Обрушение землетрясения

Обрушение землетрясения Землетрясения

Опасные природные явления, вызывающие чрезвычайные ситуации (ЧС), называются стихийными бедствиями. К их числу относятся землетрясения, наводнения, цунами, бури, ураганы, смерчи, тайфуны, обвалы, оползни, сели, лавины, лесные и торфяные пожары. Рассмотрим их более детально, а также причины их возникновения.

Обрушение землетрясения

Землетрясения

Землетрясения могут приводить как к катастрофическим последствиям, связанным с массовой гибелью людей и животных, разрушением зданий и сооружений, и необратимыми изменениями природной среды, так и происходить незаметно для людей и животных, не вызывая перенапряжения строительных конструкций зданий и сооружений и не оказывая никакого воздействия на природную среду. Землетрясения подразделяются на тектонические, вулканические, обвальные, наведенные, моретрясения и землетрясения, связанные с ударом космических тел о Землю.

Очаг землетрясения – пространство (объем) в толще земной коры или верхней части мантии, внутри которого происходит разрушение, сдвиг или вспарывание трещин и выделение сейсмической энергии.

Интенсивность землетрясения – характеристика проявления землетрясения в эпицентре или за его пределами. Интенсивность землетрясения измеряется в баллах путем сопоставления данных, полученных на основании показаний сейсмических приборов, характера разрушений зданий и сооружений, причиненного ущерба природной среде и поведения людей и животных при землетрясении с данными, приведенными в цифровой шкале.

Землетрясения:  Понимание феномена балканского землетрясения: комплексный анализ

Наводнение – это значительное затопление водой местности в результате подъема уровня воды в реке, водохранилище, озере или море, вызванное обильным притоком воды в период снеготаяния или ливней, ветровых нагонов воды, при заторах, зажорах и иных явлениях.

Наводнение является опасным природным явлением (или источником ЧС), если затопление водой местности причиняет материальный ущерб или приводит к гибели людей, животных и сельскохозяйственных растений.

В зависимости от причин возникновения наводнения подразделяются на 6 основных типов: половодья, паводки, зажоры, ветровые нагоны, наводнения при прорывах плотин.

Половодье – это ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно продолжительный подъем уровня воды, вызываемый обычно весенним таянием снега на равнинах или дождевыми осадками и весенне-летним таянием снега в горах.

Паводок – это интенсивный, периодический, сравнительно кратковременный подъем уровня воды, вызываемый обильными дождями, ливнями, иногда быстрым таянием снега при зимних оттепелях.

Затор – это нагромождение льдин во время весеннего ледохода в сужениях и излучинах русла реки, стесняющее живое течение реки и вызывающее подъем уровня воды в месте скопления льда и некотором участке выше него.

Зажор – это скопление рыхлого ледового материала (шуги, мелкобитого льда) во время ледостава (в начале зимы) в сужениях и излучинах русла реки, вызывающее подъем уровня воды в месте скопления и на некотором участке выше него.

Ветровой нагон – это подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность, случающийся обычно в морских устьях крупных рек, а также на наветренном берегу больших озер, водохранилищ и морей.

Наводнения при прорывах плотин – это интенсивный, обычно значительный подъем уровня воды в реке, водотоке, вызванный прорывом искусственной (созданной людьми) плотины, дамбы, либо вызванный прорывом естественной плотины, создаваемой природой в горных районах при оползнях, обвалах горных пород, движении ледников и др.

По повторяемости, размерам или масштабам и по наносимому суммарному ущербу наводнения делятся на четыре группы – низкие, высокие, выдающиеся и катастрофические.

Низкие (малые) наводнения наблюдаются в основном на равнинных реках и имеют повторяемость примерно один раз в 5-10 лет. Затопляется при этом менее 10% сельскохозяйственных угодий, расположенных в низких местах. Эти наводнения наносят сравнительно незначительный материальный ущерб и почти не нарушают ритма жизни населения.

Высокие наводнения сопровождаются значительным затоплением, охватывают сравнительно большие земельные участки речных долин и иногда существенно нарушают хозяйственный и бытовой уклад населения. Нередко приводят к необходимости частичной эвакуации людей, наносят ощутимый материальный и моральный ущерб. Происходят один раз в 20-25 лет. Затапливается примерно 10-15% сельскохозяйственных угодий.

Выдающиеся наводнения охватывают целые речные бассейны. Они парализуют хозяйственную деятельность и резко нарушают бытовой уклад населения, наносят большой материальный ущерб. Обычно приводят к необходимости массовой эвакуации населения и материальных ценностей из зоны затопления и защите наиболее важных хозяйственных объектов. Повторяемость их составляет один раз в 50-100 лет. Затапливается при этом 50-70% сельскохозяйственных угодий, некоторые населенные пункты.

Катастрофические наводнения вызывают затопления громадных территорий в пределах одной или нескольких речных систем. В зоне затопления полностью парализуется хозяйственная и производственная деятельность, временно изменяется жизненный уклад населения. Такие наводнения случаются один раз в 100-200 лет и приводят к огромным материальным потерям и гибели людей. При этом затапливается более 70% сельскохозяйственных угодий, множество населенных пунктов, промышленных предприятий и инженерных коммуникаций.

Цунами

Цунами – это морские длинные волны, возникающие, главным образом, в результате вертикального сдвига протяженных участков морского дна при подводных и прибрежных землетрясениях.

Цунами является опасным природным явлением (или источником ЧС), если оно может привести к поражению людей, или если в зоне его действия находятся населенные пункты, хозяйственные объекты, сельскохозяйственные угодья и транспортные коммуникации. Волны цунами характеризуются большой разрушительной силой и большой площадью затопления прибрежных территорий.

В зависимости от причин возникновения различаются цунами, порождаемые подводными и прибрежными землетрясениями и цунами, порождаемые крупными извержениями вулканов и оползнями на морском дне.

Бури и ураганы

Буря – это ветер, скорость которого составляет 20-32 м/с (70-115 км/ч).

Ураган – это ветер, скорость которого составляет более 32 м/с (более 115 км/ч).

Бури подразделяются на вихревые (пылевые) и потоковые.

В зависимости от окраски частиц, вовлеченных в движение, различают черные, красные, желто-красные и белые бури.

По составу частиц, вовлеченных в движение, бури бывают пылевые, песчаные, снежные и др.

В зависимости от скорости ветра бури классифицируются на три типа:

  • буря (20 м/с и более );
  • сильная буря (26 м/с и более);
  • жестокая буря (30,5 м/с и более ).

По этому же показателю ураганы классифицируются на:

  • ураган (32 м/с и более );
  • сильный ураган (39 м/с и более );
  • жестокий ураган (48 м/с и более ).

Смерчи

Смерч – это вихревое движение воздуха, возникающее в грозовом облаке и распространяющееся в виде гигантского черного рукава или хобота с разрежением воздуха внутри.

Смерч у поверхности земли имеет воронку диаметром около 30 м и высотой 800-1500 м. Смерч перемещается со скоростью до 20 м/с (72 км/ч) на расстояние до 40-60 км.

Тайфуны

Тайфун – это мощный ураган, образующийся в Тихом океане и сопровождающийся интенсивными ливневыми дождями.

Тайфуны создают очаг поражения в прибрежной зоне и побережье, разрушая селения и города и затапливая целые районы. Попадая на сушу, тайфуны быстро затухают. Их приближение сопровождается очень сильным падением атмосферного давления.

Обвалы

Обвалом называется отделение массы горных пород на крутом склоне с углом больше угла естественного откоса, происходящее вследствие потери устойчивости склона под влиянием различных факторов (выветривание, эрозия и абразия в основании склона и др.).

Обвалы относятся к гравитационному движению горных пород без участия воды. Чаще всего обвалы появляются в периоды дождей, таяния снега, весенних оттепелей. Обвалы могут быть вызваны взрывными работами, неправильным ведением горных и строительных работ, заполнением горных речных долин водой при создании водохранилищ, вырубкой лесов на склонах гор и другой деятельностью человека.

Обвалы часто происходят на склонах, нарушенных тектоническими процессами и процессами выветривания. Легко возникают обвалы тогда, когда на склоне массива слоистой структуры пласты падают в том же направлении, что и поверхность склона, или когда высокие склоны горных ущелий и каньонов разбиты вертикальными и горизонтальными трещинами на отдельные блоки.

Одной из разновидностей обвалов являются вывалы – обрушение отдельных глыб и камней из скальных грунтов, слагающих отвесные склоны и откосы выемок.

Оползни

Оползень – это скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести.

Оползневые процессы являются наиболее распространенным видом гравитационных склоновых процессов, проявляющихся в смещении слоев горных пород с невысокой прочностью под воздействием природных или техногенных факторов. К числу этих факторов относятся климатический, гидрологический, сейсмотектонический, антропогенный и другие факторы.

Природными факторами, непосредственно влияющими на образование оползней, являются землетрясения, переувлажнение склонов гор интенсивными атмосферными осадками или грунтовыми водами, речная эрозия, абразия и т.п.

Антропогенными факторами являются подрезка склонов при прокладке дорог, вырубка лесов и кустарников на склонах, производство взрывных и горных работ вблизи оползневых участков, неконтролируемые распашка и полив земельных участков на склонах и др.

Оползни могут происходить на всех склонах, начиная с крутизны 19-500. Однако, на трещиноватых глинистых грунтах оползни могут начаться и при крутизне 5-70. Для этого достаточно избыточного увлажнения горных пород.

Оползни характеризуются следующими параметрами:

  • типом пород;
  • влажностью пород;
  • скоростью движения оползня по склону;
  • объемом пород;
  • максимальной длиной оползня по склону.

Сели

Сель (селевой поток) – это внезапно формирующийся в руслах горных рек временный грязевой, грязекаменный, водокаменный или вододревесный поток, возникающий при интенсивном таянии снега (льда), обильных продолжительных дождях, а также при прорыве воды из моренных озер.

Селевые потоки возникают при одновременном выполнении трех условий:

  • наличия на склонах бассейна достаточного количества продуктов разрушения горных пород;
  • наличия нужного объема воды для смыва или сноса со склонов рыхлого твердого материала и последующего его перемещения по руслу;
  • наличия крутого уклона склонов водотока

Основными характеристиками селей являются максимальный расход селевого потока, объем селевого выноса (мощность), скорость движения селя, время движения.

Максимальный расход селевого потока (твердой и жидкой фазы) без заторов во время движения примерно в 1.2-1.4 раза больше расхода воды, а при заторах – в 3-5 раз больше. Величина максимального расхода селевого потока может составлять от нескольких десятков до нескольких тысяч м3/с.

В результате прохождения селя в низовья селевых русел выносятся от десятков и сотен тысяч до миллионов кубических метров селевой массы.

Скорость движения селя колеблется в пределах от 2 до 10 и более м/с. Продолжительность селей колеблется от десятков минут до нескольких часов. Плотность селевого потока составляет 1.2-1.9 т/м3, а максимальная сила удара селевого потока о препятствие – от 5 до 12 т/м3.

Снежные лавины

Снежная лавина (снежный обвал) – это массы снега, пришедшие в движение под воздействием силы тяжести и низвергшиеся по горному склону (иногда пересекающие дно долины и выходящие на противоположный склон).

По характеру движения в зависимости от подстилающей поверхности различают: осовы, лотковые и прыгающие лавины.

В зависимости от свойств образующего снега лавины могут быть сухими, влажными или мокрыми, и движение их происходит по снегу (или ледяной корке), по воздуху, по грунту или же имеет смешанный характер.

Непосредственное воздействие лавин на инженерные сооружения, технику, людей определяется их основными характеристиками: размерами лавины, скоростью движения, силой удара, дальностью выброса, повторяемостью лавин и плотностью лавинного снега.

Размеры лавины характеризуются массой (т) или объемом (м3).

В зависимости от количества вовлеченного в движение снега объем (масса) лавины может изменяться от нескольких десятков до нескольких миллионов кубометров снега. Скорость лавины может достигать 50-100 м/с, а сила удара – 40 т/м2 (а при наличии в теле лавины инородных включений – до 200 т/м2). Дальность выброса лавины зависит от высоты падения и примерно в 2,5 раза больше нее. Повторяемость схода лавин определяется как частота схода лавин в данном лавинном очаге в среднем за многолетний период (среднемноголетняя) и за осенний и зимний периоды (внутригодовая). Плотность лавинного снега составляет 200-400 кг/м3 для лавины из сухого снега и 300-800 кг/м3 для лавины из мокрого снега.

Лесные и торфяные пожары

Под лесным пожаром понимается любое неконтролируемое горение растительности, стихийно распространяющееся по лесной территории.

Массовыми называют лесные пожары, возникающие на обширных лесных площадях в течение короткого промежутка времени.

На характер и масштабы лесных пожаров, в первую очередь, оказывает влияние состояние находящихся в лесу горючих материалов, их количество, структура и степень готовности к воспламенению, температура и относительная влажность воздуха, осадки, ветер, рельеф местности, время суток.

Лесные пожары в зависимости от вида сгорающих при их распространении материалов делятся на низовые, верховые и подземные.

Сильные низовые лесные пожары часто возникают в древостоях I и II классов пожарной опасности: сосняках, лишайниках, вересковых.

Верховой пожар возникает от низового при воспламенении полога леса и характерен для сосняков, сосново-еловых и сосново-лиственных древостоев.

Высокая температура пламени, задымленность и загазованность среды не позволяет людям без специальных средств индивидуальной защиты подходить к фронту верхового пожара на расстояние менее 100 м, что сильно затрудняет борьбу с ним.

Подземный (торфяной) пожар распространяется по находящемуся в земле слою торфа, вначале заглубляясь на 0,3-1,5 м, а затем перемещаясь в стороны от очага горения. При этом торф выгорает в глубину на десятки метров.

Деревья в районе подземного пожара погибают от сгорания корней. Из-за выгорания торфа под верхним слоем почвы образуются значительные пустоты, опасные для людей и техники, работающих в районе пожара.

Одновременно в очаге могут наблюдаться пожары различных видов или пожар одного вида может вызвать образование пожара другого вида. По скорости распространения огня и высоте пламени лесные пожары подразделяют на слабые, средние и сильные (см. таблицу).

Характеристики силы пожара

Стихийное бедствие – это разрушительное природное или антропогенное явление, или процесс значительной величины, который может привести или привел к угрозе жизни и здоровью людей и животных, уничтожению материальных и культурных ценностей, и окружающей среды.

Стихийные бедствия могут происходить как самостоятельно, так и одновременно одно с другим, т.е. одно из них может привести к другому. Некоторые из них часто происходят в результате деятельности человека (например, лесные и торфяные пожары, промышленные взрывы в горных районах, строительство плотин, разработка карьеров, что часто приводит к оползням, лавинам, оползням ледников и т.п.).

Независимо от источника события, стихийные бедствия характеризуются значительными масштабами и различной продолжительностью – от нескольких секунд и минут (землетрясения, лавины, лимнологические бедствия) до нескольких часов (сели), дней (оползни) и месяцев (наводнения).

Обрушение землетрясения

К сейсмически опасным районам России и соседних государств относятся западная часть Молдовы, западная и южная части Украины, Кабардино-Балкария, Северная Осетия, Чечено-Ингушетия, Дагестан, Азербайджан, Армения, Грузия, Туркменистан, Узбекистан, Таджикистан, Киргизстан, юго-восточная часть Казахстана, Алтайский край, Новосибирская и Кемеровская области, Красноярский край, Тува, Иркутская область, Бурятия, Читинская и Амурская области, Приморский и Хабаровский края, Сахалинская область, Саха-Якутия, Магаданская область, Командорские и Курильские острова.

Основным поражающим фактором землетрясений являются сейсмические волны.

При вулканических землетрясениях наряду с этим наблюдается воздействие воздушных ударных волн, крупных и мелких раскаленных обломков горных пород, вулканического пепла, потоков раскаленной лавы и удушливых вулканических газов.

Для моретрясений, наряду с поражающими факторами, присущими тектоническим землетрясениям, характерным является возникновение цунами.

При ударе космических тел о Землю и их взрыве наряду с сейсмическими волнами возникают воздушные ударные волны и воронка выброса грунта.

Масштабы землетрясений зависят от глубины очага, выделенной энергии в очаге и местоположения эпицентра землетрясения.

Землетрясения влекут за собой тяжелые последствия, характеризуемые:

  • разрушением и опрокидыванием зданий и сооружений, под обломками которых гибнут люди;
  • возникновением взрывов и массовых пожаров, происходящих в результате производственных аварий, замыканий в энергетических сетях и разгерметизации емкостей для хранения воспламеняющихся жидкостей;
  • образованием возможных очагов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ);
  • разрушением и завалом населенных пунктов в результате образования многочисленных трещин, обвалов и оползней;
  • затоплением населенных пунктов и целых районов в результате образования водопадов, подпруд на озерах и отклонения русел рек;
  • отравлениями удушливыми газами при вулканических извержениях;
  • поражением людей и разрушением зданий и сооружений обломками вулканических горных пород;
  • засыпкой населенных пунктов вулканическим пеплом и песком;
  • поражением людей и возгоранием населенных пунктов и отдельных объектов от огненно-жидкой лавы, стекающей по склонам вулкана;
  • провалом населенных пунктов и отдельных объектов при обвальных землетрясениях;
  • психологическим воздействием на людей, приводящим к тяжелым психических травмам, иногда со смертельным исходом.

Вторичными поражающими факторами землетрясений являются взрывы, пожары, заражения атмосферы и местности, затопления, обвалы и оползни, обрушения поврежденных землетрясением конструкций зданий и сооружений от дополнительного воздействия поражающих факторов взрывов, пожаров, затоплений, обвалов и оползней.

Основным поражающим фактором наводнений является поток воды, характеризующийся обычно высокими уровнями воды, а при прорывах плотин и катастрофических паводках – также значительными скоростями течения.

Дополнительным поражающим фактором при заторах являются навалы больших масс льда и их давление на береговые сооружения.

При наводнениях возможно возникновение вторичных поражающих факторов:

  • пожаров (вследствие замыканий в электросетях);
  • оползней, обвалов (вследствие размыва грунта);
  • обрушения зданий, сооружений (под воздействием водного потока и вследствие размыва основания);
  • заражения природной среды вредными веществами (вследствие попадания в зону затопления хозяйственных объектов, содержащих вредные вещества или вещества, которые при соединении с водой образуют вредные вещества);
  • заболевания людей и сельскохозяйственных животных (вследствие загрязнения питьевой воды и продуктов питания); аварий на транспорте и др.

Основным поражающим фактором является волна (или серия волн) цунами, характеризующаяся обычно большой высотой и большой скоростью движения волны (волн).

Масштабы распространения ЧС при цунами определяются огромной разрушительной силой волн цунами, площадью затапливаемой территории, а также степенью обжитости и хозяйственной освоенности территорий, подверженных действию цунами.

На территории Российской Федерации действию цунами подвержены районы Курильских островов, Камчатки, Сахалина, а также некоторые участки побережья Тихого океана.

Масштабы последствий определяются балльностью цунами:

  • I балл – очень слабое цунами (волна отмечается лишь специальными приборами);
  • II балла – слабое цунами (может затопить морское побережье);
  • III балла – среднее цунами (плоское побережье затоплено, легкие суда могут оказаться выброшенными на берег, портовые сооружения могут быть подвергнуты слабым разрушениям);
  • IV балла – сильное цунами (побережье затоплено, прибрежные постройки повреждены, крупные парусные и небольшие моторные суда выброшены на сушу, а затем снова смыты в море, берега засорены обломками и мусором, возможны человеческие жертвы);
  • V баллов – очень сильное цунами (прибрежные территории затоплены, волноломы и молы сильно повреждены; прибрежные постройки разрушены, крупные суда выброшены на берег, возможны значительные человеческие жертвы).

Возможны вторичные поражающие факторы при цунами – такие же, как и при наводнениях, а повторяемость возникновения цунами определяется повторяемостью подводных и прибрежных землетрясений.

Основной поражающий фактор – скоростной напор, зависящий от плотности и скорости воздушного потока.

Пылевые бури (в частности, черные бури) весьма распространены в южных засушливых областях Сибири и Европейской части страны. Наряду с разрушениями зданий и сооружений, черные бури характеризуются очень низкой относительной влажностью воздуха. Они вызывают эрозию или выветривание почвы вместе с находящимися в ней семенами посевов, засыхание всходов, засыпку их, оголение корневой системы и др.

По разрушающему воздействию на здания и сооружения ураганы практически не уступают землетрясениям.

Бури и ураганы влекут за собой разрушения зданий и сооружений, вывалы леса, гибель людей и животных, а также перемещения по воздуху отдельных элементов, обломков, осколков строительных конструкций, поломанных и вырванных с корнем деревьев и других различных предметов.

Возможными вторичными факторами являются пожары, заражения атмосферы и местности, взрывы и воздействие летящих элементов, обломков и осколков строительных конструкций и т.п.

Основным поражающими факторами смерча является скоростной напор ветра и разрежение воздуха внутри вихря.

В очаге поражения смерчем происходит разрушение зданий и сооружений, опрокидывание и разрушение транспортных средств, вырывание с корнем деревьев, поражение людей и животных, а также перенос на достаточно большие расстояния различных предметов, людей и животных. На пути движения смерч всасывает в себя небольшие озера и другие водоемы вместе с населяющей их флорой и фауной, которые переносятся затем на большие расстояния и выпадают на землю вместе с дождем.

Разрушения зданий и сооружений возникают вследствие подъема и отбрасывания предметов, больших давлений сжатия и разрежения, взрывания, раздробления, раздавливания, раскалывания и других воздействий.

Возможными вторичными поражающими факторами являются пожары, заражения атмосферы и местности, взрывы и воздействие летящих элементов, обломков и осколков строительных конструкций, а также других предметов.

На территории Российской Федерации тайфуны наблюдаются в районах Дальнего Востока, Приморья, Сахалина и Курильских островов.

Основными поражающими факторами тайфуна являются скоростной напор ветра и огромные морские волны.

Возможными вторичными факторами являются заражение атмосферы и местности, воздействие летящих по воздуху и распространяющихся с волнами элементов, обломков и осколков строительных конструкций, а также других предметов.

Поражающим фактором обвала является движение (падение) больших масс горных пород. Основной характеристикой, влияющей на негативные последствия, является объем обвалившихся масс горных пород.

Отличительной особенностью обвалов является стремительность движения горных масс при обвале.

Обвалы причиняют большой ущерб, разрушая населенные пункты, промышленные предприятия, дороги и другие сооружения, могут приводить и к человеческим жертвам.

Поражающим фактором оползня является движущаяся масса грунта. Породы, составляющие основу оползня, могут быть самые различные – от глинистых масс до скальных. Объем пород, смещаемых при оползнях, колеблется в очень больших пределах – от нескольких сот до миллионов кубических метров. Деформации земляной массы при оползнях достигают 100-1200 м вдоль склона и 80-180 м вглубь массива.

Сель представляет собой грозную силу. Поток, состоящий из смеси воды, грязи и камней, стремительно несется вниз по реке, выдергивая с корнем деревья, срывая мосты, разрушая плотины, обдирая склоны долины, уничтожая посевы. Находясь вблизи от селя, можно ощущать содрогание земли, запах сернистого газа от трения камней друг о друга, слышать сильный шум, подобный грохоту камнедробилки.

Опасность селей не только в их разрушительной силе, но и во внезапности их появления. В обжитых местах сель появляется неожиданно. Из-за большой скорости течения, время от момента возникновения селя в горах, до момента выхода его в предгорье, исчисляется подчас 20-30 минутами.

Первичный поражающий фактор:

  • разрушение и снос зданий, сооружений, дорог, мостов, водопроводных и канализационных сетей, линий связи и электропередач;
  • размывы;
  • затопление территории;
  • пожары;
  • завалы посевов, садов, пастбищ, магистральных каналов оросительных систем.

При огромных селях с 1 км2 селеносного бассейна в среднем сносится 20-50 тыс. м3 твердого материала, или 50-120 тыс. т.

Основными опасными факторами лавин являются: неожиданность, внезапность, быстродействие, неотвратимость, нарастающий эффект, огромная разрушительная сила.

Скорость движения лавин имеет широкий диапазон. В среднем она составляет 20-60 м/с, иногда достигает 80-100 м/с. Рекордной считается скорость движения лавины 125 м/с.

Объём снега, переносимого одной лавиной, может достигать 200 тыс. м3. В многоснежные зимы на Кавказе лавины переносят 3-4 млн. м3 снега в год.

Лавины обладают огромной разрушительной силой, создаваемой не только снегом, но и предлавинной воздушной подушкой. Сила удара может достигать 50 т/м2. Для сравнения: деревянный дом выдерживает удар не более 3 т/м2, а удар силой 10 т/м2 выворачивает с корнем вековые деревья.

Лавины сметают все на своем пути, они являются причиной возникновения многих ЧС в горах:

  • повреждают и разрушают строения, коммуникации, ЛЭП, спортивные сооружения, дороги технику;
  • травмируют и убивают людей.

Главной причиной гибели людей в лавинах является удушье (асфиксия). Во время движения лавины дышать в ней практически невозможно, снег забивает дыхательные пути, снежная пыль проникает в легкие. В лавине человек постоянно испытывает нехватку воздуха. Чем плотнее снег, тем меньше в нем воздуха, тем труднее дышать. Снег в остановившейся лавине очень быстро уплотняется, схватывается, смерзается, и пострадавший оказывается в очень плотной снежной камере. Смерзшийся снег не позволяет человеку двигаться, делает его зачастую беспомощным. Остановившаяся лавина – это монолитная масса, поэтому находящийся в ней человек не испытывает давления от снега, находящегося сверху. В процессе дыхания в лавине вокруг лица образуется пространство, которое очень быстро покрывается ледяной коркой, что затрудняет доступ воздуха и дыхание. Ее необходимо периодически разрушать.

Человек погибает в лавине не только от удушья, он может замерзнуть, получить механическую травму головы, внутренних органов, переломы конечностей или позвоночника. Это происходит в результате ударов о грунт, скалы, деревья, камни. Чаще всего пострадавшие находятся в местах наибольшего нагромождения снега, на поворотах, в местах завихрений.

Наибольшие площади пожаров отмечены на землях лесного фонда в Якутии, Амурской и Новосибирской области.

Во время пожара наибольшую опасность для людей представляет огонь, высокая температура воздуха, ядовитые газы, обрушение деревьев. Кроме этого, в районах лесных пожаров могут возникать обширные зоны задымления, где резко снижается видимость и нередки случаи отравления людей окисью углерода.

Лесной пожар может стать причиной возникновения вторичных поражающих факторов, особенно если вблизи лесной территории, охваченной пожаром, находятся промышленные объекты и населенные пункты. Наиболее опасен в этом отношении так называемый «пятнистый пожар», при котором происходит выброс по направлению ветра отдельных источников огня (горящих головешек, углей, искр) на расстояние до 500 м. Это может привести к возгоранию объектов промышленной и жилой застройки, технологического оборудования.

Обвалы, оползни, сели

Обрушение землетрясения

Оползень — это перемещение массивных горных пород вниз по склону под силой тяжести. Образование их происходит в разных местах путем изменений их равновесия, прочной ослабленности. Причиной возникновение становятся естественные и искусственные причины. Естественные: увеличились крутые склоны, подмылись основания морских и речных вод, а также сейсмическая активность. Искусственная: разрушились склоны дорожных выемок, чрезмерных выносов грунта, неправильное использование с/х на склонах.

Сель

Сели — бурные грязевые или грязекаменные потоки, состоящие из смесей воды и обломков горных пород, которые внезапно возникают в бассейнах рек в горах. Характеристика образования — резкий подъем уровней воды, волнового движения, кратковременное действие, разрушительный эффект.

Классификация по воздействиям на сооружения

  • С малой мощностью. Небольшой размер, забивка пропускного сооружения водой.
  • Со средней мощностью. Сильный размыв, забивка полностью, разрушение строений.
  • С большой мощностью. Огромная сила разрушения, разрушение ферм, снос мостов и дорог.
  • Катастрофа. Разрушительная сила, которая сносит строения и дороги.

Обвалы — отрывы и катастрофические падения огромных масс пород с гор. Они опрокидываются, дробятся и скатываются по крутым и обрывистым склонам. Чаще всего возникают в местах гор, там, где есть берег моря. Они случаются в связи выветриваний, подмывов, растворений и сил тяжести. Образование их происходит в связи с геологическим строем местности, наличием трещин на склонах и дроблению пород гор.

Основной поражающий фактор всех трех природных явлений является удар, который движется по склонам гор, а теше в связи заваливания и заливания масс. В конце концов, происходят разрушения зданий, которые скрыты под толщей пород, под объектами экономики, с/х и лесного угодья, перекрытия русла реки и путепровода, а также изменений ландшафта.

Обрушение землетрясения

Снежная лавина — низвергающаяся со склона горы под силой тяжести снежная масса.

Лавинообразующий фактор: старый снег, подстилающая поверхность, рост выпавшего снега, уровень снега, интенсивность снегопадов, метель, температура воздуха и снежный покров.

Важный фактор, который влияет на образования лавин снега является уровень температуры равный нулю, неустойчивое увеличенное положение.

Весной обычно начинает возрастать сход лавин.

Классификация по степени воздействия на хоз. деятельность:

  • Стихийные. Такой сход начинает нести за собой значительно сильные материальные ущербы сооружениям, различным курортам, железным и дорожным трассам.
  • Опасное явление — сход лавин, который затрудняет деятельность организаций, а также угрожает жителям населенных пунктов и туристам.

Обрушение землетрясения

Землетрясение – это сдвиги под земной корой, колебание покрова земли, которые вызываются естественными процессами, и происходят внутри земли. Землетрясения различают по трем категориям, а также по виду моретрясения. По своим разрушающим действиям они похожи на ударную волну ядерных взрывов.

Причины возникновения обвалов

  • ослабились горные породы, которые происходят под действием подмывов;
  • процесс растворения;
  • процесс выветривания;
  • тектонические явления.

Главный признак значимости – это геологическая структура, трещины на склоне, дроблен пород.

Причины возникновения оползней

Сдвигать слои земли, каменные породы под силу только землетрясению. Также действие разрушительного характера может сотворить человек.

Такое природное явление возникнет в том случае, если нарушится устойчивое положение горных пород или грунта.

Причины возникновения селей

  • Наличие на склоне большого количества материалов, которые разрушают горные породы.
  • Содержание воды для сноса твердых материалов и последующих его перемещений по руслу.
  • Крутой уклон склона и водотока.

Но важной причиной разрушения является резкое внутри суточное колебание температуры воздуха.

Причины возникновения землетрясений

Большое количество землетрясений на нашей планете возникает в результате смещения тектонических плит, в этот момент происходят резкие смещения горных пород. Подводные землетрясения возникают во время столкновений тектонических плит на дне океана или недалеко от берега.

Поражающие факторы

Основными поражающими факторами оползней, селей, обвалов считаются удары, которые движутся, а также заваливания или заливания горными породами. Опасность снежных лавин заключается в следующем, когда огромное количество снега с большой мощностью сносит все что стоит у нее на пути.

Последствия оползней, селей, обвалов и снежных лавин

Последствиям таких природных явлений: разрушение зданий и сооружений, линий электропередач, водоснабжений и канализаций, железной и автомобильной дороги. Они скрывают под толщей пород населенные пункты, объекты экономики, сельскохозяйственные и лесные угодья.

Правила поведения

При угрозе оползней, селей или обвалов организуют заранее эвакуацию населения, с/х животных и имущества из опасных зон в безопасные места.

Когда происходят крупные землетрясения, новости пестрят словами, которые не всем понятны: «магнитуда», «сейсмическая активность», «рои» и тому подобное. Объясняем термины, и разбираемся можно ли предсказать землетрясения

Почему происходят землетрясения

Земная кора разбита на несколько больших тектонических плит, которые плавают на полужидкой мантии под ними. В основном землетрясения происходят в результате движения этих плит. Когда они движутся друг на друга, возникает огромное давление. В какой-то момент плиты соскальзывают, высвобождая энергию в виде сейсмических волн, которые мы воспринимаем как землетрясение.

Во время землетрясения движение тектонических плит может колебаться от всего нескольких миллиметров до метров. Магнитуда землетрясения определяется величиной смещения, которое происходит вдоль разлома, причем более крупные землетрясения соответствуют большему скольжению. Однако даже небольшие перемещения могут нанести значительный ущерб, если землетрясение происходит в густонаселенном районе и/или условия грунта усиливают сейсмические волны.

Виды землетрясений

  • Тектонические землетрясения — возникают в результате движения и взаимодействия тектонических плит. Они являются наиболее распространенным типом землетрясений и могут произойти в любой точке мира.
  • Вулканические землетрясения — происходят в результате вулканической активности, такой как движение магмы или обрушение вулканического конуса. Чаще всего они встречаются вблизи активных или потенциально активных вулканических районов.
  • Обвальные землетрясения — случаются в результате обрушения подземных шахт, подземных полостей или других искусственных сооружений.
  • Взрывные землетрясения — происходят в результате искусственных взрывов, таких как ядерные испытания или взрывные работы в карьерах.
  • Оползневые землетрясения — происходят в результате перемещения больших масс камня, земли или других материалов вниз по склону.
  • Рои землетрясений — последовательности землетрясений, которые происходят в определенной области в течение короткого периода времени (1–15 дней). Они часто связаны с вулканической или геотермальной активностью.

Обрушение землетрясения

Как измеряют землетрясения в баллах

В разных странах принято по-разному оценивать интенсивность землетрясения.

  • В России и некоторых других странах принята 12-балльная шкала Медведева — Шпонхойера — Карника.
  • В Европе — 12-балльная Европейская макросейсмическая шкала.
  • В США — 12-балльная модифицированная шкала Меркалли.
  • В Японии — семибалльная шкала Японского метеорологического агентства.

Шкала Рихтера

Первую шкалу магнитуды землетрясений предложил американский сейсмолог Чарльз Рихтер в 1935 году, поэтому в обиходе значение магнитуды называют шкалой Рихтера. Шкала представляет собой логарифмическую шкалу, которая измеряет магнитуду землетрясений на основе амплитуды движения грунта, регистрируемой сейсмографами. Величина выражается в виде числа, причем каждое увеличение на единицу соответствует десятикратному увеличению движения грунта.

Сейсмограф — прибор, используемый для определения силы и направления и измерения землетрясения. Он состоит из сейсмометра — датчика, измеряющего движение грунта, — и устройства, которое записывает сигнал, производимый сейсмометром.

Проще говоря, сейсмограф подобен диктофону, который прослушивает землю и ведет запись. С той лишь разницей, что сейсмограф создает графический след волн землетрясения. Этот след затем можно проанализировать и определить величину и местоположение землетрясения.

Обрушение землетрясения

Шкала Медведева — Шпонхойера — Карника

Шкала Медведева — Шпонхойера — Карника (MSK-64) — это способ измерения интенсивности землетрясения, который представляет собой описание последствий подземных толчков на поверхности Земли и на искусственных сооружениях. Шкала была разработана в 1970-х годах советскими геологами и используется в основном на территории бывшего Советского Союза и Восточной Европы.

Шкала варьируется от 1 до 12, при этом каждое увеличение на одну единицу соответствует увеличению интенсивности землетрясения. Каждый из уровней описывает количество повреждений зданий и степень движения грунта. Информация, полученная с помощью этой шкалы, используется агентствами по управлению стихийными бедствиями для планирования мер реагирования и восстановления, а также для оценки потенциального воздействия землетрясения.

Как баллы MSK-64 соответствуют разрушениям на поверхности

  • Не ощущается. Регистрируется только сейсмическими приборами.
  • Очень слабые толчки. Замечают только некоторые люди, находящиеся в полном покое на верхних этажах зданий, и домашними животными.
  • Слабое. Ощущается только внутри некоторых зданий, как сотрясение земли от проезжающего трамвая.
  • Интенсивное. Большинство людей замечает такое землетрясение. Можно наблюдать легкое колебание или дребезжание предметов быта, оконных стекол. Могут скрипеть двери и/или стены.
  • Довольно сильное. Ощущают многие даже вне зданий, а внутри — все. Шатается мебель, маятники часов останавливаются, могут появиться трещины в окнах и штукатурке.
  • Сильное. Ощущается всеми. Предметы падают с полок, а картины — со стен. Отдельные куски штукатурки откалываются.
  • Очень сильное. Появляются трещины в стенах домов, есть видимые повреждения.
  • Разрушительное. Образуются видимые трещины на крутых склонах и в сырой почве. Памятники сдвигаются, фабричные трубы не выдерживают и падают. Дома сильно повреждаются.
  • Опустошительное. Сильно повреждаются или рушатся каменные и кирпичные постройки. У деревянных домов нарушается геометрия.
  • Уничтожающее. Трещины в земле достигают ширины в метр. Возникают оползни и обвалы со склонов. Каменные здания рушатся. Ж/д рельсы искривляются.
  • Катастрофа. Появляются большие трещины в поверхностных слоях земли. Возникают многочисленные оползни и обвалы. Каменные дома и мосты почти полностью разрушаются.
  • Сильная катастрофа. Огромные изменения в земной коре: многочисленные трещины, обвалы, оползни. Меняется рельеф: возникают водопады, запруды, течение рек отклоняется. Ни одно сооружение не выдерживает.

Модифицированная шкала Меркалли в Европе и США

12-балльная европейская макросейсмическая шкала, также известная как шкала интенсивности Меркалли, была разработана в начале XX века итальянским сейсмологом Джузеппе Меркалли. Шкала также основана на наблюдении за воздействием землетрясения на окружающую среду и созданные человеком сооружения, такие как здания, дороги и мосты.

В то же время, определения различных уровней интенсивности в MSK-64 и Европейской шкалы могут немного отличаться. Например, MSK-64 основывается на количестве повреждений зданий в конкретном районе, в то время как определение того же уровня интенсивности по Европейской макросейсмической шкале учитывает и степень подвижек грунта, и количество повреждений искусственных сооружений.

В США тоже используют модифицированную шкалу Меркалли (Modified Mercalli Intensity, MMI). Она также основана на комбинации инструментальных показаний и наблюдений за воздействием землетрясения на окружающую среду и искусственные сооружения и варьируется от 1 (не ощущается) до 12 баллов (полный ущерб), но была изменена, чтобы лучше отражать последствия землетрясений именно в Соединенных Штатах.

Обрушение землетрясения

Японская шкала сейсмической интенсивности

Японское метеорологическое агентство (JMA) использует для измерения интенсивности землетрясений собственную шкалу сейсмической интенсивности, также известную как шкала Синдо. Шкала Синдо варьируется от 0 до 7 баллов и учитывает как показания приборов, так и наблюдения за воздействием землетрясения на искусственные сооружения и окружающую среду.

Шкала Синдо была названа в честь японского сейсмолога Кийо Синдо, который разработал шкалу в 1950-х годах. Шкала была разработана для отражения интенсивности землетрясений в Японии, где последствия землетрясений для сооружений могут значительно отличаться из-за уникальной географии страны и стиля строительства.

Как связаны магнитуда и разрушения на поверхности

Хотя магнитуда землетрясения и объем разрушений на поверхности земли коррелируют, будет неверно связывать их напрямую. Важно учитывать глубину очага землетрясения и другие параметры. Например, землетрясение, очаг которого находится на большой глубине, может очень слабо ощущаться на поверхности. Но землетрясение той же магнитуды с неглубоким очагом, может нести разрушительные последствия.

Как предсказать землетрясение

В настоящее время ученые не в состоянии точно предсказывать землетрясения. Существуют методы обнаружения изменения сейсмической активности и деформаций в земной коре, которые могут указывать на повышенную вероятность землетрясения, но на основе этих методов нельзя сказать его точное время или место.

Основное внимание в настоящее время во всем мире уделяется совершенствованию систем раннего предупреждения, а также подготовке и повышению осведомленности населения. Системы раннего предупреждения используют сети сейсмического мониторинга для обнаружения начала землетрясения и быстрой выдачи предупреждений тем, кто находится в пострадавшем районе, позволяя им принять защитные меры до начала сильного сотрясения.

В качестве инструмента для прогнозирования землетрясений и систем раннего предупреждения сейчас активно рассматривают (но пока широко не используют) нейросети. Алгоритмы искусственного интеллекта, такие как машинное и глубокое обучение, можно обучить на исторических сейсмических данных для выявления закономерностей и составления прогнозов о будущих землетрясениях. Эти алгоритмы также можно использовать для анализа сейсмических данных в реальном времени. Однако точность прогнозирования землетрясений на основе ИИ все еще ограничена. Множество факторов усложняют прогнозирование землетрясений, включая ограниченный набор данных, доступных для обучения, нелинейный и хаотический характер землетрясений и влияние человеческой деятельности на измерения.

Обрушение землетрясения

Кто исследует землетрясения

Существует множество компаний и организаций, которые занимаются исследованиями землетрясений — как частные, так и государственные.

  • Геологическая служба США (USGS) — научное агентство правительства США, которое предоставляет информацию о землетрясениях и других стихийных бедствиях. Геологическая служба США управляет Передовой национальной сейсмической системой (ANSS), национальной сетью сейсмических приборов, которые отслеживают землетрясения в США.
  • Обсерватория Земли Ламонт-Доэрти — исследовательское подразделение Колумбийского университета, специализирующееся на науках о земле и окружающей среде, включая исследования землетрясений.
  • Калифорнийский технологический институт (Калтех) — ведущий исследовательский университет, где находится сейсмологическая лаборатория, которая проводит исследования землетрясений и оценку сейсмической опасности.
  • Японское метеорологическое агентство (JMA) — национальное метеорологическое агентство Японии, отвечает за мониторинг землетрясений и их исследования в Японии.
  • Научно-геологические компании, такие как Schlumberger, Halliburton и CGG — используют методы сейсмической съемки для изучения подповерхностной структуры Земли.
  • Инженерные и консалтинговые компании, такие как Arup, MWH Global и GHD — специализируются на оценке сейсмической опасности и снижении рисков, а также на сейсмостойком проектировании и модернизации зданий.
  • Технологические компании, такие как Early Warning Labs, ShakeAlert и MyShake — разрабатывают и внедряют системы раннего предупреждения землетрясений, используя сочетание сенсорных сетей, машинного обучения и других передовых технологий.

В России работают несколько организаций, которые занимаются исследованиями и мониторингом землетрясений.

  • Институт физики Земли — ведущий российский научно-исследовательский институт, специализирующийся на геофизике, в том числе на изучении землетрясений.
  • Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) — государственное учреждение, ответственное за мониторинг и прогнозирование опасных природных явлений, включая землетрясения.
  • Институт динамики геосфер — научно-исследовательский институт РАН, который специализируется на геодинамике, сейсмологии и изучении землетрясений.
  • Дальневосточное отделение РАН — филиал Российской академии наук, который проводит исследования в различных областях, включая сейсмологию и изучение землетрясений в Дальневосточном регионе.

Где чаще случаются землетрясения

В мире есть несколько районов, которые подвержены землетрясениям больше других.

Эти районы подвергаются более высокому риску землетрясений из-за наличия активных линий разломов и границ плит. Однако землетрясения могут произойти в любой точке мира, даже в районах, традиционно не считающихся подверженными высокому риску.

В 2023 году в Турции случилось крупнейшее с 1939 года землетрясение. Страна расположена на границе Африканской и Евразийской плит, которые сталкиваются и вызывают значительную тектоническую активность в регионе. Это приводит к высокой частоте землетрясений, в том числе средней и большой магнитуды. Западные и восточные регионы Турции особенно подвержены риску, а такие города, как Стамбул, Измир и Бурса, уязвимы к последствиям землетрясений. В связи с этим Турция предпринимает шаги по смягчению последствий землетрясений с помощью введения особых строительных норм, сейсмической модернизации зданий и планирования готовности к стихийным бедствиям.

Вероятность землетрясения в России зависит от конкретного региона. Некоторые части России, такие как полуостров Камчатка и острова Сахалин, расположены в сейсмически активных районах и подвержены более высокому риску землетрясений. Другие части России, такие как Северо-Европейская равнина, расположены в регионах с более низкой сейсмической активностью и подвержены меньшему риску.

Общая сейсмическая опасность в России считается от умеренной до высокой. В прошлом страна пережила несколько значительных землетрясений, включая Камчатское землетрясение 1952 года магнитудой 9,0 и Сахалинское землетрясение в Нефтегорске 1995 года магнитудой 7,5.

Оцените статью
Землетрясения