Наводнения

Глава 1. Общие сведения

Глава 2. Профессиональное
обучение спасателей МЧС

Литература

В ряду всех стихийных бедствий наводнения занимают лидирующее положение по числу повторов, охвату территорий и суммарному среднегодовому экономическому ущербу.

Наводнение - это временное затопление водой значительных участков суши. Основные причины наводнений - обильный и сосредоточенный приток воды при таянии снега и ледников, продолжительные ливни, ветровые нагоны воды в устье реки и на морское побережье, загромождение русла реки льдом или бревнами при сплаве леса (заторы), закупоривание русла реки внутренним льдом (зажоры), цунами, прорыв гидротехнических сооружений, оползни и обвалы в долинах водотоков, внезапный выход на поверхность обильных грунтовых вод. Наводнения приводят к быстрому затоплению обширных территорий; при этом травмируются и гибнут люди, сельскохозяйственные и дикие животные, разрушаются или повреждаются жилые, промышленные, подсобные здания и сооружения, объекты коммунального хозяйства, дороги, линии электропередачи и связи. Гибнет урожай сельхозпродуктов, изменяются структура почвы и рельеф местности, прерывается хозяйственная деятельность, уничтожаются или портятся запасы сырья, топлива, продуктов питания, кормов, удобрений, строительных материалов. В ряде случаев наводнения приводят к оползням, обвалам, селевым потокам.

Прогнозировать наводнения можно, проводягидрологический прогноз.Последний включает в себя исследования, направленные на научное обоснование характера и масштаба этого стихийного бедствия. Прогнозы могут быть локальными и территориальными, краткосрочными (10-12 сут), долгосрочными (до 3 нед.) и сверхдолгосрочными (более 3 мес.).
Масштабы и последствия наводнений зависят от их продолжительности, рельефа местности, времени года и погоды, характера почвенного слоя, скорости движения и высоты подъема воды, состава водного потока, степени застройки населенного пункта и плотности проживания населения, состояния гидротехнических и мелиоративных сооружений, точности прогноза и оперативности проведения ПСР в зоне затопления.

В зависимости от нанесенного материального ущерба и площади затопления наводнения бываютнизкими, высокими, выдающимися, катастрофическими.
Низкие (малые) наводнения характерны для равнинных рек. Их периодичность -один раз в 10-15 лет. При этом заливается водой не более 10% земель, расположенных в низких местах. Как правило, низкие наводнения не связаны со значительными материальными потерями и человеческими жертвами.
Высокие (большие) наводнения приводят к затоплению больших площадей в долинах рек, что связано с необходимостью частичной эвакуации населения и материальных ценностей. Высокие наводнения происходят один раз в 20-25 лет и наносят значительный материальный и моральный ущерб, затапливая примерно 15% сельскохозяйственных угодий.
Выдающиеся наводнения характеризуются охватом целых речных бассейнов, нанесением большого материального и морального ущерба, нарушением хозяйственной деятельности в городах и сельских районах, необходимостью проведения массовых эвакуационных мероприятий из зоны затопления, защиты важных народнохозяйственных объектов. Выдающиеся наводнения повторяются один раз в 50-100 лет и затапливают до 70% сельхозугодий.
Катастрофические наводнения характеризуются затоплением обширных территорий в пределах одной или нескольких речных систем, временным прекращением производственно-хозяйственной деятельности, изменением жизненного уклада населения, огромными материальными убытками и человеческими жертвами. Катастрофические наводнения повторяются один раз в 100-200 лет и затапливают более 70% сельхозугодий, города, населенные пункты, промышленные предприятия, дороги, коммуникации. Основными характеристиками наводнения являются уровень подъема, расход и объем воды, площадь затопления, продолжительность, скорость течения и подъема уровня воды, состав водного потока и некоторые другие.
Уровень подъема воды - это показатель подъема воды относительно среднего многолетнего показателя уровня воды или нуля поста.
Расход воды - количество воды, протекающее через поперечное сечение реки в секунду (м³/с).
Объем воды - показатель количества воды, измеряемый в млн. м² .
Площадь затопления - размеры территории, покрытой водой (км²).
Продолжительность наводнения - время затопления территории.
Скорость течения воды - скорость перемещения воды в единицу времени.
Скорость подъема уровня воды - величина, характеризующая прирост уровня воды за определенный промежуток времени.
Состав водного потока - перечень компонентов, находящихся в водном потоке.
Критический уровень воды - уровень по ближайшему гидрологическому посту, с превышения которого начинается затопление территории.
Карта затопления - крупномасштабная топографическая карта с указанием мест и масштабов затопления.

С древних времен наводнения воспринимаются человеком как самое страшное стихийное бедствие. Не случайно в религиях многих народов оно выступает "наказанием Господним”. Достаточно вспомнить Библейский “Всемирный потоп”. По всей вероятности, это связано с тем, что водная оболочка Земли (гидросфера) занимает 71% ее поверхности. Основная масса воды (94% объема) содержится в морях и океанах. Запас воды в реках примерно 1200 км³. Наиболее часто наводнения происходят в результате разлива рек при обильном выпадении осадков и интенсивном таянии снега. Одно из первых подобных наводнений, которое было официально зарегистрировано, произошло на р.Темза в 48 г. Вызванный ливнями разлив реки привел к гибели 10 тыс. человек.
Абсолютный рекорд по величине последствий наводнений принадлежит китайским рекам Хуанхе и Янцзы. На р. Хуанхе катастрофические наводнения зарегистрированы в 1642, 1782, 1791 гг. В 1887 г. вода в реке поднялась на 3 м и затопила тысячи населенных пунктов, нанеся огромный материальный ущерб. Погибло около 1 млн. человек, пострадало свыше 7 млн. человек. В 1933 г. река затопила 3 тыс. селений, пострадало около 4 млн. человек. В 1950 г. остались без крова миллионы людей, погибли 500 тыс. человек. На р. Янцзы за последние 2 тыс. лет произошло около 50 катастрофических наводнений. В настоящем столетии наиболее сильными являются наводнения 1931 и 1954 гг. В первом случае под водой оказались 16 из 23 китайских провинций: были затоплены тысячи населенных пунктов, погибло около 1 млн. человек, пострадало более 40 млн. человек. Во втором случае масштабы охвата затопленных территорий оказались еще значительнее. В 1996 г. р.Я нцзы затопила еще большие территории.
Самое крупное катастрофическое наводнение в Китае произошло в июне-июле 1959 г.: разлив рек на северо-востоке привел к гибели 2 млн. человек.
В 1970 г. продолжительные дожди и обильное таяние снега в предгорьях Карпат привели к подъему воды в реках Днестр, Тисса, Прут, Серет на 3-5 м. Наводнение охватило 8 областей Украины. Было разрушено более 8 тыс. жилых построек, 160 крупных производственных предприятий, залиты тысячи гектаров посевов.
В 1974 г. ливни и обильные снегопады в западных районах Белоруссии вызвали продолжительное наводнение. Только в Брестской области в воде оказались 500 населенных пунктов.
В 1989 г. в Хабаровском и Приморском краях прошли сильные ливневые дожди. Уровень воды в реках поднялся на 8 м. Было затоплено более 140 населенных пунктов, погибли и пропали без вести 11 человек.
В 1995 г. весеннее половодье р. Дон затопило 642 км² территории Ростовской области. Пострадали 39 населенных пунктов, погибло свыше 4 тыс. животных. Были затоплены 38 тыс.га сельскохозяйственных угодий.

Часто бывает, что вторичные поражающие факторы наводнения вызывают еще большие бедствия, чем оно само. Ужасная трагедия постигла египетскую провинцию Асьют в 1994 г. Вызванное ливнем наводнение привело к короткому замыканию на складе нефтепродуктов. После мощного взрыва пылающее горючее залило близлежащий поселок, при этом погибло более 500 человек. В 1994 г. в Индии многодневные ливни вызвали наводнение, а затем оползни, в которых погибло более 75 человек. В том же году в Италии наводнением в долине р. По было снесено в море более 20 тыс. т вредных веществ. Одной из причин возникновения наводнений может стать ветровой нагон воды в устья и дельты рек. Совместные “усилия” волн, ветра, осадков приводят к затоплению прибрежных территорий, разрушению находящихся там сооружений, гибели посевов. После спада воды происходит проседание зданий. земли, засоление почвы. Такие наводнения называютсянагонными.Наводнение подобного типа было зарегистрировано 12-13 ноября 1970 г. в районе островов и прибрежной полосы Бенгальского залива (Бангладеш). Мощная нагонная волна высотой 10м, вызванная ураганом, в течение нескольких десятков минут накрыла густонаселенные острова и значительную часть материкового побережья общей площадью в 20 тыс. км². По официальным данным, погибло около 500 тыс. человек, были разрушены 400 тыс. домов, под водой оказалось более 300 тыс. голов скота. Наводнение вызвало вспышку холеры и брюшного тифа. В целом пострадало более 10 млн. человек.
В России нагонные наводнения типичны для г. Санкт-Петербурга, населенных пунктов низовий рек Волги, Урала, Кубани. Так, 23 сентября 1924 г. повернувшая вспять р.Нева затопила г.Ленинград. Под водой оказались Васильевский остров, Петроградская сторона и некоторые другие районы города, которому был нанесен огромный материальный ущерб. Причиной нагонного наводнения послужили ветры и циклоны, возникшие над Балтийским морем. Одиннадцатого мая 1990 г. сильный ветер в Каспийском море поднял высокую волну и погнал ее в устье р. Урал. Вода затопила Гурьевскую область.
Для прибрежных морских районов, где береговые территории защищаются плотинами и дамбами, причиной наводнений служит шторм. В 1170 г. штормовое море оторвало от суши и размыло огромную территорию. На этом месте образовалась цепь Фризских островов вдоль берегов Германии и Нидерландов. В 1280 г. во время шторма море прорвало плотины, вклинилось в глубь территории Нидерландов и образовало большой морской залив Зей-дер-Зее. Тогда погибли 50 тыс. человек. В 1953 г. в тех же Нидерландах ураган вызвал огромные морские волны, которые прорвали защитные дамбы и проникли во внутренние районы страны. Высота воды в местах затопления достигала 5-9 м. Погибло более 2 тыс. человек, а всего от наводнения пострадало более 1 млн. человек.
Иногда причиной наводнений являются повреждения плотин, дамб и других гидротехнических сооружений. При этом масса воды из водохранилища устремляется вниз по руслу реки, что приводит к резкому изменению ширины, глубины, скорости течения водного потока, который за короткое время заливает прибрежные территории. Именно разрушение плотины Глено (Италия) высотой 75 м привело в 1923 г. к порыву 5 млн. м³ воды. Не обошлось и без человеческих жертв. В 1963 г. опять же в Италии внезапный перелив воды через плотину высотой 265 м привел к гибели 3 тыс. человек. Аналогичная ситуация наблюдалась в 1979 г. в Индии. Тогда жертвами наводнения стали тысячи человек.

В целях предотвращения или уменьшения отрицательных последствий наводнений выполняются организационные и инженерно-технические мероприятия, такие, как укрепление гидротехнических сооружений, устройство дополнительных дамб, валов для задержания водных потоков, накопление аварийных материалов для заделывания промоин, наращивания высоты плотин и дамб, подготовка аварийных плавсредств. Выделяются транспортные средства для возможной эвакуации населения и материальных ценностей. Выполняется постоянный гидрологический прогноз, отслеживается уровень воды в водохранилищах, организуется подготовка населения и специальных формирований для работы в условиях наводнений.

Цунами

Глава 1. Общие сведения

Глава 2. Профессиональное
обучение спасателей МЧС

Литература

высота, длина, фазовая скорость волны
интенсивность цунами (по баллам)
поражающие факторы
причины возникновения

К наиболее опасным морским геологическим явлениям природного происхождения относятся цунами, что в переводе с японского языка означает “высокая волна в заливе”. Цунами представляет собой разновидность морских волн, возникающих при подводных и прибрежных землетрясениях.

	Необычно высокие волны прибоя неожиданно появляются на побережье при опускании, поднятии или изменении дна океана. Такие нарушения поверхности дна происходят одновременно на большой территории в результате тектонических движений почвы, извержений подводных вулканов, обвалов
больших участков суши в океан, подводных сдвигов и оползней. Цунами характеризуются следующими показателями.

Высота морской волны - расстояние по вертикали между гребнем и подошвой волны. Непосредственно над очагом возникновения цунами высота волны составляет от 0,1 до 5м. Ни с корабля, ни с самолета эта волна, обычно, не видна. Люди, находящиеся на корабле, даже не подозревают о том, что под ними прошла волна цунами. Попадая на мелководье, она уменьшает скорость движения, и ее энергия идет на увеличение высоты. Волна растет все выше и выше, как бы “спотыкаясь” на мелководье. При этом ее основание задерживается, и создается нечто вроде водяной стены высотой от 10 до 50 ми более. Конечная высота волны зависит от рельефа дна океана, контура и рельефа берега. На плоских, широких побережьях высота цунами обычно не более 5-6 м. Волны большой высоты образуются на отдельных, сравнительно небольших участках побережья с узкими бухтами и долинами. В Японии, как в одной из самых страдающих от цунами стран, волны с высотой 7-8 м встречаются примерно 1 раз в 15 лет, а с высотой 30 м и более отмечались 4 раза за последние 1500 лет. Самой крупной была волна, которая обрушилась на берег полуострова Камчатка у мыса Лопатка в 1737г. Она достигла высоты чуть ли не 70м. В 1968 г. на Гавайских островах (США) волна перекатывалась через верхушки прибрежных пальм.
Длина морской волны - расстояние по горизонтали между двумя вершинами или подошвами смежных волн. Длина волны может составлять от 150 до 300 м. Она сокращается по мере уменьшения глубины океана, так как скорость перемещения цунами становится меньше при подходе к берегу.
Фазовая скорость волны - линейная скорость перемещения какой-либо фазы (элемента) волны, например, гребня. Она колеблется в пределах от 50 до 1000 км/ч. Чем больше глубина океана, тем с большей скоростью перемещается волна. Пересекая Тихий океан, где средняя глубина около 4 км. цунами движется со скоростью 650-800 км/ч, при прохождении глубоководных желобов скорость увеличивается до 1000 км/ч, а при подходе к берегам быстро падает и составляет на глубине 100 м около 100 км/ч. В 1946 г. цунами от пролива Унимак, разрушив маяк Скоти-Кеп (США) и г. Хило (Гавайские острова), докатилась до г. Вальпараисо (Чили) за 18 ч, пройдя расстояние в 13 тыс. км со средней скоростью порядка 700 км/ч. С такой же скоростью цунами, возникшее при землетрясении в Чили в 1960 г.. пересекло Тихий океан и достигло берегов Японии, Австралии, Курильских островов. Колоссальная энергия цунами гонит его на огромные расстояния. Например, цунами. вызванное извержением вулкана Кракатау в 1883 г. (Индонезия), было отмечено на расстоянии 18 тыс. км от места его возникновения.

Интенсивность цунами - характеристика энергетического воздействия цунами на берег, оцениваемая по условной шестибалльной шкале:
- 1 балл - очень слабое цунами. Волна отмечается (регистрируется) только мореографами.
- 2 балла - слабое цунами. Может затопить плоское побережье. Его замечают лишь специалисты.
-3 балла - среднее цунами. Отмечается всеми. Плоское побережье затоплено, легкие суда могут быть выброшены на берег. Портовые сооружения подвергаются слабым разрушениям.
- 4 балла - сильное цунами. Побережье затоплено. Прибрежные постройки повреждены. Крупные парусные и небольшие моторные суда выброшены на сушу, а затем снова смыты в море. Берега засорены песком, илом. обломками камней, деревьев, мусора. Возможны человеческие жертвы.
- 5 баллов - очень сильное цунами. Приморские территории затоплены. Волноломы и молы сильно повреждены. Крупные суда выброшены на берег. Ущерб велик и во внутренних частях побережья. Здания и сооружения имеют разрушения разной степени сложности в зависимости от удаленности от берега. Все кругом усеяно обломками. В устьях рек высокие штормовые нагоны. Сильный шум воды. Имеются человеческие жертвы.
- 6 баллов - катастрофическое цунами. Полное опустошение побережья и приморских территорий. Суша затоплена на значительное расстояние вглубь от берега моря.
Интенсивность цунами зависит от длины, высоты и фазовой скорости движения волны набега. Энергия цунами обычно составляет от 1 до 10% от энергии вызвавшего его землетрясения.

К поражающим факторам цунами относятсяударная волна, размытие, затопление. Колоссальная кинетическая энергия волны позволяет цунами рушить практически все, что встречается на пути. Катастрофическое цунами. почти не снижая скорости, способно пройти через населенный пункт средних размеров, превратить его в руины и уничтожить все живое. После прохождения цунами побережье меняет свой облик, корабли выносятся на берег на расстояние сотен, а порой и тысяч метров от кромки моря. В порту Корраль (Чили) в 1960 г. волна цунами перебросила судно водоизмещением 1 1 тыс. т из гавани через город в открытое море. Наряду с материальными потерями цунами приводит к гибели людей. В период 1947-1983 гг. количество жертв составило 13,6 тыс. человек. Наиболее сильное из известных цунами, впоследствии названное Санрику, произошло от подводного землетрясения в 240 км от берегов Японии 15 июня 1896 г. Тогда огромная волна высотой 30 м обрушилась на о. Хонсю. Погибли 27122 человека. Были смыты в море 19617 домов. Первое в России "моретрясение" было зарегистрировано на Камчатке в 1737 г. О нем уже упоминалось выше. По словам очевидца, "последовали волны ужасного и несравненного трясения, потом взвилась вода на берег в вышине сажен 30. которая, нимало не стояв, сбежала в море. От сего наводнения тамошние жители совсем разорились, а многие бедственно скончали свой живот”.
В 1979 г. цунами с высотой волны 5 м обрушилось на тихоокеанское побережье Колумбии. Погибли 125 человек.
В 1994 г. на Филиппинах цунами высотой 15 м разрушило до основания 500 домов и 18 мостов. Погибло более 60 человек.

По многочисленным наблюдениям, в 95% случаев цунами возникают вследствие сильных подземных землетрясений. Сам факт регистрации подобного землетрясения уже несет информацию о возможном цунами. Более детальная обработка сейсмических данных о землетрясении позволяет определить координаты его эпицентра и магнитуду, а также возможность возникновения цунами с опасной высотой волны.
Скорости распространения сейсмических волн в твердом теле Земли и цунами на акватории океана отличаются на несколько порядков. Поэтому между началом регистрации землетрясения береговой сейсмической станцией и приходом волны к берегу всегда есть пауза, длительность которой зависит от расстояния между эпицентром землетрясения и конкретным участком побережья. Для российского побережья Тихого океана эта пауза лежит в пределах от нескольких минут до суток. Ее наличие позволяет службе оповещения заблаговременно передать предупреждение в населенные пункты о надвигающейся опасности и осуществить мероприятия по предотвращению возможного ущерба от цунами на берегу и в море.