3. Природні загрози (небезпеки)

3.1. Види природних небезпек

Як вище було зазначено до природних небезпек слід віднести як самі об’єкти природного походження, так й явища природи, які становлять загрозу для життя чи здоров’я людини.

Серед природних об’єктів, що небезпечні для людини, може бути об’єкти живої чи неживої матерії.

До небезпечних об’єктів неживої матерії в першу чергу слід віднести гори, ріки, озера, моря, океани, льодовики, вулкани, пустелі та ін. Особливо небезпечні для людства космічні об’єкти – метеорити, комети, астероїди, падіння яких на Землю спричинять не лише локальні, а й глобальні катаклізми.

До небезпечних об’єктів живої матерії крім хижаків, отруйних тварин, рослин і грибів відносяться також патогенні (хвороботворні) м і к р о- о р г а н і з м и – бактерії, віруси, грибки, рикетсії, найпростіші.

У природі, як звісно, діють свої «власні» закони природного розвитку – фізичні, хімічні, геологічні, біологічні, тобто у природному середовищі виникають різні процеси та явища, які можуть бути й небезпечними.

До небезпечних природних явищ відносять тільки ці, які за своєю інтенсивністю, масштабом поширення і тривалістю можуть уражати людей, об’єкти господарювання, навколишнє середовище.

17

Руйнівне небезпечне природне явище – це с т и х і й н е л и х о. Стихійні лиха призводять до значних матеріальних збитків, людських жертв, можуть спричинити аварії й катастрофи на виробництві, транспорті тощо.

За характером походження природних процесів розрізняють геологічні, метеорологічні та гідрологічні небезпечні явища.

Надалі розглянемо найчастіше спостерігаємі на території України небезпечні природні явища, причини їх виникнення, можливі наслідки.

0. 3.1.1. Небезпечні геологічні явища

Найчастіше в Україні спостерігаються такі н е б е з п е ч н і г е о л о г і ч н і я в и щ а, як зсуви, обвали та осипи, абразія, переробка берегів водосховищ, осідання земної поверхні різного походження (карстові провали), підвищення рівня грунтових вод (підтоплення).

Зсуви – це зміщення мас гірських або других порід вниз по схилу під дією сили земного тяжіння без втрати контакту з нерухомою основою на більш низький гіпсометричний рівень.

Зсуви виникають в основному в літній час при великих опадах, на схилах гір, берегах річок і ярів, там, де під верхнім водопроникним шаром знаходиться водотривкий, частіше всього глина. Причина цьому – інфільтрація шарів, з яких складається схил, їх перезволоження, підвищення пластичності водотривкого шару, збільшення крутості схилу.

Часто зсуви з’являються унаслідок необережного або бездумного, без урахування геологічних умов місцевості, ведення господарства. Так, у Карпатах, на узбережжі Чорного моря і Дніпра, де порушена екологічна рівновага і гідрологічний режим, унаслідок безсистемної вирубки дерев, розорювання схилів гір, розробки надр відбуваються часті зсуви.

Зсув починається раптово. Спочатку з’являються тріщини у ґрунті, розриви доріг і берегових укріплень, зміщуються будівлі, споруди, дерева, телефонні і електричні стовпи, руйнуються підземні комунікації. При зсувах зі схилів ґрунт захоплює і несе з собою все, що знаходиться на його поверхні.

У Дніпропетровську в червні 1997 р. зсув зруйнував дитячий садок, школу і дев’ятиповерховий жилий будинок. Кримські й прикарпатські зсуви призводити до розривів нафтопроводів.

18

Об’єм порід, які зміщуються при зсувах, може бути від декількох сот до багатьох мільйонів кубічних метрів.

Зсуви виникають при крутизні схилу 10° і більше, а при надмірному зволоженні на глиняних ґрунтах можуть виникати і при крутизні 5-7°.

Найбільшого розвитку зсувні процеси набули на узбережжі Чорного та Азовського морів, за схилах водосховищ Дніпровського каскаду та річкових долин, у Львівській, Івано-Франківській, Закарпатській, Одеській, Київській, Черкаській областях та АР Крим.

У Дніпропетровській області зсувні явища спостерігаються в містах: Дніпропетровськ, Кривий Ріг, Дніпродзержинськ. Площа зсувних територій складає близько 4 га, потребують відселення понад 13 тис. мешканців, які проживають у 674 будинках.

Обвал – це відрив брил або мас гірських порід від схилу чи укосу гір або снігових (льодяних) мас та їх вільне падіння під дією сили тяжіння.

Виникненню цих явищ сприяють геологічна будова місцевості, наявність на схилах тріщин та зон дроблення гірських порід, послаблення їх зв’язаності під впливом вивітрювання, підмивання, розчинення і дії сил тяжіння. Ці явища спостерігаються на берегах морів, обривах берегів і у горах.

До 80% обвалів виникають у результаті порушень при проведенні будівельних робіт та гірських розробок.

Осип – це нагромадження щебеню чи ґрунту біля підніжжя схилів. Карпатські та Кримські гори небезпечні утворенням обвалів і осипів з катастрофічними наслідками.

Абразія – це процес руйнування хвилями прибою берегів морів, озер та водосховищ.

Абразія поширена майже на всьому узбережжі Азовського та Чорного морів, а також на внутрішніх водоймах. Довжина абразійних берегів у межах України складає 914 км на Чорному морі та 253 км на Азовському.

Останніми десятиріччями посилення темпів абразії пов’язується з інтенсивною господарською діяльністю: зарятулювання річкового стоку, нераціональне освоєння пляжної смуги, безконтрольне надмірне видобування піску з прибережних територій, порушення природного режиму міграції наносів тощо.

19

Швидкість абразійного розливу у Південного узбережжя АР Крим коливається в середньому від 0 до 2 м/рік, на узбережжі Азовського моря (у межах Запорізької області) – до 3 м/рік, у Херсонській області середня богаторічна швидкість берегової смуги моря та лиманів складає 0,3–20,0 м/рік.

Переробка берегів водосховищ має ті самі чинники та умови розвитку, що й абразія.

Найбільшу в Україні систему водосховищ з довжиною берегової лінії 3529 км утворює Дніпровський каскад, де на 1329 км переробка берегів відбувається постійно, і вони потребують інженерного захисту.

Максимальні швидкості переробки берегів каскаду Дніпровських водосховищ відмічались у перші 5-10 років їх існування. На сьогодні середня швидкість не перевищує 5 м/рік, максимальна (на окремих ділянках) сягає 20-30 м/рік [ ].

Карст – це явище пов’язане з розчиненням природними водами гірських порід, що веде до утворення підземних порожнин (печери, ходи, колодязі).

Карстові процеси супроводжуються руйнуванням будівель і споруд, розривами підземних комунікаційних мереж, ускладненням експлуатації гірничих виробок, втратами водних ресурсів з водосховищ і каналів.

Поширення підземних і поверхневих карстопроявів відмічається майже на всій території України, їх кількість перевищує 24 тисячі одиниць.

Активізація карсту сприяє інтенсивної розробці родовищ корисних копалин шахтним способом, особливо на території Донецького басейну.

Підтоплення – це підвищення рівня грунтових вод до верхніх шарів грунту, є одним з найбільш поширених сучасних геологічних процесів.

Підтоплення територій супроводжується зволоженням грунтів, заболочуванням місцевості, затопленням низин. Підтоплення викликає забруднення грунтових вод, вимивання та просідання грунтів, формування зсувів. При підтопленні сільськогосподарських угідь знижується родючість землі.

Найбільш інтенсивно процеси підтоплення відбуваються на територіях, що прилягають до заплав річок, ділянок в зонах впливу водосховищ, каналів або підроблені гірничими виробками тощо.

20

Основними причинами підтоплення населених пунктів в Україні є:

п р и р о д н і:

* розташування населених пунктів на знижених ділянках місцевості, особливо в річкових долинах, в приморській зоні, на схилах балок, ярів тощо;

* кліматичні, геологічні та гідрологічні чинники (осідання, ерозія річкових долин, водний режим річок, ступінь дренування товщини рельєфостворюючих відкладень, глибина залягання регіонального водостійкого шару) та ін.;

т е х н о г е н н і:

* порушення умов стоку поверхневих вод різними видами будівництва;

* незадовільний стан мережі водопостачання та каналізації, відсутність централізованих систем водовідведення;

* незадовільний стан природних дренажних систем (створення штучних водоймищ, замулювання річок, засипання балок, ярів, озер і каналізації малих водостоків);

* продовження експлуатації неглибоких водоносних горизонтів;

* високий рівень техногенного завантаження територій, викликаного промислово-міським будівництвом, будівництвом водосховищ, ставків, хвостосховищ, каналів, водоводів та ін.

За даними Держкомгеології в Україні на сьогодні підтоплено близько 800 тис. га земель, що дорівнює 15% території (у тому числі 200 тис. га в зонах зрощення).

В зону підтоплення потрапляють 240 міст і селищ міського типу, 138 тис. приватних будинків.

Упродовж останніх років найбільші площі підтоплення фіксуються в межах південних областей – Херсонської, Миколаївської, Одеської, Дніпропетровської, Донецької та південно-східних – Полтавської та Харківської.

У Дніпропетровській області підтоплення відмічається на території 925 населених пунктів. Підтопленими є міста Кривий Ріг, Апостолове, Зеленодольськ, Широке, Інгулець, Вільногірськ, Тернівка, Першотравенськ, П’ятихатки, Нікополь, Орджонікідзе, Марганець, Синельникове, Чаплине, Перещепине, Царичанка, Петриківка, Новомосковськ, Верхньодніпровськ,

21

Павлоград. Техногенне підтоплення спостерігається в містах Дніпропетровськ, Дніпродзержинськ, Кривий Ріг.

З руйнівною дією, кількістю загиблих і постраждалих людей, розмірів економічних збитків, територіального поширення найнебезпечнішими для людства геологічними явищами є землетруси і виверження вулканів.

Землетруси – це сейсмічні явища, які виникають у результаті раптових зміщень і розривів земної корі й більш глибоких шарах Землі, коли на великі відстані передаються пружні хвилі.

Залежно від причин і місця виникнення землетруси поділяються на тектонічні, вулканічні, обвальні й моретруси.

Землетруси захоплюють великі території і характеризуються: руйнуванням будівель і споруд, під уламки яких потрапляють люди; виникненням масових пожеж і виробничих аварій; затопленням населених пунктів і цілих районів; отруєнням газами при вулканічних землетрусах; провалом населених пунктів при обвальних землетрусах; негативною психологічною дією на людей та інші.

Основними характеристиками землетрусів є глибина осередку, магнітуда, інтенсивність енергії на поверхні землі.

Ділянка землі, з якої виходять хвилі землетрусу, називається осередком землетрусу. Точка на поверхні землі, розміщена над центром осередку землетрусу, називається епіцентром землетрусу.

Глибина осередку землетрусу зазвичай перебуває в межах від 10 до 30 км, а в деяких випадках може бути до 300-700 км. Найбільш небезпечні землетруси зі глибиною 10-100 км.

Магнітуда – величина зміщення грунту. Зміщення грунту і амплітуда сейсмічних хвиль – це одне й те саме. І чим сильніший поштовх, тим більша магнітуда землетрусу.

Магнітуда характеризує загальну енергію землетрусу і є десятинним логарифмом відношення амплітуди сейсмічних хвиль, яка вимірюється в мікронах стандартним короткоперіодичним Крутильним сейсмометром (Вуда Андерсона), до еталону.

Цк так звана шкала магніту Ріхтера (названа іменем її розробника, американського вченого-сейсмолога У. Ріхтера).

22

У якості еталону в цієї шкалі прийнята енергія, при якої на відстані 100 км від епіцентру землетрусу стрілка сейсмографа відхиляється на 1 мікрон. Наприклад, амплітуда землетрусу складає 300 000, еталон равен 10. Енергія за шкалою Ріхтера (від 0 до 9 балів) буде:

М = lg ≈ 4,48.

Для оцінювання наслідків землетрусу застосовується шкала оцінювання інтенсивності землетрусів.

Інтенсивність (сила) землетрусу – це ступінь збитків і руйнувань у певному місці на поверхні Землі, спричинених даним землетрусом.

Нині у світі використовується декілька шкал інтенсивності. В Україні – це європейська 12-бальна сейсмічна шкала MSK-64, згідно з якою всі землетруси за своєю силою поділяються на 12 балів (табл.. 2.1): слабкі (I…III бали), помірні (IV бали), досить сильні (V балів), сильні (VI балів), дуже сильні (VII балів), руйнівні (VIII балів), спустошливі (IX балів), нищівні (Х балів), катастрофічні (XI балів), сильно катастрофічні (XII балів).

Для кожного балу МSK-64 встановлені свої ознаки для визначення сили землетрусів.

Для визначення інтенсивності землетрусу необхідно обстежити райони, що постраждали, оцінити пошкодження будівель і всього, що могло б зазнати дії землетрусу. Дані обстеження узагальнюються, обробляються і визначається інтенсивність даного землетрусу.

Щоб уникнути плутанини, інтенсивність землетрусів позначають римськими цифрами, а магнітуду – арабськими.

Співвідношення між магнітудою за Ріхтером і максимальною інтенсивністю за шкалою МSК-64 буде приблизно таким (табл. 2.2).

У сейсмонебезпечних районах України загальною площею 290 тис. кв. км, з можливою інтенсивністю коливань ґрунту на поверхні Землі від VI до IX балів проживає майже 15 млн. населення, знаходиться понад 300 хімічних і пожежонебезпечних об’єктів та густа мережа газо-, нафто- і продуктопроводів [ ].

Найбільш небезпечними сейсмічними областями є Закарпатська, Івано-Франківська, Чернівецька, Одеська та Автономна Республіка Крим.

23

Таблиця 2.1

Схематизована сейсмічна шкала MSK-64

Бал	Сила землетрусу	Зовнішні ознаки
I	Непомітний	Коливання грунту реєструються тільки приладами, людьми не відчуваються
II	Дуже слабкий	Слабкі поштовхи, ледь відчуваються людьми на верхніх поверхах
III	Слабкий	Коливання відзначаються багатьма людьми, висячі предмети злегка розгойдуються
IV	Помірний	Поштовхи відчуваються людьми, розгойдуються підвішені предмети, дзеленчать шибки
V	Досить сильний	Вночі люди прокидаються, гойдаються підвішені предмети, непокояться тварини. Незначні пошкодження окремих будинків
VI	Сильний	Легкі пошкодження будинків, утворюються тріщини у штукатурці, зсуваються з місця легкі меблі, падає посуд
VII	Дуже сильний	У будинках з’являються пошкодження, тріщини у стінах, окремі будівлі руйнуються. Зсуви на берегах річок. Невеликі гірські обвали
VIII	Руйнівний	Руйнація і пошкодження будівель, людям важко встояти на ногах. Тріщини в грунті. Гірські обвали
IX	Спустошливий	Руйнування будівель. Викривлення залізничних колій. Тріщини в грунті завширшки 10 см. Зсуви, великі гірські обвали
X	Нищівний	Руйнування будівель та пам’ятників. Тріщини у ґрунті до 1 м шириною, великі зсуви та обвали
XI	Катастрофічний	Повсюдне руйнування будівель, насипів, доріг, гребель. Вертикальне переміщення шарів. Великі обвали, змінюється рівень грунтових вод
XII	Сильно катастрофічний	Повсюдне руйнування будівель і споруд. Масова загибель людей і тварин. Значні зміни рельєфу місцевості

24

Таблиця 2.2

Співвідношення магнітуди за Ріхтером та інтенсивності за шкалою МSК

Магнітуда за шкалою Ріхтера	Інтенсивність за шкалою МSК-64
2,0 і нижче	I – II
2,5 – 3,0	III
3,5	IV
4,0 – 4,5	V
5,0	VI
5,5 – 6,0	VII
6,0 – 6,5	VIII
7,0	ІХ – Х
8,0 і вище	ХІ – ХІІ

Вулканізм – це сукупність явищ, що обумовлюють проникнення магми з глибини землі на її поверхні.

Грязеві вулкани знаходяться у південній частині території України: на Керченському півострові, прилеглій акваторії Азовського моря, на захід та південь від Севастополя в акваторії Чорного моря.

Діючі вулкани супроводжуються вибухами, локальними землетрусами, виділеннями парів ртуті, вміст якої в атмосферному повітрі під час виверження зростає на 1–2 порядки. Такі вулкани знищують будівлі, населені пункти. В акваторії Азовського моря і Керченської протоці активізація грязевих вулканів призводить до виникнення нових островів та мілин, що загрожує погіршенням умов судноплавства.