Т.В. Овчиникова Ю.Е. Проскурников В.И. Федянин

ОПАСНЫЕ ПРИРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ

ЭНДОГЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Учебное пособие

Воронеж 2006

ГОУВПО ”Воронежский государственный технический университет”

Т.В. Овчиникова Ю.Е. Проскурников В.И. Федянин

ОПАСНЫЕ ПРИРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ

ЭНДОГЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Утверждено Редакционно-издательским советом

университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2006

УДК. 614.8(075.8)

Овчиникова Т.В. Ю.Е. Проскурников В.И. Федянин Опасные природные процессы эндогенного происхождения: учеб. пособие Ю.Е. Проскурников. Воронеж: РОУВПО ”Воронежский государственный технический университет”, 2006.

В учебном пособии рассматриваются источники влияния природной опасности эндогенного происхождения, значимые для жизнедеятельности человека. Закономерности их проявления, классификация, характеристика и прогнозирование чрезвычайных ситуаций.

Издание соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 280100 «Безопасность жизнедеятельности», специальности 281003 «Защита в чрезвычайных ситуациях», дисциплине «Опасные природные процессы».

Табл. Ил. Библиогр.: назв.

Научный редактор канд. техн. наук А.А. Копылов

Рецензенты: кафедра экологического образования

Воронежского государственного педагогического университета (зав. кафедрой д-р геогр. наук, проф. В.Н. Жердев);

д-р геогр. наук, проф. В.М. Смольянов

© Овчинникова Т.В., Проскурников Ю.Е., Федянин В.И., 2006

© Оформление. ГОУВПО ”Воронежский госу-дарственный технический университет”, 2006

ВВЕДЕНИЕ

История развития земной цивилизации связана со стихийными бедствиями, авариями и катастрофами. В современном лексиконе эти явления называются чрезвычайными ситуациями (ЧС).

Одни из них были причиной заката цивилизаций и государств, другие послужили толчком в развитии народов и регионов. Крупномасштабные чрезвычайные ситуации приводили к гибели экономических и политических систем, пересмотру вопросов взаимодействия человека и природы, человека и техники, людей между собой.

Чрезвычайную ситуацию формируют в соответствующей зоне (районе) чрезвычайное событие и возникшие чрезвычайные условия.

Чрезвычайное событие – происшествие техногенного, экологического и природного происхождения, заключающееся в резком отклонении от нормы протекающих процессов или явлений и оказывающее значительное отрицательное воздействие на жизнедеятельность человека, функционирование экономики, социальную сферу и природную среду.

Под нормой понимается такое протекание процесса или явления, к которому население и производство приспособились путем длительного опыта или специальных научно-технических разработок.

Последствия чрезвычайного события выражаются в потерях, ущербе, в остаточных поражающих и других неблагоприятных факторах.

В результате чрезвычайного события или сочетания (совпадения) неблагоприятных факторов и местных условий, в отдельности не обязательно являющихся чрезвычайными, в соответствующей зоне могут возникать чрезвычайные условия. Чрезвычайные в регионе, населенном пункте.

О

3

бстановка в районе чрезвычайной ситуации – конкретная характеристика зоны (региона), в которой сложилась чрезвычайная ситуация, установленная на определенный момент времени и содержащая сведения о состоянии и последствиях чрезвычайного события, задействованных и необходимых людских и материальных ресурсах, объемах проведенных работ и др.

По физической сущности чрезвычайная ситуация – это совокупность исключительных условий и факторов, сложившихся в соответствующей зоне в результате чрезвычайного события.

Чрезвычайные ситуации в результате воздействия различных факторов и явлений на человека и окружающую среду приводят к травмам и гибели людей, наносят огромный материальный и моральный ущерб.

Воздействия чрезвычайных ситуаций природного характера на объекты и окружающую природную среду различаются по характеру в зависимости от физической сути природного явления, длительности и площади воздействия, а по величине наносимых потерь – также и от предсказуемости. По форме воздействия на те или иные объекты ЧС природного характера могут быть разрушительными, парализующими (например, останавливающими движение транспорта и т. п.) и истощающими (снижающими урожай, плодородие почв, запасы воды и других природных ресурсов).

Чрезвычайная ситуация – это состояние, при котором в результате возникновения источника чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории или акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, народному хозяйству и окружающей природной среде.

И

4

сточник чрезвычайной ситуации – опасное природное явление, авария или опасное техногенное происшествие, широко распространенная инфекционная болезнь людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также применение современных средств поражения, в результате чего происходит или может возникнуть чрезвычайная ситуация.

Ежегодно в мире от катаклизмов техногенного и природного характера погибает несколько миллионов человек.

Довольно часто происходят чрезвычайные ситуации природного характера (землетрясения, наводнения, ураганы, лавины, сели, природные пожары и др.), не дают забывать о себе эпидемии опасных болезней человека, животных и растений.

В последние годы отношения «общество – человек – техника – природная среда» приобретают драматический характер. Это связано с усилением интенсивности и ростом масштабов техногенного воздействия на ход природных процессов. Человеческая активность во все большей степени стала превосходить природную. Так, например, вулканы Земли выбрасывают на ее поверхность около 3 млрд. т вещества, а объемы горнодобычи оцениваются в 5-7 млрд. т при 50-70 млрд. т попутной породы.

Индустриальная цивилизация, нарушая процессы саморегуляции природных явлений, наряду с природными катаклизмами создает угрозу безопасности самому человеку и среде его обитания.

Безопасность человека и среды его обитания становится важнейшей характеристикой качества жизни и состояния экономики. Первостепенное значение приобретает необходимость изучения риска для человека и общества со стороны экономических и социальных структур и путей его предотвращения, а также соблюдения прав человека на безопасные условия проживания.

Сложившийся уровень безопасности определяется величиной риска как от возможных катастроф природного и техногенного характера, так и от вяло протекающих негативных процессов, со временем приводящих к взрывам экологического и социального характера.

5

1. Чрезвычайные ситуации природного

ХАРАКТЕРА

1. Виды чрезвычайных ситуаций природного характера и их характеристика

На начальном этапе развития человеческого общества чрезвычайные ситуации были в основном природного происхождения, связанными со стихийными бедствиями, которые наводили ужас на человека.

Природная чрезвычайная ситуация – это обстановка на определенной территории или акватории, сложившаяся в результате возникновения источника природной чрезвычайной ситуации, который может повлечь или повлек за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей и окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.

Природные ЧС различают по источникам и масштабам.

Источник природной ЧС – опасное природное явление или природный процесс, в результате которого на определенной территории или акватории произошла или может произойти чрезвычайная ситуация.

Причиной опасного природного явления или процесса может быть: землетрясение, вулканическое извержение, оползень, обвал, сель, карст, просадка в лессовых грунтах, эрозия почвы, цунами, лавина, наводнение, подтопление, штормовой нагон воды, сильный ветер, смерч, пыльная буря, суховей, сильные осадки, засуха, заморозки, туман, гроза, природный пожар.

Статистика людских и материальных потерь от природных стихийных бедствий и опасностей обнаруживает их быстрый рост по всему миру, особенно во второй половине XX в.

Наибольшее число ЧС природного происхождения обусловлено:

-

6

наводнениями – 34%;

-ураганами, бурями, тайфунами, смерчами -19%;

-сильными или особо продолжительными дождями – 14%;

- землетрясениями – 8%;

-сильными снегопадами и метелями – 8%;

-оползнями и обвалами – 5%.

В связи с этим расширяются исследования проблем управления и уменьшения риска при таких чрезвычайных ситуациях. Возникают вопросы о степени защищенности людей, о стратегии защиты от бедствий в зависимости от восприятия природного риска населением и руководителями структурных звеньев управления различного уровня.

ЧС природного характера унесли в двадцатом столетии свыше десяти миллионов жизней и нанесли огромный материальный ущерб.

Ч

7

С природного характера, катастрофы и аварии весьма частые явления и в нашей стране. Каждый год в том или ином регионе происходят сильные разливы рек и затапливаются значительные территории. Большие бедствия приносят людям селевые потоки. Они разрушают населенные пункты, жилые дома и промышленные здания, железнодорожные пути, шоссейные дороги и гидротехнические сооружения. Многие горные районы подвержены оползням и обвалам. Разрушения приносят снегопады и сходы лавин в горных районах. Над большими пространствами проносятся ураганы, ливни, смерчи, снежные и пылевые бури. Одним из наиболее опасных и мощных стихийных бедствий являются землетрясения. Внезапность, огромная разрушительная сила колебаний земной поверхности приводят к уничтожению материальных ценностей, к человеческим жертвам. Почти ежегодно массовый характер принимают лесные пожары, особенно в Забайкалье и на Дальнем Востоке. Ежегодно в стране сгорает тысячи гектаров леса. Каждая чрезвычайная ситуация имеет свою физическую сущность, свои, только ей присущие причины возникновения, движущие силы, характер и стадии развития, свои особенности воздействия на окружающую среду.

Несмотря на резкие отличия чрезвычайных ситуаций друг от друга им присущи и общие черты – большой пространственный размах, значительное влияние на окружающую среду, сильное психологическое воздействие на человека.

Знание причин возникновения и характера чрезвычайных ситуаций позволяет:

- предотвратить некоторые из них или ослабить силу их разрушительного воздействия;

- заблаговременным принятием соответствующих мер более конкретно и действенно осуществить меры по ликвидации последствий;

- определить правильное, разумное поведение населения.

В борьбе с чрезвычайными ситуациями большое значение имеют предупредительные работы для предотвращения или значительного уменьшения ущерба, а также получение необходимой информации.

Крупные природные катастрофы, время их наступления и масштабы трудно предсказуемы. Особенно это относится к гидрометеорологическим явлениям: наводнениям, заморозкам, ураганам и другим стихийным бедствиям.

Внезапные эндогенные и экзогенные процессы на Земле существенно влияют на природные катастрофы.

Экзогенные процессы происходят на поверхности Земли, а эндогенные процессы – глубинные, их источники в недрах планеты. Извне на Землю воздействуют силы притяжения Луны и Солнца. Сила притяжения других небесных тел мала. Однако некоторые ученые считают, что в геологической истории Земли гравитационные воздействия из космоса могут возрасти. Многие ученые к внешним, или экзогенным, силам относят и земное притяжение, из-за которого случаются оползни, обвалы в горах, двигаются с гор ледники.

Э

8

кзогенные силы разрушают, преобразуют земную кору, переносят рыхлые и растворимые продукты разрушения, осуществляемого водой, ветром, ледниками. Одновременно с разрушением идет и процесс накопления, или аккумуляция, продуктов разрушения. Разрушительные действия экзогенных процессов зачастую нежелательны и даже опасны для человека. К опасным экзогенным явлениям относятся, например, селегрязекаменные потоки. Опасны и оползни, которые тоже приводят к разрушению различных построек, нанося тем самым ущерб хозяйству, унося жизни людей, Такой экзогенный процесс, как выветривание, приводит к выравниванию рельефа.

Эндогенные процессы поднимают отдельные участки земной коры. Они способствуют образованию крупных форм рельефа – мегаформ и макроформ. Главный источник энергии эндогенных процессов – внутренняя теплота в недрах Земли. Эти процессы вызывают движение магмы, вулканическую деятельность, землетрясения, медленные колебания земной коры. Внутренние силы работают в недрах планеты и совершенно скрыты от наших глаз.

Наиболее часто встречающиеся опасные явления, исходящие из космоса – это магнитные бури и падения метеоритов.

Магнитные бури и их видимое выражение – полярные сияния – есть следствие вспышек на Солнце (образование протуберанцев), создающих интенсивные потоки электромагнитной радиации и заряженных частиц, достигающих Земли через 8 мин. (первичные) и через 10-20 ч (вторичные). Эти потоки резко изменяют состояние ионосферы. Изменение количества и интенсивности магнитных бурь с различными временными интервалами известны как колебания солнечной активности, которые в значительной степени влияют на многие природные процессы, а также на самих людей. В практическом отношении наиболее важны такие последствия магнитных бурь, как сбои электронных систем и снижение надежности работы операторов. На производстве и транспорте 60-80 % аварий вызываются ошибками операторов и значительная часть аварий приурочена к магнитным бурям.

Источником падения метеоритов является «облако Офта» – концентрация комет Солнечной системы. Ежегодно на Землю падает около 19 тысяч метеоритов массой более чем по 100 г, около четырех тысяч массой более чем 1 кг и около тысячи массой 10 кг и более.

Следами падения крупных метеоритов (астероидов, комет) являются кратеры – астроблемы.

На суше насчитывается около 1200 астроблем диаметром 10-70 км, многие тысячи астроблем меньшего диаметра. При падении метеоритов возможен ущерб в результате взрывов. Энергия взрыва Тунгусского метеорита, произошедшего 30 июня 1908 г., предположительно составила 12,5 Мт в тротиловом эквиваленте. Взрыв опустошил территорию площадью 3885 км², воздействие взрывной волны ощущалось на расстоянии до 1000 км. Человечество пока беззащитно против крупных метеоритов, количество которых на пересекающихся с Землей орбитах измеряется в 500-2000 шт.