Чрезвычайные ситуации. Вероятность их возникновения. Экологические последствия

     В настоящее время существует ряд  эффективных медицинских, химических и технических средств обнаружения, защиты и ликвидации последствий заражения окружающей среды ХВ, ОВ и БП. Однако внезапность применения этих видов оружия существенно осложняет любые меры борьбы с ними. 

§2. ВОЗДЕЙСТВИЕ ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ ПРИРОДНЫХ ЯВЛЕНИЙ НА ПРОЦЕССЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

     В предыдущем параграфе упоминались  ЧС, связанные с природными явлениями. Такие ЧС принято называть стихийными бедствиями, которые по характеру своего воздействия на промышленные и бытовые объекты, людей, животный и растительный мир во многом аналогичны воздействию ряда поражающих факторов антропогенного характера.

     Как и между всеми природными процессами, между стихийными бедствиями существует взаимная связь. Одна катастрофа оказывает влияние на другую, бывает, первая катастрофа служит спусковым механизмом последующих. Генетическую зависимость природных катастроф можно представить схемой (рис. 2).

     Рассмотрим  наиболее важные стихийные бедствия.

     Рис. 2. Взаимосвязь ЧС природного происхождения. Стрелками изображено направление природных процессов. Чем стрелка жирнее, тем эта зависимость очевиднее 

     Землетрясение — процесс высвобождения накапливающейся энергии в литосфере, проявляющийся в виде подземного удара. В центре очага удара условно выделяется точка, именуемая гипоцентром, а проекция этой точки на поверхность земли называется эпицентром. В период землетрясения от гипоцентра во все стороны распространяются упругие сейсмические волны, продольные и поперечные, а по поверхности земли во все стороны от эпицентра расходятся поверхностные сейсмические волны.

     Сейсмические  волны регистрируют с помощью  приборов, именуемых сейсмографами. В наше время они представляют собой весьма сложные электронные устройства, позволяющие улавливать самые слабые колебания земной поверхности.

     Существует  необходимость простого и объективного определения величины землетрясений, причем с помощью такой меры, которую можно было бы легко вычислить и свободно сравнивать. Такого рода шкала была предложена японским ученым Вадати в 1931 г. В 1935 г. ее усовершенствовал известный американский сейсмолог Ч. Рихтер. Такой объективной мерой величины землетрясений является магнитуда, обозначаемая М. Понятие балла характеризует интенсивность сотрясения в точке наблюдения. В нашей стране с 1964 г. используют 12-бальную шкалу МSК-64. Следует отметить, что несейсмологи зачастую характеризуют в баллах саму силу землетрясения в очаге. Это неверно, поскольку в шкале Рихтера используется безразмерная величина магнитуды М землетрясения, пропорциональная логарифму выделенной в очаге энергии. Путаница возникла в связи с двумя обстоятельствами:

     1)  магнитуды известных до сих  пор землетрясений не превышают 9 единиц (в каталогах есть только М_макс, равная 8,9), то есть магнитуда численно близка к значениям баллов сотрясений;

     2) мы привыкли к тому, что любой  параметр имеет размерность (метры,  килограммы, градусы), а логарифмы  любых параметров всегда безразмерны;  поэтому если в печати появляются  сообщения типа «землетрясение имело 7 баллов по шкале Рихтера», то в действительности  это означает,  что магнитуда землетрясения М = 7. А ощущаться в разных пунктах оно может силой 10 баллов, 8 баллов, 5 баллов — это зависит от расстояния до очага. Таким образом, если балльность зависит от расстояния до очага, то магнитуда не зависит.

     Причины землетрясений определяются динамичными  характеристиками Земли и теми медленными движениями, которые происходят в ее коре — литосфере, толщина которой колеблется от 10 до 70 км. Под литосферой действуют силы, принуждающие плиты перемещаться со скоростью, как правило, нескольких сантиметров в год. Причина этих глубинных сил не вполне ясна. Они могут быть вызваны, например, медленными течениями горячего пластичного вещества в недрах. Течения возникают в результате тепловой конвекции в сочетании с динамическими эффектами вращения Земли. В некоторых областях новое вещество поднимается наверх из земных недр, оттесняя плиты в стороны (это происходит, например, в Срединно-Атлантическом хребте); в других местах плиты проскальзывают одна вдоль другой (как вдоль разлома Сан-Андреас в Калифорнии); есть области, называемые зонами субдукции (подвига), где одна плита при встрече заталкивается под другую (например, в океане у западных берегов Южной и Центральной Америки, у побережья Аляски и Японии). Несогласованность в движении плит при любом его направлении заставляет каменную толщу растрескиваться, создавая таким образом землетрясения.

     Неудивительно, что большинство землетрясений (почти 95 %) происходит по краям плит. Землетрясения, вызванные движением плит, называются тектоническими. Хотя обычно они происходят на границах плит, все же небольшая доля их возникает внутри плит. Некоторые другие землетрясения, как, например, на Гавайских островах, имеют вулканическое происхождение, и совсем редко они бывают вызваны деятельностью человека (заполнением водохранилищ, закачкой воды в скважины, горными работами большими взрывами).

     Зона  землетрясений, окружающая Тихий океан, называется Тихоокеанским поясом: здесь происходит около 90 % всех землетрясений земного шара. Другой район высокой сейсмичности, включающий 5—6 % всех землетрясений, — это Альпийский пояс, протягивающийся от Средиземноморья на восток через Турцию, Иран и Северную Индию. Остальные 4—5 % землетрясений происходят вдоль срединно-океанических хребтов или внутри плит.

     В табл. 1 приведена шкала Рихтера, характеризующая каждое из возможных землетрясений. Закономерностями землетрясений является то, что при увеличении балльности землетрясения нарушается целостность грунта, разрушаются здания, выходят из строя коммуникационные и энергетические сети, возможны человеческие жертвы. В горах наблюдаются обвалы и лавины. Если землетрясение происходит под водой, то возникают волны цунами, вызывающие страшные разрушения на суше.

     Для проведения спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ во всех странах привлекают специальные отряды и технику. При этом в очаге землетрясения прежде всего извлекают из-под завалов людей, которым оказывают первую медицинскую помощь; спецподразделения устраивают в завалах проезды, локализуют и устраняют аварии на инженерных сетях, которые угрожают жизни людей, организуют энерго-, водоснабжение и связь.

     Кроме мер, принимаемых государственными службами, жителям сейсмоопасных районов важно знать следующее.

• До землетрясения. Необходимо иметь дома исправный батарейный радиоприемник, карманный электрический фонарик и аптечку. Уметь оказывать первую помощь. Следует знать расположение основных выключателей электричества и газовых кранов. Не ставить на полки и не держать в шкафах тяжелых предметов. Закрепить у стен тяжелую мебель. Разработать план контактов со всеми членами семьи и родственниками на случай землетрясения.

• Во время землетрясения. Прежде всего следует сохранять спокойствие. Если человек находится вне помещения, то ему следует оставаться на улице; если внутри здания — рекомендуется оставаться там. Больше всего рискуют оказаться ранеными те, кто в панике выбегает из домов или бежит в укрытие. Находясь в помещении, следует стоять у опорных стен или в дверном проеме. На улице надо держаться подальше от электрических проводов и по возможности не задерживаться на узких улицах. Никогда во время землетрясения не следует входить в лифт и на лестницы.

• После землетрясения. Нужно оказать первую помощь себе и тем, кому она требуется. Необходимо проверить газ, электричество и водопровод на наличие повреждений, в этом случае их следует отключить. Следует остерегаться поврежденных зданий: дымоходы и кирпичная кладка в них могут обрушиться. Нельзя выходить к морю, может иметь место цунами. И главное, во всех случаях необходимо сохранять спокойствие! Больше всего пострадавших бывает в случае излишней паники.

     Менее катастрофическими, по крайней мере поддающимися в большей степени прогнозированию, чем землетрясения, являются такие стихийные бедствия, как оползни, наводнения, селевые потоки, бури и ураганы, пожары.

     В частности, оползни могут быть вызваны действием разных факторов. Земная поверхность состоит главным образом из склонов. Некоторые из них устойчивы, другие в силу различных условий становятся неустойчивыми. Это происходит тогда, когда изменяется угол наклона откоса склона или если склон оказывается отягощен рыхлым материалом. Тем самым сила тяжести оказывается больше силы связности грунта. Склон становится неустойчивым и при сотрясениях, поэтому каждое землетрясение в условиях горного рельефа сопровождается смещениями по склону.

     Оползание происходит в рыхлых слабосцементированных  породах вследствие того, что крутой и высокий склон по мере подрезания его рекой, водохранилищем, морем теряет свою устойчивость и значительные горные массы крупными блоками начинают смещаться вниз по склону. Оползневое движение всегда связано с наличием грунтовых вод. Их обилие — необходимое условие оползания. Однако не грунтовые воды служат причиной оползня. Для возникновения оползней наиболее благоприятны такие геологические условия, когда в основании оползневого склона залегают водоупорные пласты, а выше лежат водоносные породы. Но даже если склон и сложен только водоносными породами, а водоупорного пласта нет, все равно будет происходить разгрузка подземных вод, уровень которых будет плавно снижаться от междуречий в сторону долины или берега моря (озера). При достаточной крутизне и высоте склонов оползни неизбежно возникнут.  

     Чтобы избежать сползания, нельзя допускать:

• перегрузки верхней части оползня;

• подрезания основания (рекой, водохранилищем, инженерными мероприятиями);

• дополнительного  увлажнения всего косогора.

     Известно, что вода является главной причиной оползания, поэтому первым этапом охранительных работ должно явиться собирание и отведение поверхностных вод. На оползнеопасном участке рекомендуется вычерпать воду из колодцев. Затем следует осушение с помощью подземного дренажа. Большое значение имеет и искусственное преобразование рельефа. В зоне отрыва уменьшают нагрузку на склон, ослабляя тем самым действие силы тяжести и повышая силы сцепления горных пород.

     В отличие от оползней возникновение  наводнения хотя и предсказуемо, но по срокам внезапность его возникновения  практически не прогнозируется. Под наводнением понимается временное затопление части суши, вызываемое обильными осадками, совместным действием паводковых вод и ледяных заторов, подводными землетрясениями.

     Страны, подверженные наводнениям, как правило, имеют необходимые условия для проведения спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ.

     В результате продолжительных ливней, бурного таяния ледников и снега и обрушения в русла горных рек большого количества рыхлообломочного материала могут возникать селевые потоки (или сели). При большой массе и скорости передвижения (до 20 км/ч) сели разрушают все на своем пути. Особенно опасны сели, движущиеся не по руслу, а выходящие на смежные структурные пути, где располагаются различные постройки и могут находиться люди.

Основные  способы борьбы с  селями:

• закрепление  и развитие почвенного растительного покрова склонах (в местах возможных селей);

• уменьшение поступления поверхностных вод;

• спуск  талой воды;

• правильное размещение на склонах гор гидротехнических сооружений;

• создание специальных улавливающих котлованов.

     При прохождении глубинных  циклонов, представляющих собой движение воздуха (ветра), со скоростью более 30м/с возникают бури (на воде) и ураганы (на суше).

     Энергии такого ветра достаточно для разрушения некоторых домов, линий связи  и электропередачи, различной техники. В результате короткого замыкания  электросетей возникают пожары, прекращается работа объектов. Люди могут оказаться под обломками разрушенных зданий. Время появления бурь и ураганов может прогнозироваться метеослужбами, при этом должны оповещаться соответствующие службы и население.

     В отличие от всех упомянутых выше пожары являются универсальными стихийными бедствиями, возникающими как «самостоятельно», так и в виде «сопровождения» практически всех стихийных бедствий. Под пожаром понимается стихийное распространение горения, проявляющееся в уничтожающем действии огня, вышедшего из-под контроля человека.