Проведение аварийно-спасательных и других неотложных работ при землетрясениях

Основные задачи при проведении аварийно-спасательных и других неотложных работ

В настоящее время существует несколько способов оценки возможных последствий землетрясений. Основу этих способов составляют использование карт сейсмического районирования, на которых выявлены очаги будущих землетрясений, построение для этих очагов моделей изосейст (т.е. линий равной балльности) и оценка вероятностей разрушения зданий различных типов, попадающих в область действия землетрясения.

Оценку последствий землетрясений для данного региона рассматривают в виде суммарного ущерба от всех землетрясений в течение заданного интервала времени. Оценки последствий землетрясений получены в виде величин сейсмического риска за интервал времени 20–25 лет. При этом необходимо отметить, что данная методика основана на том, что землетрясения представляют собой случайный поток Пуассона, и не учитывает ущерб от повторных толчков (афтершоков). Полученные оценки представляют интерес для долгосрочного прогнозирования ущерба от землетрясений, причиняемого народному хозяйству.

В связи с тем, что в результате землетрясений происходят массовые разрушения жилых и общественных зданий на значительной территории, повреждение дорог, железнодорожных путей, выходят из строя объекты энергообеспечения и коммунальных сетей, телефонной связи, гибнет большое количество людей и животных, необходимо решать сложные и взаимосвязанные задачи по ликвидации последствий.

Иногда землетрясение имеет исключительно тяжелый разрушительный характер (Армения, 1988 г.), в этом случае для ликвидации его последствий необходимо привлечение значительных людских и материальных ресурсов, что определяет многоплановый характер деятельности органов управления.

В ходе ликвидации последствий любого землетрясения можно выделить два основных этапа:

первый – проведение поисково-спасательных и других неотложных работ;

второй – восстановление социально-экономического потенциала зоны бедствия.

В первые часы и сутки после землетрясения необходимо в кратчайшие сроки взять под жесткий контроль ситуацию и организовать целенаправленную деятельность всех местных и прибывающих органов и сил для спасения людей, оказавшихся в завалах разрушенных зданий и сооружений. Для этого необходимо восстановить нарушенное управление, оценить обстановку и масштабы последствий землетрясения, усилить комендантскую службу и охрану общественного порядка, изолировав от посторонних пострадавшие районы, создать группировку сил и организовать проведение поисково-спасательных и других неотложных работ, обеспечить минимально необходимые условия жизни населения в районе бедствия.

Первый этап включает констатацию разрушения системы общественного и хозяйственного управления в обширной зоне бедствия, выхода из строя местных органов управления и нарушения систем связи. Второй этап – создание практически новой системы управления, способной обеспечить организацию деятельности всех структурных звеньев, задействованных для ликвидации последствий.

При создании группировки сил следует учитывать необходимость проведения всего комплекса работ в возможно короткие сроки.

При проведении спасательных и других неотложных работ, а также мероприятий по обеспечению жизнедеятельности населения основными задачами являются:

а) по спасательным работам:

– определение объемов и степени повреждений зданий и сооружений, определение мест наибольшего скопления пострадавших в завалах и рассредоточение на их спасение основных сил и средств;

– поиск и извлечение пострадавших из-под завалов, оказание им первой медицинской и врачебной помощи с последующей эвакуацией в стационарные лечебные учреждения;

– извлечение из-под завалов погибших людей, их регистрация и организация захоронения;

б) по другим неотложным работам:

– расчистка подъездных путей и площадок для расстановки прибывающей техники, устройство проездов и поддержание в исправном состоянии маршрутов движения; восстановление разрушенных железнодорожных магистралей;

– локализация и тушение пожаров, ликвидация аварий и их последствий на коммунально-энергетических и технологических сетях, угрожающих жизни пострадавших и затрудняющих ведение спасательных работ;

– обрушение конструкций зданий и сооружений, угрожающих обвалом, крепление неустойчивых частей завалов от перемещений в процессе работ;

– восстановление стационарных электросетей для освещения основных транспортных магистралей городов и населенных пунктов, а также объектов, на которых проводились спасательные работы;

– организация комендантской службы и ООП в целях упорядочения движения транспорта на объектах работ и прилегающих автомагистралях, осуществление контроля за использованием техники, а также пресечение случаев воровства и мародерства;

– учет и передача в соответствующие органы обнаруженных в ходе работ ценностей (денег, облигаций, ювелирных изделий и т.д.);

– в целях предупреждения заболеваний среди личного состава, привлекаемого для проведения спасательных работ, проведение комплекса противоэпидемических и санитарно-гигиенических мероприятий, организация захоронения животных, погибших во время землетрясения;

в) по материальному и техническому обеспечению:

– укомплектование формирований автокранами, экскаваторами, погрузчиками, бульдозерами, автосамосвалами и средствами малой механизации;

– техническое обслуживание и текущий ремонт техники, обеспечение ее горючесмазочными материалами;

– своевременное обеспечение личного состава сменным обмундированием, средствами индивидуальной защиты, необходимым инструментом и оборудованием;

– обеспечение жизнедеятельности личного состава, привлекаемого для проведения работ; организация питания, банно-прачечного и медицинского обслуживания, работы почтовой связи;

г) по обеспечению жизнедеятельности населения пострадавших городов и населенных пунктов:

– временное отселение из пострадавших районов нетрудоспособного населения, в первую очередь женщин и детей, в непострадавшие районы и области;

– обеспечение пострадавшего населения теплыми вещами и предметами первой необходимости, организация питания и обеспечение водой, временное размещение в палатках, домиках и сохранившихся сейсмоустойчивых зданиях;

– профилактика и предупреждение возникновения инфекционных заболеваний среди населения, своевременное выявление и изоляция заболевших;

– проведение комплекса мероприятий по ликвидации психологических травм и шоковых состояний, организация справочно-информационной службы о местах и времени захоронения погибших, размещение пострадавших в лечебных учреждениях и местах расселения эвакуированного населения.

На втором этапе ликвидации последствий землетрясений развертываются работы по экономическому и социальному восстановлению пострадавших районов – возобновлению производственной деятельности промышленности и объектов инфраструктуры, обеспечению жизнедеятельности населения в пострадавших районах.

Характер задач, которые должны решаться в жесткие сроки, предъявляет особые требования к организации и ведению ГО и МЧС в мирное время, деятельности органов управления и сил ГО и МЧС, к организации взаимодействия и всестороннего обеспечения действия в чрезвычайных ситуациях.

В очаге постепенно создается неустойчивое состояние пород, которое и приводит, в конце концов, к разрывам и резкому, внезапному смещению больших масс. Но еще ранее здесь происходят медленные небольшие смещения пластов, которые порой ощущаются людьми. Так, жители северной окраины Ташкента еще до начала землетрясения (1966 г.) неоднократно слышали, особенно в подвалах домов, подземный гул.

Можно предположить, что при неустойчивом состоянии в очаге будущего землетрясения происходят постоянные мелкие колебания пород, которые являются источником инфразвука. Таким образом, если сигнал тревоги из «подземного царства» подают животным именно они, то можно будет создать приборы, рассчитанные на то, чтобы заблаговременно предупреждать людей о землетрясении.

Группе российских ученых был выдан диплом на открытие, благодаря которому можно предвидеть землетрясения. Они установили, что в месяцы, предшествующие катаклизму, в подземных водах близ будущего эпицентра землетрясения увеличивается количество благородных газов – радона, гелия, аргона, а также соединений фтора и урана. Зная эту закономерность, можно достаточно уверенно предсказывать землетрясения силой в 4–5 баллов и выше.

Как видим, в гипотезах, в научных наблюдениях, связанных с землетрясениями, недостатка нет. Возможно, не за горами время, когда каждый человек, живущий в сейсмоопасных районах, будет иметь у себя дома прибор, который, подобно барометру, своевременно будет сигнализировать о том, что подземный враг готов к нападению.

Вся история науки показывает нам: в природе нет ничего непознаваемого – человек все глубже и точнее познает ее закономерности. Значит, несомненно, и то, что в будущем мы научимся точно предсказывать не только место, но и силу, и время наступления землетрясений.

Успешные предсказания. В 1969 г. в районе г. Тяньцзынь по поведению животных было предсказано землетрясение с М = 7,4. В 1976 г. в Китае по сейсмичности, повторным нивелировкам и магнитным аномалиям были последовательно предсказаны землетрясения: 29 мая, 16 августа, 7 ноября.

В США было предсказано лишь несколько слабых землетрясений. В СССР 1 ноября 1978 г. в районе полигона Гарм по комплексу признаков за 24 ч предсказали землетрясение.

Разрушение сооружений – это главная причина массовой гибели людей при землетрясениях, а также колоссальных убытков. Люди гибнут в основном под развалинами домов, не выдерживающих сейсмических нагрузок. Гораздо реже – от возникающих при землетрясениях пожаров, оползней, цунами, специфических болезней. Таким образом, важнейшая задача – усовершенствование антисейсмического строительства.

Извержение вулканов

 

Совокупность явлений, связанных с перемещением магмы в земной коре и на её поверхности, называют вулканизмом.

Вулканическая деятельность возникает в результате постоянных активных процессов, происходящих в глубинах Земли, внутренняя часть которой постоянно находится в разогретом состоянии.

На глубине от 10 до 30 км накапливаются расплавленные горные породы или магма (от греч.magma – густая мазь) преимущественно силикатного состава.

При тектонических процессах в земной коре образуются трещины. Магма устремляется по ним к поверхности. Процесс сопровождается выделением паров воды и газов, которые создают огромное давление, устраняя преграды на своём пути. При выходе на поверхность часть магмы превращается в шлак, а другая изливается в виде лавы. Из выброшенных в атмосферу паров и газов выпадают на землю осадки вулканической породы, именуемые тефрой. Вулканические шлаки, пемза, пепел, горные породы нагромождаются вокруг, образуя вокруг гору преимущественно конусообразной формы, которая называется вулканом (от гр. бога огня Вулкана).

В верхней части находится кратер, имеющий форму воронки, связанный каналом с источником магмы.

По степени активности вулканы классифицируются на действующие, дремлющие и потухшие.

Из всех существующих вулканов около 900 считалось активными, но поскольку их деятельность сменяется периодами длительного покоя, классификация носит несколько условный характер.

К действующим вулканам относятся те, что извергались в историческое время. Потухшие, наоборот, не извергались.

Дремлющие вулканы характеризуются тем, что они периодически проявляют себя, но до извержения дело не доходит.

По данным ЮНЕСКО, за последние 500 лет число жертв от вулканических извержений составляет свыше 200 тысяч человек.

В России деятельность вулканов наблюдается в малонаселённых и труднодоступных районах Камчатки и Курильских островов.

Наиболее опасные явления, сопровождающие извержения вулканов:

1. Лавовые потоки;

2. Выпадение тефры;

3. Вулканические грязевые потоки;

4. Вулканические наводнения;

5. Палящая вулканическая туча;

6. Вулканические газы.

1. Лавовые потоки – это расплавленные горные породы с температурой, 900–1000 ºС. Скорость потока зависит от уклона конуса вулкана, степени вязкости лавы и её количества. В отдельных и наиболее опасных случаях она доходит до 100 км/ч, но чаще не превышает 1 км/ч.

2. Тефра состоит из обломков застывшей лавы. Её выпадение приводит к уничтожению животных, растений, а в отдельных случаях и к гибели людей.

3. Грязевые потоки – это мощные слои пепла на склонах вулкана, которые находятся в неустойчивом положении. Когда на них ложатся новые слои пепла, они соскальзывают по склону. В некоторых случаях пепел пропитывается водой, в результате чего образуются грязевые вулканические потоки. Из-за их большой скорости движения затрудняется проведение спасательных работ и эвакуация населения.

4. Вулканические наводнения. При таянии ледников во время извержения вулканов может очень быстро образовываться большое количество воды, что и приводит к наводнениям.

5. Палящая вулканическая туча. Она представляет собой смесь раскалённых газов и тефры. Поражающее действие её обусловлено возникновением ударной волны (сильным ветром), распространяющейся со скоростью до 40 км/ч и валом пара с температурой до 1000 ºC.

6. Вулканические газы. Извержение вулкана всегда сопровождается выделением газов в смеси с водяными парами, смесью сернистого и серного окислов, сероводорода, хлористоводородной (HCl) и фтороводородной (HF) кислот в газообразном состоянии, а также углекислого и угарного газов в больших количествах и концентрациях, смертельно опасных для человека. Выделение этих газов может продолжаться очень долго даже после того, как вулкан перестал выбрасывать лаву и пепел.

На земном шаре в настоящее время известно несколько сотен действующих вулканов. Большая часть их расположена по берегам Тихого океана, в т.ч. вулканы Камчатки и Курильских островов. Среди действующих вулканов на Камчатке выделяется Ключевская сопка. Обычно её извержения повторяются через каждые 6–7 лет и продолжаются по несколько месяцев. Лавовые потоки нередко опускаются на полтора десятка километров вниз по склону. Высота вершины, где находится главный кратер вулкана – 4750 м. На такой высоте образуются мощные ледники, которые при сильных извержениях тают, тогда с горы мчатся стремительные потоки воды.

Около Ключевской сопки находятся потухшие вулканы. Один из них – вулкан Безымянный – пробудился в 1956 году. 30 марта произошёл гигантский взрыв. Туча пепла взметнулась почти на 40 км в высоту. Значительная часть конуса вулкана была взорвана. На расстоянии 25–30 км от него силой взрыва были сломаны и обожжены деревья. Образовался огромный раскаленный лавовый поток мощностью 20–30 м и длиной 18 км. На площади около 500 км² выпал раскалённый пепел, под покровом которого снег моментально растаял, образовав грязевые потоки длиной до 90 км. Пепел, выброшенный в высокие слои атмосферы, через 2 дня был замечен в районе Северного полюса, а через 4 дня – над Англией.

 

Рис. 7. Центральное извержение стратовулкана Ключевской на Камчатке

 

Всего на Курильских островах насчитывается 39 действующих вулканов, на Камчатке – 26. Многочисленные действующие вулканы располагаются между Азией и Австралией на больших Зондских островах. Среди Антильских островов в Атлантическом океане есть остров Мартиника, где находится вулкан Мон-Пеле. При его извержении в 1902 году под лавой в течение нескольких минут этот цветущий город был уничтожен, погибли все 30 тыс. жителей.

Как известно из истории, при извержении Везувия в 879 г. было уничтожено три города – Помпея, Стабия и Геркулаиум.

 

 

Рис. 8. Вид канатной лавы, или лавы пахоэхоэ.

 

 

Рис. 9. Извержение стромболианского типа

 

 

Рис. 10. Извержение стромболианского типа

 

 

 

Рис. 11. Извержение жидкой базальтовой лавы

 

 

Рис. 12. Извержение пелейского типа: вид палящей тучи,

извергающейся из боковой части вулкана Мартиника

 

 

 

Рис. 13. Извержение вулкана Ключевской в 1991 г.

плинийского типа

 

Вулканы несут основные опасности в виде лавовых фонтанов, потоков горячей лавы и т.д. Взрывы вулканов инициируют другие стихийные бедствия: землетрясения, которые в свою очередь провоцируют появление трещин в почве, сотрясение и вибрацию почвы, повторные толчки, провалы земной поверхности и океанского (морского) дна, возникновение селей, оползней, обвалов, камнепадов, цунами. При сильных землетрясениях в результате обвалов реки могут оказаться перекрытыми и изменить свои русла.

Профилактические мероприятия состоят в изменениях характера землепользования, строительстве дамб, отводящих потоки лавы, в бомбардировании лавового потока для перемешивания лавы с землёй и превращения её в менее жидкую массу. Но единственным способом спасения при извержении вулканов остаётся эвакуация населения.

Оползни

 

Оползень – это смещение на более низкий уровень части горных пород под действием собственного веса, слагающих склон, в виде скользящего движения в основном без потери контакта между движущимися и неподвижными породами. Движение оползня начинается вследствие нарушения равновесия склона и продолжается до достижения нового состояния равновесия. Происходят чаще всего по берегам рек и водоёмов, на горных склонах. Оползни могут разрушать отдельные объекты и подвергать опасности целые населенные пункты, губить сельскохозяйственные угодья, создавать опасность эксплуатации карьеров, повреждать коммуникации, туннели, трубопроводы, телефонные и электрические сети, угрожать водохозяйственным сооружениям (плотинам).

Оползни, образующиеся на естественных склонах и в откосах выемок, принято подразделять на две группы.

1-я группа. Структурные оползни (структура – однородные связные глинистые породы: глины, суглинки, глинистые мергели).

Основными причинами образования оползней являются:

– чрезмерная крутизна склона (откоса);

– перегрузка верхней части склона различными отвалами и инженерными сооружениями;

– нарушение целостности пород склона траншеями, нагорными канавами или оврагами;

– подрезка склона и его подошвы;

– увлажнение подошвы склона.

Характерными местами (условиями) возникновения оползней могут быть:

– искусственные земляные сооружения с крутыми откосами;

– в выемках, образующихся в однородных глинистых грунтах на водораздельных участках возвышенности;

– в глубоких разрезах для открытой разработки месторождений полезных ископаемых;

– в насыпях, отсыпанных такими же породами при переувлажнении почвенно-растительного покрова и глинистых пород, залегающих у земной поверхности.

2 группа. Контактные (соскальзывающие, срезающие, скалывающие) – связные глинистые породы, залегающие в виде пластов с хорошо выраженными плоскостями напластования (глины, суглинки, мергели, неплотные известняки, некрепкие глинистые сланцы, лесс, лессовидные суглинки и др.).

Основными причинами образования контактных оползней являются:

– чрезмерное крутое падение слоев;

– перегрузка склона отвалами или различными земляными сооружениями;

– нарушение целостности пород на склоне траншеями или нагорными канавами;

– подрезка склона;

– смачивание плоскостей напластывания (контактов) подземными водами.

Характерными местами (условиями) возникновения оползней могут быть: естественные склоны возвышенностей и долин рек (на косогорах), откосы выемок, состоящих из слоистых пород, у которых падение слоев направлено в сторону склона или по направлению к выемке.

По механизму оползневого процесса выделяют такие типы оползней:

– сдвиг;

– выдавливание;

– гидравлический выкос и др.

По глубине залегания поверхностного скольжения оползни различаются: на поверхностные до 1 м, мелкие до 5 м, глубокие до 20 м, очень глубокие – свыше 20 м. (Япония, Кабардино-Балкария).

По мощности, вовлекаемой в процесс массы горных пород, оползни разделяются на:

– малые – од 10 м³,

– крупные – от 101 до 1000 м³,

– очень крупные – свыше 1000 м³.

По скорости движения оползни бывают:

– быстрые (секунды, минуты);

– средние (минуты, часы);

– медленные (дни, годы).

Основная причина возникновения оползней – избыточное насыщение подземными водами глинистых пород, когда силы сцепления на поверхности скольжения становятся меньше составляющей силы тяжести. Оползни приносят большой урон народному хозяйству. На территории России обвалы и оползни чаще всего сходят в районах Северного Кавказа, Урала, Восточной Сибири, Приморья, острова Сахалин, Курильских островов, Кольского полуострова, а также по обрывистым берегам крупных рек и водоемов в любом регионе страны. Обвалы и оползни наблюдаются практически во всех странах СНГ и других странах мира, где есть крупные и обрывистые склоны.

Как уже отмечалось, основными поражающими факторами обвалов и оползней являются удары движущихся масс горных пород и заваливание ими объектов и свободного ранее пространства. В результате разрушаются здания и сооружения, скрываются под толщами пород населенные пункты, объекты народного хозяйства, лесные угодья, перекрываются русла рек и путепроводов, гибнут люди и животные, изменяется ландшафт.

Особенно эти геологические явления угрожают безопасности движения автомобильного и железнодорожного транспорта, разрушают и повреждают опоры мостов, рельсовые пути, покрытия автомобильных дорог, линии электропередач, связи, газо- и нефтепроводы, гидроэлектростанции, шахты, рудники и другие промышленные предприятия и объекты.

Весьма опасными являются обвалы под землей, в рудниках, шахтах, пещерах, карстовых пустотах под городами. Их причины те же, что и в обвалах на поверхности земли, но чаще антропогенные факторы – результаты неосторожной и неправильной деятельности человека.

Ощутимый ущерб наносится сельскому хозяйству. Обвалы и оползни приводят к затоплению и завалам сельскохозяйственных угодий, гибели урожая и скота. Пахотные земли, расположенные ниже оползневых участков, часто заболачиваются. При этом происходит интенсивный процесс выбывания земель из сельскохозяйственного оборота.

Существенный ущерб этими явлениями может наноситься культурному и историческому наследию, а также душевному здоровью населения.

Нередко они приводят к человеческим жертвам. Так, например, в 1984 г. оползень в Гиссарском районе Таджикистана шириной 400 м и длиной 4,5 км накрыл посёлок Шарара, было погребено 500 домов, погибло 207 человек. Можно ли предсказать оползень? Да. Он никогда не бывает внезапным. В начале появляются трещины в грунте, разрывы дорог, береговых укреплений, смещаются здания, сооружения, деревья, разрушаются подземные коммуникации. Очень важно заметить эти первые признаки и принять необходимые меры.