Наводнения, связанные с прорывом плотин.

Образуется волна прорыва, приводящая к затоплению больших территорий и к разрушению или повреждению встречающихся на пути объектов.

Классификация наводнений по размерам и масштабам убытка:

• Низкие (малые) – наносят незначительный ущерб. Охватывают небольшие прибрежные территории. Почти не нарушают ритма жизни населения.
  Затапливается 10% сельхозугодий.
• Высокие – наносят ощутимый моральный и материальный ущерб. Охватывают значительные земельные участки речных долин. Приводят к частичной эвакуации людей. Затапливается 10-15% сельхозугодий.
• Выдающиеся (сильные) – Наносят большой материальный ущерб. Охватываются целые речные бассейны. Затапливается примерно 50-70% сельхозугодий. Приводят к массовой эвакуации населения и материальных ценностей из зоны затопления и защиты хозяйственных объектов
• Катастрофические – наносят огромный материальный ущерб и приводят к гибели людей. Охватывает громадные территории в пределах нескольких речных систем. Затапливает более 70% сельхозугодий, населенные пункты, промышленные предприятия. Полностью парализует хозяйственную деятельность.

Наводнения угрожают почти 70% поверхности Земли. В России наводнениям подвержены низменные районы центральной части европейской территории, Южного Урала, юга Западной Сибири, Поволжье, Северный Кавказ, Дальний Восток и др. Общая площадь затоплений в разные годы колеблется от 50 до 400 тыс. км2.

Всю историю человечества его преследовали и преследуют такие тяжелые бедствия, как наводнения, которые угрожают почти трем четвертям земной поверхности. Известно, что на реках происходят сезонные половодья, связанные с регулярным воздействием климатических факторов, в частности, с таянием снегов. При определенных условиях такие разливы превращаются в стихийное бедствие. Нередко причиной катастрофических паводков являются сильнейшие ливневые дожди, рекорд даваемых ими осадков зарегистрирован в июле 1910 г. (Филиппины), тогда за 24 часа их выпало 1168 мм, а за 4 дня - 2233 мм. В Соединенных Штатах Америки 40% территории обводняет река Миссисипи, текущая в основном по низменной равнине. В 1973 г. при самом крупном паводке она затопила территорию в 50 тыс. км2 (территория Швейцарии - 44 тыс. км2). Но самый трагический рекорд принадлежит китайской реке Хуанхэ (Желтой реке), в долине которой живет свыше 80 млн. чел. Осенью 1887 г. уровень воды в ней поднялся более чем на 20 м. Было затоплено три сотни населенных пунктов, примерно 2 млн. человек лишилось крова и около 1 млн. утонуло.

Наводнения периодически наблюдаются на большинстве рек Беларуси. По повторяемости, площади распространения и суммарному годовому материальному ущербу в масштабе всей республики наводнение занимает одно из первых мест в ряду стихийных бедствий.

Катастрофическим наводнением на территории нашей республики был весенний паводок 1931 года, особенно высокие уровни воды наблюдались в бассейнах Западной Двины, Днепра, Сожа, Березины.

4.2.2 Тропические штормы (ураганы, циклоны, тайфуны)

 Возникают  в тропических широтах над океаном и представляют собой движение воздушных масс (ветер) с огромной скоростью. При переходе тропических штормов с моря на сушу они сопровождаются гигантскими волнами вместе с ливнями и грозами.

В разных странах тропические штормы называют по-разному: ураган и циклон – в Америке, тайфун – в Юго-Восточной Азии и на Дальнем Востоке, циклон – в Индии и Бангладеш и т. д.

Ветер начинает вызывать повреждения уже при скорости 20 м/с. Человека отрывает от земли при скорости ветра более 40 м/с. Во время тропических штормов скорость ветра часто превышает 50 м/с.

Наибольшее число тропических штормов зарождается в районе Желтого моря и Филиппинских островов. Некоторые из них достигают Владивостока и более северных российских портов Тихоокеанского побережья.

В 1970 г. тропический шторм, образовавшийся на Бангладеш, унес жизни 300 тыс. человек. В 1991 г. там же по той же причине погибли 148 тыс. человек.

В 2005 г. от тропического шторма Катрина пострадали более 1,5 млн. жителей Юго-Восточных штатов США. По неофициальным данным, погибло более 10 тыс. человек. Шторм повлек за собой огромные человеческие жертвы, социальные и экономические потери даже в одной из самых богатых и процветающих стран мира.

Метеорологические опасные явления – природные процессы и явления, возникающие в атмосфере под действием различных природных факторов или их сочетаний, оказывающие или могущие оказать поражающее воздействие на людей, сельскохозяйственных животных и растений, объекты экономики и окружающую природную среду.

Для обозначения движения ветра используют много слов: смерч, буря, ураган, шторм, тайфун, циклон и множество местных названий. Чтобы их систематизировать, во всем мире пользуются шкалой Бофорта, которая позволяет весьма точно оценить силу ветра в баллах (от 0 до 12) по его действию на наземные предметы или на волнение в море. Удобна эта шкала еще и тем, что она позволяет по описанным в ней признакам довольно точно определить скорость ветра без приборов.

 

Таблица 4

Шкала Бофорта

 

Шкала	Словесное определе-ние силы ветра	Скорость ветра м/с (км/час)	Действие ветра
			На суше	В море
0	Штиль	0.0 – 0.2 (0.0-0.72	Штиль. Дым вертикально	Зеркальная гладь моря
1	Тихий ветерок	0.3-1.5 (1.08-5.4)	Направление ветра заметно по выносу дыма	Рябь. Пена на гребне волны
2	Легкий бриз	1.6-3.3 (5.76 - 11.88)	Движение ветра ощущается лицом, шелестят листья, движется флюгер	Короткие волны, гребни не опрокидываются и кажутся стекловидными
3	Слабый бриз	3,4 – 5,4 (12,24-19,44)	Листья и тонкие ветви деревьев колышутся	Короткие хорошо выраженные волны. Гребни, опрокидываясь, образуют пену, изредка образуются маленькие белые барашки
4	Умерен-ный бриз	5,5 –7,9 (19,8-28,44)	Ветер поднимает пыль и бумажки, приводит в движение тонкие ветви деревьев	Волны удлиненные, белые барашки видны во многих местах
5	Свежий бриз	8,0 –10,7 (28,80-38,52)	Качаются тонкие стволы деревьев, на воде появляются волны с гребнями	Хорошо развитые в длину, но не очень крупные волны, повсюду видны белые барашки.
6	Сильный бриз	10,8 – 13,8 (38,88-49,68)	Качаются толстые сучья деревьев, гудят провода	Начинают образовываться крупные волны. Белые пенистые гребни занимают значительные площади.
7	Крепкий ветер	13,9 – 17,1 (50,04-61,56)	Качаются стволы деревьев, идти против ветра трудно	Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится полосами по ветру
8	Очень крепкий ветер (буря)	17,2 – 20,7 (61,92-74,52)	Ветер ломает сучья деревьев, идти против ветра очень трудно	Умеренно высокие, длинные волны. По краям гребней начинают взлетать брызги. Полосы пены ложатся рядами по ветру.
9	Шторм (сильная буря)	20,8 –24,4 (74,88-87,84)	Небольшие поврежде-ния; ветер срывает дымовые колпаки и черепицу	Высокие волны. Пена широкими плотными полосами ложится по ветру. Гребни волн опрокидываются и рассыпаются в брызги.
10	Сильный шторм (полная буря)	24,5 –28,4 (88,2-102,2)	Значительные разрушения строений, деревья вырываются с корнем. На суше бывает редко	Очень высокие волны с длинными загибающими вниз гребнями. Пена вздувается ветром большими хлопьями в виде густых полос. Поверхность моря белая от пены. Грохот волн подобен ударам. Видимость плохая.
11	Жестокий шторм (жесткая буря)	28,5 – 32,6 (102,6-117,3)	Большие разрушения на значительном простран-стве. На суше наблюдается очень редко	Исключительно высокие волны. Суда временами скрываются из вида. Море все покрыто длинными хлопьями пены. Края волн повсюду сдуваются в пену. Видимость плохая.
12	Ураган	32,7 и более (117,7 и более)	Тяжелые предметы переносятся ветром на значительные расстояния	Воздух наполнен пеной и брызгами. Море все покрыто полосами пены. Очень плохая видимость.

 

Бризом (от легкого до сильного бриза) моряки называют ветер, имеющий скорость от 4 до 31 мили/час. В пересчете на километры (коэффициент 1,6) это будет 6,4-50 км/час

Скорость и направления ветра определяют погоду и климат.

Сильные ветры, значительные перепады атмосферного давления и большое количество осадков вызывают опасные атмосферные вихри (циклоны, бури, шквалы, ураганы) которые могут вызвать разрушения и человеческие жертвы.

Циклон – общее название вихрей с пониженным давлением в центре.

Антициклон – это область повышенного давления в атмосфере с максимумом в центре. В Северном полушарии ветры в антициклоне дуют против часовой стрелки, а в Южном – по часовой стрелке, в циклоне движение ветра обратное.

Ураган - ветер разрушительной силы и значительной продолжительности, скорость которого равна или превышает 32,7 м/с (12 баллов по шкале Бофорта), что равнозначно 117 км/ч (табл. 4).

В половине случаев скорость ветра при урагане превышает 35 м/сек, доходя до 40-60 м/сек, а иногда и до100 м/сек.

В зависимости от скорости ветра ураганы классифицируются на три типа:

· ураган (32 м/с и более),

· сильный ураган (39,2 м/с и более)

· жестокий ураган (48,6 м/с и более).

Причиной подобных ураганных ветров является возникновение, как правило, на линии столкновения фронтов теплых и холодных воздушных масс, мощных циклонов с резким перепадом давления от периферии к центру и с созданием вихревого воздушного потока, движущегося в нижних слоях (3-5 км) по спирали к середине и вверх, в северном полушарии – против часовой стрелки.

Такие циклоны, в зависимости от места их возникновения и структуры, принято подразделять на:

1. Тропические циклоны встречаются над теплыми тропическими океанами, в стадии формирования обычно движется на запад, а после окончания формирования изгибаются к полюсам.

Тропический циклон, достигший необычной силы, называется ураганом, если он рождается в Атлантическом океане и примыкающих к нему морям; тайфуном – в Тихом океане или его морях; циклоном – в регионе Индийского океана.

2. Циклоны умеренных широт могут формироваться как над сушей так и над водой. Обычно они движутся с запада на восток. Характерной особенностью таких циклонов является их большая «сухость». Количество осадков при их прохождении значительно меньше, чем в зоне тропических циклонов.

На Европейский материк воздействуют как тропические ураганы, зарождающиеся в центральной Атлантике, так и циклоны умеренных широт.

3. Буря – разновидность урагана, но имеет меньшую скорость ветра 15-31м/сек. Длительность бурь – от нескольких часов до нескольких суток, ширина от десятков до нескольких сотен километров.

Бури подразделяются:

3.1 Вихревые (пылевые) – представляют собой сложные вихревые образования, обусловленные циклонической деятельностью и распространяющиеся на большие площади. Они бывают:

· пыльные – в воздух поднимается большое количество пыли, которая переносится на значительные расстояния. Пыльные бури вызывают удушье и приводят к болезням (переносят различных паразитов), в значительной мере страдает техника. Пыльным бурям подвержены несколько областей Земли (в основном пустыни);

· снежные – образуются зимой. Такие бури называют пургой, бураном, метелью;

· шквальные бури – возникают внезапно, а по времени крайне не продолжительные (несколько минут). Например, в течение 10 минут скорость ветра может возрасти с 3 до 31 м/сек.

3.2 Потоковые бури – это местные явления небольшого распространения. Они слабее, чем вихревые бури. Они подразделяются:

· стоковые – поток воздуха движется по склону сверху вниз.

· струевые – характерны тем, что поток воздуха движется горизонтально или вверх по склону.

Проходят потоковые бури чаще всего между цепями гор, соединяющих долины.

В зависимости от окраски частиц, вовлеченных в движение, различают черные, красные, желто-красные и белые бури.

В зависимости от скорости ветра бури классифицируются:

· буря 20 м/сек и более

· сильная буря 26 м/ сек и более

· жесткая буря 30,5 м/сек и более.

4. Шквал – резкое кратковременное усиление ветра до 20–30 м/с и выше, сопровождающееся изменением его направления, связанного с конвективными процессами. Несмотря на кратковременность шквалов, они могут приводить к катастрофическим последствиям. Шквалы в большинстве случаев связаны с кучево-дождевыми (грозовыми) облаками либо местной конвекции, либо холодного фронта. Шквал обычно связан с ливневыми осадками и грозой, иногда с градом. Атмосферное давление при шквале резко повышается в связи с бурным выпадением осадков, а затем - снова падает.

По возможности ограничения зоны воздействия все перечисленные стихийные бедствия относят к нелокализуемым.

 

4.2.3 Опасные последствия ураганов и бурь

 

Ураганы являются одной из самых мощных сил стихии и по своему пагубному воздействию не уступают таким страшным стихийным бедствиям, как землетрясения. Это объясняется тем, что ураганы несут в себе колоссальную энергию. Ее количество, выделяемое средним по мощности ураганом в течение 1 ч, равно энергии ядерного взрыва в 36 Мт. За один день выделяется количество энергии, которой хватило бы для полугодового обеспечения электричеством такой страны, как США. А за две недели (средняя продолжительность существования урагана) такой ураган выделяет энергию, равную энергии Братской ГЭС, которую она может выработать за 26 тыс. лет. Очень высоким является и давление в зоне урагана. Оно достигает нескольких сот килограммов на квадратный метр неподвижной поверхности, расположенной перпендикулярно к направлению движения ветра.

Ураганный ветер разрушает прочные и сносит легкие строения, опустошает засеянные поля, обрывает провода и валит столбы линий электропередачи и связи, повреждает транспортные магистрали и мосты, ломает и вырывает с корнями деревья, повреждает и топит суда, вызывает аварии на коммунально-энергетических сетях, в производстве. Известны случаи, когда ураганный ветер разрушал дамбы и плотины, что приводило к большим наводнениям, сбрасывал с рельсов поезда, срывал с опоры мосты, валил фабричные трубы, выбрасывал на сушу корабли. Часто ураганы сопровождают сильные ливни, которые опаснее самого урагана, так как являются причиной селевых потоков и оползней.

Размеры ураганов различны. Обычно за ширину урагана принимают ширину зоны катастрофических разрушений. Часто к этой зоне прибавляют территорию ветров штормовой силы со сравнительно небольшими разрушениями. Тогда ширина урагана измеряется сотнями километров, достигая иногда 1000 км. Для тайфунов полоса разрушений обычно составляет 15-45 км.

Средняя продолжительность урагана – 9-12 суток. Ураганы возникают в любое время года, но наиболее часто с июля по октябрь. В остальные 8 месяцев они редки, пути их коротки.

Ущерб, причиняемый ураганом, определяется целым комплексом различных факторов, в том числе рельефом местности, степенью застройки и прочностью строений, характером растительности, присутствием в зоне его действия населения и животных, временем года, проведенными профилактическими мероприятиями и рядом других обстоятельств, главным из которых является скоростной напор воздушного

Ежегодно около ста мощных ураганов шествуют по земному шару, вызывая разрушения и нередко унося человеческие жизни.

Штормы (нетропические или внетропические) зарождаются над океаном вне тропических широт; имеют скорость со скоростью ветра более 30 м/с. Еще их называют бурями и внешне они выглядят как громадные черные тучи, передвигающиеся с огромной скоростью.

В Европе значительные разрушения причиняют ураганные ветры из района Исландии, где смешиваются холодные потоки воздуха с берегов Гренландии и теплые, сопровождающие Гольфстрим.

Пыльная (черная) буря – очень сильный ветер со скоростью более 25 м/с, несущий огромное количество твердых частиц (пыли, песка и т.п.), выдуваемых в не защищенных растительностью местах и наметаемых в другие. Пыльная буря, как правило, является следствием нарушения поверхности почвы неправильными агроприемами: сведения растительности, разрушения структуры, иссушения и т. д.

Смерч (торнадо) – вытянутая вращающаяся атмосферная воронка (вихрь). Имеет вид суженного в середине столба воздуха (вертикального или наклонного), вращается обычно против часовой стрелки со скоростью до 100 м/с, имеет диаметр до нескольких сотен метров, спускается с облаков или поднимается с поверхности земли, перемещается со скоростью до 70 км/ч на расстояние до нескольких десятков километров. Смерч втягивает в себя снизу пыль, воду, различные предметы. За последние 50 лет от смерчей в США погибло почти 10 тыс. человек.

Пожар – неконтролируемое, стихийное распространение огня по лесу (лесной пожар), степи (степной пожар), торфяному болоту (торфяной пожар) и т.д. Причины возникновения пожаров могут быть естественные (самовозгорание) и антропогенные (небрежное обращением с огнем или умышленные поджоги).

Лесной пожар редко вызывается самовозгоранием (не более 10%).По площади, охваченной огнем, лесные пожары классифицируются следующим образом: первый класс – загорание (0,1–0,2 га); второй класс – малый пожар (0,2–2,0 га); третий класс – небольшой (2,1–20 га); четвертый класс – средний (21–200 га); пятый класс – крупный (201–2000 га); катастрофический (более 2000 га). Продолжительность крупных лесных пожаров в среднем составляет 10–15 суток, при этом выгоревший массив леса достигает 4–5 км2.

Степной пожар (пал) часто применяют умышленно с целью сжигания стерни на полях, выжигания нежелательной растительности и т.д. Неконтролируемый пал приводит к выгоранию лесополос, участков естественной растительности, гибели обитающих там животных, загрязнению атмосферного воздуха.

Основные способы борьбы с лесными и степными пожарами: захлестывание кромки огня, засыпка его землей, заливка водой (химикатами), создание заградительных и минерализованных полос, пуск встречного огня (отжиг).

Торфяной пожар может возникнуть вследствие самовозгорания торфяного болота при перегреве его поверхности солнечными лучами. При торфяном пожаре огонь распространяется под поверхностью в слое до 3 м, что весьма затрудняет борьбу с ним.

Основные способы борьбы с подземными пожарами: рытье вокруг торфяного пожара траншеи глубиной до уровня грунтовых вод, устройство вокруг очага пожара полосы, насыщенной растворами негорючих химикатов – веществ-смачивателей (сульфатные соли, стиральные порошки), которые ускоряют процесс проникновения влаги в торф.

Засуха – длительная (от нескольких недель до нескольких лет) сухая погода, часто при повышенной температуре воздуха, без осадков (или при их крайне незначительном количестве). Она приводит к истощению запасов влаги в почве и резкому снижению относительной влажности воздуха. Все это вызывает невозможность роста и развития растений, усыхание водоемов, водопоев. Как следствие, катастрофически падают урожаи сельскохозяйственных культур, деградируют луга, снижается прирост древесины, происходит падеж скота и резко сокращается численность других животных организмов.

Интенсивность засух характеризует величина потери урожая: до 20% – незначительная засуха, 20–50% – засуха средней силы и свыше 50% – сильная засуха.

Засухи часто усугубляются сильными сухими ветрами – суховеями, которые истощают запасы почвенной влаги.

За последние годы наиболее сильные засухи были зарегистрированы южнее Сахары и в Эфиопии.

На территории европейской части России засухи, которые вызываются устойчивыми антициклонами, возникают 2–3 раза за столетие в лесной полосе и до 30 и более раз – в лесостепи и степи.

Опустынивание – потеря природным комплексом сплошного растительного покрова с дальнейшей невозможностью его восстановления (по крайней мере – без участия человека).

Потери продуктивных земель в результате опустынивания на всей планете ныне составляют 50–70 тыс. км2 в год, а общая площадь «искусственных пустынь», возникших в результате деятельности человека, – более 8 млн. км2. Пустыни ведут наступление на степи, степи в свою очередь – на саванны, саванны – на тропические леса.

Главные причины роста пустыни – перегрузка ландшафта сельскохозяйственными культурами и неумеренный выпас скота, а также вырубка лесов. Огромна площадь земель, выделяемая под всевозможные застройки.

Оползень – смещение вниз по склону массы рыхлой горной породы под влиянием силы тяжести, особенно при насыщении рыхлого материала водой. Оно может происходить (чаще всего весной и летом) на склонах не менее 19°. Подавляющее большинство оползней приходится на районы, которые находятся на абсолютной высоте от 1000 до 1700 м. Скорость движения оползней сильно колеблется: от 0,06 м/год (исключительно медленные оползни) до 0,3 м/мин. (исключительно быстрые). По мощности, т.е. по количеству вовлекаемых горных пород, они также сильно различаются: от 10 тыс. м3 (малые оползни) до свыше 1 млн. м3 (очень крупные).

Обвал – отрыв и падение больших масс горных пород или почвы, их опрокидывание, дробление и скатывание по склону. Этот вид стихийного бедствия, как и просадка земной поверхности, имеет место не только вследствие землетрясений, оползней, проливных дождей и вымывания карстовых пород, но и в результате хозяйственной деятельности человека, особенно в районах разработки полезных ископаемых.

Сель – бурный грязевой или грязекаменный (до 75% от общей массы стока) поток, внезапно возникающий в результате ливней или бурного таяния снега в бассейнах небольших горных рек. Скорость течения селевого потока обычно составляет 2,5–4,0 м/с, но иногда при прорыве заторов она может достигать 8–10 м/с и более. Развивается в крутосклонных (не менее 10°) долинах, зависит от запасов рыхлого материала. Одна из причин возникновения селя – уничтожение лесной растительности на водосборных поверхностях.

Снежная лавина – масса снега, падающая или соскальзывающая с горного склона и увлекающая за собой как новые порции снега, так и любые объекты, лежащие на ее пути. Они образуются на безлесных склонах гор крутизной от 15° до 50°. Различают сухие (зимние) и мокрые (весенние) снежные лавины. Скорость движения сухой снежной лавины – до 80– 100 м/с, мокрой – 10–20 м/с. При этом масса снега, вовлеченного в движение, составляет от нескольких десятков до нескольких миллионов кубометров.

Признаки возможного схода лавин: резкое возрастание количества снега на склоне, выпадение сухого снега при низкой температуре либо перенасыщение его водой при оттепели. Причинами схода могут быть пересечение лавиноопасных участков людьми или крупными животными, звуковые волны от взрывов, выстрелов, криков, сильный ветер.

Борьба с лавинной опасностью сводится к управлению временем схода лавины путем артобстрела, создающего условия для сдвига снежных масс, но главным образом – к профилактическому учету лавиноопасных мест и времени схода лавины.