8.2 Развитие чрезвычайной ситуации природного характера
Пусть создались условия для возникновения чрезвычайной ситуации (8). Рассмотрим развитие чрезвычайной ситуации типа оползня, селя, лавины. Необходимые условия Gкр и достаточные условия акр означают, что масса земли, селевой массы или снега начинает двигаться по склону с углом α и перепадом высот (h2-h1). При этом масса увеличивается приблизительно в геометрической прогрессии:
а скорость движения этой массы нарастает в соответствии с изменением высоты
Процесс продолжается до тех пор, пока угол α не будет равен 90°, а сила трения движущегося потока не будет равна движущей силе.
Встречающиеся на пути потока препятствия в виде зданий, сооружений, машин, механизмов испытывают на себе воздействие кинетической энергии движения, которая переходит в потенциальную энергию давления. Если устойчивость зданий, сооружений не достаточна, чтобы выдержать воздействие кинетической энергии движущегося потока, то эти здания, сооружения остаются целыми. Однако, учитывая, что оползни, сели и лавины могут приобрести огромные массы (десятки, сотни тысяч тонн), то очень редкие здания выдерживают подобные потоки.
Рассмотрим развитие смерча, тайфуна, урагана. Создавшиеся необходимые условия Ркр и достаточные условия tкр приводят к образованию потока воздуха с возрастающей скоростью
Создавая воздушный поток, кинетическая энергия воздействует на встречающиеся здания, сооружения, машины, механизмы и людей. Процесс развивается до тех пор, пока перепад давлений Р не будет уменьшаться до нуля.
Воздействие скоростного напора воздуха воздушного потока на здания, сооружения может быть сопоставлена с устойчивостью зданий, сооружений Нφ, которые могут быть разрушены или сохраниться.
Развитие наводнения, как указывалось в 8.1, зависит от количества прибывающей воды G и от стока воды Gст, т.е. пропускной способности русла. Если G + G > Gст, то уровень воды в русле повышается до тех пор, пока не превысит уровня берегов, и избыток воды начинает занимать поверхность выше уровня берегов, при этом заполняются все впадины вблизи реки, ручья. Масса воды с приобретенной скоростью передвигается до тех пор, пока приращение G не уменьшится до (G + G) = Gст. Кинетическая энергия движущейся воды переходит в потенциальную, встречаясь с преградой (мостом, дамбой, зданием, техникой и т.п.), и если устойчивость преграды Нφ недостаточна, то она разрушается. Кроме того, заливая поверхность земли, вода смывает посевы и посадки, уничтожает будущий урожай, проводит в негодность технику, мебель и т.п.
Развитие чрезвычайной ситуации при извержении вулкана состоит в выбросе камней и пепла на большие высоты и расстояния и в истечении лавы – расплавленной полужидкой массы с высокой температурой. Люди, здания, сооружения, находящиеся в зоне действия вулкана, испытывают воздействие всех этих факторов. Камни попадают на землю и разрушают или повреждают все, что на ней находится, пепел оседает на все поверхности и покрывает землю, лава, во-первых, зажигает растения, леса, постройки, а также заполняет собой все, что возможно, на своем пути.
Развитие чрезвычайной ситуации в виде землетрясения состоит в разрушении зданий и сооружений вследствие смещения фундаментов на некоторую величину – амплитуду колебаний. Если устойчивость зданий, сооружений Нφ недостаточна, то они разрушаются, поражая людей.
Разрушение зданий, сооружений вследствие недостаточности их устойчивости Нφ воздействию природных сил приводит к воздействию на людей как непосредственно при разрушении, так и обломками этих зданий, сооружений.
Конечно, в чрезвычайной ситуации возможно и непосредственное воздействие энергии ЧС на человека: лавина, оползень накрывают оказавшегося на их пути человека; водный поток наводнения уносит человека; тайфун, смерч подхватывает человека и ударяет его о встретившуюся преграду; человек может попасть в лаву вулкана. Однако, это – редкие случаи, т.к., как правило, об угрозе чрезвычайной ситуации становится известно населению. Основное количество пострадавших – от разрушения зданий, сооружений.