К чрезвычайным ситуациям гидрологического характера относятся. Безопасность в условиях гидрологических чс

ЧС гидрологического характера подразделяются на бедствия, вызываемые:

Высоким уровнем воды - наводнения, при которых исходит затопление пониженных частей городов и насеянных пунктов, посевов сельскохозяйственных культур, промышленных и транспортных объектов;

Низким уровнем воды, когда нарушается судоходство, снабжение городов и народнохозяйственных объектов, относительных систем;

Селями (при прорыве завальных и моренных озер, дающих населенным пунктам, дорожным и другим солениям);

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 раздробленный 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 скорости течения воды при вскрытии значительна (0,6 - 0,8 м/с и 6о лее). Различные русловые препятствия, например, круты повороты, сужения, острова, изменение уклона поверхности от большего к меньшему, лишь усиливают процесс,

Зажоры образуются на реках в период формировании ледяного покрова. Необходимым условием образования является возникновение в русле внутриводного льда и е 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 воротах, в местах сужения русла.

Главным критерием при классификации заторов зажоров является их мощность. Они подразделяются на катастрофически мощные, сильные, средние и слабые. Катастрофически мощный затор или зажор определяется так рассчитанному максимальному уровню весеннего добавляют 5 м и более; для сильных - от 3 до 5 средних - 3 м и меньше. При слабых заторах и зажора величины наивысших уровней воды весеннего половодья правки не вводятся.

По частоте зажорных наводнений и величине подъема воды первенство принадлежит двум самым крупным озерным рекам - Ангаре и Неве.

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. С ответственно уровень повысится или понизится. Чем меньше уклон водной поверхности и больше глубина реки, те на большее расстояние распространяется нагонная волн Вот почему на крупных реках с малым уклоном волна распространяется на значительно большие расстояния, на малых.

Нагонные наводнения нередко охватывают большим территории. Продолжительность затопления обычно колется от нескольких десятков часов до нескольких суток Чем крупнее водоем и меньше его глубина, тем больше размеров достигают нагоны.

Величины подъема уровня при нагонах с повторяем примерно один раз в 15 - 20 лет следующие: на озеро, Сайма, Байкал - 0,20 - 0,25 м, Белое, Чудское,- 0,5 - 0,6 м, Онежское - 0,7 - 1,0 м, Азовском - 1,0 - 1,5 м, Каспийском море - 2,0 - 2,5 м. А в 152 г, в районах Каспийское, Махачкала, Сулак вода поди думалась до 4,5 м. По величине подъема уровня, повторяемости и материальному ущербу нагонные наводнения в устье реки Невы пределах Санкт-Петербурга занимают первое место в России. Наводнения здесь возникают во все времена года, в том числе и зимой, но самые опасные - осенние. На них приходится до 70%, включая и катастрофические.

Ц у н а м и - это гравитационные волны очень большой длины, возникающие в результате сдвига вверх или низ протяженных участков дна при сильных подводными землетрясениях, реже вулканических извержениях. Из-за малой сжимаемости воды и быстроты процесса информации участков дна опирающийся на них столб воды вешается, не успевая растечься, в результате чего на поверхности воды образуется некоторое возвышение. Образовавшееся возмущение переходит в движение толщи воды, распространяющееся скоростью 50 - 1000 км/ч. Расстояние между соседними волн находится в пределах 5 - 1500 км. Высота н в области их возникновения находится в пределах 0,1- м, у побережья - до 10 м, а в клинообразных бухтах, рек - свыше 50 м. В глубь суши цунами могут до 3 км. Известно более 1000 случаев, причем примерно 100 из них с катастрофическими последствиями. Основной район, где проявляются цунами. Тихого океана и Атлантический океан (80 случаев),е Средиземное море. Обладая большой энергией, достигающей иногда 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.

Природные пожары

В понятие природные пожары входят лесные пожары, пожары степных и хлебных массивов; торфяные и подземные пожары горючих ископаемых. Мы остановимся: только на лесных пожарах как наиболее распространенном явлении, приносящем колоссальные убытки и порой приводящем к человеческим жертвам.

Лесные пожары - это неконтролируемое горение растительности, стихийно распространяющееся по лесной территории. Явление совсем не редкое. Такие бедствия происходят, к сожалению, ежегодно и во многом зависят от человека.

Лесные пожары при сухой погоде и ветре охватывая значительные пространства. При жаркой погоде, если до бывает в течение 15 - 18 дней, лес становится на столько сухим, что любое неосторожное обращение с огнем вызывает пожар, быстро распространяющийся по лесной территории.

От грозовых разрядов и самовозгорания торфяной кроки происходит ничтожно малое количество возгораний. 90 - 97 случаях из 100 виновниками возникновения пожар оказываются люди, не проявляющие должной осторожно при пользовании огнем в местах работы и отдыха. Д пожаров от молний составляет не более 2% общего количества.

В отдельных районах Сибири и Дальнего Востока в весенний период основной причиной возникновения пожаров являются сельскохозяйственные палы, которые проводятся для уничтожения прошлогодней сухой травы и обогащения почвы зольными элементами. При плохом контроле огонь часто уходит в лес. В районах лесозаготовок пожары возникают главным образом весной при очистке лесосек огневым способом - сжиганием порубочных остатков. В середине лета значительное число пожаров возникает в местах сбора ягод и грибов.

Лесные пожары классифицируются по характеру возгорания, скорости распространения и размеру площади, охваченной огнем.

В зависимости от характера возгорания и состава леса пожары подразделяются на низовые, верховые, почвенные. Почти все пожары в начале развития носят характер и, если создаются определенные условия, переходят в верховые или почвенные.

Важнейшими характеристиками являются скорость распространения низовых и верховых пожаров, глубина прогорания подземных. Поэтому они делятся на слабые, средне и сильные. По скорости распространения огня низовые верховые подразделяются на устойчивые и беглые. Скорость распространения слабого низового пожара не 1 м/мин, среднего - от 1 до 3 м/мин, сильного 3 м/мин. Слабый верховой пожар имеет скорость до м/мин, средний - до 100 м/мин, сильный - свыше Ом/мин. Слабым подземным (почвенным) считается такой жар, у которого глубина прогорания не превышает см, средним - от 25 до 50 см, сильным - более 50 см. Интенсивность горения зависит от состояния запаса материалов, уклона местности, времени суток, и особенно силы ветра. Поэтому, при одном и том же пожаре скорость распространения огня на лесной территории сильно меняться.

Беглые низовьев пожары характеризуются быстрым продвижением кромки огня, когда горят сухая трава и опавшая листва. Они чаще происходят весной и преимущественно в травянистых лесах, обычно не повреждают взрослые деревья, но часто создают угрозу возникновения верхового. При устойчивых низовых пожарах кромка продвигается медленно, образуется много дыма, что указывает на гетерогенный характер горения. Они типичны для второй половины лета.

Большой ущерб наносят верховые пожары, когда горят кроны деревьев верхнего яруса. Беглые верховые пожары бывают как в первой, так и во второй половине лета. 1 Подземные пожары являются следствием низовых или верховых. После сгорания верхнего напочвенного покрова огонь углубляется в торфянистый горизонт. Их принято называть торфяными.

По площади, охваченной огнем, лесные пожары под разделяются на шесть классов (табл. 17).

Средняя продолжительность крупных лесных пожаров колеблется от 10 до 15 суток, выгоревшая площадь в среднем составляет 450 - 500 га при периметре от 8 до 16 км.

Биологические ЧС

К биологическим ЧС относятся эпидемии, эпизоотии, эпифитотии.

Эпидемия - широкое распространение инфекционной болезни среди людей, значительно превышающее обычно регистрируемый на данной территории уровень заболеваемости.

Пандемия - необычно большое распространение заболеваемости как по уровню, так и по масштабам распространения с охватом ряда стран, целых континентов и даже всего земного шара.

Среди многих эпидемиологических классификаций широкое применение получила классификация, в основу которой положен механизм передачи возбудителя.

Кроме того, все инфекционные болезни подразделяют на четыре группы:

Кишечные инфекции;

Инфекции дыхательных путей (аэрозольные);

Кровяные (трансмиссивные);

Инфекции наружных покровов (контактные).

В основу общебиологической классификации инфекционных заболеваний положено их подразделение прежде его в соответствии с особенностями резервуара возбудил - антропонозы, зоонозы, а также разделение инфекционных болезней на трансмиссивные и нетрансмиссивные.

Инфекционные болезни классифицируются по виду возжителя - вирусные болезни, риккетсиозы, бактериальные инфекции, протозойные болезни, гельминтозы, микозы, болезни системы крови.

Эпизоотии . Инфекционные болезни животных- группа болезней, имеющая такие общие признаки, как наличие специфического возбудителя, цикличность развития, способность передаваться от зараженного животного к здоровому и принимать эпизоотическое распространение.

Эпизоотический очаг - место пребывания источника возбудителя инфекции на определенном участке местности, где при данной ситуации возможна передача возбудителя болезней восприимчивым животным. Эпизоотическим очагом могут быть помещения и территории с находящимися там животными, у которых обнаружена данная инфекция.

По широте распространения эпизоотический процесс встречается в трех формах: спорадическая заболеваемость, эпизоотия, панзоотия.

Споридия - это единичные или нечастые случаи проявления инфекционной болезни, обычно не связанные между собой единым источником возбудителя инфекций, самая. низкая степень интенсивности эпизоотического процесса.

Эпизоотия - средняя степень интенсивности (напряженности) эпизоотического процесса. Эпизоотия характеризуется широким распространением инфекционных болезней в хозяйстве, районе, области, стране. Эпизоотии свойственны массовость, общность источника возбудителя инфекции, одновременность поражения, периодичность и сезонность.

Панзоотия - высшая степень развития эпизоотии характеризуется необычайно широким распространением, инфекционной болезни, охватывающей одно государства, несколько стран, материк.

По эпизоотологической классификации все инфекционные болезни животных делятся на 5 групп:

Первая группа - алиментарные инфекции, передаются через почву, корм, воду. В основном поражаются орган пищеварительной системы. Возбудитель передается через

инфицированные корма, навоз и почву. К таким инфекциям относятся сибирская язва, ящур, бруцеллез.

Вторая группа - респираторные инфекции (аэрогенные) - поражение слизистых оболочек дыхательных путей и легких. Основной путь передачи - воздушно-капельный. К ним относятся: парагрипп, экзоотическая пневмония, оспа овец и коз, чума плотоядных.

Третья группа - трансмиссивные инфекции, механизм их передачи осуществляется при помощи кровососущих членистоногих. Возбудители постоянно или в отдельные периоды находятся в крови. К ним относятся: энцефаломиелиты, туляремия, инфекционная анемия лошадей.

Четвертая группа - инфекции, возбудители которых передаются через наружные покровы без участия переносчиков. Эта группа довольно разнообразна по особенностям механизма передачи возбудителя. К ним относятся: столбняк, бешенство, оспа коров.

Пятая группа - инфекции с невыясненными путями заражения, т. е. неклассифицированная группа.

Эпифитотии. Для оценки масштаба заболеваний растений применяют такие понятия, как эпифитотия и панитотия.

Эпифитотия - распространение инфекционных болезней на значительные территории в течение определенного Времени.

Панфитпотия - массовые заболевания, охватывающие несколько стран или континентов. Восприимчивость растений к фитопатогену - это неспособность противостоять заражению и распространению в тканях. Восприимчивость зависит от районированных сортов, времени заражения и полы. В зависимости от устойчивости сортов меняется способность вызывать заражение, плодовитость грипп скорость развития возбудителя и соответственно опасть заболевания.

Чем раньше происходит заражение посевов, тем выше степень поражения растений, значительнее потери урожая.

Наиболее опасными болезнями являются стеблевая (линейная) ржавчина пшеницы, ржи, желтая ржавчина пшеницы и фитофтороз картофеля.

Болезни растений классифицируются по следующим признакам:

Место или фаза развития растений (болезни семян, всходов, рассады, взрослых растений);

Место проявления (местные, локальные, общие);

Течение (острые, хронические);

Поражаемая культура;

Причина возникновения (инфекционные, неинфекционные).

Все патологические изменения в растениях проявляются в разнообразных формах и делятся на гнили, мумификации, увядание, некрозы, налеты, наросты.

Космические ЧС

Космос - один из элементов, влияющих на земную жизнь. Рассмотрим некоторые опасности, угрожающие человеку из Космоса.

Астероиды - это малые планеты, диаметр которых колеблется в пределах 1 - 1000 км. В настоящее время известно около 300 космических тел, которые могут пересекать орбиту Земли. Всего, по прогнозам астрономов, в Космосе существует примерно 300 тыс. астероидов и комет.

Встреча нашей планеты с небесными телами представляет серьезную угрозу для всей биосферы. Расчеты показывают, что удар астероида диаметром около 1 км сопровождается выделением энергии, в десятки раз превосходящей весь ядерный потенциал, имеющийся на Земле. Энергия одного удара оценивается величиной 10 эрг.

Однако действие УФ- излучения на организм и окружающую среду не ограничивается лишь благоприятным влиянием. Известно, что чрезмерное солнечное облучение приводит к развитию выраженной эритемы с отеком кожи и ухудшению состояния здоровья. Наиболее частым поражением глаз при воздействии УФ- лучей является фотоофтальмия. В этих случаях возникает гиперемия, конъюнктивиты, появляются блефароспазм, слезотечение и светобоязнь. Подобные поражения встречаются при отражении лучей солнца от поверхности снега в арктических и высокогорных районах (" снеговая слепота").

За последние годы в специальной литературе описывают случаи возникновения рака кожи у лиц, постоянно подвергающихся избыточному солнечному облучению. В качестве аргумента приводятся данные об увеличении заболеваний раком кожи в южных районах по сравнению с северными. Случаи рака кожи у виноградарей Бордо с Преимущественным поражением кожи рук и лица связывают с постоянным и интенсивным солнечным облучением открытых частей тела.

Проблема защиты человека в различных условиях его обитания возникла одновременно с появлением на Земле наших предков. На заре человечества это были опасные

природные явления. С развитием технического прогресса возникли опасности, творцом которых стал человек.

Здание цивилизации необычайно усложнилось, и оно продолжает строиться, унося нас все выше от наших землях корней. После того как совершилась научная революция, мы стали ограничивать свое знание о мире, разделяя го на отдельные узкие фрагменты и полагая, что взаимосвязи между ними не столь важны.

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.

ЧС гидрологического характера подразделяются на бедствия, вызываемые:

Высоким уровнем воды - наводнения, при которых происходит затопление пониженных частей городов и населенных пунктов, посевов сельскохозяйственных культур, повреждение промышленных и транспортных объектов;

Низким уровнем воды, когда нарушается судоходство, водоснабжение городов и народнохозяйственных объектов, оросительных систем;

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

Наводнения

Различают такие понятия, как половодье, паводок и наводнение .

Половодьем называют ежегодно повторяющиеся 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 - 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 называют нагонными.

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 в меньшей степени небольших льдин. Во-вторых, зажор льда наблюдается в начале зимы, в то время как затор - в конце зимы и весной.

Главная причина образования затора - задержка процесса вскрытия льда на тех реках, где кромка ледяного покрова весной смещается сверху вниз по течению. Движущийся сверху раздробленный лед встречает на пути еще не нарушенный ледяной покров. Различные русловые препятствия, например, крутые повороты, сужения, острова, изменение уклона поверхности от большего 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 и 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 тяжелыми 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.

Мощные и частые заторы льда бывают на реках, вскрытие которых происходит сверху вниз по течению, например, Северная Двина, Печора, Лена, Енисей, Иртыш - реки, текущие с юга на север.

Места образования заторов льда можно разделить на постоянные и непостоянные. Постоянные места известны. Непостоянные - известны меньше, и большей частью это крутые повороты в сочетании с сужением русла.

Заторы на реках - широко распространенное явление и свойственны в основном крупным рекам, например, Северной Двине, Сухоне, Печоре, Енисею и другим.

По частоте зажорных наводнений и величине подъема воды первенство принадлежит двум самым крупным озерным рекам - Ангаре и Неве.

Применение тех или иных технологий ликвидации заторов (зажоров) льда и обвалов зависит от масштабов наводнений и катастрофических затоплений и связанных с ними последствий. Основным способом разрушения ледяного покрова, ликвидации заторов (зажоров) льда, а также обвалов горных пород на сегодня является взрывной способ. Работы выполняются пиротехническими подразделениями, оснащенными плавсредствами и транспортом, оборудованными для доставки взрывчатых веществ и средств взрывания. При катастрофических наводнениях, особенно на крупных реках Севера и Северо-Востока России, текущих с юга на север, практикуется разрушение ледяного покрова, заторов и зажоров льда с использованием бомбардировочной авиации.

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. Соответственно 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.

Величины подъема уровня при нагонах с повторяемостью примерно один раз в 15-20 лет следующие: на озерах Сегозеро, Сайма, Байкал - 0,20-0,25 м, Белое, Чудское, Ильмень - 0,5-0,6 м, Онежское - 0,7-1,0 м, Азовском море - 1,0-1,5 м, Каспийском море - 2,0-2,5 м. А в 1952 г. в районах Каспийское, Махачкала, Сулак вода поднималась до 4,5 м.

По величине подъема уровня, повторяемости и материальному ущербу нагонные наводнения в устье реки Невы в пределах Санкт-Петербурга занимают первое место в России. Наводнения здесь возникают во все времена года, в том числе и зимой, но самые опасные - осенние. На них приходится до 70%, включая и катастрофические.

Наводнения такого типа наблюдались в дельте Невы, в Голландии, Англии, Гамбурге и других регионах земного шара. Значительная часть Голландии расположена ниже уровня моря. Поэтому здесь издавна строят дамбы. Гамбург, отстоящий на 100 км от устья Эльбы, периодически затопляется в результате штормовых нагонов в Северном море. В 1981 г. подъем воды составил 5,8 м. Катастрофические подъемы воды в Темзе происходили многократно за время существования Лондона и сопровождались человеческими жертвами. Острова дельты Невы, на которых был основан Санкт-Петербург, с 1703 г. более 260 раз заливались водой.

На морских побережьях и островах наводнения могут возникнуть в результате затопления волной, образующейся при землетрясениях, извержениях вулканов, цунами.

Наводнения угрожают 3/4 земной суши. Специалисты считают, что людям грозит опасность, когда слой воды достигает 1 м, а скорость потока превышает 1 м/с. Подъем воды на 3 м уже приводит к разрушению домов. Наводнения приносят и большой материальный ущерб.

Важнейшими характеристиками являются максимальный уровень и максимальный расход воды за время наводнения . С максимальным уровнем связаны площадь, слой и продолжительность затопления местности. К одной из основных характеристик относится и скорость подъёма уровня воды.

Основные характеристики последствий наводнений:

Численность населения, оказавшегося в зоне, подверженной наводнениям (здесь выделяются: количество жертв, количество пострадавших, количество населения, оставшегося без крова и т.п.);

Количество населенных пунктов, попавших в зону, охваченную наводнением (здесь выделяются города, поселки городского типа, сельские населенные пункты, полностью затопленные, частично затопленные, попавшие в зону подтопления);

Количество объектов различных отраслей экономики, оказавшихся в зоне, охваченной наводнением;

Протяженность железных и автомобильных дорог, линий электропередачи, линий коммуникаций и связи, оказавшихся в зоне затопления;

Количество мостов и тоннелей, затопленных, разрушенных и поврежденных в результате наводнения;

Количество жилых домов, затопленных, разрушенных и поврежденных в результате наводнения;

Площадь сельскохозяйственных угодий, охваченных наводнением;

Количество погибших сельскохозяйственных животных и др., а также обобщенные характеристики последствий: величины ущерба, наносимого наводнением.

Наводнения классифицируются в зависимости от причин возникновения на четыре группы:

· связанные с максимальным стоком от весеннего таяния снегов;

· формируемые интенсивными дождями;

· вызванные большим сопротивлением, которое водный поток встречает в реке при заторах (зажорах);

· создаваемые ветровыми нагонами воды на крупных озерах и во­дохранилищах, а также в морских устьях рек.

Может быть и пятая группа наводнений, связанных с прорывом плотин, но она больше относится к техногенным ЧС.

По масштабам распространения наводнения бывают: низкие или малые – с затоплением до 10% земель; высокие – с затоплением 10-15% земель; выдающиеся (большие) – с затоплением 50-70% земель и ряда населенных и катастрофические с затоплением более 70% земель.

Частота наводнений различна в различных регионах. Низкие наводнения повторяются через 5-10 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.

На затопляемой территории выделяют четыре зоны катастрофического затопления:

· 1 зона примыкает непосредственно к гидросооружению или началу природного явления , которая простирается на 6-12 км, высота волны может достигать нескольких метров. Волна характеризуется бурным потоком воды со скоростью течения 30 и более км/час. Время прохождения волны - 30 мин.

· 2 - зона быстрого течения (15-20 км/час). Протяженность этой зоны может быть 15-25 км. Время прохождения волны 50-60 мин.

· 3 - зона среднего течения со скоростью 10-15км/час и протяженность до 30-50км. Время прохождения волны 2-3 часа.

· 4 - зона слабого течения (разлива). Скорость течения может достигать 6-10 км/час. Ее протяженность будет зависить от рельефа местности и может составить 36-70 км от гидросооружения или места начала природного явления.

Санитарные потери

Переохлаждение, ознобление и утопление. Травмы, связанные с падением деревьев, фрагментами построек, авариями на транспорте, разрушением жилья, повреждениями о разбитые стекла и т.д. Пострадавшим на месте оказывают помощь и эвакуируют в безопасное место. При задержке первой медицинской помощи, погибших может быть значительно больше.

Наводнения вследствие аварий на гидродинамически опасных объектах отличаются рядом особенностей (образование волны прорыва при разрушении плотин).

Помимо поражающих факторов, характерных для других наводнений (утопление, механические травмы, переохлаждение), при подобных авариях основное значение имеют механические повреждения:

· непосредственное динамическое воздействие на тело человека волны прорыва,

· травмирующее действие обломков сооружений, разрушаемых волной,

· повреждающее действие различных предметов, вовлекаемых в движение волной.

В зонах затопления запрещено строительство жилья и предприятий. Однако в областях РБ подобные нарушения начинают приобретать устойчивый характер, особенно индивидуальное строительство (коттеджи и дачные участки). На этих территориях можно ждать очередных чрезвычайных ситуаций с гибелью людей, когда дома и предприятия оказываются в зоне затопления.

Оказание экстренной медицинской помощи сразу на большой территории разрозненным группам населения обуславливает работу медицинского персонала небольшими силами на более широком участке, иногда на значительном удалении друг от друга. В некоторых случаях, размещаясь на плавсредствах, медицинский персонал вынужден будут действовать самостоятельно. Все лица, участвующие в спасении на воде, должны быть обеспечены спасательными средствами (поясами, кругами и т.п.).

Похожая информация.

ЧС гидрологического характера подразделяются на бедствия, вызываемые:

1). Высоким уровнем воды – наводнения, при которых происходит затопление пониженных частей городов и населенных пунктов, посев сельскохозяйственных культур, повреждение промышленных и транспортных объектов.

2). Низким уровнем воды, когда нарушается судоходство, водоснабжение городов и народнохозяйственных объектов, оросительных систем.

3). Селями (при прорыве завальных и моренных озер, угрожающих населенным пунктам, дорожным и др. объектам).

4). Снежными лавинами (при угрозе населенным пунктам, автомобильным и железным дорогам, линиям электропередачи, объектам промышленности и сельского хозяйства).

5). Ранним ледоставом и появлением льда на судоходных водоемах.

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

Наводнения

Различают такие понятия, как половодье, паводок и наводнение.

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

Паводок – сравнительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды. Следуемые один за одним паводки могут образовать половодье, а последнее – наводнение.

Значительное затопление водой местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море, вызываемого различными причинами, называется наводнением. Наводнение часто причиняет материальный ущерб, наносит урон здоровью населения и приводит к гибели людей.

Наводнение – наиболее распространенная природная опасность. Наводнение на реке происходит от резкого вырастания количества воды в следствие таяния снега или ледников, расположенных в ее бассейне, а также в результате выпадения обильных осадков. Наводнения нередко вызывают загромождение русла льдом при ледоходе (затор) или закупоривание русла внутренним льдом под неподвижным ледяным покровом и образование ледяной пробки (зажор). Наводнения нередко возникают под действием ветров, нагоняющих воду с моря и вызывающих повышение уровня за счет задержки в устье приносимой рекой воды. Эти наводнения называются нагонными.

На морских побережьях и островах наводнения могут возникать в результате землетрясений, извержений вулканов, цунами.

Наводнения угрожают ¾ земной суши. По данным ЮНЕСКО, от речных наводнений погибло в период с 1947 – по 1967 гг. около 200 т. человек. Специалисты считают, что когда слой воды достигает 1-го метра, а скорость потока превышает 1 м/с. Подъем воды на 3 метра приводит к разрушению домов.

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

Заторы и зажоры

Заторы – это скопление льда в русле, ограничивающее течение реки, в результате чего происходит подъем воды и ее разлив. Затор образуется обычно в конце зимы и в весенний период при вскрытии рек во время разрушения ледяного покрова. состоит он из крупных и мелких льдин.

Зажор – явление, сходное с затором льда. Однако, во-первых, зажор состоит из скопления рыхлого льда, тогда как затор есть скопление крупных и в меньшей степени небольших льдин. Во-вторых, зажор льда наблюдается в начале зимы, в то время как затор – в конце зимы и весной.

Главная причина образования затора – задержка процесса вскрытия льда на тех реках, где кромка ледяного покрова смещается сверху вниз по течению. Движущийся сверху раздробленный лед встречает на пути еще не нарушенный ледяной покров. Последовательность вскрытия реки с верху вниз необходимое, но не достаточное условие возникновения затора льда. Основное условие создается тогда, когда поверхностная скорость течения воды при вскрытии значительна (0,6-0,8 м/с и более). Различные русловые препятствия, например, крутые повороты, сужения, острова, изменение уклона поверхности от большого к меньшему, лишь усиливают процесс.

Зажоры образуются на реках в период формирования ледяного покрова. Необходимым условием образования является возникновение внутриводного льда и его вовлечение под корку ледяного покрова. Решающее значение имеет поверхностная скорость течения (более 0,4 м/с), а также температура воздуха в период замерзания. Зажоры образуются на островах, отмелях, валунах, крутых поворотах, в местах сужения русла.

Главным критерием при классификации заторов или зажоров является их мощность. Они подразделяются на катастрофически мощные, сильные, средние и слабые. Катастрофически мощный затор или зажор определяется так: к рассчитанному максимальному уровню весеннего половодья прибавляют 5 м и более, для сильных – от 3 до 5 м, для средних – от 3 м и менее. При слабых заторах и зажорах в величины наивысших уровней воды весеннего половодья поправки не вводятся.

Затор льда – явление кратковременное. Высокий уровень держится обычно от 0,5-1,5 суток. Период зажорного уровня более длительный, до 3 суток. Спад уровня происходит обычно за 10-15 суток.

Нагоны – это подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность. Такие явления случаются в морских устьях крупных рек, а также на больших озерах и водохранилищах.

Ветровой нагон, так же как половодье, затор, зажор является стихийным бедствием, если уровень воды настолько высок, что происходит затопление городов и населенных пунктов, повреждение промышленных и транспортных объектов, посевов сельскохозяйственных культур.

Главное условие возникновения нагонов – сильный и продолжительный ветер, который характерен для глубоких циклонов. Основной характеристикой, по которой можно судить о величине нагона, является нагонный подъем уровня воды, обычно выражающийся в метрах. Другими величинами служат глубина распространения нагонной волны, площадь и продолжительность затопления.

На величину нагонного уровня влияют скорость и направление ветра. Для морских устьев рек общее – это совпадение нагона по времени с приливом или отливом. Чем меньше уклон водной поверхности и больше глубина реки, тем на большие расстояния распространяется нагонная волна. Вот почему на крупных реках с малым уклоном волна распространяется на значительно большие расстояния, чем на малых.

Нагонные наводнения нередко охватывают большие территории. Продолжительность затопления обычно продолжается от нескольких десятков часов до нескольких суток. Чем крупнее водоем и меньше его глубина, тем больших размеров достигают нагоны.

Гидрологические ЧС – это явления, связанные с изменением уровня грунтовых вод. Повышение уровня приводит к наводнениям, понижение – к обезвоживанию почвы, образованию пустынь.

Основные понятия : ординар, повышение, понижение уровня грунтовых вод.

Основное определение : наводнение.

Наводнение – повышение уровня воды и затопление местности.

Причины:

– продолжительные дожди;

– быстрое таяние снега и льда весной;

– затор льда в узких места рек:

– ветровой нагон.

Последствия :

– человеческие жертвы;

–материальный ущерб;

– дефицит питьевой воды;

–вспышка инфекционных заболеваний.

Природные пожары

Основные понятия : удары молний, самовозгорание растительности.

Основные определения : природный пожар.

Природный пожар – неконтролируемое горение растительности.

Причины :

– неосторожность людей;

– удары молний;

– самовозгорание растительности.

Последствия зависят от вида природного пожара:

1. Лесной (горит весь полог леса):

– большое задымление, которое отравляет всё живое;

– человеческие жертвы;

– материальный ущерб.

2. Степной (горит сухая трава или созревшие злаки) – гибель урожая и животных;

3. Торфяной (горит торф на глубине от 50 см до 30 м) – образуются пустоты, в которые проваливаются люди, транспорт, сооружения.

Вопросы на закрепление изученного материала :

1. Чем отличаются природные ЧС друг от друга?

2. Какие ЧС отличаются масштабностью?

ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА

Изучаемые вопросы :

1. Пожары.

2. Взрывы.

3. Выбросы опасных веществ.

В целях проверки изученного ранее материала ответить на предложенные вопросы:

1. Перечислить определения, причины возникновения и последствия геодезических ЧС.

2. Перечислить определения, причины возникновения и последствия геологических ЧС.

3. Перечислить определения, причины возникновения и последствия атмосферных ЧС.

4. Перечислить определения, причины возникновения и последствия гидрологических ЧС.

5. Перечислить определения, причины возникновения и последствия природных пожаров.

6. Начертить структуру Земли.

7. Какие процессы постоянно происходят внутри Земли?

8. Какие явления связаны с процессом остывания Земли?

9. Что представляет из себя верхний слой почвы?

10. Какие виды перемещения воздуха происходят на Земле?

11. К чему приводят повышение и понижение уровня грунтовых вод?

Пожары

Основные понятия : горючее вещество; окислитель; источник воспламенения; угарный газ; высокая температура.

Основные определения : пожар.

Пожар – неконтролируемое горение.

Причина – соединение в одном месте и в одно время 3-х элементов:

– горючего вещества (дерева, нефтепродукта и того, что из них изготавливают);

– кислорода;

– источника воспламенения (человека или неисправной технической системы).

Взрывы

Основные понятия : виды взрывов, ударная волна, осколки.

Основные определения : взрыв.

Взрыв – мгновенное освобождение энергии в ограниченном объёме.

В зависимости от способа освобождения энергии взрывы подразделяются на: механические, химические, электрические, атомные.

Причина взрыва – способность некоторых веществ мгновенно освобождать энергию. К таким веществам относятся: взрывчатые вещества (тротил) и взрывоопасные смеси (бытовой газ с воздухом).