Глава 3 ПРИРОДНЫЕ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ

Землетрясения

Территория России подвержена воздействию практически все­го спектра опасных природных явлений и процессов геологи­ческого, гидрологического и метеорологического происхожде­ния.

, Наибольшую опасность из рассматриваемых явлений и про­цессов в России представляют наводнения, оползни и обвалы, землетрясения, смерчи, лавины, сели, цунами, а также лесные пожары. Только за один 2000 г. в России имели место 282 природ­ные ЧС, из которых 106 были территориального масштаба, 134 — местного и 39 — локального, в которых погибло 48 чел. и постра­дало 2229 чел. Заявленный ущерб составил 23, 3 млрд руб.

Наиболее опасными геологическими процессами являются зем­летрясения: около 20 % территории России подвержено воздей­ствию землетрясений интенсивностью более 7 баллов; более 5 % занимают чрезвычайно опасные 8...9-балльные зоны. К ним от­носятся Северный Кавказ, Прибайкалье, Якутия, Сахалин, Кам­чатка и Курильские острова. Более 20 млн россиян постоянно под­вержены угрозе разрушительных землетрясений. Всего за период 1992... 1995 гг. произошло более 120 ощутимых землетрясений и два сильнейших землетрясения с катастрофическими последствиями: Шикотанское (4—5 октября 1994 г.) и Сахалинское (27 мая 1995 г.), в результате которых пострадало около 2 тыс. чел., получили силь­ные разрушения объекты социальной и промышленной инфра­структуры в эпицентральных районах.

Наиболее частая причина землетрясений — переход накоплен­ной при упругих деформациях породы потенциальной энергии в кинетическую при разрушении (разломе), инициирующий сейс­мические волны в грунте.

В зависимости от глубины очага Я землетрясения подразделяют на нормальные (0 < Н< 70 км), промежуточные (70 < Н< 300 км) и глубокофокусные (#> 300 км).

Оценка землетрясения по величине и мощности очага ведется по величине магнитуды (М), под которой понимают безразмер­ную величину, характеризующую общую энергию вызванных зем­летрясением упругих колебаний (0 < М < 9). Сила землетрясения исчисляется в баллах, причем обычно при­меняют либо шкалу Рихтера, использующую величину магниту­ды (1 < М < 9), либо международную шкалу MS К (или близкую к ней шкалу Меркалли), использующие величину интенсивности землетрясения (1 < /< 12). Классификация землетрясений по шка­лам Рихтера и MSK приведена в табл. 3.1.

Все здания и сооружения по последствиям воздействия земле­трясения классифицируют по трем типам:

А — здания из рваного камня, сельские постройки, дома из кирпича-сырца, глинобитные дома;

Б — здания из кирпича, крупных панелей, естественного теса­ного камня;

В — здания панельного типа, каркасные железобетонные зда­ния, деревянные дома хорошей постройки.

Степени повреждений зданий и сооружений следующие:

1 — легкие повреждения (тонкие трещины в штукатурке, отка­лывание небольших кусков штукатурки);

2 — умеренные повреждения (небольшие трещины в стенах, откалывание штукатурки, падение кровельных черепиц, трещи­ны в дымовых трубах);

Таблица 3.1

Классификация землетрясений

 

Характеристика	Магнитуда,	Интенсивность /,	Среднее
землетрясения	М	баллы	число за год
Планетарного масштаба		11...12	1...2
Сильное:
регионального масштаба	7...8	9...10	15...20
локального масштаба	6...7	7...8	100... 150
Среднее	5...6	6...7	750... 1000
Слабое (местное)	4...5	5...6	5000...7000

3 — тяжелые повреждения (глубокие и сквозные трещины в стенах, падение дымовых труб);

4 — разрушения (обрушение внутренних стен, проломы в сте­нах, обрушение частей зданий, нарушение связей между отдель­ными частями здания);

5 — обвалы (полное разрушение зданий).

Различной интенсивности землетрясений соответствуют сле­дующие разрушения:

6 баллов: повреждения 1-й степени в отдельных зданиях типа Б, повреждения 2-й степени в отдельных зданиях типа А. В сырых грунтах трещины шириной до 1 см, в горных районах отдельные случаи оползней. Частичное повреждение систем жизнеобеспе­чения;

7 баллов: повреждения 1-й степени во многих зданиях типа В, типа А — повреждения 3-й и в отдельных зданиях — 4-й степени. Трещины в каменных оградах. Трещины на дорогах, нарушение стыков трубопроводов. Изменение дебита водных источников. От­дельные случаи оползней на песчаных или гравелитных берегах рек. Значительные разрушения систем жизнеобеспечения;

8 баллов: сильное повреждение зданий. Во многих зданиях ти­па В повреждения 2-й степени, типа Б — 3-й степени, типа А — 4-й и 5-й степеней. На длительное время практически парализова­ны системы жизнеобеспечения. Трещины в грунтах достигают не­скольких сантиметров, небольшие оползни на откосах насыпных дорог. Возможно образование новых водоемов, во многих случаях изменяется дебит источников и уровень воды в колодцах;

9 баллов: всеобщее повреждение зданий. Памятники и колонны опрокидываются. Значительные повреждения берегов искусствен­ных водоемов, разрывы частей подземных трубопроводов. В от­дельных случаях — искривление рельсов и повреждение проезжей части дорог. Трещины в грунтах достигают 10 см. На поверхности воды большие волны;

10 баллов: всеобщие разрушения зданий. Опасные разрушения плотин и дамб. Серьезные повреждения мостов. Разрывы и ис­кривления подземных трубопроводов. Дорожные покрытия обра­зуют волнообразную поверхность. Трещины в грунте в десятки сантиметров. Возможны оползни на берегах рек и морей. Возник­новение новых озер;

11 баллов: катастрофа;

12 баллов: изменение рельефа.

Реакция людей при землетрясениях по имеющимся статисти­ческим данным такова. При землетрясении 6 баллов многие люди, находящиеся в зданиях, испытывают беспокойство и выбегают на улицу, возможна потеря равновесия. При 7 баллах многие люди с трудом удерживаются на ногах. При 8 баллах люди подвержены испугу и панике. При 9 баллах наблюдается всеобщая паника. Сле-

Таблица 3.2

Значения А/_пост - Д/₀.м

Грунт	А-'пост А'Лз.м	Грунт	Д-'пос Д-'о.м
Гранит	0, 00	Песчаный	1, 60
Известняк	0, 52	Глинистый	1, 61
Щебень, гравий	0, 92	Насыпной рыхлый	2, 60
Полускальный	1, 36

дует отметить, что часто землетрясения сопровождаются вторич­ными эффектами в виде взрывов, пожаров и т.п.

Важную роль играет предупреждение населения о возможных землетрясениях. Адекватность поведения людей при землетрясе­ниях и заблаговременная подготовка к ним позволяют существен­но снизить людские и материальные потери.

Реальная интенсивность землетрясения и степень разрушений зданий и сооружений будет зависеть от типа грунта под застрой­кой и на окружающей местности

Jеал = JR) - (∆ Jпост -∆ Joм) (3-3)

где ∆ Jпост — приращение балльности для грунта (по сравнению с гранитом), на котором построено здание; -∆ Joм — приращение балльности для грунта в окружающей местности (табл. 3.2).

Все здания и типовые сооружения традиционной постройки (без антисейсмических мероприятий) подразделяют на три груп­пы, каждой из которых свойственна определенная сейсмостой­кость (табл. 3.3).

Таблица 3.3

Классификация зданий и сооружений по сейсмостойкости

Группа	Характеристика зданий	/с, баллы
А	А,	Бескаркасные здания из местного материала без фундамента
	А2	Здания из сырцового кирпича на фундаменте	4, 5
Б	Б,	Здания с деревянным каркасом с легкими перекрытиями
	Б2	Здания из жженого кирпича или бетонных блоков	5, 5
В	в,	Деревянные дома, рубленные в «лапу»
	в2	Железобетонные каркасные и крупнопанельные здания	6, 5

Табл ица 3.4

Вероятность получения зданиями повреждений разной степени, Р_повр,

 

Баллы*			Степень повреждения
	0, 9	0, 1
	0, 4	0, 5	од
	0, 1	0, 3	0, 5	0, 1
	0, 0	0, 1	0, 3	0, 5	0, 1
	0, 0	0, 0	0, 1	0, 3	0, 5	0, 1
	0, 0	0, 0	0, 0	0, 1	0, 3	0, 6
	0, 0	0, 0	0, 0	0, 0	0, 1	0, 9

* Баллы рассчитываются как разница между реальной интенсивностью зем­летрясения Jреал и Сейсмостойкостью J_с.

Можно выделить следующие степени разрушения зданий.

1. Легкие повреждения (трещины в штукатурке, между панеля­ми, возможно откалывание небольших кусков штукатурки). Дос­таточен текущий ремонт.

2. Умеренные разрушения (значительные разрушения огражда­ющих конструкций, откалывание больших кусков штукатурки, сквозные трещины в перегородках, слабые повреждения несущих стен). Необходим капитальный ремонт.

3. Тяжелые повреждения (разрушение ограждающих конструк­ций зданий, обрушение дымовых труб, значительная деформация каркасов). Необходим восстановительный ремонт.

4. Разрушительные повреждения (частичное разрушение несу­щих конструкций, нарушение связей между частями здания, об­рушение крупных частей здания). Здание не восстанавливается и подлежит сносу.

5. Полное разрушение здания.

Зависимость средней степени поражения зданий от интенсив­ности землетрясения следующая:

Баллы.............0 12 3 4 5 6

J_ср..................0, 1 0, 5 1, 5 2, 5 3, 5 4, 5 4, 9

Вероятность Р_Пов_Р/ получения зданиями повреждения i-й степе­ни представлена в табл. 3.4.

Люди, находящиеся в момент землетрясения внутри зданий, трав­мируются преимущественно обломками строительных конструк­ций. Вероятность общих и безвозвратных (летальных) потерь в за­висимости от степени повреждения зданий представлена в табл. 3.5.

Так как вероятность получения зданиями разной степени по­вреждения (см. табл. 3.4) и вероятность потери населения (см.табл. 3.5)

Таблица 3.5

Вероятность общих (Р_общ) и безвозвратных (Р_6езя) потерь

 

Потери		Степень повреждения зданий
р 1 общ р 1 безв	0, 00 0, 00	0, 00 0, 00	0, 05 0, 01	0, 50 0, 17	0, 95 0, 65

абл. 3.5) являются величинами случайными, то их следует оце­нивать по формулам:

общие потери населения

Робщ = (0, 05Р₃ + 0, 50Д + 0, 95P₅); (3.4)

безвозвратные потери

Р_безв = (0, 017 Р₃ + 0, 17Р₄ + 0, 65Р₅); (3.5)

санитарные потери

Рсан =Робщ(1^— Р безв) (3.6)

По своей физической сущности величины Робщ, Р_безв иPан пред­ставляют собой относительные потери населения в зданиях, ко­торые рассчитываются как отношение абсолютных потерь N_n0T к об­щей численности N. Абсолютные потери населения в зданиях при землетрясении определяются по формуле

Nпох – P_JP_J(3.7)

где индекс j определяет вид потерь (общие, безвозвратные или санитарные).

Во время землетрясений наряду с разрушениями зданий выхо­дят из строя системы жизнеобеспечения населения (табл. 3.6).

Таблица 3.6

Устойчивость систем жизнеобеспечения, %

 

Система	Степень повреждения, баллы
Водоснабжение Электроснабжение Газоснабжение Теплоснабжение Транспорт Канализация Связь	80/90 85/95 90/95 85/90 90/95 100/100 100/100	53/80 75/85 85/90 77/85 85/90 90/100 90/100	48/53 60/75 77/85 50/77 68/85 82/90 82/90	36/48 43/60 62/77 28/50 55/68 55/68 55/82	24/36 32/43 50/62 15/28 20/55 45/60 30/55

Примечание. В числителе процент систем жизнеобеспечения, способных к функционированию немедленно, в знаменателе — после восстановительных работ в течение суток.

 

Цунами

Цунами — морские волны, которые возникают вследствие зем­летрясений, деятельности вулканов и мощных подводных взрывов.

Возникновение значительных цунами в 90 % случаев связано с землетрясениями, очаги которых расположены на глубине не бо­лее 40...60 км, причем если землетрясения с магнитудой М > 7, 5 вызывают цунами почти всегда, то при магнитуде М= 5, 8...6, 2 — лишь в 14 % случаев.

Образовавшись в каком-либо месте, цунами может пройти не­сколько тысяч километров почти не уменьшаясь. Цунами имеют очень большую длину, обычно превышающую 100 км. Скорость распространения цунами в океане связана с глубиной соотноше­нием V= (gh)⁰'⁵ и составляет в океане 700...800 км/ч, а на побере­жье — до 30...40 км/ч.Цунами характеризуют магнитудой, за которую принимают натуральный логарифм амплитуды колебаний уровня воды (в мет­рах), измеренный стандартным мареографом у береговой линии на расстоянии от 3 до 10 км. Магнитуда цунами отличается от магнитуды землетрясения. Если сейсмическая магнитуда харак­теризует энергию в целом, то магнитуда цунами — только часть энергии землетрясения, затраченную на образование цунами. Соотношение между магнитудами землетрясения и цунами и свя­занной с последней высотой главной волны цунами видно из табл. 3.7.По мере распространения волны цунами от места образования обычно формируется группа волн (порядка десяти), которые до­стигают берега с периодом от 5 до 90 мин. Как правило, наиболь­шей является одна из первых трех волн.Цунами вызывает массовую гибель людей, разрушает здания и сооружения, перемещает на значительные расстояния от берега тяжелые объекты, в том числе и океанические суда, переворачи­вает железнодорожные составы. Суда, портовые сооружения и

Таблица 3.7

Соотношение между магнитудами землетрясения и цунами

Магнитуда землетрясения, М	Магнитуда цунами, т	Высота главной волны, И, м
7, 5 8, 0   8, 25   8, 5		2...3 4...6   8...12 14...20

оборудование повреждаются от воздействия даже слабых волн цу­нами. Значительные повреждения вызываются также действием плавающих предметов и обломков.

Цунами особенно опасны для поселков, городов и сооруже­ний, расположенных на низменных берегах океана, а также нахо­дящихся в вершине заливов и бухт, широко открытых океану и клинообразно сужающихся в сторону суши. Сюда, как в воронку, цунами нагоняет большую массу воды, которая в конце бухты огромной волной выплескивается на берег, затопляя побережье на несколько километров.

Вторичными последствиями разрушительного действия цуна­ми могут быть пожары, возникающие в результате повреждений нефтехранилищ, пожароопасных предприятий, морских судов, повреждения электросетей, разрушение химически и радиацион-но опасных объектов, а также коммунальных систем, что может вызвать химические, радиационные и другие загрязнения, кото­рые быстро распространяются на обширные территории за счет потоков воды.

Таблица 3.8

Повторяемость цунами различной интенсивности

Цунами	Интен­сив­ность, /*	Длина побе­режья, км	Средний подъем воды, м	Макси­мальный подъем воды, м	Повторяе­мость, годы	Характер разрушений
					Об­щий	ккз**
Катаст-		> 400		20...30			Полное
рофи-							разрушение
ческое							на берегу
Очень		200...400	4...8				Сильное
сильное							разрушение, все строения повреждены
Силь-		80...200	2...4	3...6			Затаплива-
ное							ются только низкие участки побережья
Умерен-		20... 80	1...2	0, 5...3	0, 5	5, 5	Для чело-
ное							века неза­метны
Слабое		< 20		0, 25	1, 7	—	—
Прочие	-1...-5	—	0, 1...0, 4	—	—	—	—

П р и м е ч а н и е. * / = In А, где А — средняя высота подъема воды на берегу, м; ** ККЗ — Курило-Камчатская зона.

Большой экономический ущерб наносит вызванное цунами пре­кращение функционирования объектов сельского хозяйства, про­мышленности, энергетики, транспорта, связи и т.д.

Сильные водные потоки размывают почву, насыпи дорог, ос­нования мостов. Вторичными последствиями могут быть оползни, обрушение склонов, гибель сельскохозяйственных угодий и при­родных ландшафтов, а также обрушение сооружений.

Вторичные последствия по размерам ущерба могут превосхо­дить прямые последствия цунами во много раз.

В нашей стране цунамиопасными регионами являются Куриль­ские острова, Камчатка, Сахалин, побережье Тихого океана.

В табл. 3.8 приведены данные о повторяемости цунами различ­ной интенсивности и краткая характеристика возможных послед­ствий наката волны на берег.

Одно из последних катастрофических цунами (осень 1994 г.) в районе островов Курильской гряды, по данным РАН, нанесло суммарный ущерб на сумму около 4, 5 млрд руб. Наиболее тяже­лые последствия во второй половине прошлого столетия имели Курильское (1952), Чилийское (1960) и Аляскинское (1964) цу­нами.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Bizz: Допустим, клиент не проверил карман, а там что-то лежит, что может повредит аппарат. Как быть в такой ситуации?
2. VI. ПРАВО СОБСТВЕННОСТИ НА ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ
3. Возможные решения ситуации «Стратегия развития турфирмы «Парус»
4. Возможные чрезвычайные ситуации природного характера
5. Вы выезжаете с места стоянки одновременно с другим автомобилем. Должны ли Вы уступить дорогу в данной ситуации?
6. Вы случайно проехали нужный въезд во двор. Разрешено ли Вам в этой ситуации использовать задний ход, чтобы затем повернуть направо?
7. Графическое изображение проблемной ситуации
8. Движение «Зеленые» провели Конференцию по вопросам взаимодействия промышленных предприятий, особо охраняемые природные территории (ООПТ) и регионов
9. Динамика уличного протеста в Петрограде в феврале 1917 г. и обострение внутренней ситуации в стране.
10. Если в аналогичной ситуации указанные последствия не наступили - по ст. 125 УК РФ.
11. Зависимость в данной ситуации распределяет направленность функциональных эквивалентов, где эквивалент являет собой характеристику расположений конструктивностей и их построительных данностей.