Безопасность жизнедеятельности. Под ред. И.Г. Переверзева. 2017

К биолого-социальным ЧС относятся: массовые заболевания людей (эпидемии, пандемии), массовые заболевания животных (эпизоотии, пазиоотии), массовые заболевания растений (эпифитотии, панфитотии), террористические акты, межнациональные конфликты, забастовки, бунты, демографические кризисы.

Длительными наблюдениями установлено, что 75 % всех ЧС носят техногенный характер, 20 % – природный, 5 % – биолого-социальный. Совокупный ущерб от ЧС составляет 500 млрд руб. в год.

По причине возникновения ЧС делятся на случайные (непреднамеренные) и преднамеренные. К крайней группе относятся террористические акты, экстремистские действия, другие умышленные действия, Большинство ЧС носят случайный характер. Однако это не означает, что их возникновение и развитие не подчиняется определенным закономерностям.

По режиму времени ЧС делятся на чрезвычайные ситуации мирного и военного времени. Для ЧС военного времени в нормативной литературе используется выражение «Защита от опасностей, возникающих при военных конфликтах или вследствие этих конфликтов».

По скорости развития ЧС делятся на внезапные (землетрясения, взрывы, выбросы сильнодействующих ядовитых веществ, аварийнохимически опасных веществ); стремительные (пожары, транспортные аварии); умеренные (паводки, наводнения, извержения вулканов и др.).

Катастрофа, согласно теории, определяется как скачкообразные изменения в системе, возникающие в виде ее внезапного ответа на плавные изменения внешних условий.

Следовательно, внезапность катастроф является лишь формой проявления опасности. В реальном масштабе времени катастрофы «созревают» постепенно, переходя в ЧС.

Стадии развития чрезвычайных ситуаций. Исследования в обла-

сти чрезвычайных ситуаций позволяют сделать вывод, что основная масса экстремальных ситуаций возникает в результате:

–воздействия природного фактора (природные процессы вследствие гравитации, земного вращения, разницы температур и др.);

–воздействия природной среды на сооружения и технику (коррозия, изменение технических показателей и т. п.);

–возникновения или развития по вине человека (например, при нарушении правил эксплуатации), отказов и дефектов в сооружениях, машинах и т. п.;

–воздействия технологических процессов (давлений, температур, вибрации, агрессивных паров и жидкостей, повышенных нагрузок и пр.) на сооружения, машины, механизмы и т. п.;

–военных конфликтов и др.

Независимо от классификационной принадлежности, в развитии чрезвычайных ситуаций выделяют четыре стадии:

251

1)зарождения – возникновение условий или предпосылок для чрезвычайной ситуации (усиление природной активности, накопление деформаций, дефектов и т. п.). Установить момент начала стадии зарождения сложно. Однако, при этом возможно использование статистических данных отказов и сбоев агрегатов, механизмов и т. п., результатов сейсмических и метеорологических наблюдений и др.

2)инициирования – начало чрезвычайной ситуации. На этой стадии важен человеческий фактор, поскольку статистика свидетельствует, что до 70 % техногенных аварий и катастроф происходит вследствие ошибок персонала. Более 80 % авиакатастроф и катастроф на море связано с человеческим фактором. Для снижения этих показателей необходима более качественная подготовка персонала. Так, например, в США на подготовку оператора для АЭС затрачивается до 100 тыс. долларов. Необходимо поднимать престиж работы диспетчера и оператора;

3)кульминации – стадия высвобождения энергии или вещества. На этой стадии отмечается наибольшее негативное воздействие на человека и окружающую природную среду вредных и опасных факторов чрезвычайной ситуации. Одной из особенностей этой стадии является взрывной характер разрушительного воздействия, вовлечение в процесс токсичных, энергонасыщенных и других компонентов;

4)затухания – локализация чрезвычайной ситуации и ликвидация ее прямых и косвенных последствий. Продолжительность данной стадии различна, возможны дни, месяцы, годы и десятилетия.

В качестве примера предлагается следующая последовательность событий:

– наступление пожароопасного периода в лесу можно оценить как стадию зарождения чрезвычайной ситуации;

– оставленный незатушенным костер в лесу вызывает стадию инициирования чрезвычайной ситуации;

– лесной пожар – стадия кульминации чрезвычайной ситуации;

– стадия затухания начинается с момента взятия под контроль пожара, т. е. его локализации (ограничения). Окончание стадии затухания связано с тушением пожара и дальнейшими работами по рекультивации земель и восстановлению лесных посадок.

Чрезвычайные ситуации природного характера. Чрезвычайная ситуация природного характера – это неблагоприятная обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате опасного природного явления, которое может повлечь за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью, материальные потери и нарушения условий жизнедеятельности населения.

Вышеуказанное определение служит базовым при решении вопросов классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, являющейся важной составной частью научно-методических основ обеспечения противодействия чрезвычайным ситуациям.

252

Чрезвычайная ситуация складывается только тогда, когда в результате проявления опасного природного явления возникает реальная угроза жизни человека и окружающей его среде. ЧС природного характера еще называют стихийными бедствиями. На территории России встречаются более 20 видов опасных гидрометеорологических явлений: сильные ветры, шквалы, смерчи, пыльные бури, ливни и грозы, град, сильные продолжительные дожди, засухи, заморозки, снегопады, метели, гололедноизморозевые явления, туманы, сильные морозы, наводнения, снежные лавины, сели и другие.

Стихийные бедствия являются трагедией для всего государства, особенно для тех районов страны, где они возникают. В результате стихийных бедствий страдает экономика страны, возникают потери среди людей, гибнет их жилье и имущество. Кроме того, стихийные бедствия создают крайне неблагоприятные условия для жизни населения, что может быть причиной вспышек инфекционных заболеваний. Количество людей, пострадавших от стихийных бедствий, может быть весьма значительным, а характер поражений разнообразным.

Подсчитано, что среди всех стихийных бедствий в мире 40 % приходится на наводнения, 20 % – на тропические циклоны, 15 % – на землетрясения, остальные 25 % – на другие стихийные бедствия.

Чрезвычайные ситуации природного характера (стихийные бедствия) в последние годы имеют тенденцию к росту. Активизируются действия вулканов, учащаются случаи землетрясений, возрастает их разрушительная сила. Регулярными стали наводнения. Нередки оползни вдоль рек и в горных районах. Гололед, снежные заносы, бури, ураганы и смерчи ежегодно происходят в России. За последние пять лет число землетрясений, наводнений, оползней и других стихийных бедствий возросло фактически в два раза.

По прогнозу МЧС наибольший риск возникновения чрезвычайных ситуаций, как и в предыдущие годы, сохраняется в Дальневосточном и Северо-Кавказском регионах. Сейсмически опасным остается Северный Кавказ. Активизации оползней следует ожидать в Краснодарском крае и Адыгее.

Опасные геологические явления. Стихийные бедствия, связанные с геологическими природными явлениями, подразделяются на бедствия, вызванные землетрясениями, извержениями вулканов, оползнями, селями, снежными лавинами, обвалами, просадками земной поверхности в результате карстовых явлений.

Землетрясения – это мощные проявления внутренних сил Земли, вызывающие подземные удары и колебания земной поверхности и освобождающие огромное количество энергии.

Освободившаяся энергия распространяется в виде упругих волн (продольных и поперечных), вызывающих нарушения земной коры и разрушения на ее поверхности. Они могут происходить как на суше, так и под водой.

253

В недрах нашей Земли постоянно происходят сложные процессы. Под действием глубинных тектонических сил возникают напряжения. Слои земных пород деформируются, сжимаются в складки и с наступлением критических перегрузок смещаются и рвутся, образуя разломы земной коры. Разрыв совершается мгновенно толчком или серией толчков, имеющих характер удара. При землетрясении происходит разрядка энергии, накопившейся в недрах. Энергия, выделившаяся на глубине, передается посредством упругих волн в толще земной коры и достигает поверхности Земли.

Основными характеристиками землетрясений являются: глубина очага, магнитуда (М) и интенсивность энергии на поверхности земли.

Глубина очага землетрясения обычно находится в пределах от 10 до 30 км, а в ряде случаев может достигать сотен километров.

Магнитуда характеризует общую энергию землетрясения и представляет собой логарифм максимальной амплитуды смещения почвы в микронах, измеренной по сейсмограмме на расстоянии 100 км от эпицентра. Магнитуда по Рихтеру изменяется от 0 до 9. Увеличение ее на единицу означает десятикратное возрастание амплитуды колебаний в почве (или смещение грунта) и увеличение энергии землетрясения в 30 раз. Так, амплитуда смещения почвы землетрясения с М = 7 в 100 раз больше, чем с М = 5. При этом общая энергия землетрясения увеличивается в 900 раз.

Интенсивность энергии землетрясения на поверхности земли измеряется в баллах. Она зависит от глубины очага, магнитуды, расстояния от эпицентра, геологического строения грунтов и других факторов. Для измерения интенсивности энергии землетрясений принята 12-балльная шкала Рихтера.

Известны два главных сейсмических пояса: СредиземноморскоАзиатский, охватывающий Португалию, Италию, Грецию, Турцию, Иран, Сев. Индию и далее до Малайского архипелага, и Тихоокеанский, включающий Японию, Китай, Дальний Восток, Камчатку, Сахалин, Курильскую гряду.

На территории России примерно 28 % районов имеют повышенный уровень сейсмичности. Районы 9-балльных землетрясений находятся в Прибайкалье, на Камчатке и Курильских островах, 8-балльных – в Южной Сибири и на Северном Кавказе. Это одно из наиболее страшных стихийных бедствий. По данным ЮНЕСКО, землетрясениям принадлежит первое место по причиняемому экономическому ущербу и числу человеческих жертв.

Оползни – это скользящее смещение масс горных пород вниз по склону, возникающее из-за нарушения равновесия, вызываемого различными причинами (подмывом пород водой, ослаблением их прочности вследствие выветривания или переувлажнения осадками и подземными водами, систематическими толчками, неразумной хозяйственной деятельностью человека).

Согласно международной статистике, до 80 % современных оползней связано с деятельностью человека. Значительное количество оползней (до 90 %) происходит в горах на высоте от 1000 до 1700 метров.

254

Оползни могут происходить на всех склонах, начиная с крутизны 20 градусов и более в любое время года. Однако на глинистых грунтах они случаются и при крутизне склона 5–7 градусов. Для этого достаточно избыточного увлажнения пород. Сходят оползни в любое время, но большей частью в весенне-летний период. Первоначальными признаками начавшихся оползневых подвижек являются: появление трещин на зданиях, разрывов на дорогах, береговых укреплениях и набережных, выпучивание земли, смещение основания высотных конструкций и даже деревьев в их нижней части.

Классифицируются оползни по масштабам, скорости движения и активности, механизму процесса, мощности и месту образования.

По масштабам оползни классифицируются на крупные, средние и мелкомасштабные. Крупные, как правило, образуются вдоль склонов на сотни метров. Их толщина достигает 10–20 и более метров. Средние и мелкомасштабные имеют меньшие размеры и характерны для антропогенных процессов. Масштаб часто характеризуется вовлеченной в процесс площадью. В этом случае они подразделяются на грандиозные – 400 га и более, очень крупные – 200–400 га, крупные – 100–200 га, средние – 50– 100 га, мелкие – 5–50 га и очень мелкие – до 5 га. По скорости движения оползни разнообразны, что видно из таблицы 8.2.

По мощности процесса оползни делятся на малые – до 10 тыс. куб. м, средние – от 11 до 100 тыс. куб. м, крупные – от 101 до 1000 тыс. куб. м, очень крупные – свыше 1000 тыс. куб. м вовлекаемой в процесс массы пород.

По месту образования оползни подразделяются на горные, подводные и искусственных земляных сооружений (котлованов, каналов, отвалов пород).

По механизму процесса подразделяются на оползни сдвига, выдавливания, вязкопластические, гидродинамического выноса, внезапного разжижения. Часто оползни имеют признаки комбинированного механизма.

Оползни наносят существенный ущерб народному хозяйству. Они угрожают движению поездов, автомобильному транспорту, могут разрушать населенные пункты, уничтожать сельскохозяйственные угодья, созда-

255

вать опасность при эксплуатации карьеров и добыче полезных ископаемых, повреждать коммуникации, туннели, трубопроводы, телефонные и электрические сети, водохозяйственные сооружения, главным образом плотины.

Нередко оползни приводят к человеческим жертвам. Так в 1911 г. на Памире на территории нашей страны сильное землетрясение (М = 7,4) вызвало гигантский оползень. Оползло около 2,5 млрд куб. м рыхлой породы. Был завален кишлак Усой с его 54 жителями. Оползень перегородил долину реки Мургаб и образовал завальное озеро, которое затопило кишлак Сараз. Высота этой естественной плотины достигала 300 метров, максимальная глубина озера – 284 метра, протяженность – 53 километра.

23 января 1984 г. в результате землетрясения в Гисарском районе Таджикистана произошел оползень шириной 400 метров и длиной 4,5 километра. Огромные массы воды накрыли поселок Шароры. Погребенными оказались 50 домов, погибли 207 человек. В 1989 г. оползни в Ингушетии привели к разрушениям в 82 населенных пунктах. Оказались поврежденными 2518 домов, 44 школы, 4 детских сада, 60 объектов здравоохранения, культуры, торговли и бытового обслуживания.

Противооползневыми мероприятиями, в которых должно принимать участие население, являются отвод поверхностных вод, древонасаждение, устройство различных поддерживающих инженерных сооружений, отрывка траншей в целях осушения грунтов оползневого массива, разгрузка и планировка оползневого склона. Кроме того, население, проживающее в оползнево-опасных районах, не должно допускать обильной утечки воды из кранов, поврежденных труб водопровода или водоразборных колонок. Необходимо своевременно устраивать водоотводящие стоки при скоплении поверхностных вод.

Сели – это паводки с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород, внезапно возникающие в бассейнах небольших горных рек и сухих логов и вызванные, как правило, ливневыми осадками, реже интенсивным таянием снегов, а также прорывом мореных и завальных озер, обвалом, оползнем, землетрясением. Характеризуется резким подъемом уровня воды, волновым движением, кратковременностью действия (в среднем от 1 до 3 часов), значительным эро- зийно-аккумулятивным разрушительным эффектом.

Концентрация минеральных частиц, камней и обломков горных пород может достигать от 10–15 % до 75 % объема потока. Размеры отдельных валунов и обломков достигают 3–4 метров в поперечнике.

Непосредственными причинами зарождения селей служат ливни, интенсивное таяние снега, прорывы водоемов, реже землетрясения, извержения вулканов. Селевые потоки создают угрозу населенным пунктам, железным и автомобильным дорогам и другим сооружениям, находящимся на их пути. Опасность селей не только в их разрушительной силе, но и во внезапности их появления.

256

Скорость течения селевого потока обычно составляет 2,5–4 м/с, но при прорыве заторов она может достигать 8–10 м/с и более.

Сели по механизму зарождения подразделяются на три типа: эрозионные, прорывные и обвально-оползневые.

При эрозионном селе вначале идет насыщение водного потока обломочным материалом за счет смыва и размыва прилегающего грунта, а затем уже формируется селевая волна.

Прорывные характеризуются интенсивным процессом накопления воды, одновременно размываются горные породы, наступает предел накопления, после чего происходит прорыв водоема (озера, внутриледниковой емкости, водохранилища). Селевая масса устремляется вниз по склону или руслу реки.

При обвально-оползневом селе происходит срыв массы водонасыщеных горных пород (включая снег и лед). Насыщенность потока в этом случае близка к максимальной.

Каждому горному району свойственны свои причины возникновения селей. На Кавказе они происходят главным образом в результате дождей и ливней (85 %). В последние годы к естественным причинам формирования селей добавились техногенные факторы: нарушение правил и нормы работы горнодобывающих предприятий, взрывы при прокладке дорог и строительстве других сооружений, прорубки леса, неправильное ведение сельхозработ и нарушение почвенно-растительного покрова.

При движении сель представляет собой сплошной поток грязи, камней и воды. Крутой передний фронт селевой волны высотой от 5 до 15 метров образует «голову» селя. Максимальная высота вала водогрязевого потока иногда достигает 25 метров.

В России до 20 % территории находится в селеопасных зонах. Особенно активно селевые потоки формируются в Кабардино-Балкарии, Северной Осетии, Дагестане, в районе Новороссийска, Саяно-Байкальской области, зоне трассы Байкало-Амурской магистрали, на Камчатке, в пределах Станового и Верхоянского хребтов. Они также происходят в некоторых районах Приморья, Кольского полуострова и на Урале.

На основе главных факторов возникновения сели классифицируются следующим образом:

–зонального проявления. Главным фактором формирования являются климатические условия (осадки). Носят они зональный характер. Сход происходит систематически. Пути движения относительно постоянны;

–регионального проявления. Главный фактор формирования – геологические процессы. Сход происходит эпизодически, а пути движения непостоянны;

–антропогенные. Это результат хозяйственной деятельности человека. Происходят там, где наибольшая нагрузка на горный ландшафт.

По мощности (по перенесенной твердой массе) сели классифицируются на:

257

–сильной мощности, с выносом более 100 тыс. куб. м материалов. Бывают один раз в 5–10 лет.

–средней мощности, с выносом от 10 до 100 тыс. куб. м материалов. Бывают один раз в 2–3 года.

–слабой мощности (маломощные) с выносом менее 10 тыс. куб. м материалов. Бывают ежегодно, иногда несколько раз в году.

Снежные лавины относятся к оползням и возникают, как и другие оползневые смещения. При этом сила сцепления снега переходит определенную границу, и сила гравитации вызывает смещение снежных масс по склону. Снежная лавина представляет собой смесь кристалликов снега и воздуха. Крупные лавины возникают на склонах крутизной от 15 до 50 градусов. Гладкие травянистые склоны являются наиболее лавиноопасными. Кустарники, большие камни и другие препятствия сдерживают возникновение снежных лавин. В лесу лавины образуются редко.

Формирование лавин происходит в пределах лавинного очага. Лавинный очаг – это участок склона и его подножья, в пределах которого движется лавина. Каждый очаг состоит из трех зон: зарождения (лавиносбор), транзита (лоток), остановки лавины (конус выноса).

К лавинообразующим факторам относятся: высота старого снега, состояние подстилающей поверхности, прирост свежевыпавшего снега, плотность снега, интенсивность снегопада, оседание снежного покрова, метелевое перераспределение снежного покрова, температура воздуха и снежного покрова. Оптимальные ситуации для возникновения лавин складываются на заснеженных склонах крутизной от 30 до 40 градусов.

Считается, что ровный травянистый склон крутизной более 20 градусов лавиноопасен, если высота снега на нем превышает 30 см. С увеличением крутизны склонов возрастает вероятность образования лавин.

Наилучшим условием для начала движения снежной массы и набирания ею определенной скорости является длина открытого склона от 100 до 500 м.

Многое зависит и от интенсивности снегопада. Если за 2–3 дня выпадет 0,5 м снега, то это обычно не вызывает опасений, но если это же количество выпадет за 10–12 часов, то сход вполне возможен.

В большинстве случаев интенсивность снегопада 2–3 см/ч близка к критической. Немалое значение имеет и ветер. Так, при сильном ветре достаточно прироста в 10–15 см, как уже может возникнуть лавина. Средняя критическая скорость ветра равна 7–8 м/с.

Одним из важнейших факторов, влияющих на образование снежных лавин, является температура. Зимой при относительно теплой погоде, когда температура близка к нулю, неустойчивость снежного покрова сильно увеличивается, но быстро проходит (либо сходят лавины, либо снег оседает). По мере понижения температуры периоды лавинной опасности становятся более длительными. Весной с потеплением возрастает вероятность схода мокрых лавин.

258

Дальность выброса важна для оценки возможности поражения объектов, расположенных в лавиноопасных зонах. Различают максимальную дальность выброса и наиболее вероятную или среднемноголетнюю. Наиболее вероятную дальность выброса определяют непосредственно на местности. Ее оценивают при необходимости размещения сооружений в зоне действия лавин на длительный период. Она совпадает с границей конуса выноса лавинного очага.

Повторяемость схода лавин является важной временной характеристикой лавинной деятельности. Различают среднемноголетнюю и внутригодовую повторяемость схода. Первая определяется как частота образования лавин в среднем за многолетний период. Внутригодовая повторяемость – это частота схода за зимний и весенний периоды. В отдельных районах лавины могут сходить по 15–20 раз в год.

Плотность лавинного снега является одним из важнейших физических параметров, от которого зависит сила удара снежной массы, трудозатраты на ее расчистку или возможность движения по ней. Она составляет для лавин из сухого снега 200–400 кг/м3, для мокрого – 300–800 кг/м3. Важным параметром при организации и проведении аварийно-спасательных работ, служит высота лавинного потока, достигающая порой 10–15 м.

Потенциальный период лавинообразования – это интервал времени между сходами первых и последних лавин. Эта характеристика обязательно учитывается при планировании режима деятельности людей на опасной территории.

По степени воздействия на хозяйственную деятельность и природную среду лавины подразделяются на:

–стихийные (особо опасные), когда их сход наносит значительный материальный ущерб населенным пунктам, железным и автомобильным дорогам, линиям электропередачи, трубопроводам, промышленным и жилым сооружениям;

–опасные явления – сход лавин, затрудняющих деятельность предприятий и организаций, а также угрожающих населению и туристским группам.

По степени повторяемости делятся на два класса – систематические

испорадические. Систематические сходят каждый год или одни раз в 2–3 года, спорадические – 1–2 раза в 100 лет. Место их определить заранее довольно трудно. Известно много случаев, когда, например, на Кавказе селения, существовавшие 200 и 300 лет, вдруг оказывались погребенными под толстым слоем снега.

Защита от лавин может быть пассивной и активной. При пассивной защите избегают использования лавиноопасных склонов или ставят на них заградительные щиты. При активной защите производят обстрел лавиноопасных склонов, вызывая сход небольших неопасных лавин и препятствуя, таким образом, накоплению критических масс снега.

259

Опасные метеорологические явления. Стихийные бедствия метео-

рологического характера вызываются:

ветром, в том числе бурей, ураганом, смерчем (при скорости 25 м/с и более; для арктических и дальневосточных морей – 30 м/с и более);

сильным дождем (при количестве осадков 50 мм и более в течение 12 ч и менее, а в горных, селевых районах – 30 мм и более за 12 ч и менее);

крупным градом (при диаметре градин 20 мм и более);

сильным снегопадом (при количестве осадков 20 мм и более за 12 ч

именее);

сильными метелями (скорость ветра 15 м/с и более);

пыльными бурями;

заморозками (при понижении температуры воздуха в вегетационный период на поверхности почвы ниже 0 градусов);

сильными морозами или сильной жарой.

Под ураганом понимается продолжительный ветер разрушительной силы со скоростью воздушного потока равной 32 м/с и более.

Ураганом называют также тропические циклоны, возникающие в Тихом океане вблизи берегов Центральной Америки. На Дальнем Востоке и в районе Индийского океана ураганы носят название тайфунов. Во время тропических ураганов скорость ветра превышает 50 м/с.

Буря – это ветер, скорость которого меньше скорости урагана. Однако она довольно велика и достигает 15–20 м/с. Убытки и разрушения от бурь существенно меньше, чем от ураганов. Иногда сильную бурю называют штормом.

Ураганы возникают в любое время года, но более часто с июля по октябрь. Характеристикой урагана является скорость ветра. В таблице 8.3 (по шкале Бофорта) приведены скорости ветра и наименования ветровых режимов.

Таблица 8.3

Зависимость скорости ветра и наименования ветровых режимов