке, накрывшись мокрой одеждой, на поляне, на пашне, каменистой гряде. Дышать следует воздухом у земли - он здесь менее задымлен. В мягкой земле отрывание окопа (ямы) и укрывание в ней, защитившись курткой от жара. Нахождение в непосредственной близости от огня не более получаса, после чего нужен отдых 20-30 минут вне зоны задымления и теплового воздействия. Тушение загоревшейся одежды водой, набрасыванием брезента, одеяла, катание по земле. Нельзя бежать - это раздует пламя. | Движение после пожара осторожное, с предварительной проверкой глубины выгоревшего слоя. После прохождения фронта огня - движение в направлении, где огонь уже потух. При ожогах - самопомощь и доврачебная помощь пострадавшим. Нахождение вдали от больших деревьев - возможно их падение из-за прогоревших корней. Следование сигналам спасательных команд. Помощь в поиске пострадавших |
Массовые заболевания
К природным опасностям относятся массовые заболевания людей, животных, растений
Массовые заболевания
| Инфекционные болезни людей | Инфекционные болезни животных | Особо опасные болезни растений |
| Заболевания, вызываемые болезнетворными микроорганизмами и передающиеся от зараженного человека или животного к здоровому. Появляются в виде эпидемических очагов. | Группа болезней, имеющая такие общие признаки, как наличие специфического возбудителя, цикличность развития, способность передаваться от больного животного к здоровому и принимать эпизоотическое распространение (эпизоотический очаг ) | Нарушение нормального обмена веществ клеток органов и целого растения под влиянием фитопатогена или неблагоприятных условий среды, приводящее к снижению продуктивности растений или к полной их гибели |
Эпидемический очаг - место заражения и пребывания заболевшего, окружающие его люди и животные, а также территория, в пределах которой возможно заражение людей возбудителем инфекционных болезней.
Эпидемия - широкое распространение инфекционной болезни, значительно превышающее обычно регистрируемый на данной территории уровень заболеваемости.
Пандемия - необычно большое распространение заболеваемости, как по уровню, так и по масштабам распространения с охватом ряда стран, целых континентов и всего Земного шара.
Эпизоотический очаг - место пребывания источника возбудителя инфекции на определенном участке местности, где при данной ситуации возможна передача возбудителя болезни восприимчивым животным. Эпизоотическим очагом может быть помещение и территория с находящимися там животными.
Эпизоотия - средняя степень интенсивности (напряженности) эпизоотического процесса. Эпизоотия характеризуется широким распространением инфекционных болезней в хозяйстве, области, стране.
Панзоотия - высшая степень развития эпизоотии. Характеризуется необычайно широким распространением инфекционной болезни, охватывающей одно государство, несколько стран, материк.
Эпифитотия - распространение инфекционных болезней растений, вызванных фитопатогенном, на значительные территории в течение определенного времени.
Панфитотия - массовое заболевание, охватывающее несколько стран или континентов.
Фитопатоген - возбудитель болезни растений, выделяет биологически активные вещества, губительно действующие на обмен веществ, поражая корневую систему, нарушая поступление питательных веществ.
Классификация инфекционных болезней животных по механизму передачи
| Название инфекционной группы | Путь передачи. Вид поражения | Болезни |
| 1 - алиментарные инфекции | Через почву, корм, воду. Поражение органов пищеварительной системы. | Сибирская язва, Ящур, Сап, Бруцеллез |
| 2 - респираторные инфекции (аэрогенные) | Воздушно-капельный. Поражение слизистых оболочек дыхательных путей и легких. | Парагрипп, Экзоотическая пневмония, Оспа овец, коз, Чума плотоядных |
| 3 - трансмиссивные инфекции | При помощи кровососущих насекомых. | Энцефаломиелиты, туляремия, инфекционная анемия лошадей. |
| 4 - кожные инфекции | Через кожные покровы без участия переносчиков. | Столбняк, Бешенство, Оспа коров. |
| 5 - инфекции с невыясненными путями заражения |
Инфекционные болезни человека
Особоопасные инфекционные болезни животных
| Название болезни | Возбудитель | Признаки заболевания, течение болезни |
| Ящур | Вирус Поражаются парнокопытные животные | Лихорадка, поражение слизистой оболочки ротовой полости, кожи вымени и конечностей |
| Классическая чума свиней | Вирус | Лихорадка, диатез, крупозно-дифтерические воспаления кишечника Летальность 60-100% |
| Псевдочума птиц | Вирус | Поражение органов дыхания, пищеварения и центральной нервной системы Летальность 60-90% |
| САП | Палочковидная бактерия Поражаются однокопытные животные, верблюды | Лихорадка, озноб, угнетение животного, гиперемия слизистых оболочек, узелки на слизистой носа, язвы |
| Сибирская язва | Палочковидная бактерия Поражаются КРС, лошади, овцы, свиньи | Зуд, пузырьки, карбункулы, высокая температура, тошнота, рвота, затруднение дыхания |
| Бруцеллез | Бактерия Поражаются козы, овцы, свиньи, КРС | Озноб, слабость, боли в мышцах и суставах, поражение нервной системы, кровеносных сосудов |
Наиболее часто встречающиеся болезни растений представлены в табл
Особо опасные болезни растений
ЧС гидрологического характера подразделяются на бедствия, вызываемые:
1). Высоким уровнем воды – наводнения, при которых происходит затопление пониженных частей городов и населенных пунктов, посев сельскохозяйственных культур, повреждение промышленных и транспортных объектов.
2). Низким уровнем воды, когда нарушается судоходство, водоснабжение городов и народнохозяйственных объектов, оросительных систем.
3). Селями (при прорыве завальных и моренных озер, угрожающих населенным пунктам, дорожным и др. объектам).
4). Снежными лавинами (при угрозе населенным пунктам, автомобильным и железным дорогам, линиям электропередачи, объектам промышленности и сельского хозяйства).
5). Ранним ледоставом и появлением льда на судоходных водоемах.
К этой группе ЧС можно отнести и морские гидрологические явления – цунами, сильные волнения на морях и океанов, напор льдов и интенсивный их дрейф.
Наводнения
Различают такие понятия, как половодье, паводок и наводнение.
Половодьем называют ежегодно повторяющийся в один и тот же сезон относительно длительное увеличение водоносности рек, сопровождающееся увеличением уровня воды.
Паводок – сравнительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды. Следуемые один за одним паводки могут образовать половодье, а последнее – наводнение.
Значительное затопление водой местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море, вызываемого различными причинами, называется наводнением. Наводнение часто причиняет материальный ущерб, наносит урон здоровью населения и приводит к гибели людей.
Наводнение – наиболее распространенная природная опасность. Наводнение на реке происходит от резкого вырастания количества воды в следствие таяния снега или ледников, расположенных в ее бассейне, а также в результате выпадения обильных осадков. Наводнения нередко вызывают загромождение русла льдом при ледоходе (затор) или закупоривание русла внутренним льдом под неподвижным ледяным покровом и образование ледяной пробки (зажор). Наводнения нередко возникают под действием ветров, нагоняющих воду с моря и вызывающих повышение уровня за счет задержки в устье приносимой рекой воды. Эти наводнения называются нагонными.
На морских побережьях и островах наводнения могут возникать в результате землетрясений, извержений вулканов, цунами.
Наводнения угрожают ¾ земной суши. По данным ЮНЕСКО, от речных наводнений погибло в период с 1947 – по 1967 гг. около 200 т. человек. Специалисты считают, что когда слой воды достигает 1-го метра, а скорость потока превышает 1 м/с. Подъем воды на 3 метра приводит к разрушению домов.
Наводнения на реках по высоте подъема воды, площади затопления и величине ущерба делятся на низкие (малые), высокие (средние), выдающиеся (большие) и катастрофические.
Заторы и зажоры
Заторы – это скопление льда в русле, ограничивающее течение реки, в результате чего происходит подъем воды и ее разлив. Затор образуется обычно в конце зимы и в весенний период при вскрытии рек во время разрушения ледяного покрова. состоит он из крупных и мелких льдин.
Зажор – явление, сходное с затором льда. Однако, во-первых, зажор состоит из скопления рыхлого льда, тогда как затор есть скопление крупных и в меньшей степени небольших льдин. Во-вторых, зажор льда наблюдается в начале зимы, в то время как затор – в конце зимы и весной.
Главная причина образования затора – задержка процесса вскрытия льда на тех реках, где кромка ледяного покрова смещается сверху вниз по течению. Движущийся сверху раздробленный лед встречает на пути еще не нарушенный ледяной покров. Последовательность вскрытия реки с верху вниз необходимое, но не достаточное условие возникновения затора льда. Основное условие создается тогда, когда поверхностная скорость течения воды при вскрытии значительна (0,6-0,8 м/с и более). Различные русловые препятствия, например, крутые повороты, сужения, острова, изменение уклона поверхности от большого к меньшему, лишь усиливают процесс.
Зажоры образуются на реках в период формирования ледяного покрова. Необходимым условием образования является возникновение внутриводного льда и его вовлечение под корку ледяного покрова. Решающее значение имеет поверхностная скорость течения (более 0,4 м/с), а также температура воздуха в период замерзания. Зажоры образуются на островах, отмелях, валунах, крутых поворотах, в местах сужения русла.
Главным критерием при классификации заторов или зажоров является их мощность. Они подразделяются на катастрофически мощные, сильные, средние и слабые. Катастрофически мощный затор или зажор определяется так: к рассчитанному максимальному уровню весеннего половодья прибавляют 5 м и более, для сильных – от 3 до 5 м, для средних – от 3 м и менее. При слабых заторах и зажорах в величины наивысших уровней воды весеннего половодья поправки не вводятся.
Затор льда – явление кратковременное. Высокий уровень держится обычно от 0,5-1,5 суток. Период зажорного уровня более длительный, до 3 суток. Спад уровня происходит обычно за 10-15 суток.
Нагоны – это подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность. Такие явления случаются в морских устьях крупных рек, а также на больших озерах и водохранилищах.
Ветровой нагон, так же как половодье, затор, зажор является стихийным бедствием, если уровень воды настолько высок, что происходит затопление городов и населенных пунктов, повреждение промышленных и транспортных объектов, посевов сельскохозяйственных культур.
Главное условие возникновения нагонов – сильный и продолжительный ветер, который характерен для глубоких циклонов. Основной характеристикой, по которой можно судить о величине нагона, является нагонный подъем уровня воды, обычно выражающийся в метрах. Другими величинами служат глубина распространения нагонной волны, площадь и продолжительность затопления.
На величину нагонного уровня влияют скорость и направление ветра. Для морских устьев рек общее – это совпадение нагона по времени с приливом или отливом. Чем меньше уклон водной поверхности и больше глубина реки, тем на большие расстояния распространяется нагонная волна. Вот почему на крупных реках с малым уклоном волна распространяется на значительно большие расстояния, чем на малых.
Нагонные наводнения нередко охватывают большие территории. Продолжительность затопления обычно продолжается от нескольких десятков часов до нескольких суток. Чем крупнее водоем и меньше его глубина, тем больших размеров достигают нагоны.
Глава 4
ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ В ГИДРОСФЕРЕ
4.1. Гидрологические чрезвычайные ситуации
4.1.1. Основные понятия и характеристики гидрологических
опасных явлений
К опасным (стихийным) гидрологическим явлениям относятся различные быстропротекающие наводнения, сопровождающиеся высокими уровнями воды (при половодьях, паводках, заторах, зажорах, нагонах и т. д.) и медленные изменения уровня океана и бессточных озер, превышающего величины особо опасных (критических) уровней воды для конкретных населённых пунктов и хозяйственных объектов.
Под наводнением понимают значительное затопление местности водой в результате подъёма уровня воды в реке, озере, водохранилище и море и их разлива выше обычного горизонта, которое причиняет материальный ущерб, наносит урон здоровью населения, приводит к гибели людей.
Наводнения возникают во время половодья и паводков, т. е. при подъеме уровня воды весной от таяния снегов и осенью вследствие ливневых дождей, от скопления льда при ледоходах, уменьшающих площадь сечения реки, от интенсивного таяния ледников и снежного покрова, расположенных высоко в горах, а также во время ветров с моря (нагонные наводнения). Кроме того, затопления могут возникать в результате образования завалов или перемычек на реках во время землетрясений, горных обвалов или селевых потоков, при воздействии гравитационных волн подводного землетрясения, а также при прорыве плотин. По повторяемости, площади распространения и суммарному среднему годовому материальному ущербу в масштабах страны наводнения занимают первое место в ряду стихийных бедствий, а по человеческим жертвам и ущербу, приходящемуся на единицу пораженной площади, – второе после землетрясений.
Масштабы наводнений, вызываемых весенними водами, можно прогнозировать за месяц и более до их начала. При наводнениях, вызываемых заторами и зажорами льда, время упреждения значительно сокращается, но так как места их образования обычно известны, то можно принять предупредительные меры задолго до начала ледохода.
Нагонные наводнения вызываются действием штормовых и ураганных ветров и, поэтому, для них время упреждения исчисляется с момента получения (объявления) штормового предупреждения, т. е. от нескольких часов до суток.
При наводнениях, вызываемых подводными землетрясениями (реже извержениями подводных иди островных вулканов), возникают гигантские волны – цунами. Скорость их распространения 400–800 км/ч. С приближением к берегу крутизна их переднего фронта может достигать 15–30 м. Прогнозирование опасности цунами основывается на своевременном определении времени и места подводного землетрясения или извержения подводного вулкана. Анализ цунами Тихого океана показывает, что они достигают берегов обычно через 10–40 мин с момента возникновения.
При прогнозировании опасности наводнения для каждой конкретной местности необходимо учитывать изменение естественного режима водных путей, вызванное наличием дамб, плотин, шлюзов, каналов и гидроузлов. Кроме того, при прорыве водой препятствия может образоваться стремительная волна (волна прорыва), создающая опасность внезапного затопления территории, расположенной ниже по течению.
Наводнение, характерное для равнинных рек, называют половодьем. Половодье – это ежегодно повторяющийся в один и тот же сезон значительный и довольно длительный подъем уровня воды в реке.
Наводнение, характерное для рек с максимальным стоком, обусловленным выпадением интенсивных дождей, называют паводком. Паводок – интенсивный, сравнительно кратковременный подъем уровня воды.
Рассмотрим основные характеристики наводнений.
Уровнем воды считается высота поверхности воды в реке (озере) над условной горизонтальной плоскостью сравнения, называемой нулём поста. Высоту этой плоскости отсчитывают от уровня моря. В устьевых участках рек, впадающих в моря, уровень воды измеряется над ординаром, т. е. над средним многолетним уровнем в данном пункте. Сумма двух величин – уровня воды на посту и отметки нуля поста – представляет собой абсолютную отметку уровня, т. е. превышение поверхности воды в реке над поверхностью моря. В Балтийской системе высот исчисление высот ведется от среднего уровня Финского заливa у г. Кронштадта.
Расходом воды называется количество воды (в м3), протекающей через замыкающий створ реки за секунду. Графическая зависимость между расходом и уровнем воды, называется кривой расходов, а график изменения расхода воды во времени – гидрографом стока.
Критерием стихийных гидрологических явлений служит максимальный уровень воды, с которым связаны некоторые другие важные характеристики наводнения – площадь, слой, продолжительность и скорость подъема уровня воды.
К факторам, обуславливающим величины максимального уровня и максимального расхода воды, для случая весеннего половодья, относятся:
Запас воды в снежном покрове перед началом весеннего таяния;
Атмосферные осадки в период снеготаяния и половодья;
Осенне-зимнее увлажнение почвы к началу весеннего снеготаяния;
Глубина промерзания почвы к началу снеготаяния;
Ледяная корка на почве;
Интенсивность снеготаяния;
Сочетание волн половодья крупных притоков бассейна;
Озёрность, заболоченность и лесистость бассейна.
Для городов и населенных пунктов существуют понятия подтопление и затопление. При подтоплении вода проникает в подвальные помещения через канализацию (если она имеет выходы в реку), по разного рода засыпанным канавам и траншеям (в них заложены тепловые, водопроводные и иные сети) или из-за подпора грунтовых вод. В случае же затопления местность покрывается слоем воды той или иной высоты.
Наводнения также могут возникать вследствие заторов и зажорах, происходящих на реках.
Затор – загромождение русла реки льдом во время ледохода, на реках, текущих с юга на север (южные участки реки освобождаются ото льда раньше, чем северные, и начавшийся ледоход встречает на своём пути препятствие в виде ледостава). Затор вызывает подъем уровня воды в месте скопления льда и на некотором участке выше него. Затор обычно образуется в конце зимы и в весенний период при вскрытии рек во время разрушения ледяного покрова. Затор – это скопление крупно - и мелкобитых льдин.
Зажор – скопление внутриводного льда, образующего ледяную пробку и вызывающего дополнительный подъём уровня воды. В отличие от затора зажор состоит из скопления рыхлого ледового материала: комьев шуги, частиц внутриводного льда, обломков заберегов, небольших льдин. Зажоры возникают в предледоставный период и в течение зимы при наличии незамерзающих участков реки. Характеристиками заторов и зажоров являются: строение, размеры, максимальный уровень и максимальный подъём уровня воды.
В строении затора выделяют три участка:
Замок затора – ледяной покров или перемычка из ледяных полей, заклинивших русло;
Голова затора – многослойное скопление хаотически расположенных льдин, подвергшихся интенсивному торошению, длина его превышает ширину реки в 3–5 раз;
Хвост затора – примыкающее к затору однослойное скопление льдин в зоне подпора; длина его на крупных реках может достигать нескольких десятков километров.
Зажорные массы льда однородны по своему строению (скопление рыхлого ледяного материала) и располагаются непосредственно у кромки ледяного покрова и под ним. Здесь они имеют наибольшую толщину. Длина зажорного участка может составлять от 3 до 5 величин ширины реки (3–20 км и более). Максимальный заторный уровень, как правило, превышает уровень весеннего половодья. Период подъема – 0,5–1,5 сут., спада – до 15 сут. Максимальный зажорный уровень превышает уровень воды при ледоставе. Период подъема – 0,5–3 сут., спада – 10–15 сут.
Места образования заторов льда можно разделить на постоянные и непостоянные. Первые известны хорошо, вторые – хуже. Заторы льда свойственны крупным рекам, имеющим крупные притоки.
Зажоры льда свойственны рекам, замерзающим в начале зимы путем перемещения кромки ледостава снизу вверх против течения.
Общей, повсеместно установленной, классификации заторов и зажоров в настоящее время нет, но часто их разделяют по мощности:
Катастрофически мощные, у которых превышение максимального уровня составляет 5 м и более;
Сильные, с превышением максимального уровня 3–5 м;
Средние, с превышением максимального уровня 3 м и менее;
Слабые, для которых поправки в величины наивысших уровней воды не вводятся.
4.1.2. Описание гидрологических чрезвычайных ситуаций
Природно-географическими условиями возникновения наводнений являются: выпадение осадков в виде дождя, таяние снега и льда, цунами, тайфуны, опорожнение водохранилищ. Наиболее часто наводнения бывают дождевого-речного типа. Другой тип – затопление побережья в результате подъёма уровня моря при шторме (наводнения нагонного типа).
Факторами опасности (ущерба) являются:
Высота изменения уровня, влияющая на площадь заливаемой или осушающейся территории;
Скорость изменения уровня воды;
Продолжительность периода отклонения уровня воды от нормы;
Для наводнений – также сопровождающие явления (ветер, температура воздуха, оползания и размывы грунта и т. п.).
Реки отличаются друг от друга различными условиями формирования стока воды. По условиям формирования стока и, следовательно, по условиям возникновения наводнений реки Российской Федерации подразделяются на четыре типа (табл. 4.1).
Таблица 4.1.
Типы рек
Условия формирования максимального стока воды
Районы распространения
на территории РФ
Весеннее таяние снега на равнинах
Европейская часть и Западная Сибирь
Таяние горных снегов и ледников
Северный Кавказ
Выпадение интенсивных дождей
Дальний Восток и Сибирь
Снеготаяние и выпадение осадков
Северо-Западный регион
Многообразие наводнений можно свести к пяти группам по причинам возникновения и характеру проявления (табл. 4.2). На территории Российской Федерации преобладают наводнения первых двух видов (70–80 % всех случаев). Они встречаются на равнинных, предгорных и горных реках, в северных и южных, западных и восточных районах страны. Остальные три вида наводнений имеют локальное распространение.
Таблица 4.2
Виды наводнений
Виды
наводнения
Причины
Характер проявления
Половодье
Весеннее таяние снега на равнинах или весенне-летнее таяние снега и дождевые осадки в горах
Повторяются периодически в один тот же сезон. Характеризуются значительным и длительным подъёмом уровней воды
Интенсивные дожди и таяние снега при зимних оттепелях
Отсутствует чётко выраженная периодичность. Интенсивный и сравнительно кратковременный подъём уровня воды
Заторные,
зажорные
Большое сопротивление водному потоку, образующееся на отдельных участках русла реки, возникающее при скоплении ледового материала в сужениях или излучинах реки во время ледостава (зажоры) или во время ледохода (заторы)
Заторные – в конце зимы или весны. Высокий и сравнительно кратковременный подъем уровня воды в реке. Зажорные – в начале зимы. Значительный (не менее чем при заторе) подъем уровня воды и более значительная, по сравнению с заторами, продолжительность
Нагонные
наводнения
Ветровые нагоны воды в морских устьях рек и наветренных участках побережья морей, крупных озер, водохранилищ
В любое время года. Отсутствие периодичности и значительный подъем уровня воды
Затопления при прорыве плотин
Излив воды из водохранилища или водоема , образующийся при прорыве сооружений напорного фронта (плотины, дамбы и т. п.), при аварийном сбросе воды из водохранилища, при прорыве естественной плотины, создаваемой природой при землетрясениях, оползнях, обвалах, движении ледников
Образование волны прорыва, приводящей к затоплению больших территорий и к разрушению или повреждению встречающихся на пути объектов (зданий и сооружений и др.)
Факторы, оказывающие влияние на величину максимального подъема уровня воды при различных видах наводнений, приведены в табл. 4.3. По исходным причинам наводнения делятся на нагонные, ливневые (дождевые), половодья (связаны с таянием снега и ледников), зажорные и заторные, завальные и прорывные.
Таблица 4.3
Факторы влияния на масштабы наводнения
наводнения
Факторы, оказывающие влияние на величину
максимального подъема уровней воды
Половодье
Запас воды в снежном покрове перед началом весеннего таяния; атмосферные осадки в период снеготаяния и половодья; осенне-зимнее увлажнение почвы к началу весеннего снеготаяния; ледяная корка на почве; интенсивность снеготаяния; сочетание волн половодья крупных притоков речного бассейна; озёрность, заболоченность и лесистость бассейна; рельеф бассейна
Количество осадков, их интенсивность, продолжительность, площадь охвата, предшествующее выпадение осадков, увлажненность и водопроницаемость почвы, рельеф бассейна, величина уклонов рек, наличие и глубина мерзлоты
Затор, зажор
Поверхностная скорость течения воды, наличие в русле сужений, излучин, мелей, крутых поворотов, островов и других русловых препятствий, температура воздуха в период ледостава (при зажоре) или в период ледохода (при заторе), рельеф местности
Скорость, направление и продолжительность ветра, совпадение по времени с приливом или отливом, уклон водной поверхности и глубина реки, расстояние от морского побережья, средняя глубина и конфигурация водоема, рельеф местности
Затопления при прорывах плотин
Величина перепада уровня воды в створе плотины: объем, заполненный водой в водохранилище, на момент прорыва; уклон дна водохранилища и реки; размеры прорана и время образования прорана; расстояние от плотины, рельеф местности
Наводнения, проходящие по рекам, делят по высоте:
На низкие или небольшие (затапливаются низкие поймы);
Средние (затапливаются высокие поймы, частично заселенные);
Сильные или выдающиеся (частично затапливаются города, коммуникации, требуется эвакуация населения);
Катастрофические (существенно затапливаются города, требуются крупные аварийно-спасательные работы, массовая эвакуация).
В каждом районе случаются разные типы наводнений, причем сильные и катастрофические создаются обычно совпадением двух и более факторов (например, снеготаяние плюс ливни, ливни плюс прорыв плотин и т. п.), что позволило разработать классификацию наводнений с учётом масштабов их распространения и повторяемости (табл. 4.4).
Таблица 4.4
Классификация
Класс
наводнений
Масштабы наводнения
Повторяемость
(годы)
Наносят незначительный ущерб. Охватывают небольшие прибрежные территории. Затопляется менее 10 % сельскохозяйственных угодий, расположенных в низких местах. Почти не нарушают ритма жизни населения
Наносят ощутимый материальный и моральный ущерб, охватывают большие земельные участки речных долин, затапливают 10–15 % сельскохозяйственных угодий. Существенно нарушают хозяйственный и бытовой уклад населения. Приводят к частичной эвакуации людей
Выдающиеся
(сильные)
Наносят большой материальный ущерб, охватывая речные бассейны. Затапливают 50–70 % сельскохозяйственных угодий, некоторые населенные пункты. Парализуют хозяйственную деятельность и резко нарушают бытовой уклад населения. Приводят к необходимости массовой эвакуации населения и материальных ценностей из зоны затопления и защиты важных хозяйственных объектов
Катастрофи-ческие
Наносят огромный материальный ущерб и приводят к гибели людей, охватывая громадные территории в пределах одной или нескольких речных систем. Затапливается 70 % сельскохозяйственных угодий, множество населенных пунктов, промышленных предприятий и инженерных коммуникаций. Полностью парализуется хозяйственная и производственная деятельность, временно изменяется жизненный уклад населения
Наводнения (не считая нагонных, которые сопровождают ураганы) занимают в мире первое место по числу создаваемых или стихийных бедствий (40 % всех ЧС), второе-третье место по числу жертв, место в первой тройке по средней многолетней и по максимальной разовой величине прямого экономического ущерба.
Нагонные наводнения возникают на приморских территориях при прохождении глубоких циклонов, особенно ураганов (тайфунов). Нагон воды представляет собой подъем уровня, вызванный воздействием ветра на водную поверхность. Нагоны, приводящие к наводнениям, случаются в морских устьях крупных рек, на больших озерах и водохранилищах. Нагон возникает на наветренном берегу водоема за счет касательного напряжения на плоскости раздела вода–воздух. Вовлекаемые ветром в движение в сторону наветренного берега, поверхностные слои воды испытывают лишь сопротивление нижних слоев воды. С образованием уклона водной поверхности, под действием силы тяжести нижние слои начинают двигаться в противоположном направлении, уже испытывая гораздо большее сопротивление шероховатости дна. Из-за неравенства расходов воды, движущейся в противоположных направлениях, возникает подъем уровня у наветреннего берега водоема и спад у подветренного.
Ветровой нагон (так же, как половодье, паводок, затор, зажор) является стихийным (особо опасным) гидрологическим явлением. Главным условием возникновения нагонных наводнений является сильный и продолжительный ветер. Основной характеристикой, по которой можно судить о величине нагона, является нагонный подъем уровня воды, выражающийся в метрах.
Другими величинами, характеризующими нагон, являются глубина распространения нагонной волны, площадь затопления, продолжительность затопления. На величину нагонного уровня в морских устьях рек влияют скорость и направление ветра. Для каждой конкретной местности, подверженной нагонным наводнениям, можно определить направление ветра над водоемом, при котором нагонные явления будут максимальными.
Общим для морских устьев рек является то, что нагон может совпасть по времени с приливом или отливом; соответственно он будет либо несколько большим, либо меньшим. Нагонная волна распространяется вверх по реке тем на большее расстояние, чем меньше уклон и больше глубина реки. Продолжительность затопления составляет от нескольких часов до нескольких суток. На величину подъема нагонного уровня крупных водоемов влияют:
Скорость, направление ветра;
Длина разгона ветра над водоемом;
Средняя глубина водоема по длине разгона;
Величина и конфигурация водоема.
Чем крупнее водоем, меньше его глубина, чем ближе его конфигурация к кругу или эллипсу, тем больших размеров достигают нагоны и сгоны воды. Основными характеристиками последствий от нагонных наводнений являются практически те же характеристики, что и при паводковых наводнениях.
Нагонные наводнения обусловлены: барическим поднятием уровня моря (до 1 м, редко до 2,5 м); длинными волнами, обусловленными собственно нагоном (высота до 8–12 м); ветровыми короткими волнами. В итоге уровень воды может надолго подняться над нормальным на 4–5 м на Охотском побережье, на 6–8 м на атлантическом побережье Сев. Америки, на 8–10 м в Японии, на 12–13 м в Австралии. В областях воздействия среднеширотных циклонов высота нагонных наводнений не превышает 3–4 м. При этом гребни волн поднимаются еще выше – до 40–50 м над штилевым уровнем моря в Японии, Бангладеш и на берегах Сев. Атлантики (Массачусетс, США; Британские острова), до 30 м на о. Тайвань. Передняя волна нагона часто идет как «стена воды» высотой в несколько метров, опережая максимум скорости ветра на время до получаса. Вправо и влево от центра циклона расходятся более низкие боковые волны, достигающие берегов часто еще при безветрии. Высота нагона и гребней волн зависят от топографии прибрежной полосы. Максимальный уровень нагона держится недолго, иногда лишь 10–20 мин, затем несколько более низкий – до 10 ч. Продолжительность полного снижения уровня к норме определяется окончанием урагана и равна 1–1,5 сут., редко до 4 сут.
В России основную угрозу на Дальнем Востоке создают экстремальные осадки, снегозаносы, ливневые наводнения, зона которых распространяется до Прибайкалья.
Ливневые (дождевые ) наводнения – наиболее распространенный тип наводнений. Они возможны повсеместно (даже в пустынях), кроме Арктики и Антарктики, но наиболее часты и сильны в районах с муссонным климатом, между 40° с. ш. и 40° ю. ш.
Ливневые наводнения создаются обильными осадками и изменяются по характеру в зависимости от конкретных условий погоды и стока. Особенно резкое (до стократного) увеличение максимальных расходов относительно среднегодовых происходит в аридных районах (поскольку среднегодовые расходы малы) и в районах с малой водопоглощающей способностью грунтов – в горах с большой долей скальных поверхностей, в области распространения многолетней мерзлоты, в асфальтированных городах. Особо быстрое повышение расходов создается при относительно кратких грозовых ливнях, когда месячная норма осадков выливается за немногие часы. Но они охватывают относительно небольшие водосборы (площадь до 1000 км2) и опасны, в основном, для городов.
Более распространены и дорогостоящи наводнения, обусловленные длительными интенсивными фронтальными дождями.
В странах Западной Европы зоны вероятного затопления при катастрофических наводнениях занимают до 4 % территории, в них проживает 1–4 % населения. В 80-х гг. сильные ливневые наводнения отмечались в Португалии, Испании, Франции, Бельгии, Великобритании, Германии, Швейцарии, Австрии и других странах. Повреждались населенные пункты, дороги, ЛЭП, сельскохозяйственные угодья.
В России ливневые наводнения наиболее часты на Дальнем Востоке с его муссонным климатом и западнее до Читинской области , куда достигает влияние тихоокеанских циклонов, а также на Северном Кавказе и в Закавказье. Уровень р. Амур и других на Дальнем Востоке может подниматься на 10 м и более. В июле 1990 г. при тайфуне в Приморье, когда выпало более двух месячных норм осадков, ущерб от наводнения превысил 100 млн руб. В июле 1991 г. ливневые дожди в верховьях р. Амур и в Восточном Прибайкалье (выпадение нормы осадков) привели к наводнениям с экономическим ущербом более 600 млн руб.
Половодья и паводки снеготаяния распространены в областях, где бывает снежный покров, приблизительно на 1/3 площади суши. На равнинах половодья длятся 15–20 дней на малых и до 2–3 месяцев на больших реках, в горах – все лето. Паводки – пики половодья длятся до 15–35 дней. В северной части умеренного пояса и во внутриконтинентальных районах, где обильные ливни редки, паводки снеготаяния могут быть главной причиной наводнений. На территории России сильные (выдающиеся) наводнения этого типа происходят один раз в 10–25 лет. Для них требуется сочетание обильного осеннего увлажнения грунта и бурного снеготаяния, обеспечиваемого приходом масс теплого воздуха с дождями. При этом количество снега должно соответствовать количеству пришедшего тепла таким образом, чтобы в снежном покрове могли возникнуть озерки талой воды, дружно прорывающиеся под воздействием дождя. В оврагах и в холмистых местностях при этом возникают водоснежные потоки (сели снеготаяния). Эффекты прорыва талых вод прогнозируются трудно. Примером служит наводнение в Башкирии в апреле – мае 1990 г. Бурное снеготаяние сопровождалось проливными теплыми дождями, уровень рек поднялся на 9 м выше обычного (в р. Белой) и на 3 м выше прогнозного. Затронуты более 130 населенных пунктов, включая г. Уфу, разрушено 90 мостов, 100 животноводческих ферм; прямой экономический ущерб – около 250 млн руб. Погибло 12 человек.
Зажорные и заторные наводнения приурочены к предгорным и равнинным участкам рек, покрывающихся льдами. Зажоры представляют собой скопление шуги и мелкобитого льда, образующиеся в зимнее время, заторы – скопления льдин во время весеннего ледохода. На территории бывшего СССР на 1100 реках насчитывается более 2400 зажорных и заторных участков. Толщина зажорных скоплений льда на Ангаре, Амударье достигает 10–15 м, длина – 25 км, сокращение площади сечения русла – на величину до 80 %. Продолжительность существования зажоров меняется, в зависимости от обстановки, от нескольких дней до всей зимы. Глубина воды увеличивается в 4–5 раз в сравнении с открытым руслом. Несмотря на малую водность рек в зимнее время, зажорный подъем уровня может превышать паводочный и создавать угрозу наводнений на Кавказе, Карелии, Средней Азии, местами в верховьях Енисея, на Камчатке. Зажорный подъем уровня достигает 5–6 м на Сев. Двине, Зап. Двине, реках Алтая, 6–7 м на Ангаре и Енисее, до 12 м на р. Нарын .
Затор льда образуется в весенний период при вскрытии рек во время разрушения ледяного покрова. Затор состоит из крупно - и мелкобитых льдин. Главной причиной образования затора льда является задержка процесса вскрытия на тех реках и больших по длине участках рек, где кромка ледяного покрова весной смещается сверху вниз по течению. При этом движущийся сверху раздробленный лед встречает на своем пути ненарушенный ледяной покров. При величинах поверхностной скорости течения воды (во время вскрытия ледяного покрова), равных 0,6–0,8 м/с и более, происходит торошение льда, подвижки и пр. Наличие разного рода русловых препятствий (крутых поворотов, сужений, островов) усиливает процесс образования затора льда. В районах таких русловых препятствий у верхнего края ледяного покрова под напором приносимого течением ледового материала происходит торошение льда и образуется хаотическое нагромождение крупно - и мелкобитых льдин. Русло здесь в наибольшей мере стеснено льдом, в результате чего уровень воды в реке повышается, в том числе на некотором участке выше места стеснения, т. е. в пределах зоны подпора.
Заторы характерны для рек, вскрытие которых ото льда начинается с верховьев и происходит механическим путем. Это – все реки, текущие на север, прежде всего реки Сибири и севера европейской части России. В низовьях Лены длина заторов достигает 50–100 км. Продолжительность существования заторов – до 12–15 дней. Заторный подъем воды над максимальным уровнем половодья достигает 4–6 м, максимум до 10 м. Максимальная на территории России высота поднятия заторного уровня воды отмечена на Нижней Тунгуске в сужениях долины – до 35–40 м. Для образования заторов необходимо большое количество льда и дружное весеннее половодье. На крупных реках Сибири такие условия выдерживаются почти ежегодно, повторяемость заторов 70–100 %. Наиболее известны заторные наводнения на Сев. Двине у Архангельска (повторяемость один раз в 4 года, высота поднятия уровня воды до 10 м); на Оби и ее притоках, где под постоянной угрозой находятся Тобольск, Кемерово и другие города; на Енисее и его притоках.
Зажор льда наблюдается в начале зимы в период формирования ледяного покрова. Решающее значение при образовании зажора имеет поверхностная скорость течения воды (более 0,4 м/с), а также температура воздуха в период замерзания. Образованию зажоров способствуют различные русловые препятствия: острова, отмели, валуны, крутые повороты и сужения русла, участки в нижних бьефах гидроэлектростанций. Скопления шуги и другого рыхлого ледового материала, образующиеся на этих участках в результате непрерывного процесса образования внутриводного льда и разрушения ледяного покрова, вызывают стеснение водного сечения русла реки, следствием чего является подъем уровня воды выше по течению. Образование сплошного ледяного покрова в месте зажора задерживается.
Завальные и прорывные наводнения менее регулярны, чем наводнения предшествующих типов. Они бывают в горных районах и связаны с оползнями и обвалами (преимущественно сейсмогенными) и подвижками ледников.
С 1910 г. такие события в мире случаются в 10–15 раз в год (в том числе разрушения крупных плотин – раз в 2–3 года).
Из последствий завалов в бывшем СССР наиболее известно Сарезское озеро глубиной до 500 м, возникшее на р. Мургаб на Памире вследствие землетрясения 1911 г.
Более или менее регулярные подвижки ледников возможны во всех ледниковых районах мира. Около 5% горных ледников относятся к пульсирующим (с интервалом в годы – десятилетия). При подвижке они перекрывают водотоки и обеспечивают накопление временных, раньше или позже, прорывающихся озер. Длительно существующие приледниковые озера также могут прорываться, если они подпружены рыхлым льдосодержащим моренным валом. Волны прорыва проходят вниз по долинам, принимая характер селей. Паводки такого рода случаются в горных долинах не реже одного раза в 10–20 лет, а по каждому горному району в целом один раз в 2–5 лет.
В Гималаях за последние 200 лет отмечено 35 катастрофических прорывных паводков.
Изменение русел, увеличивающее высоту наводнений, происходит путем их непреднамеренного антропогенного заиления и обмеления, а также при неправильных русловыправительных работах (чрезмерное сужение и спрямление). Изменение условий поверхностного стока происходит при осушении болот, сведении лесов, распашке, а в городах – при создании больших водонепроницаемых поверхностей. При осушении болот максимальный поверхностный сток возрастает в 1,5–2,5 раза; при сведении лесов и распашке – в 2–4 раза, а на малых водосборах – еще больше, что и способствует заилению, прежде всего, малых рек.
Увеличение площади водоупорных покрытий в городах ведет к такому же росту расхода ливневых паводков и к еще большему сокращению времени «добегания» паводковой волны, что резко увеличивает максимальные расходы.
Температурный режим рек умеренного и более холодных поясов меняется при создании водохранилищ: у выхода реки из водохранилища зимой постоянно поддерживается полынья, что увеличивает повторяемость зажоров, а в некоторых случаях – и высоту зажорных уровней в сравнении с естественными (на нижнем бьефе Красноярской ГЭС – на 2,5 м и более). На верхнем бьефе водохранилищ происходит увеличение зажорности и заторности, местами – повышение уровня заторного поднятия над прежним максимальным уровнем весеннего паводка.
Локальные изменения полей осадков и снеготаяния происходят в крупных городах. Они создают над собой факелы запыленного и теплого воздуха, что увеличивает повторяемость и интенсивность грозовых ливней, а в целом – рост осадков до 20 % в сравнении с окрестностями.
Медленные изменения уровня океана и бессточных озер. Уровень Мирового океана в последние 100 лет поднимается со скоростью 0,5–2,5 мм/год, в отдельные десятилетия – до 5,5 мм/год вследствие повышения температуры (объемное расширение) воды и сокращения водозапаса на суше в ледниках. В итоге в разных районах уровень моря изменился в среднем в пределах 20–30 см. Это изменение не слишком ощутимо человеком, за исключением таких случаев, как постепенное затопление Венеции.
В последние годы внимание привлекают вертикальные тектонические колебания небольших участков земной коры (площадью от нескольких до тысяч квадратных километров) с амплитудой и периодом, оцениваемыми величинами до 5–6 м и сотен лет. В прибрежной полосе они обернулись бы такими же колебаниями уровня моря и, соответственно, интенсивности различных опасных явлений.
Бессточные озера известны на всех континентах. Бессточные области занимают 25 % площади суши, не считая Антарктиды. Крупнейшие бессточные озера: Каспий, Арал, Балхаш, Лобнор, Эйр, Амадиес и др. Их уровни колеблются с периодом 25–45 лет и испытывают длительные изменения под воздействием климатических причин. За 1870–1970 гг. уровень Каспия снизился на 3,5 м, Арала на 8,5 м, Балхаша на 3,7 м, Иссык-Куля на 3,2 м, Мертвого моря на 6,3 м. В последние десятилетия наступил новый период поднятия уровня: в Большом Соленом озере на 2 м лишь за 1983–1985 гг., в оз. Девилс-Лейк (США) на 7 м после 1950 г., на Каспии на 2,1 м в 1978–1993 гг.
4.1.3. Превентивные мероприятия при угрозе затопления
населённых пунктов и территорий
Меры защиты от наводнений подразделяются на оперативные (срочные) и технические (предупредительные).
Оперативные меры не решают в целом проблему защиты от наводнений и должны осуществляться в комплексе с техническими мерами.
Технические меры включают заблаговременное проектирование и строительство специальных сооружений. К ним относятся: регулирование стока в русле реки; отвод паводковых вод; регулирование поверхностного стока на водосбросах; обвалование; спрямление русел рек и дноуглубление; строительство берегозащитных сооружений; подсыпка застраиваемой территории; ограничение строительства в зонах возможных затоплений и др.
Наибольший экономический эффект и надежная защита пойменных территорий от наводнений могут быть достигнуты при использовании обширного комплекса мероприятий, сочетании активных методов защиты (регулирование водостока) с пассивными методами (обвалование, руслоуглубление и т. п.). Выбор способов защиты зависит от ряда факторов: гидравлического режима водотока, рельефа местности, инженерно-геологических и гидрогеологических условий, наличия инженерных сооружений в русле и на пойме (плотины, дамбы, мосты и т. д.), расположения объектов экономики, подвергающихся затоплению.
Основными направлениями действий органов исполнительной власти при угрозе затопления являются:
Анализ обстановки, выявление источников и возможных сроков затопления;
Прогнозирование видов (типов), сроков и масштабов возможного затопления;
Планирование и подготовка комплекса типовых мероприятий по предупреждению затоплений;
Планирование и подготовка к проведению аварийно-спасательных работ в зонах возможного затопления.
На федеральном уровне МЧС России осуществляет планирование и подготовку мероприятий общегосударственного масштаба. На региональном уровне региональными центрами МЧС России планируются и готовятся мероприятия, входящие в их компетенцию. На уровне области, края, республики планируются и готовятся мероприятия на их территориях. В период угрозы затопления в режиме повышенной готовности функционируют органы управления ГОЧС субъектов Российской Федерации. При угрозе затопления противопаводковые комиссии работают в дежурном режиме:
Организуют круглосуточный контроль за паводковой обстановкой в зоне своей ответственности, используя посты Росгидромета и своих наблюдателей;
Поддерживают постоянную связь и обмениваются информацией с комиссиями по чрезвычайным ситуациям и оперативными дежурными органов управления ГОЧС;
Проводят учения (тренировки) по противопаводковой тематике и организуют обучение населения правилам поведения и действиям во время наводнений;
Отправляют донесения в вышестоящие органы управления;
Уточняют и корректируют планы противопаводковых мероприятий с учетом складывающейся обстановки;
Решением глав администраций территорий организуют круглосуточные дежурства спасательных сил и средств;
Уточняют (предусматривают) места (районы) временного отселения пострадавших жителей из подтопленных (разрушенных) домов, организуют подготовку общественных зданий или палаточных городков к размещению эвакуируемых;
Предусматривают обеспечение эвакуируемого населения всем необходимым для жизни;
Согласуют с местными органами МВД РФ и местного самоуправления порядок охраны имущества, оказавшегося в зоне затопления;
Организуют круглосуточные дежурства по наблюдению за изменением уровня воды в источниках наводнения;
Участвуют в организации и оборудовании объездных маршрутов транспорта взамен подтопленных участков дорог;
Организуют (контролируют) укрепление имеющихся и сооружение новых дамб и обвалований;
Организуют и поддерживают взаимодействие с органами управления МО РФ, МВД РФ, территориальными управлениями (отделами) Росгидромета, территориальными подразделениями Всероссийской службы медицины катастроф.
В период угрозы весеннего половодья и паводков на реках противопаводковые комиссии должны предусмотреть:
Границы и размеры (площади) зон затопления, количество административных районов, населенных пунктов, объектов экономики, дорог, мостов, линий связи и электропередач, попадающих в зоны подтоплений и затоплений;
Число пострадавших, а также временно отселяемых из зоны затопления, разрушенных (аварийных) домов, построек и т. п.;
Объемы откачки воды из затопленных сооружений;
Количество голов погибших сельскохозяйственных животных;
Местоположение и размеры сооружаемых дамб, запруд, обвалований, креплений откосов берегов, водоотводных каналов, ям (сифонов);
Предварительный размер материального ущерба;
Численность привлекаемых сил и средств;
Мероприятия по защите населения.
В подготовительный период важную роль играет анализ обстановки и прогнозирование возможного затопления населенных пунктов. Анализ
обстановки предусматривает выявление возможных причин возникновения угрозы затопления населенных пунктов, среди которых могут быть половодье и паводок, а также факторы, способствующие возникновению затопления и подтопления. При этом выявляются возможные сценарии развития ЧС, при которых:
Существенно нарушаются условия жизнедеятельности людей на территории административных районов субъекта Российской Федерации;
Возможны человеческие жертвы или ущерб здоровью большому количеству людей;
Могут быть значительные материальные потери;
Возможен значительный ущерб окружающей среде.
Выявление перечисленных вариантов ЧС, связанных с затоплением территорий, производится на основании: статистических данных о наводнениях и данных многолетних наблюдений по данной территории; изучения планов действий промышленных объектов в случае возникновении ЧС; собственных оценок территориальных органов управления РСЧС.
По выявленным факторам, способствующим возникновению ЧС, а также вторичным факторам, представляющим угрозу населению и объектам экономики, производится: оценка вероятности возникновения ЧС; оценка масштабов возможной ЧС.
Под масштабами следует понимать: количество погибших; количество пострадавших; величину материального ущерба; объем эвакомероприятий и защиты, связанный с эвакуацией населения; затраты на ликвидацию ЧС и восстановительные работы; косвенные потери (недовыпуск продукции, затраты на пособия, компенсационные выплаты , пенсии и т. д.) и др.
Оценка вероятности возникновения и масштабов ЧС, вызванных авариями на промышленных объектах, системах жизнеобеспечения вследствие воздействия вторичных факторов, производится администрацией соответствующих объектов. Прогнозирование и оценку масштабов ЧС следует проводить с учетом требований законов, других нормативно-правовых актов и методик, рекомендуемых МЧС России. В случае отсутствия таких документов для отдельных конкретных случаев органы исполнительной власти субъектов РФ организуют проведение исследований по оценке вероятности возникновения ЧС и по оценке масштабов ЧС силами субъекта РФ.
Результаты выявления факторов, способствующих возникновению ЧС, связанных с затоплением территорий и населенных пунктов, служат основой для принятия решений на проведение профилактических мероприятий. На основе анализа обстановки осуществляется планирование мероприятий по предупреждению затоплений. Планирование регламентируется Федеральным законом «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», нормативно-правовыми актами органов государственной власти субъектов Российской Федерации и органов местного самоуправления . При этом целесообразно различать предметное (целевое) и оперативное планирование .
Предметное планирование должно предусматривать проведение организационных, финансово-экономических и инженерно-технических мероприятий по предотвращению или снижению риска затоплений. Оперативное планирование предусматривает комплекс организационно-технических мероприятий по подготовке населения, объектов экономики и территорий к чрезвычайной ситуации. Эти мероприятия должны отражаться в планах социально-экономического развития территорий, планах развития отраслей экономики, объектов экономики.
Типовой порядок планирования мероприятий по предупреждению ЧС, вызванных затоплениями, включает:
Выявление организаций и учреждений, которые могут быть задействованы в организации и выполнении мероприятий по предупреждению ЧС;
Разработку и технико-экономическое обоснование организационных и инженерно-технических мероприятий по предотвращению или снижению риска возникновения ЧС;
Разработку и технико-экономическое обоснование мероприятий по снижению тяжести последствий воздействия ЧС на население, объекты экономики и окружающую среду.
Разработанные планы согласовываются с заинтересованными органами и организациями, утверждаются соответствующими руководителями органов исполнительной власти и направляются исполнителям. Контроль за реализацией планов осуществляется исполнительной властью территории через территориальные органы управления РСЧС.
Рассмотрим основные мероприятия по уменьшению последствий заторов и зажоров. Заторы ликвидировать нельзя, их можно лишь несколько ослабить или переместить на другое место. При борьбе с заторными наводнениями требуется регулирование стока ледового материала. Эффективными мерами борьбы с заторами являются:
Разрушение путем подрывов ледяных полей зарядами взрывчатых веществ, бомбометания, артиллерийского обстрела;
Химическое разрушение льда путем посыпки различными солями;
Взламывание льда ледоколами или судами на воздушной подушке;
Маневрирование расходом воды через плотину.
Взрывной способ борьбы целесообразно применять в период образования затора. На широких реках подрыв ледяных полей начинают ниже затора и вдоль берегов. На узких и средних реках лед следует подрывать сверху вниз по течению или одновременно по всей длине затора.
При химическом способе разрушения льда понижают его температуру плавления распределением соли по его поверхности. Иногда для разрушения ледяного покрова его посыпают молотым шлаком с добавкой соли, т. е. зачерняют лед с нормой расхода 1–3 т/га, рассыпая полосами шириной 5–10 м в местах будущих трещин и у берегов.
При разрушении ледяных полей и самого тела затора ледоколами последние должны двигаться снизу вверх по руслу реки и создавать зигзагообразный канал в теле затора шириной не менее длины судна. Суда на воздушной подушке применяются для разрушения ледяного покрова толщиной до 1 м.
Самым радикальным средством борьбы с заторами является маневрирование расходом воды через плотину. Эффективность этого метода зависит от мощности затора, объёма и продолжительности пропуска воды, ледовой обстановки и погодных условий.
1. Жители любого населенного пункта должны знать, находится ли населенный пункт, в котором они проживают, в зоне возможного затопления. Если находится, то необходимо знать: куда, в какие районы должна проводиться эвакуация в случае угрозы наводнения и по каким маршрутам. Эвакуация должна проводиться при получении информации об угрозе наводнения. По возможности эвакуируются и домашние животные.
2. Перед тем как покинуть дом, необходимо выключить электричество, газ. При эвакуации необходимо взять с собой документы, ценности, наиболее нужные вещи и запас продуктов питания. Часть имущества, которую невозможно взять с собой, целесообразно предохранить от затопления, перенести на верхние этажи, на высокие места.
3. Во время наводнения необходимо:
Постараться собрать все, что может пригодиться: плавсредства, спасательные круги, веревки, лестницу, сигнальные средства;
Спасать людей, отсеченных стихией от остальных, оказывать первую помощь пострадавшим;
Если есть опасность оказаться в воде, то до прибытия помощи снять обувь и освободиться от тяжелой и тесной одежды;
Наполнить рубашку и брюки легкими плавающими предметами (мячики, пустые закрытые пластмассовые бутылки и т. п.);
Использовать столы, автомобильные шины, запасные колеса, спасательные пояса, чтобы удержаться на поверхности;
Прежде чем соскользнуть в воду, нужно вдохнуть воздух, схватиться за первый попавшийся предмет и плыть по течению, пытаясь сохранить спокойствие;
Прыгать в воду только в последний момент, когда нет надежды на спасение.
4. Переправа (вывод) людей при начавшемся наводнении разрешается только по обозначенному для этой цели броду глубиной не более 1 м. В необходимых случаях эвакуация производится на плотах, лодках, катерах, вездеходах и других средствах.
5. После окончания наводнения перед тем как войти в здание, убедиться, что оно не угрожает обвалом, осмотреть имеющиеся повреждения. При этом нельзя пользоваться открытым огнем. Следует проверить, отключено ли электропитание, нет ли оголенной электропроводки и возможности короткого замыкания, нет ли утечки газа.
6. Нельзя употреблять в пищу продукты питания, которые были в контакте с водами наводнения. Необходимо также проверить питьевую воду перед её использованием.
7. Наводнения могут сопровождаться такими стихийными явлениями, как оползни, селевые потоки, а также тем, что в число вызванных наводнением опасностей входят вспышки эпидемий, падеж скота, уничтожение урожая сельскохозяйственных культур, разрушение линий канализаций, загрязнение воды, разрушение линий газо - и электроснабжения.
4.1.4. Прогнозирование наводнений
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.
Методика прогнозирования наводнений заключается в следующем:
По прогнозным картам устанавливается максимально возможное ожидаемое превышение уровня воды в реке для данного пункта;
Величина превышения суммируется с соответствующей величиной среднего многолетнего уровня воды в реке для данного пункта, которые также имеются в органе Госкомгидромета;
Сравнивая полученную величину отметки с величиной критического уровня получаем информацию о той или иной возможной степени затопления интересующих пунктов.
Главная задача прогнозирования заторов и зажоров – оценить максимальные возможные заторные и зажорные уровни воды.
На первой стадии прогнозирования оценивается возможность образования затора или зажора, определяются затороопасные и зажороопасные участки в руслах рек. Определить такие участки для всех рек страны можно с помощью «Каталога заторных и зажорных участков рек», который имеется в органах Госкомгидромета. Исходными данными для прогнозирования максимальных заторных и зажорных уровней являются данные наблюдений гидрологических постов. Результаты прогноза выдаются в виде карт или сводок с ожидаемыми величинами максимальных заторных и зажорных уровней. Методы прогноза максимальных заторных и зажорных уровней основываются на прямой или косвенной оценке величины расхода воды у кромки ледяного покрова по пути её перемещения в пределах водосборного участка реки. Существуют эмпирические зависимости максимального заторного или зажорного уровней от расхода воды у кромки ледяного покрова. Эти зависимости различны для разных физико-географических условий речных бассейнов на территории России. Так как основная опасность затора (зажора) льда заключается в значительном подъеме уровня воды в реке, при котором вода выходит из берегов и затопляет прилегающую местность, то, в дальнейшем, полученные расчетом ожидаемые значения максимальных уровней сравниваются с соответствующими величинами критических уровней, т. е. отметок уровней, превышение которых представляет опасность для населенных пунктов, предприятий, мостов и других объектов. В результате получаем информацию о той или иной возможной степени затопления интересующих пунктов.
В понятие прогноза нагонных наводнений входит оценка величины подъема уровня воды, а также ориентировочное время, к которому этот подъем уровня ожидается. Прогноз нагонного наводнения периодически уточняется по мере продвижения волны нагона. В соответствии с физико-географическими и климатическими условиями для каждого района, в котором имеют место нагонные явления, разрабатываются конкретные методики прогноза нагонных наводнений. Исходным материалом для разработки такой методики являются результаты анализа данных обо всех имевших место ранее в данном районе нагонных наводнениях.
4.2. Морские гидрологические чрезвычайные ситуации
Рассмотрим из ряда морских гидрологических опасных явлений (тропические циклоны (тайфуны), сильное волнение, сильное колебание уровня моря, сильный тягун в портах, ранний ледяной покров и припай, напор льдов, непроходимый (труднопроходимый) лёд, обледенение судов и портовых сооружений, отрыв прибрежных льдов) наиболее опасное морское гидрологическое явление природного происхождения – цунами, что в переводе с японского языка, означает «высокая волна в заливе».
4.2.1. Описание цунами
Цунами – длинные морские волны, которые могут возникать в результате подводных землетрясений, а также вулканических извержений или оползней на морском дне. Кроме того, цунами возможны при обрушении берегов. Источник цунами – место на дне океана, где произошло подводное землетрясение, оползень или извержение вулкана.
Для образования волны цунами необходимо вертикальное смещение морского дна, хотя выявлено и много случаев возникновения цунами при эпицентре толчка на суше. Морские волны могут возникать также в результате прохождения поверхностных волн через мелководный континентальный шельф или, возможно, вдоль подводного каньона. Цунами возникают, как правило, при подводных землетрясениях с магнитудой более 7. Энергия цунами обычно составляет 1–10 % энергии вызвавших их землетрясений.
Образовавшись в каком-либо месте, цунами может пройти несколько тысяч километров, почти не уменьшаясь. Высота волн цунами – от нескольких сантиметров до нескольких метров. Однако, достигнув мелководья, волна резко замедляется, ее фронт вздымается и обрушивается с огромной силой на сушу. Над отмелями волна тормозится до скорости порой лишь 50 км/ч, её высота увеличивается до 10–20 м, фронт разворачивается параллельно берегу. Высота крупных волн у побережья составляет 5–20 м, иногда и 40 м, вулканогенных – до 100 м. В узких заливах происходит дальнейший рост волны. Волна цунами может быть не единственной, очень часто это серия волн с интервалом в 1 ч и более. Самая высокая волна называется главной волной. Часто перед началом цунами вода отступает далеко от береговой линии. Наибольшей высотой обычно обладает не первая волна, но одна из первых десяти. Суммарная продолжительность их накатывания на берег может достигать несколько часов. Разрушительные воздействия цунами складываются из подъёмной силы воды, давления водного потока, ударов влекомого материала.
Основными характеристиками цунами являются: магнитуда; интенсивность на конкретном побережье; скорость движения волны.
За магнитуду цунами принят натуральный логарифм амплитуды колебаний уровня воды (в метрах), измеренный стандартным мореграфом у береговой линии на расстоянии от 3 до 10 км от источника цунами.
Интенсивность цунами приближенно равна натуральному логарифму от высоты (в метрах) подъема воды при цунами на конкретном участке побережья. Интенсивность цунами характеризует энергию, выделившуюся в конкретной точке, которая находится на любом расстоянии от источника.
Сейсмогенные цунами в области возникновения имеют высоту в немногие дециметры, редко до 5 м. Скорость движения волны цунами определяет время добегания волны от источника до любого побережья и, в зависимости от глубины моря, может быть от 100 до 1000 км/ч.
Для характеристики опасности цунами принимается шкала интенсивности К. Ииды и А. Имамуры:
0 баллов – слабое цунами. Высота волны до 1 м. Повторяемость в мире – несколько раз в год;
1 балл – умеренное цунами. Высота волны до 2 м. Заметное затопление плоских берегов. Повреждения легких построек. Лодки и легкие суда прибиваются к берегу. Повторяемость – дважды в год;
2 балла – сильное цунами. Высота волн 2–4 м, максимальная – до 6 м. В прибрежной полосе длиной в десятки км – частичное разрушение легких и повреждение прочных зданий, повреждение набережных. Легкие суда выбрасываются на берег или уносятся в море. Побережье покрывается плавучими обломками. Значительное число жертв. Повторяемость – раз в год;
3 балла – очень сильное цунами. Средняя высота волн 4–8 м, максимальная до 10–20 м. В прибрежной полосе длиной до 400 км – полное разрушение легких и значительное повреждение прочных зданий, сильный смыв почв с полей. Повреждение всех судов, кроме самых больших. Много жертв. Повторяемость – раз в 2 года;
4 балла – разрушительное цунами. Средняя высота волн 8–16 м, максимальная – до 30 м. В прибрежной полосе длиной 500 км – сильное повреждение или разрушение всех построек, уничтожение садов. Сильное повреждение крупнейших судов. Много жертв. Повторяемость приблизительно раз в 10 лет.
В последние 50 лет в мире отмечено 70, в последние 180 лет – около 170 сейсмогенных цунами опасных размеров, из них 4 % в Средиземном море, 8 % в Атлантике, остальные – в Тихом океане. Наиболее опасны берега Японии, Гавайских и Алеутских островов, Камчатки, Курил, Аляски, Канады, Соломоновых островов, Филиппин, Индонезии, Чили, Перу, Новой Зеландии, Эгейского, Адриатического и Ионического морей. Разовый прямой экономический ущерб измеряется десятками миллионов долларов. В пределе же вероятен ущерб до 1 млрд долл. По этому показателю цунами находятся в конце первого десятка природных чрезвычайных ситуаций.
4.2.2. Прогнозирование цунами
Волны цунами – одно из стихийных явлений в океане, представляющее опасность для населения и хозяйства прибрежной полосы суши в цунамиопасных районах. В 95 % случаев цунами возникают вследствие достаточно сильных землетрясений под дном океана (моря). Поэтому сам факт регистрации подобного землетрясения уже несет информацию о возможных волнах цунами. Более детальная обработка сейсмических данных о землетрясении позволяет определить координаты его эпицентра и магнитуду, а также ряд дополнительных критериев, позволяющих судить о цунами-опасности землетрясения, т. е. его способности вызвать опасную, высотой у берега более одного метра, волну цунами. Между моментами начала регистрации землетрясения и прихода волны к берегу всегда есть пауза, которая составляет от нескольких минут до суток. Наличие этой паузы дает возможность предупредить населенные пункты о надвигающейся опасности и осуществить мероприятия по предотвращению возможного ущерба на берегу. В настоящее время в цунамиопасных регионах развернута и функционирует служба предупреждения о цунами. В основу работы этой службы положено использование не только данных сейсмических наблюдений, но и данных прямых наблюдений за состоянием поверхности океана на достаточном расстоянии от берега с помощью гидрофизических станций.
4.2.3. Мероприятия по уменьшению последствий цунами
Сочетание прогнозирования, заблаговременных административных и защитных мероприятий, как показывает практика, ведет к резкому снижению человеческих жертв и материального ущерба от последствий цунами. В затопляемой зоне запрещается новое строительство, не вызванное производственной необходимостью, а также производится перенос в безопасные места существующих зданий и сооружений. Для защиты от цунами бухт и устьев рек в них строят волноломы, а на берегу – дамбы и другие защитные сооружения. Посадка по побережью лесозащитных полос является эффективным средством борьбы с цунами. Единственным средством защиты населения от цунами является эвакуация из прибрежной и возможно затопляемой зон. Поэтому население должно знать сигналы оповещения, признаки предупреждения о цунами, а также маршруты эвакуации. Необходимо оставаться в безопасном месте до получения сигнала отбоя опасности цунами. Так как цунами могут сопровождаться сильным наводнением, то необходимо соблюдать меры защиты, характерные для обычного наводнения.
Контрольные вопросы
1. Основные понятия и характеристики гидрологических опасных явлений.
2. Описание гидрологических опасных явлений.
3. Классификация наводнений и их характеристика.
4. Превентивные мероприятия при угрозе затопления населённых пунктов и территорий.
5. Действия населения при угрозе и возникновении наводнения.
6. Методы прогноза наводнений и их характеристика.
7. Цунами и их основные характеристики.
Гидрологические опасные явления - события или результат гидрологических процессов, возникающих под действием различных природных или гидродинамических факторов или их сочетаний.
Наводнение — это затопление значительной части суши в результате подъема воды выше обычного уровня.
Основные причины наводнений - обильный приток воды при таянии снега, продолжительные ливни, загромождение русла реки льдом или бревнами при сплаве леса (заторы), закупоривание русла реки внутренним льдом (зажоры), прорыв гидро-технических сооружений, оползни и обвалы в долинах водотоков, внезапный выход на поверхность обильных грунтовых вод.
Для Беларуси более характерны наводнения на реках, вызванные проливными дождями, таянием снега или льда, заторами при ледоходе.
Наводнение
Затор — нагромождение льдин во время весеннего ледохода и вызывающее подъем уровня воды в месте скопления льда, которое ограничивает нормальное течение реки и способствует подъему воды и ее разливу. Затор образуется обычно в конце зимы и в весенний период. Затор возникает из-за неодновременного вскрытия больших рек.
Главная причина образования затора — задержка процесса вскрытия льда на реках, протекающих с юга на север, когда кромка ледяного покрова смещается сверху вниз по течению.
Повышение уровня грунтовых вод - важная проблема, существенно обострившаяся в последнее время, стало подтопление населенных мест и сельскохозяйственных угодий.
По происхождению различают два типа подтопления: естественное, обусловленное проявлением природных процессов, и техногенное — результат хозяйственной деятельности.
Подтопление неизбежно происходит при устройстве водохранилищ, наливных прудов, на реках при строительстве гидротехнических сооружений.
Естественное подтопление является следствием паводков, разливов, нагонов воды.
Техногенное подтопление наиболее опасно из-за скрытого характера, оно может способствовать возникновению и развитию опасных процессов (карстовых явлений, оползней). Его провоцирует необдуманная хозяйственная деятельность.
Низкие грунтовые воды вызваны длительной сухой погодой, часто при повышенной температуре воздуха, без осадков или при их крайне незначительном количестве. Она приводит к истощению запасов влаги в почве и резкому снижению относительной влажности воздуха. Все это вызывает невозможность роста и развития растений, усыхание водоемов, водопоев.
Действие населения при угрозе наводнений. При угрозе наводнения проводят предупредительные мероприятия. В первую очередь - это информирование людей о возникновении угрозы.
Предприятия вводят режим экстренных мероприятий, начинается защита продовольствия, вывод скота, вывоз техники и инвентаря.
При нарастании угрозы наводнения работа предприятий, организаций и учреждений прекращается, людей эвакуируют в безопасные районы. В первую очередь эвакуируются дети, детские учреждения и больницы.
О начале и порядке эвакуации население оповещается по местным радиотрансляционным сетям и местному телевидению. Населению сообщаются места развертывания сборных эвакопунктов, сроки явки на эти пункты, маршруты следования. В случае внезапных наводнений предупреждение населения производится техническими средствами оповещения.
Если получено предупреждение об эвакуации, необходимо:
Подготовить теплую одежду, одеяла, деньги и ценности;
Собрать трехдневный запас питания;
Подготовить аптечку первой помощи;
Завернуть в непромокаемый пакет документы;
Взять собой туалетные принадлежности и постельное белье;
Отключить электроприборы, выключить газ, воду;
Перенести большие ценные вещи и продовольствие на верхние этажи или поднять на верхние полки;
Перегнать скот на возвышенную местность.
Эвакуация людей осуществляется с использованием плавсредств: лодки, катера, паромы и т.п.
В том случае, если наводнение застало дома, нужно обесточить весь дом и подняться на верхние этажи, на чердак, а по мере подъема воды — и на крышу. При этом постоянно подаются сигналы бедствия: днем — вывешиванием или размахиванием, хорошо видимым полот-нищем, подбитым к древку, а в темное время — световым сигналом и периодически голосом.
Первоочередными мероприятиями по оказанию помощи при наводнениях является извлечение пострадавших из воды, их согревание.
Наводнение - затопление водой местности, прилегающей к реке, озеру или водохранилищу, морю (нагонные явления - перемещение морской воды под воздействием сильного, длительного ветра). В результате наводнений причиняется значительный материальный ущерб, наносится вред здоровью людей, включая их гибель.
Основным критерием наводнения является максимальный уровень воды за время его действия. Важными характеристиками являются площадь и продолжительность затопления, скорость подъема уровня воды.
Первичными последствиями наводнения являются затопление и подтопление прилегающей территории. Вторичными последствиями наводнения являются утрата прочности различного рода сооружений в результате размыва и подмыва, загрязнение ими обширных территорий, осложнение санитарно-эпидемиологической обстановки, заболачивание местности и др.
Наводнения наносят прямой и косвенный экономический ущерб. Прямой - гибель и ранения людей и животных, различные разрушения. Косвенный - нарушение режима хозяйственной деятельности вне зоны ЧС из-за перерыва в работе различных коммуникаций, отвлечения сил и средств для ликвидации последствий ЧС.
Существуют различные способы борьбы с наводнениями, к ним относятся:
1) уменьшение максимального расхода воды в реке путем перераспределения стока во времени;
2) регулирование паводкового стока с помощью гидротехнических сооружений (водохранилищ);
3) сооружение ограждающих дамб (валов);
4) спрямление русла реки, дноуглубительные работы с помощью земснарядов.
Правила поведения и действия населения при наводнениях
Тяжелыми стихийными бедствиями являются наводнения. Основными причинами большинства наводнений являются сильные ливни, интенсивное таяние снегов, речные паводки в результате приливной волны или изменения ветра в устье реки.
Действия населения при наводнениях осуществляются с учетом времени упреждения наводнения, а также опыта наблюдений прошлых лет за проявлениями водной стихии. Масштабы наводнений, например, вызываемых весенними, летними или осенними паводками, можно прогнозировать за месяц и более, нагонные наводнения - за несколько часов (до суток).
При значительном времени упреждения наводнения осуществляются мероприятия по возведению соответствующих гидротехнических сооружений на реках и в других местах предполагаемого наводнения, по подготовке и проведению заблаговременной эвакуации населения и сельскохозяйственных животных, по вывозу материальных ценностей из районов возможного затопления.
Об эвакуации на случай наводнения, как правило, объявляется специальным распоряжением комиссии по борьбе с наводнением. Население о начале и порядке эвакуации оповещается по местным радиотрансляционным сетям и местному телевидению, работающие, кроме того, оповещаются через администрацию предприятий, учреждений и учебных заведений, а население, незанятое в производстве и сфере обслуживания, - через жилищно-эксплуатационные конторы и домоуправления. Населению сообщаются места развертывания сборных эвакопунктов, сроки явки на эти пункты, маршруты следования при эвакуации пешим порядком, а также другие сведения, сообразующиеся с местной обстановкой, ожидаемым масштабом бедствия, временем его упреждения. При наличии достаточного времени население из угрожаемых районов эвакуируется вместе с имуществом. С этой целью каждой семье предоставляется транспорт с указанием времени его подачи.
Эвакуация производится в ближайшие населенные пункты, находящиеся вне зон затопления. Расселение населения осуществляется в общественных зданиях или на жилой площади местных жителей.
На предприятиях и в учреждениях при угрозе затопления изменяется режим работы, а в некоторых случаях работа прекращается. Защита некоторой части материальных ценностей иногда предусматривается на месте, для чего заделываются входы и оконные проемы подвалов и нижних этажей зданий.
В зонах возможного затопления временно прекращают работу школы и дошкольные детские учреждения, детей переводят в школы и детские учреждения, которые находятся в безопасных местах.
В случае внезапного наводнения предупреждение населения производится всеми имеющимися техническими средствами оповещения, в том числе и с помощью громкоговорящих подвижных установок.
Внезапность возникновения наводнения вызывает необходимость особых действий и поведения населения. Если люди проживают на первом этаже или других нижних этажах и на улице наблюдается подъем воды, необходимо покинуть квартиры, подняться на верхние этажи, если дом одноэтажный - занять чердачные помещения.
При нахождении на работе по распоряжению администрации следует, соблюдая установленный порядок, занять возвышенные места.
Находясь в поле, при внезапном затоплении следует занять возвышенные места или деревья, использовать различного рода плавающие предметы (например, камеры шин сельскохозяйственной техники).
Поиск людей на затопленной территории организуется и осуществляется немедленно, для этого привлекаются экипажи плавающих средств формирований гражданской обороны и все другие имеющиеся силы и средства.
При спасательных работах необходимо проявлять выдержку и самообладание, строго выполнять требования спасателей. Нельзя переполнять спасательные средства (катера, лодки, плоты и т.п.), поскольку это угрожает безопасности и спасаемых, и спасателей. Попав в воду, следует сбросить с себя тяжелую одежду и обувь, отыскать поблизости плавающие или возвышающиеся над водой предметы, воспользоваться ими до получения помощи.
Сели (селевые потоки) - временный стремительный горный поток смеси воды с большим содержанием камней, песка, глины и других частиц (снега, льда).
Вся площадь зарождения и воздействия селя называется селевым бассейном. Вид селевого потока определяется составом селеобразующих пород.
Основные виды селевых потоков: водокаменные , грязевые , грязекаменные , льдогрязекаменные (сель в Кармадонском ущелье).
В результате селей происходят разрушение зданий и сооружений, уничтожение дорог, населенных пунктов, сельскохозяйственных угодий, перекрытие русел рек, изменение ландшафта, гибель людей, животных.
Мероприятия по предупреждению селей и меры по снижению ущерба от них
Профилактические мероприятия по защите от селей можно подразделить на пассивные и активные.
К пассивным мероприятиям относятся:
1) запрещение проведения взрывных работ в зоне возможных селевых потоков (при прокладке автомобильных и железных дорог);
2) запрещение карьерных разработок по добыче песка, глины, камня в селеопасной зоне с проведением взрывных работ;
3) запрещение гражданского и военно-технического строительства зданий и сооружений в селеопасной зоне;
4) наблюдение за состоянием склонов;
5) охрана горных пастбищ, лесных насаждений (деревьев, кустарников) и травы на склонах;
6) установка в селеопасной зоне и вблизи нее предупредительных знаков, надписей.
К активным относятся мероприятия по высадке деревьев и кустарников с мощной корневой системой непосредственно в селеопасной зоне и по периметру ее верхней части, а также сооружение специальных инженерных и гидротехнических объектов, которые либо задерживают массы пород, либо отводят их в сторону от построек и дорог.
Наблюдение за селевой зоной осуществляется специализированными службами МЧС России, авто- и железнодорожными эксплуатационными организациями.
В условиях рыночной экономики проведение вышеперечисленных профилактических мероприятий весьма затруднительно из-за ограниченного финансирования из всех видов источников (местного, федерального, акционерных обществ).
Для обеспечения безопасной жизнедеятельности людей в селеопасной зоне населению необходимо быть максимально внимательным ко всем природным явлениям, происходящим в этой зоне (частным или продолжительным ливневым дождем, осадкам в виде снега, грозам и т.д.).
Правила поведения и действия населения при селевых потоках
Большое влияние на поведение и действия населения при селевых потоках оказывает организация своевременного обнаружения и учета признаков этих стихийных бедствий и организация оповещения (предупреждения) о бедствии.
В селеопасных районах прямыми признаками возможного возникновения селевых потоков являются чрезмерные (ливневые) атмосферные осадки (селевые потоки в результате ливневых осадков обычно формируются после засухи), быстрое таяние снегов и ледников в горах, переполнение горных озер и водоемов, нарушения в естественном стоке вод горных рек и ручьев с изменением русел и образованием запруд. Косвенными признаками возможного селя являются повышенная эрозия почв, уничтожение травяного покрова и лесонасаждений на склонах гор.
В большинстве случаев население об опасности селевого потока может быть предупреждено всего лишь за десятки минут и реже за 1-2 ч и более.
Приближение такого потока можно слышать по характерному звуку перекатывающихся и соударяющихся друг с другом валунов и осколков камней, напоминающему грохот приближающегося с большой скоростью поезда.
Наиболее эффективным в борьбе с селевыми потоками является заблаговременное осуществление комплекса организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий.
Население в селеопасных районах обязано строго выполнять рекомендации по рубке лесонасаждений, ведению земледелия, выпасу домашнего скота.
При угрозе селя на пути его движения к населенным пунктам укрепляются плотины, возводятся насыпи и временные подпорные стенки, устраиваются селевые ловушки, отводные канавы и т.д. Долг каждого - по мере возможности участвовать в этих работах.
В случае оповещения населения о приближающемся селевом потоке нужно как можно быстрее покинуть помещение, предупредить об опасности окружающих и выйти в безопасное место. Покидая помещения, следует затушить печи, перекрыть газовые краны и выключить свет и электроприборы. Это поможет предотвратить возникновение пожаров.
Селевые потоки представляют серьезную опасность при их внезапном появлении. В этом случае страшнее всего паника.
В случае захвата кого-либо движущимся потоком селя нужно оказать пострадавшему помощь всеми имеющимися средствами. Такими средствами могут быть шесты, канаты или веревки, подаваемые спасаемым. Выводить спасаемых из потока нужно по направлению потока с постепенным приближением к его краю.
Цунами - волна большой высоты и огромного разрушительного действия. Оцениваются цунами от 1 до 6 баллов. Цунами - катастрофическое явление, когда на берег выбрасываются суда, повреждаются волноломы, разрушаются здания, опустошается побережье, а суша бывает затоплена далеко в глубь побережья.
Разрушительным фактором является воздушная волна, которая идет перед водяным валом, она сносит крыши и дома, а на людей действует как взрывная волна.
Причина возникновения цунами - землетрясение под толщей моря или океана, которое называют моретрясением. Если оно достаточно сильно, на водной поверхности возникают громадные волны, названные японцами цунами. Они являются порождением ударных сейсмических волн, охватывающих всю толщу воды. Обычно высота цунами не превышает 1 м, но при сильных моретрясениях достигает 30 м и более. За последние 2500 лет в Тихом океане зарегистрировано 308 цунами (японскими специалистами). Наиболее часто ударам цунами подвергается Япония.
В зонах, где возможны цунами (в России - это Дальний Восток, Курильские острова), работают станции национальных служб, которые входят в Международную службу предупреждения о цунами. Прогнозы службы предупреждения помогают заранее оповестить население об опасности и времени прибытия волны. Однако участки берега, куда она обрушится и с какой силой, точно прогнозировать пока не удается. Такие прогнозы оправдывают себя лишь на 20%.
Читайте и пишите полезные
