Характеристика землетрясений

ДИСЦИПЛИНА: «Безопасность жизнедеятельности»

 

 

ТЕМА № 8: ЗАЩИТА НАСЕЛЕНИЯ И ТЕРРИТОРИЙ

ПРИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯХ И НАВОДНЕНИЯХ

Кемерово

Вопросы, рассматриваемые на лекции:

1. Характеристика землетрясений.

2. Типы наводнений.

3. Защита от землетрясений и наводнений.

 

ХАРАКТЕРИСТИКА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Землетрясения – это подземные толчки, удары и колебания поверхности земли, вызванные естественными процессами, происходящими в земной коре.

На земном шаре ежегодно происходит более 100 землетрясений, приводящих к раз­личного рода разрушениям. По своим разрушающим последствиям землетрясе­ния не имеют себе равных среди стихийных бедствий. Землетрясения занимают 1-е место по числу погибших и экономическому ущербу.

По частям света землетрясения в 1980-1985 гг. распределялись следующим обра­зом: Азия – 31, Америка – 14, Европа – 7, Австралия и Океания – 2. Ученые все­го мира работают над тем, чтобы уменьшить последствия этого страшного бедствия, прежде всего за счет раннего предупреждения населения (особенно крупных юро­дов) о скором землетрясении. Однако это не спасает от многочисленных жертв.

Причины землетрясений

Поверхность земной коры делится на несколько огромных частей, которые назы­ваются тектоническими плитами. Их несколько: североамериканская, евроазиат­ская, африканская, тихоокеанская, атлантическая, южноамериканская. Тектони­ческие плиты находятся в непрерывном движении, скорость которого составляет не более нескольких сантиметров в год. Согласно теории тектонических плит, зем­летрясения являются результатом столкновения этих плит и сопровождаются из­менениями поверхности Земли в виде складок, трещин и т. и., которые могут быть очень длинными (до нескольких тысяч километров).

Районы, расположенные вблизи границ тектонических плит, в наибольшей степе­ни подвержены землетрясениям. Это прежде всего Калифорния, Япония, Греция, Турция. К счастью для человечества, основная часть линий раскола земной коры проходит по морям и океанам. Гигантские плиты, можно сказать, трутся друг о. друга на дне океана, и потому львиная доля землетрясений на Земле (90%), даже силь­ных, проходит незамеченной для человека.

Характеристика землетрясений

Очагом поражения при землетрясении называется территория, в пределах которой произошли массовые разрушения и повреждения зданий, сопровождающиеся поражениями и гибелью людей, животных, растений.

Все землетрясения принято характеризовать тремя параметрами:

- глубиной очага;

- магнитудой (характеризует общую энергию землетрясения);

- интенсивностью энергии на поверхности земли. Рассмотрим более подробно параметры землетрясения.

Глубина очага. В зависимости от глубины очага землетрясения делятся на нормальные (глубина очаг 0-70 км), промежуточные (70-300 км) и глубокофокусные (300-700 км). Опасными считаются землетрясения глубиной 5-300 км, а наиболее опасными – с глубиной 1—100 км.

Магнитуда. Одной из главных характеристик землетрясения является его энергия. Энергия сейсмических волн (или магнитуда) может составлять от нескольких мегаватт в час до сотен тысяч миллионов киловатт в час (или 10²⁰ кВт/ч). Для удобства обо­значения энергии землетрясений пользуются логарифмом, например: lg 10 = 1; lg 10² = 2; lg 10³ = 3; lg 10⁴ = 4 и т. д.

Американский ученый Ч. Рихтер в 1935 г. предложил для характеристики энер­гии землетрясения в качестве эталона принять такую энергию, при которой на расстоянии 100 км от эпицентра стрелка сейсмографа отклоняется на 1 мкм. Таким образом, энергия землетрясения определяется как десятичный логарифм отноше­ния амплитуды сейсмических воли, измеренных на каком-либо расстоянии от эпи­центра, к эталону.

Изменение этого соотношения на 10 единиц соответствует изменению значения по шкале на 1 балл (увеличение ее на 1 означает десятикратное возрастание амп­литуды колебаний в почве и увеличение энергии землетрясения в 30 раз). Напри­мер, амплитуда землетрясения составляет 300 000, эталон равен 10. Энергия но шкале Рихтера (шкала Рихтера от 0 до 9) составит (300 000/10) = lg 30 000 = 4,48. Наблюдения, проведенные в период с 1900 по 1950 г. показали, что наивысший балл по этой шкале был зарегистрирован в Колумбии в 1906 г. – 8,6 балла.

Интенсивность энергии на поверхности. В ряде европейских государств наряду со шкалой Рихтера используется двенадца­тибалльная шкала МСК (названная так по первым буквам фамилий ее авторов: Медведев, Спонхевер, Карник), которая характеризует силу землетрясений в со­ответствии с его последствиями. Эта шкала используется с 1964 г.

В США используется модифицированная шкала Меркали, которая в целом сход­на со шкалой МСК.

Двенадцатибалльная шкала имеет ряд преимуществ перед шкалой Рихтера, кото­рая характеризует лишь энергию землетрясения, но не учитывает его особеннос­тей. Например, если эпицентр землетрясения расположен глубоко под землей, то при его большой энергии разрушения даже вблизи эпицентра могут быть незначи­тельными, и наоборот, если эпицентр расположен близко к поверхности, то при средней энергии землетрясение может быть разрушительным.

 

ТИПЫНАВОДНЕНИЙ

Наводнение – это затопление значительной части суши в результате подъема воды выше обычного уровня.

Очагом поражения при наводнении называется территория, в пределах которой произошли затопление местности, повреждения и разрушения здании и других объектов, сопровождающиеся поражением и гибелью людей.

Вторичные последствия наводнений – это утрата прочности сооружений, пере­нос вылившихся вредных веществ и загрязнение ими местности, осложнение санитарио-эпидемической обстановки, заболачивание местности, оползни, обвалы и т.д.

Низкие (малые) наводнения происходят на равнинных реках раз в 5-10 лет. При их возникновении затопляются сельскохозяйственные угодья, расположенные в поймах.

Высокие наводнения сопровождаются значительным затоплением территорий и охватывают большие участки речных долин. Вызывают необходимость частичной эвакуации. Повторяются раз в 20-25 лет.

Выдающиеся наводнения охватывают целые речные бассейны, парализуют хозяйственную деятельность на больших территориях. Требуют массовой эвакуации. Повторяются раз в 50-100 лет.

Катастрофические наводнения затапливают значительные территории в пределах одной или нескольких речных систем. Полностью парализуют хозяйственную деятельность людей, вызывают огромные материальные потери. Повторяются раз в 100-200 лет.

Типы наводнений

Половодье – периодически повторяющийся довольно продолжительный подъем уровня воды в реках, обычно вызываемый весенним таянием снега на равнинах или дождевыми осадками. Затапливает низкие участки местности.

Половодье может принимать катастрофический характер, если инфильтрационные свойства почвы значительно уменьшились за счет перенасыщения ее влагой осенью и глубокого промерзания в суровую зиму. К увеличению половодья могут привести и весенние дожди, когда его пик совпадаете пиком наводка. Именно это привело к небывалому наводнению в бассейне верхней Волги в 1908 г. Из-за чрезвы­чайно дружной весны снег, запасы воды в котором превышали норму на 170-220 %, сошел за очень короткое время. Положение усугубилось тем, что в конце апреля шли проливные дожди. В результате оказались затоплены десятки тысяч гектаров посевов, без крова остались 50 тыс. человек.

В 1997 г. исключительно высоким было весеннее половодье на реках Архангельской области (Онега, Вычегда). Особенно сильное половодье, какого не наблюдалось здесь уже 70 лет, произошло в бассейне реки Онега. В четырех районах области в зоне затопления площадью 1220 км² оказались 53 населенных пункта с населением 17186 человек. Отселялось 1973 жителя, были повреждены мосты, дороги, линии связи и ЛЭП, затоплено 259 тыс. га сельскохозяйственных угодий.

Паводок – интенсивный сравнительно кратковременный подъем уровня воды в ре­ке, вызываемый обильными дождями, ливнями, иногда быстрым таянием снега при оттепелях. В отличие от половодий, паводки могут повторяться несколько раз в году. Особую угрозу представляют так называемые внезапные паводки, связан­ные с кратковременными, но очень интенсивными ливнями, которые случаются и зимой из-за оттепелей.

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

Затор возникает из-за неодновременного вскрытия больших рек, протекающих с юга на север. Вскрывшиеся южные участки реки в своем течении подпружпваются скоплением льда в северных районах, что нередко вызывает значительное повышение уровня воды.

Зажор – скопление рыхлого льда во время ледостава (в начале зимы) в сужениях и на излучинах русла реки, вызывающее подъем воды на некоторых участках выше него.

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

Наводнения характеризуются основными параметрами водного режима реки – уровнем и расходом воды, а также объемом наводнения.

Уровень воды отсчитывается от нуля поста или от ординара. Нуль поста – это высота плоскости воды в реке над условной горизонтальной поверхностью сравнения. При организации поста эту плоскость выбирают таким образом, чтобы она была на 0,3-0,5 м ниже самого низкого возможного уровня.

Ординар – это средний за много лет наблюдений уровень воды в реках. Колебания уровня воды отсчитываются выше и ниже нуля в метрах и сантиметрах при помощи установки футштоков.

Футшток – это рейка с делениями, устанавливаемая на водомерных постах рек для наблюдения за уровнем воды. Превышение поверхности воды в реке над по­верхностью моря определяется сложением уровня воды на посту с отметкой «0» поста по ординару и дает значение абсолютной отметки уровня в метрах. В России исчисление абсолютных высот суши ведется от среднего уровня Финского залива Балтийского моря у г. Кронштадт (ЕС – Балтийская система высот).

Расходом воды называется количество воды (сток воды), протекающей через за­мыкающий створ реки за секунду. Он выражается в кубических метрах в секунду [м³/с].

Объем наводнения измеряется в миллионах кубических метров и определяется посредством умножения суммы среднесуточного расхода воды за половодье (па­водок) на коэффициент 0,0864 (одна миллионная часть от числа секунд в сут­ках).