Какие опасные явления в гидросфере. Опасные явления в гидросфере

Презентация "Стихийные природные явления гидросферы" предназначена для подведения итогов раздела «Гидросфера» на уроках географии 6 класса. Целью данной презентации является необходимость подвести итоги изученного материала. А также показать, что вода имеет мощную разрушительную силу. В презентации показаны такие стихийные явления гидросферы, как сели, лавины, цунами, наводнения и карстовые воронки. Учащиеся могут оценить ущерб последствия этих стихийных природных явлений. Данную презентацию можно демонстрировать и на уроках, так и при проведении бесед в рамках декады географии.

Просмотр содержимого документа
«Презентация по географии на тему «Стихийные природные явления гидросферы» (6 класс)»

Стихийные природные

явления гидросферы

Зайцева Елена Владимировна

учитель географии

МБОУ г.Иркутска СОШ № 73

НАВОДНЕНИЕ –

это значительное затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море в период снеготаяния, ливней, ветровых нагонов воды, при заторах и т.д.

Цунами в Тайланде,

Цунами в Японии,

Сильные ливни привели к сходу селевого потока

в Крыму.

Из-за мощных ливней деревушка Сент-Лоренц в Австрии

была полностью сметена селем.

В связи с резким подъемом уровня воды из-за проливных дождей

произошло подтопление поселка Аршан и сход селевых потоков.

ЛАВИНА СНЕЖНАЯ – это масса снега, падающая или движущаяся со скоростью 20 – 30 м/с и больше.

Северная Норвегия

Эверест

Лавина сошла на границе Индии и Пакистана

Карстовая воронка –

это провал грунта естественного происхождения.

Воронка возникает, когда подземные воды размывают почву и горные породы, и земля проваливается в образовавшиеся пустоты.

К опасным (стихийным) гидрологическим явлениям относятся различные быстропротекающие наводнения, сопровождающиеся высокими уровнями воды (при половодьях, паводках, заторах, зажорах, нагонах и т.д.) и медленные изменения уровня океана и бессточных озер, превышающего величины особо опасных (критических) уровней воды для конкретных населённых пунктов и хозяйственных объектов.

Под наводнением понимают значительное затопление местности водой в результате подъёма уровня воды в реке, озере, водохранилище и море и их разлива выше обычного горизонта, которое причиняет материальный ущерб, наносит урон здоровью населения, приводит к гибели людей.

Наводнения возникают во время половодья и паводков, т. е. при подъеме уровня воды весной от таяния снегов и осенью вследствие ливневых дождей, от скопления льда при ледоходах, уменьшающих площадь сечения реки, от интенсивного таяния ледников и снежного покрова, расположенных высоко в горах, а также во время ветров с моря (нагонные наводнения). Кроме того, затопления могут возникать в результате образования завалов или перемычек на реках во время землетрясений, горных обвалов или селевых потоков, при воздействии гравитационных волн подводного землетрясения, а также при прорыве плотин.

Наводнения (не считая нагонных, которые сопровождают ураганы) занимают в мире первое место по числу создаваемых или стихийных бедствий (40 % всех ЧС), второе-третье место по числу жертв, место в первой тройке по средней многолетней и по максимальной разовой величине прямого экономического ущерба.

По повторяемости, площади распространения и суммарному среднему годовому материальному ущербу в масштабах страны наводнения занимают первое место в ряду стихийных бедствий, а по человеческим жертвам и ущербу, приходящемуся на единицу пораженной площади, - второе после землетрясений.

Рассмотрим основные характеристики наводнений.

Уровнем воды считается высота поверхности воды в реке (озере) над условной горизонтальной плоскостью сравнения, называемой нулём поста. Высоту этой плоскости отсчитывают от уровня моря. В устьевых участках рек, впадающих в моря, уровень воды измеряется над ординаром, т. е. над средним многолетним уровнем в данном пункте. Сумма двух величин - уровня воды на посту и отметки нуля поста - представляет собой абсолютную отметку уровня, т. е. превышение поверхности воды в реке над поверхностью моря. В Балтийской системе высот исчисление высот ведется от среднего уровня Финского заливa у г. Кронштадта.

Расходом воды называется количество воды (в м3), протекающей через замыкающий створ реки за секунду. Графическая зависимость между расходом и уровнем воды, называется кривой расходов, а график изменения расхода воды во времени - гидрографом стока.

Критерием стихийных гидрологических явлений служит максимальный уровень воды, с которым связаны некоторые другие важные характеристики наводнения - площадь, слой, продолжительность и скорость подъема уровня воды.

Для городов и населенных пунктов существуют понятия подтопление и затопление. При подтоплении вода проникает в подвальные помещения через канализацию (если она имеет выходы в реку), по разного рода засыпанным канавам и траншеям (в них заложены тепловые, водопроводные и иные сети) или из-за подпора грунтовых вод. В случае же затопления местность покрывается слоем воды той или иной высоты.

Факторами опасности (ущерба) при наводнении являются:

высота изменения уровня, влияющая на площадь заливаемой или осушающейся территории;

скорость изменения уровня воды;

продолжительность периода отклонения уровня воды от нормы;

сопровождающие явления (ветер, температура воздуха, оползания и размывы грунта и т.п.).

Реки отличаются друг от друга различными условиями формирования стока воды. По условиям формирования стока и, следовательно, по условиям возникновения наводнений реки Российской Федерации подразделяются на четыре типа (табл. 2.12).

Таблица 2.12 - Распределение факторов, влияющих на возникновение наводнений по регионам России

Многообразие наводнений можно свести к пяти группам по причинам возникновения и характеру проявления (табл. 2.13). На территории Российской Федерации преобладают наводнения первых двух видов (70-80 % всех случаев). Они встречаются на равнинных, предгорных и горных реках, в северных и южных, западных и восточных районах страны. Остальные три вида наводнений имеют локальное распространение.

Таблица 2.13 - Виды наводнений

Факторы, оказывающие влияние на величину максимального подъема уровня воды при различных видах наводнений, приведены в табл. 2.14. По исходным причинам наводнения делятся на нагонные, ливневые (дождевые), половодья (связаны с таянием снега и ледников), зажорные и заторные, завальные и прорывные.

Таблица 2.14 - Факторы влияния на масштабы наводнения

Наводнения, проходящие по рекам, делят по высоте:

на низкие или небольшие (затапливаются низкие поймы);

средние (затапливаются высокие поймы, частично заселенные);

сильные или выдающиеся (частично затапливаются города, коммуникации, требуется эвакуация населения);

катастрофические (существенно затапливаются города, требуются крупные аварийно-спасательные работы, массовая эвакуация).

В каждом районе случаются разные типы наводнений, причем сильные и катастрофические создаются обычно совпадением двух и более факторов (например, снеготаяние плюс ливни, ливни плюс прорыв плотин и т.п.), что позволило разработать классификацию наводнений с учётом масштабов их распространения и повторяемости (табл. 2.15).

Таблица 2.15 - Классификация наводнений по масштабу

Мероприятия при угрозе затопления населённых пунктов и территорий

Меры защиты от наводнений подразделяются на оперативные (срочные) и технические (предупредительные).

Оперативные меры не решают в целом проблему защиты от наводнений и должны осуществляться в комплексе с техническими мерами.

Технические меры включают заблаговременное проектирование и строительство специальных сооружений. К ним относятся: регулирование стока в русле реки; отвод паводковых вод; регулирование поверхностного стока на водосбросах; обвалование; спрямление русел рек и дноуглубление; строительство берегозащитных сооружений; подсыпка застраиваемой территории; ограничение строительства в зонах возможных затоплений и др.

Наибольший экономический эффект и надежная защита пойменных территорий от наводнений могут быть достигнуты при использовании обширного комплекса мероприятий, сочетании активных методов защиты (регулирование водостока) с пассивными методами (обвалование, руслоуглубление и т.п.). Выбор способов защиты зависит от ряда факторов: гидравлического режима водотока, рельефа местности, инженерно-геологических и гидрогеологических условий, наличия инженерных сооружений в русле и на пойме (плотины, дамбы, мосты и т.д.), расположения объектов экономики, подвергающихся затоплению.

Основными направлениями действий органов исполнительной власти при угрозе затопления являются:

анализ обстановки, выявление источников и возможных сроков затопления;

прогнозирование видов (типов), сроков и масштабов возможного затопления;

планирование и подготовка комплекса типовых мероприятий по предупреждению затоплений;

планирование и подготовка к проведению аварийно-спасательных работ в зонах возможного затопления.

На федеральном уровне МЧС России осуществляет планирование и подготовку мероприятий общегосударственного масштаба. На региональном уровне региональными центрами МЧС России планируются и готовятся мероприятия, входящие в их компетенцию. На уровне области, края, республики планируются и готовятся мероприятия на их территориях. В период угрозы затопления в режиме повышенной готовности функционируют органы управления ГОЧС субъектов Российской Федерации. При угрозе затопления противопаводковые комиссии работают в дежурном режиме:

организуют круглосуточный контроль за паводковой обстановкой в зоне своей ответственности, используя посты Росгидромета и своих наблюдателей;

поддерживают постоянную связь и обмениваются информацией с комиссиями по чрезвычайным ситуациям и оперативными дежурными органов управления ГОЧС;

проводят учения (тренировки) по противопаводковой тематике и организуют обучение населения правилам поведения и действиям во время наводнений;

отправляют донесения в вышестоящие органы управления;

уточняют и корректируют планы противопаводковых мероприятий с учетом складывающейся обстановки;

решением глав администраций территорий организуют круглосуточные дежурства спасательных сил и средств;

уточняют (предусматривают) места (районы) временного отселения пострадавших жителей из подтопленных (разрушенных) домов, организуют подготовку общественных зданий или палаточных городков к размещению эвакуируемых;

предусматривают обеспечение эвакуируемого населения всем необходимым для жизни;

согласуют с местными органами МВД РФ и местного самоуправления порядок охраны имущества, оказавшегося в зоне затопления;

организуют круглосуточные дежурства по наблюдению за изменением уровня воды в источниках наводнения;

участвуют в организации и оборудовании объездных маршрутов транспорта взамен подтопленных участков дорог;

организуют (контролируют) укрепление имеющихся и сооружение новых дамб и обвалований;

организуют и поддерживают взаимодействие с органами управления МО РФ, МВД РФ, территориальными управлениями (отделами) Росгидромета, территориальными подразделениями Всероссийской службы медицины катастроф.

В период угрозы весеннего половодья и паводков на реках противопаводковые комиссии должны предусмотреть:

границы и размеры (площади) зон затопления, количество административных районов, населенных пунктов, объектов экономики, дорог, мостов, линий связи и электропередач, попадающих в зоны подтоплений и затоплений;

число пострадавших, а также временно отселяемых из зоны затопления, разрушенных (аварийных) домов, построек и т.п.;

объемы откачки воды из затопленных сооружений;

количество голов погибших сельскохозяйственных животных;

местоположение и размеры сооружаемых дамб, запруд, обвалований, креплений откосов берегов, водоотводных каналов, ям (сифонов);

предварительный размер материального ущерба;

численность привлекаемых сил и средств;

мероприятия по защите населения.

В подготовительный период важную роль играет анализ обстановки и прогнозирование возможного затопления населенных пунктов. Анализ обстановки предусматривает выявление возможных причин возникновения угрозы затопления населенных пунктов, среди которых могут быть половодье и паводок, а также факторы, способствующие возникновению затопления и подтопления. При этом выявляются возможные сценарии развития ЧС, при которых:

существенно нарушаются условия жизнедеятельности людей на территории административных районов субъекта Российской Федерации;

возможны человеческие жертвы или ущерб здоровью большому количеству людей;

могут быть значительные материальные потери;

возможен значительный ущерб окружающей среде.

Выявление перечисленных вариантов ЧС, связанных с затоплением территорий, производится на основании: статистических данных о наводнениях и данных многолетних наблюдений по данной территории; изучения планов действий промышленных объектов в случае возникновении ЧС; собственных оценок территориальных органов управления РСЧС.

По выявленным факторам, способствующим возникновению ЧС, а также вторичным факторам, представляющим угрозу населению и объектам экономики, производится: оценка вероятности возникновения ЧС; оценка масштабов возможной ЧС.

Под масштабами следует понимать: количество погибших; количество пострадавших; величину материального ущерба; объем эвакомероприятий и защиты, связанный с эвакуацией населения; затраты на ликвидацию ЧС и восстановительные работы; косвенные потери (недовыпуск продукции, затраты на пособия, компенсационные выплаты, пенсии и т.д.) и др.

Оценка вероятности возникновения и масштабов ЧС, вызванных авариями на промышленных объектах, системах жизнеобеспечения вследствие воздействия вторичных факторов, производится администрацией соответствующих объектов. Прогнозирование и оценку масштабов ЧС следует проводить с учетом требований законов, других нормативно-правовых актов и методик, рекомендуемых МЧС России. В случае отсутствия таких документов для отдельных конкретных случаев органы исполнительной власти субъектов РФ организуют проведение исследований по оценке вероятности возникновения ЧС и по оценке масштабов ЧС силами субъекта РФ.

Результаты выявления факторов, способствующих возникновению ЧС, связанных с затоплением территорий и населенных пунктов, служат основой для принятия решений на проведение профилактических мероприятий. На основе анализа обстановки осуществляется планирование мероприятий по предупреждению затоплений. Планирование регламентируется Федеральным законом «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», нормативно-правовыми актами органов государственной власти субъектов Российской Федерации и органов местного самоуправления. При этом целесообразно различать предметное (целевое) и оперативное планирование.

Предметное планирование должно предусматривать проведение организационных, финансово-экономических и инженерно-технических мероприятий по предотвращению или снижению риска затоплений. Оперативное планирование предусматривает комплекс организационно-технических мероприятий по подготовке населения, объектов экономики и территорий к чрезвычайной ситуации. Эти мероприятия должны отражаться в планах социально-экономического развития территорий, планах развития отраслей экономики, объектов экономики.

Типовой порядок планирования мероприятий по предупреждению ЧС, вызванных затоплениями, включает:

выявление организаций и учреждений, которые могут быть задействованы в организации и выполнении мероприятий по предупреждению ЧС;

разработку и технико-экономическое обоснование организационных и инженерно-технических мероприятий по предотвращению или снижению риска возникновения ЧС;

разработку и технико-экономическое обоснование мероприятий по снижению тяжести последствий воздействия ЧС на население, объекты экономики и окружающую среду.

Разработанные планы согласовываются с заинтересованными органами и организациями, утверждаются соответствующими руководителями органов исполнительной власти и направляются исполнителям. Контроль за реализацией планов осуществляется исполнительной властью территории через территориальные органы управления РСЧС.

Рассмотрим основные мероприятия по уменьшению последствий заторов и зажоров. Заторы ликвидировать нельзя, их можно лишь несколько ослабить или переместить на другое место. При борьбе с заторными наводнениями требуется регулирование стока ледового материала. Эффективными мерами борьбы с заторами являются:

разрушение путем подрывов ледяных полей зарядами взрывчатых веществ, бомбометания, артиллерийского обстрела;

химическое разрушение льда путем посыпки различными солями;

взламывание льда ледоколами или судами на воздушной подушке;

маневрирование расходом воды через плотину.

Взрывной способ борьбы целесообразно применять в период образования затора. На широких реках подрыв ледяных полей начинают ниже затора и вдоль берегов. На узких и средних реках лед следует подрывать сверху вниз по течению или одновременно по всей длине затора.

При химическом способе разрушения льда понижают его температуру плавления распределением соли по его поверхности. Иногда для разрушения ледяного покрова его посыпают молотым шлаком с добавкой соли, т. е. зачерняют лед с нормой расхода 1-3 т/га, рассыпая полосами шириной 5-10 м в местах будущих трещин и у берегов.

При разрушении ледяных полей и самого тела затора ледоколами последние должны двигаться снизу вверх по руслу реки и создавать зигзагообразный канал в теле затора шириной не менее длины судна. Суда на воздушной подушке применяются для разрушения ледяного покрова толщиной до 1 м.

Самым радикальным средством борьбы с заторами является маневрирование расходом воды через плотину. Эффективность этого метода зависит от мощности затора, объёма и продолжительности пропуска воды, ледовой обстановки и погодных условий.

1. Жители любого населенного пункта должны знать, находится ли населенный пункт, в котором они проживают, в зоне возможного затопления. Если находится, то необходимо знать: куда, в какие районы должна проводиться эвакуация в случае угрозы наводнения и по каким маршрутам. Эвакуация должна проводиться при получении информации об угрозе наводнения. По возможности эвакуируются и домашние животные.

2. Перед тем как покинуть дом, необходимо выключить электричество, газ. При эвакуации необходимо взять с собой документы, ценности, наиболее нужные вещи и запас продуктов питания. Часть имущества, которую невозможно взять с собой, целесообразно предохранить от затопления, перенести на верхние этажи, на высокие места.

3. Во время наводнения необходимо:

постараться собрать все, что может пригодиться: плавсредства, спасательные круги, веревки, лестницу, сигнальные средства;

спасать людей, отсеченных стихией от остальных, оказывать первую помощь пострадавшим;

если есть опасность оказаться в воде, то до прибытия помощи снять обувь и освободиться от тяжелой и тесной одежды;

наполнить рубашку и брюки легкими плавающими предметами (мячики, пустые закрытые пластмассовые бутылки и т.п.);

использовать столы, автомобильные шины, запасные колеса, спасательные пояса, чтобы удержаться на поверхности;

прежде чем соскользнуть в воду, нужно вдохнуть воздух, схватиться за первый попавшийся предмет и плыть по течению, пытаясь сохранить спокойствие;

прыгать в воду только в последний момент, когда нет надежды на спасение.

4. Переправа (вывод) людей при начавшемся наводнении разрешается только по обозначенному для этой цели броду глубиной не более 1 м. В необходимых случаях эвакуация производится на плотах, лодках, катерах, вездеходах и других средствах.

5. После окончания наводнения перед тем как войти в здание, убедиться, что оно не угрожает обвалом, осмотреть имеющиеся повреждения. При этом нельзя пользоваться открытым огнем. Следует проверить, отключено ли электропитание, нет ли оголенной электропроводки и возможности короткого замыкания, нет ли утечки газа.

6. Нельзя употреблять в пищу продукты питания, которые были в контакте с водами наводнения. Необходимо также проверить питьевую воду перед её использованием.

7. Наводнения могут сопровождаться такими стихийными явлениями, как оползни, селевые потоки, а также тем, что в число вызванных наводнением опасностей входят вспышки эпидемий, падеж скота, уничтожение урожая сельскохозяйственных культур, разрушение линий канализаций, загрязнение воды, разрушение линий газо- и электроснабжения.

землетрясение пожар цунами

Часто природные процессы и явления превращаются в стихийное природное явление. В тех случаях, когда они наносят ущерб хозяйству и вызывают опасность для жизни людей, их называют стихийными бедствиями . К стихийным бедствиям обычно относятся землетрясения, наводнения, селевые потоки, оползни, снежные заносы, извержения вулканов, обвалы, засухи, ураганы, бури и др.

Стихийные бедствия могут возникать как независимо друг от друга, так и связно: одно из них может повлечь за собой другое. Некоторые из них часто возникают в результате деятельности человека (например, лесные и торфяные пожары, производственные взрывы в горной местности, при строительстве плотин, закладке (разработке) карьеров, что зачастую приводит к оползням, снежным лавинам, обвалам ледников и т.п.).

Независимо от источника возникновения, стихийные бедствия характеризуются значительными масштабами и различной продолжительностью – от нескольких секунд и минут (землетрясения, снежные лавины, лимнологические катастрофы) до нескольких часов (сели), дней (оползни) и месяцев (наводнения).

Примеры стихийных природных явлений

В течение 2009 г. на территории Российской Федерации отмечалось более 900 опасных природных явлений, из которых 385нанесли значительный ущерб отраслям экономики и жизнедеятельности населения (в 2008 г. и было 348). В холодный период их было 85, в тёплый – 300.

Наиболее часто отмечавшимися опасными явлениями были: очень сильный дождь (сильный ливень) – около 16% и очень сильный ветер (в том числе шквал) – более 14% от общего числа. Значительная часть приходилась и на долю гидрологических явлений (сход селей, превышение опасных отметок уровней воды в реках в периоды весеннего половодья и дождевых паводков и т.д.) - более 14% от общего числа опасных явлений.

В ряде случаев отдельными опасными явлениями был нанесен значительный ущерб экономике и жизнедеятельности населения страны.

Сильное налипание мокрого снега отмечалось в Волгоградской области 23-24 января 2009 г. и в Тверской области 28-29 января 2009 г. в пяти районах Волгоградской области было повреждено и повалено 105 опор ЛЭП; повреждены линии электропередачи; в Тверской области из-за аварийного отключения 475 трансформаторных подстанций произошло нарушение подачи электроэнергии в 8 районах области (без электроэнергии остались 322 населенных пункта).

В результате схода снежных лавин в январе- марте 2009 г. в районах Северного Кавказа неоднократно перекрывалась Транскавказская магистраль, дороги местного и федерального значения, погибли несколько человек.

Очень сильный ветер (порывы до 25 м/с) в Липецкой и Тамбовской областях 18 апреля 2009 г. привел к многочисленным повреждениям линий электропередачи, в ряде населенных пунктов отключалась электроэнергия. В Липецкой области из-за обесточивания водозабора 120 тыс. человек в течение 7 часов оставались без воды, затруднялась работа автотранспорта, были повреждены крыши домов; в Тамбовской области без энергоснабжения оставались 1845 домов.

Наблюдались заморозки (температура -10…-3 о С, местами до -12 о С) в Южном федеральном округе в периоды с 10 по 15 и с 20 по 27 апреля. В Кабардино-Балкарской республике, Республике Северная Осетия – Алания, Краснодарском и Ставропольском краях, Астраханской и Ростовской областях отмечались повреждения и гибель озимых, яровых, овощных и семечковых культур, а также плодово-ягодных насаждений.

Сильная и продолжительная (в период с конца мая по август) засуха (атмосферная и почвенная) в республиках Башкортостан, Калмыкия, Татарстан, Кабардино-Балкарской республике, Удмуртской республике, Астраханской, Волгоградской, Ростовской, Самарской, Ульяновской областях нанесла значительный ущерб посевам зерновых культур. Были списаны посевы на площадях: в республике Татарстан – 313 тыс. га, Самарской и Оренбургской областях – свыше 1 млн 120 тыс. га, Саратовской – свыше 555 тыс. га, Ульяновской области – свыше 116 тыс. га.

В Московской области 3 июня, в Краснодарском и Ставропольском краях 4, 5, 12 и 13 июля крупным градом были повреждены крыши домов, линии электропередач, сельхоз-культуры.

В результате очень сильного дождя в Республике Дагестан 20-21 и 26-28 сентября 2009 г. были подтоплены, а местами частично разрушены жилые дома, затоплены приусадебные участки, размыты дороги, а в Кизилюртовском районе – 150 м железнодорожного полотна, что послужило причиной аварии грузового состава.

Гидросфера ("гидро" - вода) - водная оболочка на поверхности Земли, охватывающая океаны, моря, реки, озера, болота, подземные воды, горные и покровные ледники (застывшие воды).

Виды стихийных бедствий в гидросфере даны на рис. 1.9.

Рис. 1.9. Виды стихийных бедствий в гидросфере.

В табл. 1.11. приведена классификация волн.

Таблица 1.11

Классификация волн

Наиболее грозными являются волны - цунами.

Цунами - гравитационные волны очень большой длины и высоты, возникающие на поверхности морей и океанов (в переводе с японского - большая волна в заливе).

Волны цунами похожи на ветровые, но у них другая природа - сейсмическая. Длина волны - расстояние между соседними гребнями - от 5 до 1500 км, что не позволяет увидеть вторую, третью и последующую волны.

В России цунами возможны на Курильских островах, на Камчатке, на Сахалине, на побережье Тихого океана.

В табл. 1.12. приведены поражающие факторы цунами.

Таблица 1.12

Поражающие факторы

Число волн достигает семи, при этом вторая или третья волна бывает наиболее сильной и вызывает наиболее сильные разрушения. Сила цунами оценивается магнитудой М от 0 до 3 (до 6 баллов).

Предвестники цунами: - Землетрясение; - Отлив в неурочное время (быстрое обнажение морского дна), длящийся до 30 мин; - Бегство диких и домашних животных с мест возможного затопления на возвышенность; - Громоподобный шум, слышный до подхода волн; - Появление трещин в ледяном покрове у берегов.

Действия населения при цунами

Наводнение на реках - затопление водой местности в пределах речной долины и населенных пунктов, расположенных выше ежегодно затопляемой поймы, вследствие обильного притока воды в результате снеготаяния или дождей, или загромождение русла льдом, шугой. Причины наводнений и их классификация приведены в табл. 1.13.

Таблица 1.13

Классификация и причины наводнений

Наибольшие площади затопления пойм наблюдаются на реках, текущих к северным морям - Объ, Енисей, Лена. Нагонные наводнения наблюдаются на Азовском и Каспийском морях, в устье рек Невы на балтийском море и Северной Двины на Белом море. В табл. 1.14 даны поражающие факторы наводнений.

Таблица 1.14

Поражающие факторы

Действия населения при наводнении .

К наиболее опасным явлениям в гидросфере относятся гигантские сейсмические волны – цунами . Они возникают в случае подводного или прибрежного землетрясения, или крупного обвала грунта. Внезапный подъем или провал значительных участков дна приводят к поднятию или обрушению многокилометрового столба воды на большой территории. В результате энергия землетрясения или подводного извержения передается воде и возникают поверхностные волны, которые с громадной скоростью (до 1000 км/ч) распространяются по Мировому океану. Колоссальная энергия гонит их на 10-15 тыс. км с интервалом около 10 мин. На глубокой части акватории они практически незаметны, так как за счет большой длины (до 150 км) они имеют высоту до 1,5 м. При приближении к берегу и выходу на мелководье волна замедляет свой бег, ее подошва начинает тормозиться о дно и энергия волны идет на увеличение высоты до 10-30 м. Особенно опасны длинные узкие заливы (фьорды) с крутыми берегами. Заходя в сужающийся залив, волна постепенно увеличивает свою высоту, поднимаясь до 40-50 м и более.

Наиболее масштабными катастрофическими последствиями известно цунами в Индийском океане 26 декабря 2004 года. Подвижки дна океана в зоне субдукции Яванского желоба у побережья Индонезии привели к формированию мощнейшего землетрясения с магнитудой 8,8 и силой 9,3 балла. Это одно из наиболее сильных зафиксированных землетрясений спровоцировало цунами, погубившее более 230 тыс. человек. Его жертвами стали жители Индонезии (около 130 тыс. погибших), Шри-Ланки (более 35 тыс. погибших), Индии (около 17 тыс. погибших), Тайланда (более 8 тыс.) и других стран. В разных районах цунами состояло из 3-7 волн, высотой 7-27 метров, двигавшихся со скоростью от 320 до 800 км/ч. В отдельных районах волны продвинулись вглубь суши на 4 км. Гигантские волны образовались после того, как Бирманская плита, которую опускающаяся в верхнюю мантию Австралийская веками тянула вниз, неожиданно поднялась, подбросив многометровую толщу воды.

Для предотвращения катастрофических последствий цунами создана международная служба оповещения о цунами. Более эффективно она работает в Тихом океане. Опасность цунами приводит к необходимости изменения подходов к выбору места и конструкции зданий. В частности, планировки, целевого назначения и строительных материалов первых этажей, которые позволяют пропускать или перенаправлять ударную силу волн без нанесения существенного ущерба всему зданию, инфраструктуре и людям. Для этого на первом этаже размещают гаражи, подсобные помещения, а заполнение между основными несущими конструкциями (колоннами) делают из менее прочных материалов.

Мощные цунами образуются и при обрушении в воду значительных массивов горных пород, ледников или подводных оползней. Причиной тому могут являться землетрясения, извержения вулканов, процессы выветривания, избыточное увлажнение, изменение климата и т.д. Особенно высокие волны формируются при обвалах горных пород или ледников в глубокий залив. В этих случаях образуются волны высотой в сотни метров (максимальная зафиксированная высота 600 м), которые мечутся в относительно замкнутом пространстве в течение нескольких часов от берега к берегу, постепенно успокаиваясь. Такие события неоднократно имели место на Аляске, Скандинавии, Средиземноморье и других районах.

Существует предположение о мощнейшей катастрофе, происшедшей около 120 тыс. лет в Тихом океане. Из-за активности вулкана Мауна-Лоа на Гавайских островах в океан упала скала объемом 120 кубических миль, и от места падения пошла волна высотой более 200 м. В настоящее время подобную угрозу несет спящий вулкан Кумбре Вьеха на Канарских островах. В случае его пробуждения в Атлантический океан может упасть колоссальная скала, вызвав появление волны высотой до 300 м. В этом случае по расчетам американских специалистов через 9 часов Флориду накроет волна высотой 25 метров.

Не менее катастрофические последствия могут иметь не сейсмические или обвальные, а приливные и сгонно-нагонные волны в Мировом океане. Их усилению способствуют тайфуны и обильные осадки. Взаимодействие этих двух факторов может привести к развороту течения рек, формированию громадных волн и резкому повышению уровня воды. Наиболее тяжелые последствия развиваются в регионах с небольшим превышением суши над уровнем моря, к которым относятся прибрежные зоны Месопотамской низменности и Бенгальского залива (Бангладеш, Бирма). Под воздействием обильных осадков и ветра в 1737 и 1876 годах эти территории в течение 2-3 недель были залиты водой на десятки километров от побережья. Уровень воды поднимался на 10-15 м. В каждом случае число погибших составляло сотни тысяч человек. Аналогичные по природе, но менее катастрофические события здесь происходят каждые 10-15 лет.

Подобные, но менее масштабные явления имеют место и в сравнительно изолированных водоемах. Например, в Азовском море. Здесь особенно интенсивные наводнения формируются в случае смены сильного южного ветра, нагоняющего воду из Керченского пролива на западный. В этом случае большая масса воды под давлением ветра перемещается по мелководному ложу моря, отступая от западного берега (Украина) на сотни метров и даже километры и заливая восточный (приазовские плавни Краснодарского края). Уровень моря в этом случае может подняться на 2-3 м. Ввиду отсутствия участков суши с превышением над уровнем моря более 1,5 м, обилия болот и лиманов прибрежная территория полностью покрывается водой на удалении до 20-25 км от моря. В пятидесятые годы, таким образом, были уничтожены все рыболовецкие бригады и консервные заводы на азовском побережье Краснодарского края и погибли сотни людей. При ослаблении ветра вся эта масса воды из-за перекоса уровня начинает двигаться в обратном направлении, формируя нагонные волны (сейши) высотой в несколько метров и заливая уже западное побережье Азовского моря.

В случае формирования аналогичной ситуации в зимнее время развивается активное торошение льда и выдавливание его на десятки метров на берег, что приводит к разрушению инженерных сооружений и судов (последнее зимой 2006 года в Таганрогском заливе).

Опасные явления, связанные с водными объектами суши имеют значительно меньшие масштабы и катастрофические последствия. Однако суммарно они наносят не меньший ущерб, чем цунами или землетрясения. В качестве примера можно привести события под Новороссийском в августе 2002 года. Их первопричиной, безусловно, стали чрезвычайные по интенсивности атмосферные осадки - 8 августа, за шестнадцать часов, на Новороссийск и окрестности выпало 362 мм осадков, что составляет полугодовую норму. Но, трагические результаты были усилены действиями человека.

Масштабы катастрофы в урочище Широкая Балка во многом связаны со стихийной застройкой поймы, берегов и устья ручья, самодеятельным сооружением большого количества мостов, дамб через него к базам отдыха и садовым участкам. Именно это, а не «мифический» смерч усилило последствия катастрофы. Каждое из таких сооружений, не рассчитанное на большую водопропускную способность и забитое мусором, камнями, упавшими деревьями становилось препятствием на пути разбушевавшегося потока и поднимало уровень в образовавшейся плотине на 3-5, а на отдельных участках до 6-8 метров. Отмечаемое многими свидетелями, в какой-то момент резкое повышение уровня воды в ручье (до 1 метра в минуту), является результатом последовательного прорыва части этих стихийных плотин.

Вторая группа катастроф в районе Новороссийска в эти же дни также обусловлена атмосферными осадками и усилена действиями, а точнее бездействием человека. Они связаны с разрушением плотин переполнившихся водохранилищ на реках Дюрсо (рис. 2.3.) и Цемесс.

Последнее было особенно катастрофичным, т.к. прорвавшаяся вода затопила значительную часть промышленной и жилой зоны Новороссийска, что привело к разрушению сотен домов и гибели десятков людей. И в этом случае решающий вклад в масштабы происшествия внесло отсутствие внимания к состоянию гидротехнических сооружений, давно не чищенное русло реки дренирующей всю долину и застройка поймы. Поднятые на 1-2 метра над ее поверхностью дороги являются своеобразными плотинами и дамбами, направляющими водные потоки, препятствующими растеканию воды, быстрому снижению ее уровня и усиливают эффект наводнения.

Очевидно, что аналогичные катастрофы на крупных реках и водохранилищах имеют еще более трагичные последствия. Проблемы безопасности жизнедеятельности, связанные с усилением техногенной трансформации окружающей нас среды, изменением климата становятся все более острыми. Участившиеся в последние десятилетия паводки в Европе, Северной Америке, события, происшедшие на Северном Кавказе в 2002 году (только Краснодарском крае стихия нанесла не менее четырех ударов за год) ввиду своей неординарности и тяжелых последствий, должны стать предметом серьезного инженерно-геологического анализа, а их выводы учтены при проектировании новых сооружений и определении критериев техносферной безопасности.

Рис. 2.3. Разрушенная паводком плотина на р.Дюрсо (фото А.Е. Камбаровой)

Контрольные вопросы к лекции 5

1. В чем различие паводков и половодий?

2. Что такое гидрограф?

3. Перечислите основные типы питания рек.

4. На чем основана классификация М.И.Львовича?

5. Перечислите фазы водного режима.

6. Роль воды в биосфере.

7. Что такое гидрограф?

8. В чем измеряется модуль стока?

10. В каких единицах измеряется физиологическое испарение?

11. Сток рек и урбанизация.

12. Влияние водохранилищ на сток рек.

13. Что характеризуют понятия десукция и транспирация?

14. Поясните причины колебаний солености Мирового океана.

15. В чем отличие понятий соленость и минерализация?

16. Что такое цунами?

17. Какими параметрами характеризуются волны?

18. В чем причина поверхностных течений в Мировом океане?