Ч С геологического характера. К стихийным бедствиям, связанным с геологическими природными явлениями

К стихийным бедствиям, связанным с геологическими природными явлениями, относятся:

· землетрясения,

· извержения вулканов,

· оползни,

· сели,

· снежные лавины,

· обвалы,

· осадки земной поверхности в результате карстовых явлений.

Землетрясения — это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной или верхней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний.

Природа землетрясений до конца не раскрыта.

Землетрясения происходят в виде толчков, которые включают:

форшоки, главный толчок и афтершоки.

Число толчков иi промежутки времени между ними могут быть самыми различными. Главный толчок характеризуется наибольшей силой. Продолжительность главного толчка обычно несколько секунд, но субъективно людьми воспринимается как очень длительный.

По данным психиатров и психологов, изучавших землетрясения, афтершоки иногда производят более тяжелое психическое воздействие, чем главный толчок. У людей под воздействием афтершоков возникало ощущение неотвратимости беды, и они, скованные страхом, бездействовали, вместо того чтобы искать безопасное место и защищаться.

Очаг землетрясения — это некоторый объем в толще Земли, в пределах которого происходит высвобождение энергии.

Центр очага — условная точка, именуемая гипоцентром или фокусом.

Эпицентр -. проекция гипоцентра на поверхность Земли

Вокруг эпицентра происходят наибольшие разрушения — это так называемая плейстосейстовая область.

Ежегодно регистрируют на земном шаре сотни тысяч землетрясений.

В среднем каждые 30 с регистрируют одно землетрясение.

Однако большинство из них слабые, и мы их не замечаем. Силу землетрясения оценивают по интенсивности разрушений на поверхности Земли.

В 1935 г. профессор Калифорнийского технологического института Ч. Рихтер предложил оценивать энергию землетрясения магнитудой (от лат. magnitude — величина). Сейсмологи используют несколько магнитудных шкал. В Японии шкала состоит из семи магнитуд. Именно на основе японской шкалы Ч. Рихтер предложил усовершенствованную 9-магнитудную шкалу.

Шкала Рихтера — сейсмическая шкала магнитуд, основанная на оценке энергии сейсмических волн, возникающих при землетрясениях. Магнитуда самых сильных землетрясений по шкале Рихтера не превышает 9 (табл. 21).

Магнитуда землетрясений — условная величина, характеризующая общую энергию упругих колебаний, вызванных землетрясением.

Магнитуда пропорциональна логарифму энергии землетрясений и позволяет сравнивать источники колебаний по их энергии.

Баллы	Последствия землетрясений
	Слабое землетрясение, которое может быть зарегистрировано с помощью приборов
	Не ощущается людьми
	Ощущается на верхних этажах зданий и сооружений
2,5—3,0	Ощущается во всем здании; подвешенные предметы качаются. Ежегодно регистрируют приблизительно 100 000 таких землетрясений
3,5	Раскрываются и закрываются двери, окна, позванивают стекла
4—4,5	Ощущается вне помещений, появляется рябь на поверхности луж и водоемов. Вблизи эпицентра могут наблюдаться небольшие повреждения
	Соответствует энергии одной атомной бомбы. Ощущается всеми: потеря равновесия идущими людьми, разбиваются стекла, растрескивается штукатурка, звонят колокола
	В ограниченной области может вызвать значительный ущерб. Ежегодно таких землетрясений происходит примерно 100. Человеку трудно устоять на ногах, начинают разрушаться сейсмически не стойкие здания
6,5	Появление трещин на земле, падают карнизы и памятники с постаментов
	Сильные землетрясения: всеобщая паника, серьезные разрушения строений, разрыв трубопроводов под землей, значительные трещины на земле
7,5	Разрушения большей части строений, оползни
	Железнодорожные, трамвайные колеи сильно отклоняются, подземные трубопроводы полностью выходят из строя
8,6	Энергия в 1 000 000 раз превышает энергию одной атомной бомбы
	Почти полное разрушение зданий, движение больших масс, скальных пород, различные предметы летают в воздухе

· В настоящее время известны два главных сейсмических пояса: Среднеземноморско - Азиатский, охватывающий Португалию, Италию, Грецию Турцию, Иран, Северную Индию и далее до Малайского архипелага;

· Тихоокеанский, включающий Сахалин, Курильскую гряду.

На территории России примерно 28% районов сейсмоопасны.

Районы возможных 9-балльных землетрясений находятся в Прибайкалье, на Камчатке и Курильских островах, 8-балльных — в Южной Сибири и на Северном Кавказе.

Наиболее сильные землетрясения последнего времени:

* 6 октября 1948 г. Туркмения (7,3 балла), г. Ашхабад был полностью разрушен, погибли 110 тыс. человек;

* 7 декабря 1988 г. Армения (7,7 балла), практически полностью разрушены 3 города: Спитак, Ленинакан, Кировакан, погибли около 30 тыс. человек, из-под развалин спасли около 15 тыс. человек;

* 17 января 1995 г. район порта Кобе на западе Японии, погибли 5 тыс. человек;

* 27 мая 1995 г. север Сахалина (9,2 балла), практически полностью разрушен г. Нефтегорск, погибло 1841 человек, из-под завалов извлекли 2247 человек;

* 8—9 января 1996 г. зафиксировано 7 толчков (6,1 балла) на севере острова Сахалин и острове Уруп на Курилах, 14 многоквартирных домов, в которых проживали 800 семей, в г. Охе стали полностью непригодными для жилья.

Землетрясения случаются на земной поверхности неравномерно.

Анализ сейсмических, географических данных позволяет наметить те области, где следует ожидать землетрясения в будущем и оценить их интенсивность. В этом состоит сущность сейсмического районирования.

Карта сейсмического районирования — это официальный документ, которым должны руководствоваться проектирующие и планирующие хозяйственную деятельность организации.

Еще не решена проблема прогноза, т. е. определения времени будущего землетрясения.

Основной путь к решению этой проблемы — регистрация "предвестников" землетрясения — слабых предварительных толчков (форшоков), деформации земной поверхности, изменений параметров геофизических полей.

Знание временных координат потенциального землетрясения во многом определяет эффективность мероприятий по защите во время землетрясений.

В районах, подверженных землетрясениям, осуществляется сейсмостойкое или антисейсмическое строительство.

Это значит, что при проектировании и строительстве учитываются возможные воздействия на здания и сооружения сейсмических сил.

Требования к объектам, строящимся в сейсмических районах, установлены в строительных нормах и правилах (СНиП П-А.12-69) и других документах.

По принятой в РФ 12 балльной шкале опасными для зданий и сооружений считают землетрясения с интенсивностью в 7 баллов и более.

Строительство в районах с сейсмичностью, превышающей 9 баллов, неэкономично. Поэтому в правилах и нормах указания ограничены районами 7—9-балльной сейсмичности.

Обеспечение полной сохранности зданий во время землетрясений обычно требует больших затрат на антисейсмические мероприятия, а в некоторых случаях практически неосуществимо. Учитывая, что сильные землетрясения происходят редко, нормы допускают возможность повреждения элементов, не представляющих угрозы для жизни людей.

Наиболее благоприятными в сейсмическом отношении считаются скальные грунты. Сейсмостойкость сооружений зависит от качества строительных материалов и работ. Методы расчетной оценки сейсмостойкости сооружений имеют приближенный характер. Поэтому нормы вводят ряд обязательных конструктивных ограничений и требований, например, ограничение размеров строящихся зданий в плане и по высоте.

Для уточнения данных сейсмического районирования проводят сейсмическое микрорайонирование, с помощью которого интенсивность землетрясений в баллах, указанных на картах, может быть скорректирована на ± (1—2) балла в зависимости от местных тектонических, геоморфологических и грунтовых условий.

Проблема защиты от землетрясений стоит очень остро.

Различают две группы антисейсмических мероприятий:

· предупредительные, профилактические мероприятия, осуществляемые до возможного землетрясения (изучение природы землетрясений, раскрытие его механизма, идентификация предвестников, разработка методов прогноза);

· мероприятия, осуществляемые непосредственно перед, во время и после землетрясения.

Исследования природы землетрясений помогают разработать методы предотвращения и прогноза этого опасного явления. Очень важно выбирать места для расположения населенных пунктов и предприятий с учетом сейсмостойкости района.

Удаленность от очагов — лучшее средство при решении вопросов безопасности при землетрясениях.

Если строительство все-таки приходится вести в сейсмоопасных районах, то необходимо учитывать требования соответствующих правил и норм (СНиПов), сводящиеся в основном к усилению конструкции зданий и сооружений.

Эффективность действий в условиях землетрясений зависит от уровня организации аварийно-спасательных работ и обученности населения, эффективности системы оповещения.

Вулканическая деятельность возникает в результате постоянных активных процессов, происходящих в глубинах Земли.

Вулканические извержения угрожают тем жителям Земли, которым грозят и землетрясения. Около 200 млн. человек проживают в опасной близости к действующим вулканам.

Вулканизмом называется совокупность явлений, связанных с перемещением магмы в земной коре и на ее поверхности,

Магма (от греч. magma — густая мазь) — это расплавленная масса преимущественно силикатного состава, образующаяся в глубинных зонах Земли. Достигая земной поверхности, магма извергается в виде лавы.

Лава отличается от магмы отсутствием газов, улетучивающихся при извержении.

Вулканы (по имени бога огня Вулкана) представляют геологические образования, возникающие над каналами и трещинами в земной коре, по которым извергается на земную поверхность магма.

Обычно вулканы — это отдельные горы, сложенные из продуктов извержений.

Магматические очаги находятся в мантии на глубине 50—70 км или в глубине земной коры.

Вулканы подразделяются:

· действующие,

· уснувшие;

· потухшие.

К уснувшим относятся вулканы, об извержениях которых нет сведений, но они сохранили свою форму и под ними происходят локальные землетрясения.

Потухшие — это вулканы без какой-либо вулканической активности.

Извержения вулканов бывают длительными и кратковременными.

Продукты извержения (газообразные, жидкие, твердые) выбрасываются на высоту 1—5 км и переносятся на большие расстояния. Концентрация вулканического пепла бывает настолько большой, что возникает темнота, подобная ночной. Объем излившейся лавы достигает десятков кубических километров. Извержение вулкана Везувия полностью уничтожило Помпею. Толщина слоя вулканического пепла, покрывшего этот город, достигла 8 м.

Существует три главных типа извержений:

· эффузивный (гавайский),

· смешанный (стромболианскии),

· экструзивный (купольный).

Замечена взаимозависимость вулканической деятельностью и землетрясений.

Сейсмические толчки, как правило, обозначают начало извержения. При этом опасность представляют лавовые фонтаны, потоки горячей лавы, раскаленные газы. Взрывы вулканов могут инициировать оползни, обвалы, лавины, а на морях и в океанах — цунами.

Профилактические мероприятия:

· изменении характера землепользования,

· строительстве дамб, отводящих потоки лавы,

· в бомбардировке лавого потока для перемешивания лавы с землей и превращения ее в менее жидкую массу и др.

Оползень — скользящее смещение вниз по уклону под действием сил тяжести масс грунта, формирующих склоны холмов, гор, речные, озерные и морские террасы.

Оползни возникают при нарушении устойчивости склона.

Сила связанности грунтов или горных пород оказывается в какой-то момент меньше силы тяжести, и вся масса приходит в движение. Оползни не являются катастрофическими процессами, при которых гибнут люди, но ущерб, наносимый ими народному хозяйству, значителен: разрушаются жилища, повреждаются коммуникационные тоннели, трубопроводы, телефонные и электрические сети.

Оползни могут быть вызваны различными факторами:

· обводненность грунта;

· изменение вида насаждений;

· уничтожение растительного покрова;

· выветривание;

· сотрясения.

При сильных землетрясениях всегда возникают оползни.

По скорости смещения склоновые процессы делятся на медленные, средние и быстрые.

Только быстрые оползни могут стать причиной настоящих катастроф с сотнями жертв.

По механизму оползневого процесса выделяют:

сдвиг,

выдавливание,

гидравлический вынос.

По глубине залегания поверхностного скольжения различают оползни:

· поверхностные — до 1 м,

· мелкие — до 5 м,

· глубокие — до 20 м,

· очень глубокие — свыше 20 м.

По мощности, вовлекаемой в процесс массы горных пород:

· малые — до 10 тыс. м3,

· крупные — от 101 до 1000 тыс. м3

· очень крупные — свыше 1000 тыс. м3

Самый крупный оползень произошел в 1911 г. на Памире. Сильное землетрясение вызвало гигантский оползень в 2,5 км рыхлого материала.

Самый трагический оползень был в 1920 г. в провинции Кансу в Китае. На Лессовом плато произошло сильное землетрясение и склоны стали неустойчивыми. Тысячи кубических метров леса завалили долины, засыпали города и селения, что привело к гибели 200 тыс. человек.

Сели — кратковременные бурные паводки на горных реках, имеющие характер грязекаменных потоков.

Причинами селей могут быть:

· землетрясения,

· обильные снегопады,

· ливни,

· интенсивное таяние снега.

Основная опасность — огромная кинетическая энергия грязеводных потоков, скорость движения которых может достигать 15 км/ч.

По мощности селевые потоки делят на группы:

· мощные (вынос более 100 тыс. м3 селевой массы),

· средней мощности (от 10 до 100 тыс. м3),

· слабой мощности (менее 10 тыс. м3).

Селевые потоки происходят внезапно, быстро нарастают и продолжаются обычно от 1 до 3 ч, иногда 6—8 ч.

Сели прогнозируют по результатам наблюдений за прошлые годы и метеорологическим прогнозам.

К профилактическим противоселевым мероприятиям можно отнести:

· гидротехнические сооружения (селезадерживающие, селенаправляющие и др.), спуск талой воды,

· закрепление растительного слоя на горных склонах,

· лесопосадочные работы,

· регулирование рубки леса и др.

В селеопасных районах создают автоматические системы оповещения о селевой угрозе и разрабатывают соответствующие планы мероприятий.

Лавина — это снежный обвал, масса снега, падающая или сползающая с горных склонов под влиянием какого-либо воздействия и увлекающая на своем пути новые массы снега.

В Европе ежегодно лавины разного вида уносят в среднем около 100 человеческих жизней.

Снежные лавины распространены в горных районах.

Одной из побудительных причин лавины может быть землетрясение.

По характеру движения лавины делятся на:

· склоновые (основы),

· лотковые,

· прыгающие.

Опасность лавины заключается в большой кинетической энергии лавинной массы, обладающей огромной разрушительной силой.

Лавины образуются на безлесых склонах крутизной, начиная от 15° и более. Оптимальные условия для образования лавин на склонах в 30—40". При крутизне более 50° снег осыпается к подножию склона, и лавины не успевают сформироваться. Сход лавины начинается при слое свежевыпавшего снега в 30 см, а старого — более 70 см. Скорость схода лавины может достигать 100 м/с, а в среднем — 20—30 м/с. Точный прогноз времени схода лавин невозможен.

Противолавинные профилактические мероприятия делятся на пассивные и активные.

Пассивные способы состоят в использовании:

· опорных сооружений,

· дамб,

· лавинорезов,

· надолбов,

· снегоудерживающих щитов,

· посадок и восстановления леса.

Активные методы заключаются в искусственном провоцировании схода лавины в заранее выбранное время и при соблюдении мер безопасности.

С этой целью обстреливают головные части потенциальных срывов лавины разрывными снарядами или минами, организуют взрывы направленного действия, используют сильные источники звука.

Дата добавления: 2015-08-27