Чрезвычайные ситуации природного характера

    В широком смысле слова, под чрезвычайной ситуацией (ЧС) понимается обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, нанесли ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей. Каждая чрезвычайная ситуация имеет свою физическую сущность, причины возникновения и характер развития, а также свои особенности воздействия на человека и окружающую его среду обитания.

  По  причинам возникновения различают  четыре типа чрезвычайных ситуаций: природные (стихийные бедствия), техногенные (производственные),  экологические и социальные! 

  Оползни   

  Большая часть поверхности земли - склоны. К склонам относятся участки  поверхности с углами наклона, превышающими 1 градус. Они занимают не меньше 3/4 площади  суши.

  Чем круче склон, тем значительнее составляющая силы тяжести, стремящаяся преодолеть силу сцепления частиц пород и  сместить их вниз. Силе тяжести помогают или мешают особенности строения склонов: прочность пород, чередование  слоев различного состава и их наклон, грунтовые воды, ослабляющие  силы сцепления между частицами  пород. Обрушение склона может быть вызвано оседанием — отделением от склона крупного блока породы. Оседание типично для крутых склонов, сложенных  плотными трещиноватыми породами (например, известняками). В зависимости от сочетания этих факторов склоновые процессы приобретают различный облик.

  На  месте обрыва оползня остается чашеобразное углубление с уступом в верхней  части - стенкой срыва. Сползший оползень покрывает нижние части.

  Оползни — это смещение масс горных пород  вниз по склону под действием силы тяжести. Они образуются в различных  породах в результате нарушения  их равновесия и ослабления их прочности  и вызываются как естественными, так и искусственными причинами. К естественным причинам относятся  увеличение крутизны склонов, подмыв их оснований морскими и речными  водами, сейсмические толчки и т.п. Искусственными, или антропогенными, т.е. вызванными деятельностью человека, причинами  оползней являются разрушение склонов  дорожными выемками, чрезмерный вынос  грунта, вырубка леса и т.п. Согласно международной статистике до 80% современных  оползней связано с деятельностью  человека. См. Продольный разрез оползня.

  На  месте обрыва оползня остается  чашеобразное углубление с уступом в верхней части – стенкой срыва. Сползший оползень покрывает нижние части склона или буграми, или ступенями. Оползень может толкать перед собой рыхлые породы, из которых у подножья склона образуется оползневый вал. Оползни могут быть на всех склонах с крутизной 20 градусов, а на глинистых грунтах - при крутизне склона 5-7 градусов. Оползни могут сходить со всех склонов в любое время года.

  Оползни можно классифицировать по типу и  состоянию материала. Некоторые  из них полностью состоят из скального  материала, другие -только из материала почвенного слоя, а третьи представляют собой смесь льда, камня и глины. Снежные оползни называются лавинами. Например, оползневая масса состоит из каменного материала; каменный материал - это гранит, песчаник; он может быть прочным или трещиноватым, свежим или выветрелым и т. д. С другой стороны, если оползневая масса образована обломками горных пород и минералов, то есть, как говорят материалом почвенного слоя, то можно назвать это оползнем почвенного слоя. Он может состоять из очень тонкой зернистой массы, то есть из глин, или более грубого материала: песка, гравия и т. д.; вся эта масса может быть сухой или водонасыщенной, однородной или слоистой. Оползни можно классифицировать и по другим признакам: по скорости движения оползневой массы, масштабам явления, активности, мощности оползневого процесса, месту образования и др.

  С точки зрения воздействия на людей  и на проведение строительных работ  скорость развития и движения оползня  является единственно важной его  особенностью. Трудно найти способы  защиты от быстрого и, как правило, неожиданного движения крупных масс горных пород, и это часто приносит вред людям  и их имуществу. Если оползень движется очень медленно в течение месяцев  или лет, то он редко вызывает несчастные случаи, и можно принять предупредительные  меры. Кроме того, скорость развития явления обычно определяет возможность  предсказать это развитие, например можно обнаружить предвестники будущего оползня в виде трещин, которые  возникают и расширяются в  течение какого-то времени. Но на особенно неустойчивых склонах эти первые трещины могут образоваться так  быстро или в таких недоступных  местах, что их не замечают, и резкое смещение большой массы пород  происходит внезапно. В случае медленно развивающихся движений земной поверхности  можно еще до крупной подвижки заметить изменение особенностей рельефа  и перекос строений и инженерных сооружений. В этом случае есть возможность, не дожидаясь разрушений эвакуировать население.

  Однако  даже тогда, когда скорость движения оползня не увеличивается, это при  больших масштабах явление может  создать трудную, а иногда и не разрешимую проблему. В настоящее  время решение большинства инженерных проблем связано только со стоимостью и политическими соображениями, а стоимость полевых исследований и работ по укреплению оползающего склона объемом в тысячи кубических метров высока. Например, в случае оползня близ бухты Портьюгиз-Бенд (графства Лос-Анджелес, Калифорния) после первоначального смещения примерно на 10 метров, происшедшего в 1956 г., продолжается непрерывное сползание участка поверхности площадью 2-3 км2 со скорость несколько метров в год. Механика этого движения была исследована более или менее подробно, и выяснилось, что меры, с помощью которых можно было бы, вероятно остановить оползень, потребуют затраты около 10 миллионов долл.; едва ли местные власти сочтут возможным истратить такие деньги на укрепление этого в основном не промышленного района. Поэтому оползень Портьюгиз-Бенд продолжает двигаться и сейчас. Скорость оползня зависит от механизма его образования и свойства материала. Например, в гористых областях землетрясения обычно сопровождаются оползнями и обвалами. При достаточно крутом рельефе и неустойчивых склонах сейсмогенные оползни могут быть главным фактором изменения земной поверхности. При землетрясении Сан-Фернандо (Калифорния 1971 г.), в расположенных поблизости горах Сан-Габриель было отмечено несколько тысяч оползней и обвалов. Обвалы были характерны и для землетрясения в Инангахуа (Новая Зеландия в 1968г).

  Другой  процесс также вызывающий иногда быстрое движение поверхностных  горных пород, - это подмыв подножия склона морскими волнами или рекой. Удобно провести классификацию оползней по скорости движения. В самом общем  виде быстрые оползни или обвалы происходят в течение секунд или  минут; оползни со средней скоростью  развиваются в течение промежутка времени, измеряемого минутами или  часами; медленные оползни формируются  и движутся в течение периода  продолжительностью от нескольких дней до нескольких лет.

  По  масштабу оползни подразделяются на крупные, средние и мелкомасштабные. Крупные оползни вызываются, как правило, естественными причинами.

  Крупные оползни вызываются, как правило, естественными причинами и образуются вдоль склонов на сотни метров. Их толщина достигает 10—20 м и  более. Оползневое тело часто сохраняет  свою монолитность.

  Средние и мелкомасштабные оползни характерны для антропогенных процессов.

  Оползни могут быть активными и неактивными, что определяется степенью захвата  коренных пород склонов и скоростью  движения, которая может составлять величину от 0,06 м/год до 3 м/с.

  На  активность оползней оказывают влияние  породы склонов, а также наличие  в них влаги. В зависимости  от количественных показателей присутствия  воды оползни делятся на сухие, слабовлажные, влажные и очень влажные.

  По  месту образования оползни подразделяют на горные, подводные, снежные и оползни, возникающие в связи со строительством искусственных земляных сооружений (котлованов, каналов, отвалов пород  и т.п.).

  По  мощности оползни могут быть малыми, средними, крупными и очень крупными и характеризуются объемом смещающихся  пород, который может составлять от нескольких сотен кубических метров до 1 млн. м3 и более.

  Оползни могут разрушать населенные пункты, уничтожать сельскохозяйственные угодья, создавать опасность при эксплуатации карьеров и добыче полезных ископаемых, повреждать коммуникации, туннели, трубопроводы, телефонные и электрические сети, водохозяйственные сооружения, главным  образом, плотины. Кроме того, они  могут перегородить долину, образовать завальное озеро и способствовать наводнениям. Таким образом, наносимый  ими народнохозяйственный ущерб  может быть значительным. 

Сели

  В гидрологии под селем понимается паводок с очень большой концентрацией  минеральных частиц, камней и обломков горных пород (до 50—60 % объема потока), возникающий в бассейнах небольших  горных рек и сухих логов и  вызванный, как правило, ливневыми  осадками или бурным таянием снегов. Сель — нечто среднее между  жидкой и твердой массой. Это явление  кратковременное (обычно оно длится 1—3 ч), характерное для малых водотоков  длиной до 25—30 км и с площадью водосбора  до 50—100 км2.

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

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

  Селевые потоки наблюдаются во всех горных районах страны. Горы Кавказа, Карпат, Крыма, Урала, Памира, Алая, Тянь-Шаня, Алтая, Саян, хребты Баргузинский, Удакан, Становой, Верхоянский, Черского, Колымский — всюду здесь время от времени грохочут селевые потоки. Селями охвачено 10 % территории Советского Союза. Всего на сегодняшний день зарегистрировано около 6000 селевых водотоков, но, по-видимому, их число превышает 10000. Более половины селевых русел приходится на Среднюю Азию и Казахстан.

  Особенно  большой вред причиняют сели городам. Угроза селей висит над 50 городами, в том числе над столицами  пяти союзных республик — Алма-Ата, Ереваном, Фрунзе, Душанбе и Тбилиси.

  Сколь разнообразны горы, столь многообразны и селевые потоки в отношении  частоты прохождения, состава и  объема твердого материала, максимального  расхода и пр. Решающим здесь обстоятельством  является не столько сама по себе высота гор, сколько крутизна склонов, или, как иногда говорят, энергия рельефа. Минимальный уклон селевого водотока — 10— 15%0, максимальный — до 800—1000%0.

  По  составу переносимого твердого материала  селевые потоки принято различать  следующим образом:

  грязевые  потоки.  Смесь  воды  с  мелкоземом  при  небольшой 
концентрации камней. Объемный вес 1,5—2,0 т/м ;

  грязекаменные потоки. Смесь воды, мелкозема, гальки, гравия, 
небольших камней; попадаются и крупные камни, но их немного, они то выпадают из потока, то вновь начинают двигаться вместе с ним. Объемный вес 2,1—2,5 т/м3;

  — водокаменные потоки. Смесь воды с преимущественно крупными 
камнями, в том числе с валунами и со скальными обломками. Объемный вес 
1,1 —1,5 т/м3.

  Селевые потоки подразделяются также по характеру  их движения в русле:

  связанные потоки. Состоят из смеси воды, глинистых  и песчаных 
частиц. Раствор имеет свойства пластичного вещества. Поток как бы 
представляет собой единое целое. В отличие от водного потока, он не 
следует изгибам русла, а разрушает и выпрямляет их или переваливает через 
препятствия;

  несвязанные потоки. Они движутся с большой  скоростью; отмечается 
постоянное соударение камней, их обкатывание и истирание. Поток в 
основном следует изгибам русла, подвергая его то там, то здесь разрушению.

  Наконец, сели классифицируются и по объему перенесенной твердой массы: