Чрезвычайные ситуации в гидросфере. Стихийные бедствия гидрологического характера Причинами чрезвычайных ситуаций гидрологического характера являются

5.1. Наводнение - это временное затопление обширной территории в результате подъема уровня воды в реке, озере, море. Наводнения происходят в результате ин­тенсивного таяния снега (ледников), выпадения обильных осадков, заторов и зажо­ров, разрушения гидротехнических сооружений, а также цунами.

Затор - это скопление льда в русле реки, ограничивающее ее течение, в резуль­тате происходит подъем воды и ее разлив. Затор образуется при ледоходе и состоит из крупных и мелких льдин.

Зажор - это закупоривание русла реки внутренним льдом под неподвижным ледяным покровом и образование ледяной пробки. Зажоры образуются в реках в период формирования ледяного покрова.

Половодье - ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно дли­тельное увеличение водоносности рек, сопровождающееся повышением уровня воды. Может привести к наводнению.

Паводок - относительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня вод. Следующие один за другим паводки могут приводить к половодью.

Нагонные наводнения возникают под действием мощных циклонов, когда ветер достигает большой скорости и создает огромную нагонную волну, которая преграж­дает сток рек и естественный сброс воды в море. Встречая такое препятствие, вода в реке резко поднимается и может затопить значительную площадь прилегающей территории. Нагонные наводнения часто происходят в Санкт-Петербурге, Голлан­дии, Англии.

Наводнение - наиболее распространенная природная опасность, ущерб от кото­рых ежегодно составляет в России сотни миллионов рублей.

Сегодня большинство наводнений предсказуемо, что позволяет своевременно проводить подготовительные работы. Основные способы борьбы с наводнениями - строительство ограждающих дамб и водохранилищ, отвод воды в русла других рек и водохранилища, проведение берега- и дноуглубительных работ.

Тем, кто живет на территориях, подверженных частым наводнениям, необходимо:

строить дома на высоких фундаментах;

иметь плавучее средство (лодку, плот);

хранить в доступном и надежном месте документы, ценные вещи;

иметь запас продуктов питания и медикаментов.

Действия во время наводнения:

Прежде чем покинуть дом, следует перенести на верхние этажи или другие не затапливаемые места все, что вода может испортить; выключить газ и электри­чество. Затем, взяв с собой документы, самые необходимые вещи, небольшой запас продуктов и воды, прибыть на место сбора.

Эвакуацию производят в большие населенные пункты, находящиеся вне зон затопления.

О внезапно начавшемся затоплении, например при разрушении гидротехни­ческого сооружения, население предупреждают всеми имеющимися техниче­скими средствами. Следует подняться на верхние этажи, а если дом одноэтаж­ный - занять чердачное помещение или выйти на крышу. Эвакуация населения в этом случае будет осуществляться на лодках, катерах, плотах и других пла­вающих средствах. Во время посадки на них нужно соблюдать строгую дис­циплину. В лодку следует спускаться по одному, ступая на середину настила, и рассаживаться только по указанию старшего. Во время движения лодки нельзя меняться местами, садиться на борт; нос лодки следует держать перпендику­лярно волне. После причаливания один из пассажиров должен выйти на берег и держать лодку до тех пор, пока все люди не окажутся на суше.

Если наводнение застало вас в поле, в лесу - займите наиболее возвышенное место: заберитесь на дерево и др.

Помните: поиск людей на затопленной территории организуется немедленно. К тонущему человеку подходят на лодке против течения, а поднимают его с кормы.

Действия после наводнения:

° После спада воды сторонитесь порванных и провисших электрических прово­дов, поврежденных газовых магистралей.

Перед входом в дом убедитесь в его прочности. Затем просушите его: откачайте воду из подвалов и погребов; откройте все окна и двери. Сильно поврежденные дома сносят.

Пользоваться газом, электричеством, канализацией можно только после полу­чения разрешения коммунальных служб. К электрическим проводам и розет­кам лучше не прикасаться до их полного высыхания.

Организуйте очистку колодцев от нанесенной грязи и удалите из них воду. Строго соблюдайте правила гигиены с целью предотвращения вспышек эпиде­мий, связанных с массовой гибелью и разложением животных. Не употребляй­те пищевые продукты, которые были в контакте с водой.

5.2. Цунами - это гигантские морские волны, возникающие в результате сдвига вверх или вниз протяженных участков дна при сильных подводных и прибрежных землетрясениях, реже - вулканических извержениях (рис. 2.2).

Высота волн в области их возникновения - 0,1-5 м, у побережья - до 40 м, в клинообразных бухтах и долинах рек - свыше 50 м. Вглубь суши цунами могут распространяться до 3 км. Основной район, где проявляются цунами, - побережья Тихого и Атлантического океанов (80 % случаев), реже - Средиземное море.

Обладая большой энергией, цунами приводят к затоплению местности, разру­шению зданий и сооружений, линий электропередачи и связи, дорог, мостов, а так­же к гибели людей и животных. Перед водяным валом распространяется воздушная ударная волна, которая действует аналогично взрывной волне, разрушая здания и сооружения.

Естественный сигнал предупреждения о возможности цунами - землетрясение. Перед началом цунами вода отступает далеко от берега, обнажая морское дно на сотни метров или даже несколько километров. Отлив может длиться от несколькихминут до получаса. Движение волн сопровождается громоподобными звуками (они слышны до подхода волн цунами). Перед цунами также изменяется поведение жи­вотных.

Действия во время цунами:

Немедленно покиньте помещение, предварительно отключив свет и газ.

Кратчайшим путем переберитесь на возвышенное место высотой 30-40 м над уровнем моря или на расстоянии 2-3 км от берега.

Если вы за рулем, двигайтесь в безопасном направлении, забрав по пути следо­вания бегущих людей.

Оказавшись в воде, освободитесь от обуви и намокшей одежды, попробуйте за­цепиться за плавающие предметы (будьте внимательны - волна может неети с собой крупные предметы и их обломки).

Перед тем как войти в дом после цунами, проверьте его прочность, сохранность дверей, состояние электроосвещения, отсутствие утечек газа в помещении.

Надежной защиты от цунами нет. Важное значение для защиты населения от цунами имеют службы предупреждения о приближении волн, основанные на опере­жающей регистрации землетрясений береговыми сейсмографами. Цунами не опас­но для судов в открытом море.

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

ЗАДАНИЕ 1

Тема: «Оценка и прогноз обстановки цунами».

Задача. В океане на расстоянии L = 500 км произошло землетрясение с магнитудой Мэ - 8,25, которое вызвало цунами. Средняя глубина океана Н Г = 3000 м, уклон берега i= 0,009. На побережье океана с 3 до 12 км от уреза воды расположен город «А» площадь Зн.п = 90 км 2 , с плотность проживания ц/ = 1000 чел/км 2 строения которого состоит из кирпичных и панельно-каркасных зданий, связанных между собой дорогами с асфальтным покрытием.

Определить: Параметры цунами на берегу и его разрушительные факторы жизнедеятельности населения в городе «А».

Используемая методика прогнозирования обстановки при воздействии цунами состоит двух этапов:

• 1. Расчет основных параметров цунами на берегу.
• 2. Расчет основных разрушающих факторов цунами.

К основным параметрам цунами относятся : скорость распространения волн цунами; время их распространения до берега, скорость распространения потока волны у уреза вода (на береговой линии), коэффициент шероховатости распространения потока волны, дальность распространения волны на побережье, высота волны на берегу и скорость распространения гидравлического потока воды.

Основными разрушающими факторами при воздействии цунами являются:

• - давление гидравлического потока;
• - размывающее действие;
• - транспортирующее действие.

Цунами классифицируется по масштабам последствий (табл. 22.1).

Между сейсмической магнитудой, магнитудой цунами и высотой волны цунами существует статистическая зависимость (табл. 22.2).

К основным показателям, характеризующим инженерную обстановку в районах воздействия цунами, относятся:

• - число зданий, получивших полные, сильные, средние и слабые разрушений и число участков, требующих укреплений (или разборки) разрушенных или поврежденных конструкций;
• - число аварий на коммунально-энергетических сетях;
• - протяженность заваленных проездов и размытых насыпей дорог.

Классификация цунами по масштабам последствий

Таблица 22.1

Класс цунами	Балл	Характеристика последствий
Очень слабые		Волны отмечаются лишь мареографами
		Возможные затопления лишь плоских побережий
		Затапливаются плоские побережья, легкие суда выбрасываются на берег, слабо повреждаются портовые сооружения
		Побережье затапливается; прибрежные здания и сооружения получают повреждения средней и сильной степени; крупные парусные и небольшие моторные суда выбрасываются на берег, а затем вновь смываются в море (океан), берег засоряется обломками и мусором; возможны человеческие жертвы
		Прибрежные территории затоплены; волноломы повреждены, крупные суда выброшены на берег, имеются человеческие жертвы; ущерб весьма велик и зависит от удаленности от берега

Таблица 22.2

Зависимость между сейсмической магнитудой, магнитудой цунами и высотой главной волны

Инженерная обстановка в районе возможного воздействия цунами оценивается по:

а) числу зданий, получивших разрушения: слабые, средние, сильные и полные (табл. 22.3) путем сопоставления давлений и высоту волны, характеризующих воздействие гидравлического потока;

Таблица 22.3

Зависимость степени разрушения береговых зданий от давления гидравлического потока и высоты цунами

• б) числу участков, требующих укреплений (или разборки) разрушенных или поврежденных конструкций, из расчета один участок на здание, получивших сильное разрушение;
• в) числу аварий на коммунально-энергетических сетях (КЭС), принимаемому равным числу разрушенных коммуникаций в здании (коммуникации признаются разрушенными, если здание получило полную или сильную степень разрушения);
• г) протяженности заваленных проездов и размытых насыпей дорог (все дороги в зонах затопления с высотой волны 2 м и более будут разрушены, при высоте 1 м и более проезды будут завалены обломками разрушенных конструкций в пределах зоны затопления).

Безопасность жизнедеятельности населения в районе возможного воздействия цунами оценивается по:

а) числу пострадавших, оказавшихся в зоне затопления (это зона затопления с высотой волны 1 м и более)

где - площадь затопления с высотой волны не менее 1 м, км 2 ;

• (/ - плотность людей в зоне затопления, чел/км 2 ;
• б) числу людей, оставшихся без крова, принимаемому равным численности людей, проживающих в зданиях, получивших средние, сильные и полные разрушения.

Решение

I. Основные параметры цунами

1. Скорость распространения волн

где g - ускорение свободного падения, g = 9,8 m/c z ;

Н - глубина бассейна в месте определения скорости, м.

2. Время распространения волн цунами до берега

где L - расстояние от эпицентра до берега, м.

3. Высота волны цунами на береговой линии (на урезе воды)

где ho - высота главной волны цунами (по табл. 22.2).

4. Скорость распространения потока волны

5. Коэффициент шероховатости распространения потока воды где i - угол уклона оерега, ".

6. Дальность распространения волны цунами на побережье

где hk - глубина потока волны цунами в рассматриваемой точке, м; п - коэффициент шероховатости;

hk = 0,5 м - высота волны, представляющая опасность строениям. Населенный пункт располагается с 5 до 14 км, т.е. волна цунами не дойдет до населенного пункта.

II. Основные разрушающие факторы цунами

• 1. Инженерная обстановка в районе возможного воздействия цунами
• а) в соответствии с табл. 22.3:

полные разрушения (зона V) в населенном пункте «К» будут (при высоте волны И> 2,5 м) на расстоянии от уреза воды

сильные разрушения (зона IV)b населенном пункте «К» будут (при высоте волны 2,5 >И> 2 м) на расстоянии от уреза воды

средние разрушения (зона III) в населенном пункте «К» будут (при высоте волны 2 >h> 1,5 м) на расстоянии от уреза воды

слабые разрушения (зона П)в населенном пункте «К» будут (при высоте волны 1,5 >h> 1 м) на расстоянии от уреза воды:

повреждения (зона I) в населенном пункте «К» будут (при высоте волны h 1 м) на расстоянии от уреза воды, равном L k:

L 1 = L k = 1941 м « 1,94 км.

Вывод. При исходных условиях, в частности, что город «А» находится на расстоянии 5-14 км, волна не дойдет до города! Значит, повреждений не предвидится.

2. Высота волны на различных расстояниях (5) от берега

3. Скорость распространения гидравлического потока волны цунами при:

соответственно

где h - высота волны на различных расстояниях от берега;

hy P - высота волны на береговой линии.

4. Давление гидравлического потока на расстоянии:

5. Жизнедеятельность населения в районе возможного воздействия цунами: разрушений нет.

ЗАДАНИЕ 2

Тема: «Прогноз и оценка последствий наводнений».

Задача. В с. Заветном протекает река Амта общей протяженностью от истока до впадения в реку Джурак L= 120 км, средняя ширина русла реки В = 36 м, глубина р. Амта до паводка ho = 2,1 м; ширина Ьо= 12 м. Скорость воды в реке Uo = 1,3 м/с. Сечение реки - треугольное. Интенсивность осадков и таяния снега во время наводнения / = 0,63мм/ч. На правом берегу высота месторасположения объектов жизнедеятельности с. Заветного h M =1,5 м; расстояние их от берега русла реки L = 17 м; углы наклона береговой черты к руслу реки соответственно равны для правого 9°, 10°.

Определить: 1. Параметры наводнения.

2. Характер последствий наводнения для объектов.

Решение

• 1. Схематично сечение реки представляется либо треугольным, либо трапецеидальным в зависимости от полученного задания (рис. 22.1).
• 2. Расход воды, м /с в реке до наступления наводнения.

где Vo - скорость воды в реке до наступления наводнения, м/с;

So -площадь сечения русла реки до наводнения, м 2 ;

3. Площадь водосбора бассейна реки.

• 4. Расход воды м7с после таяния снега и выпадения осадков в реке
• а) б)

Рис. 22.1. Расчетная схема сечения реки: а - треугольное русло; б - трапецеидальное русло; а 0 - ширина дна реки, м; Ь 0 - ширина реки до наводнения, м; b - условная ширина реки во время наводнения, м; h 0 - глубина реки до наводнения, м; /? п - высота подъема воды, м; И з- глубина затопления, м; /? м - высота местоположения объектов, м; т, п - углы наклона берегов реки; h - глубина реки во время наводнения, м; В - ширина русла реки, м; b ’- полная ширина разлива реки, м; а, (3 - углы наклона береговой черты, град; Ш - ширина затапливаемой (левой, правой) береговой территории, м

5. Высота подъема воды в реке при прохождения наводнения h n , м, при треугольном русле

6. Глубина /г 3 затопления береговой территории у реки

7. Ширина реки во время наводнения

8. Ширина затапливаемой при наводнении береговой территории правого и левого берегов соответственно:

где а, Р - угол наклона береговой черты, град.

Уточненная ширина Ь" разлива реки во время наводнения

9. Площадь сечения русла реки в период наводнения, м 2 .

10. Максимальная скорость потока воды при проходе наводнения

11. Уточненная максимальная скорость потока затопления

где/- параметр удаленности объекта реки, определяемый на основании соотношения /г 3 / h по табл. 22.4.

Таблица 22.4

Параметр удаленности объекта от реки

12. Глубина затопления объектов жизнедеятельности на правом берегу реки составит

Выводы

• 1. Параметры наводнения: глубина затопления /г 3 = 3,72 м, максимальная скорость потока затопления 1У 3 = 1,51 м/с. Ширина затопления первого берега прогнозируется Ш п = 23,84 м. Объект на расстоянии Ь = 17 м попадает в зону затопления.
• 2. Глубина затопления первого объекта h x " 1,07 м;
• 3. Прогнозируемое наводнение будет относиться к I степени опасности.

ТЕМЫ К ЗАЩИТЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ № 3 «РАСЧЕТ И АНАЛИЗ ПОСЛЕДСТВИЙ ЧС ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА»

• 1. Определение цунами и измерение его воздействия.
• 2. Основные меры защиты от поражающих факторов цунами.
• 3. Определение вулкана, его поражающие факторы.
• 4. Опасные факторы землетрясения.
• 5. Классификация цунами.
• 6. Определение понятий наводнений, затопление и разлив реки.
• 7. Определение понятий паводок, половодье и нагон воды.
• 8. Классификация наводнений по группам в зависимости от причин их возникновения.
• 9. Определение понятий зажор, затор и подтопление.
• 10. Классификация наводнений по категориям в зависимости от периодичности их повторения, масштаба и наносимого ущерба.
• 11. Речные гидрологические опасные явления.
• 12. Опасные факторы речных гидрологических явлений.
• 13. Классификация наводнений по степени опасности.
• 14. Классификация морских гидросферных ЧС.
• 15. Защитные мероприятия от наводнений.
• 16. Предупредительные мероприятия при угрозе наводнения.
• 17. Действия граждан при получении предупреждение о наводнении и при наводнении.
• 18. Меры безопасности после наводнения.

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.

ЧС гидрологического характера подразделяются на бедствия, вызываемые:

• Ш Высоким уровнем воды - наводнения, при которых происходит затопление пониженных частей городов и населенных пунктов, посевов сельскохозяйственных культур, повреждение промышленных и транспортных объектов;
• Ш Низким уровнем воды, когда нарушается судоходство, водоснабжение городов и народнохозяйственных объектов, оросительных систем;
• Ш Селями (при прорыве завальных и моренных озер, угрожающих населенным пунктам, дорожным и другим сооружениям);
• Ш Снежными лавинами (при угрозе населенным пунктам, автомобильным и железным дорогам, линиям электропередачи, объектам промышленности и сельского хозяйства);
• Ш Ранним ледоставом и появлением льда на судоходных водоемах.

К этой группе ЧС можно отнести и морские гидрологические явления - цунами, сильные волнения на морях и океанах, напор льдов и интенсивный их дрейф.

Наводнения . Различают такие понятия, как половодье, паводок и наводнение.

Половодьем называют ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное увеличение водоносности рек, сопровождающееся повышением уровня воды.

Паводок - сравнительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня вод. Следующие один за другим 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 возрастания количества воды вследствие 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 возникнуть в результате затопления водой, образующейся при землетрясениях, извержениях вулканов, цунами. Наводнения угрожают ѕ земной суши. Глобальное потепление и обильные дожди стали причиной наводнений в европейских странах и на юге России летом 2002 года. 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 приносят и большой материальный ущерб.

Ветер - не единственная причина наводнения. Иногда и при полном безветрии происходят наводнения. Причина - длинные волны, возникающие в море под влиянием циклона. Длинная волна со скоростью 5 - 60 км/ч движется в Финский залив, становясь на мелководье и в сужающемся заливе более высокой, и препятствует речному стоку. При одновременных действиях всех возможных факторов подъем уровня воды в дельте Невы может достичь 550 см. Гибель людей во время наводнений, огромный материальный ущерб, приносимый ими, заставляют людей изучать эти явления и изыскивать способы защиты от них.

Наводнения на реках по высоте подъема воды, площади затопления и величине ущерба делят на низкие (малые), высокие (средние), выдающиеся (большие) и катастрофические .

Частота наводнений различна в различных регионах. Низкие наводнения повторяются через 5 - 20 лет, высокие - через 20 - 25 лет, выдающиеся - через 50 - 100 лет, катастрофические не чаще одного раза в 100 - 200 лет. Продолжительность наводнений - от нескольких до 80 - 90 дней.

Заторы и зажоры льда на реках. Затор - 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 (шуга, небольшие льдинки), тогда как затор есть скопление крупных и 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 весной смещается сверху вниз по течению. Движущийся сверху раздолбленный лед встречает на пути еще не нарушенный ледяной покров. Последовательность вскрытия реки сверху вниз по течению необходимое, но недостаточное условие возникновения затора льда. Основное условие создается только 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 в русле внутриводного льда и его вовлечение под кромку 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 добавляют 5 м и более; для сильных - от 3 до 5 м, средних 3 м и меньше. При слабых заторах и зажорах в величины наивысших уровней воды весеннего половодья поправки не вводятся.

Применяется также такая характеристика, как продолжительность затора или зажора. Затор льда - явление кратковременное. Высокий уровень держится обычно от 0,5 до 1,5 суток. Бывали случаи и более длительного стояния, но они всегда связаны с похолоданием и сокращением стока воды. Период подъема зажорного уровня более длительный, до 3 суток. Спад уровня обычно происходит за 10 - 15 суток.

Другой часто применяемой характеристикой заторов и зажоров служит повторяемость этих явлений. Здесь колебания весьма велики. В одних местах они повторяются через 2 - 5 лет, в других - значительно реже.

Непосредственная опасность этих явлений заключается в резком подъеме воды м в значительных пределах. Вода выходит из берегов и затопляет прилегающую местность, кроме того, опасность представляют и навалы льда на берегах высотой до 15 м, которые часто разрушают прибрежные сооружения.

Зажорные явления связаны с более тяжкими последствиями, так как они происходят в начале, а иногда и в середине зимы и могут длиться до 1,5 месяца. Разлившаяся вода замерзает на полях и в других местах, усложняя тем самым ликвидацию последствий такого стихийного бедствия.

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. Соотносительно уровень повысится или понизится. Чем меньше уклон водной поверхности и больше глубина реки, тем на большее расстояние 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 колеблется от нескольких десятков часов до нескольких суток. Чем крупнее водоем и меньше его глубина, тем больших размеров достигают нагоны.

Цунами - это гравитационные волны очень большой длинны, возникающие в результате сдвига вверх или вниз протяженных участков дна при сильных подводных землетрясениях, реже вулканических извержениях.

Из-за малой сжимаемости воды и быстроты процесса деформации участков дна опирающийся на них столб воды смещается, не успевая растечься, в результате чего на поверхности воды образуется некоторое возвышение или понижение. Образовавшееся возмущение переходит в колебательное движение толщи воды, распространяется со скоростью 50 - 1000 км/ч. Расстояние между соседними гребнями волн находится в пределах 5 - 1500 км. Высота волн в области их возникновения находится в пределах 0,1 - 5 м, у побережья - до 10 м, а в клинообразных бухтах, долинах рек - свыше 50 м. Вглубь суши цунами могут распространяться до 3 км. Известно более 1000 случаев цунами, причем примерно 100 из них с катастрофическими последствиями.

Основной район, где появляются цунами, - побережье Тихого океана и Атлантический океан (80 % случаев), реже Средиземное море. Цунами очень быстро достигают берега. Обладая большой энергией, достигающей иногда 10 эрг, цунами производят большие разрушения и представляют угрозу для людей.

Надежной защиты от цунами нет. Однако частично защищают волнорезы, молы, насыпи, лесные полосы, гавани. Цунами для судов в открытом море не опасно.

Важное значение для защиты населения от цунами имеют службы предупреждения о приближении волн, основанные на опережающей регистрации землетрясений береговыми сейсмографами.