Глава 4 природные опасности

4.1 Геогенные опасности

4.1.1 Землетрясения

Землетрясение - любое внезапное сотрясение поверхности земли, вызыва-

емое прохождением сейсмических волн через кору Земли. Землетрясения могут

вызываться естественными явлениями - разрушением геологических разломов,

вулканической деятельностью, оползнями, или событиями, вызванными людь-

ми - взрывами месторождений и ядерными экспериментами.

Немногие природные явления способны причинять разрушения такого

масштаба, как землетрясения. На протяжении столетий они были причиной ги-

бели миллионов людей и бесчисленных разрушений (табл. 4.1). Хотя с древ-

нейших времён землетрясения вызывали ужас и суеверный страх, до возникно-

вения в начале ХХ столетия науки сейсмологии мало что было понято о них.

Сейсмология, содержащая в себе научное исследование всех аспектов земле-

трясений, дала возможность ответить на давно возникшие вопросы о том, в ре-

зультате каких причин и как именно происходят землетрясения. Ежегодно на

Земле происходит около 50 тыс. землетрясений, достаточно интенсивных, что-

бы быть замеченными без помощи приборов. Из них приблизительно 100 обла-

дают силой, достаточной для производства значительных разрушений, если их

центр будет находиться вблизи населённых пунктов. Очень сильные землетря-

сения происходят в среднем раз в год.

Таблица 4.1.

Характеристика наиболее крупных землетрясений

Год Страна Магнитуда Число жертв, чел.

1290 Китай - 100 000

1556 Китай - 830 000

1737 Индия - 300 000

1755 Португалия - 100 000

1897 Индия 8,9 230 000

1908 Италия 7,9 120 000

1920 Китай 8,6 180 000

1923 Япония 8,3 143 000

1948 Туркменистан 7,3 110 000

1976 Китай 8,2 240 000

2008 Китай 7,8 85 000

Очень сильные землетрясения происходят в среднем раз в год.

Небольшие землетрясения происходят почти постоянно по всему миру в

Калифорнии и Аляске (США), в Чили, Перу, Индонезии, Иране, на Азорских 125

островах, в Португалии, Новой Зеландии, Греции и Японии. Большие землетря-

сения происходят реже. Примерно в десять раз больше землетрясений, больших

4, происходит в определённом периоде времени, чем землетрясений, больших

5. Например, в Великобритании (низкая сейсмичность), было вычислено, что

средние повторения:

- землетрясение 3.7 - 4.6 каждый год;

- землетрясение 4.7 - 5.5 каждые 10 лет;

- землетрясение 5.6 или больше каждые 100 лет.

Число сейсмических станций увеличилось от 350 в 1931 году до многих

тысяч сегодня. В результате о большем количестве землетрясений сообщают

благодаря усовершенствованным инструментам. Геологическая служба США

даёт данные, что с 1900 года было в среднем 18 больших землетрясений (силой

7,0 – 7,9) и одно крупное землетрясение (силой 8,0 или больше) ежегодно, и что

это среднее число было относительно устойчиво. Фактически, в последние го-

ды число больших землетрясений ежегодно на самом деле уменьшилось, хотя

это вероятно статистическое колебание.

Из огромного числа происходящих ежегодно землетрясений, только одно

имеет магнитуду равную или более 8, десять - 7-7,9, сто - 6-6,9. Всякое земле-

трясение с магнитудой свыше 7 может стать крупной катастрофой. Однако оно

может остаться и незамеченным, если произойдет в пустынном районе. Так,

грандиозная природная катастрофа - Гоби-Алтайское землетрясение (1957 г.,

магнитуда 8,5, интенсивность 11-12 баллов) - остается почти не изученной, хотя

из-за огромной силы, малой глубины очага и отсутствия растительного покрова

это землетрясение оставило на поверхности наиболее полную и многообразную

картину (возникли 2 озера, мгновенно образовался огромный надвиг в виде ка-

менной волны высотой до 10 м, максимальное смещение по сбросу достигло

300 м и т. п.). Территория шириной 50-100 км и длиной 500 км (как Дания или

Голландия) была полностью разрушена. Если бы это землетрясение произошло

в густонаселенном районе, число жертв могло измеряться миллионами. По-

следствия одного из самых сильных землетрясений (магнитуда могла состав-

лять 9), произошедшего в старейшем районе Европы - Лиссабоне - в 1755 г. и

захватившего территорию свыше 2,5 млн. км

2

, были столь грандиозны (погиб-

ло 50 тыс. из 230 тыс. горожан, в гавани выросла скала, прибрежное дно стало

сушей, изменилось очертание побережья Португалии) и так поразили европей-

цев, что Вольтер откликнулся на него «Поэмой о гибели Лиссабона». По-

видимому, впечатление от этой катастрофы было столь сильным, что Вольтер в

поэме оспаривал учение о предустановленной мировой гармонии. Сильные

землетрясения, как бы они ни были редки, никогда не оставляют современни-

ков равнодушными. Так, в трагедии У. Шекспира «Ромео и Джульет-

та» кормилица вспоминает землетрясение 1580 г., которое, судя по всему, пе-

режил сам автор.

Места землетрясений распределены по поверхности Земли неравномерно.

Основное количество землетрясений приурочено к так называемым складчатым

зонам Земли, т.е. к тем частям земной коры, которые испытывают интенсивные 126

движения, сопровождающиеся ее деформациями. Это, прежде всего, горные

страны. На равнинах (так называемых платформах, где тектонические движе-

ния горных пород малоинтенсивны, а верхние слои пород залегают почти гори-

зонтально на мощных щитах более глубоко расположенных метаморфиэован-

ных пород - Русская, Сибирская, Северо-Американская платформы) землетря-

сения не происходят; сюда весьма редко доходят лишь колебания от удаленных

очагов. Известны два главных пояса землетрясений: Тихоокеанский, охватыва-

ющий кольцом берега Тихого океана, и Средиземноморский, простирающийся

через юг Евразии от Пиренейского полуострова на западе до Малайского архи-

пелага на востоке. Кроме того, значительная сейсмическая активность наблю-

дается на дне океанов. Здесь она приурочена к срединным океаническим

хребтам (срединные хребты Атлантического и Индийского океанов).

Типология землетрясений

Колебания земной коры при землетрясениях разнообразны. Однако среди

них можно выделить некоторые характерные комбинации, определяющие вид

землетрясения. Наиболее часто встречаются так называемые главные землетря-

сения, характеризующиеся наличием нескольких сильных толчков в сопровож-

дении более слабых последующих, а иногда и предшествующих толчков. В

районах, где имеются действующие или потухшие вулканы (Япония, Новая Зе-

ландия и др.), часто наблюдаются рои землетрясений. Рои землетрясений - по-

следовательность слабых или умеренных толчков, частота и сила которых сла-

бо меняются во времени и ни один из которых нельзя идентифицировать как

главный.

На рисунке 4.1 представлены основные виды землетрясений:

Рис. 4.1. Классификация землетрясений

Вулканические землетрясения являются следствием вулканической дея-

тельности и приурочены к местам расположения активных вулканов (их на

земном шаре порядка 800-900, однако в год происходит не более 20-30 их из-

вержений). Извержение вулкана сопровождается так называемым вулканиче-

ским дрожанием, представляющим собой высокочастотные колебания горных

пород с периодом в основном менее 0,5 с. На фоне этого дрожания появляются

более сильные и редкие толчки, связанные со взрывами внутри кратеров или в

жерлах вулканов. Следует, однако, отметить, что взрывы обычно сопровожда-

ют сильные извержения вулканов.

Обвальные землетрясения вызываются сильными горными обвалами,

оползнями, обрушениями подземных карстовых пустот. Сила таких землетря-

Землетрясения

Тектонические Вулканические Обвальные Моретрясения127

сений невелика, распространяются они на небольшой площади.

Моретрясения - это обычные землетрясения, но с очагами, расположенны-

ми под дном морей или океанов.

Земля никогда не бывает спокойной. Даже в отсутствие землетрясений в

земной коре постоянно существуют слабые колебания хаотического характера,

называемые микросейсмами. Микросейсмы могут вызываться действием волн

прибоя, штормами, колебаниями метеорологических условий (дожди, морозы),

движениями на дорогах, жизнью городов и др.

По происхождению землетрясения бывают природные и техногенные, вы-

званные деятельностью человека.

Для оценки и сравнения землетрясений используются шкала магнитуд и

шкала интенсивности.

При изучении землетрясений используются понятия «гипоцентр», «эпи-

центр» и «очаг землетрясения» (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Схема формирования эпицентра и гипоцентра землетрясения

Гипоцентром называется та точка в недрах земли, где начался разлом гор-

ных пород при землетрясении. Фактически это точка его начала. В дальнейшем

разлом пород развивается, захватывая некоторую область, в объеме которой

высвобождается накопившаяся ранее тектоническая энергия; этот объем среды

носит название очага землетрясения. Проекция гипоцентра на земную поверх-

ность называется эпицентром землетрясения. Для слабых землетрясений поня-

тия «очаг» и «гипоцентр» можно отождествить, однако для сильных землетря-

сений они существенно различны. Эпицентр, как правило, не совпадает с про-

екцией очага на земную поверхность.

Если на земной поверхности вокруг эпицентра измерить силу землетрясе-

ния и затем соединить точки, где сила землетрясения была одинакова, получим

линии, называемые изосейстами. Изосейсты - линии равной силы или интен-

сивности землетрясения. Они образуют систему линий, окружающих эпицентр.

Земля, в недрах которой зарождаются землетрясения, имеет сложное стро-

ение, в целом симметричное относительно ее центра. Центральная часть Земли

состоит из имеющих высокую температуру и находящихся в расплавленном

или пластичном состоянии горных пород, ее наружная оболочка - из сравни-

тельно холодных твердых горных пород. Как геологическое тело Земля «жи-128

вет», в ней постоянно происходят тектонические процессы, связанные с общим

остыванием Земли и конвективными движениями жидкого вещества в ее ядре.

Землетрясения являются одним из проявлений этих процессов.

Землетрясения могут быть вызваны не только природными причинами, но

и воздействием деятельности человека на земную кору. Такие землетрясения

называются техногенными, а их совокупность - наведенной сейсмичностью.

Приведенные выше факторы, играющие роль «триггеров», могут быть и само-

стоятельными причинами техногенных землетрясений. В этих случаях они не

являются добавочными воздействиями, нарушающими равновесие тектониче-

ских сил у предела прочности горных пород, а сами создают силы, достаточные

для сдвижения горных пород. Кроме упомянутых выше факторов причинами

техногенных землетрясений могут быть подземные ядерные взрывы. Например,

ядерные взрывы на полигоне в штате Невада (США) с тротиловым эквивален-

том до нескольких мегатонн вызывали рои землетрясений, длившиеся от не-

скольких дней до нескольких месяцев. Техногенные землетрясения могут вы-

зываться закачкой воды в скважины при добыче нефти и газа, выщелачивании

соли и в других случаях. Однако наиболее часто эти землетрясения связаны с

заполнением водохранилищ. Так, заполнение водохранилищ Кремастн (Греция,

1965-1966 гг.) и Койна (Индия, 1962-1967 гг.) вызвало разрушительные земле-

трясения с магнитудой 6,0-6,3 и интенсивностью до 8 баллов.

В связи с высокой опасностью землетрясений особую актуальность приоб-

ретает проблема прогнозирования и защиты от них.

Прогнозирование землетрясений, по существу, является начальным этапом

защиты от землетрясений. Применение тех или иных средств и способов защи-

ты от землетрясений основывается, прежде всего, на прогнозе сейсмической

опасности района. В настоящее время прогноз землетрясений осуществляется в

основном путем анализа происшедших землетрясений и текущей сейсмической

активности районов. Целью прогноза являются установление районов вероят-

ных землетрясений и оценка степени их сейсмической опасности. На основе

анализа инструментальных наблюдений землетрясений, исторических данных,

геолого-тектонических и геофизических карт, а также данных о движениях

блоков земной коры вначале выделяются в недрах земли зоны возможного воз-

никновения очагов землетрясений.

При прогнозировании землетрясений следует учитывать проявления их

предвестников.

Особой формой прогноза землетрясений является их провоцирование (до-

срочное возбуждение), например, путем закачки воды через глубокие скважины

в очаговые области землетрясений или прострелки этих областей ядерными

взрывами. Время таких землетрясений может быть установлено заранее, что

позволяет предпринять необходимые меры безопасности. Имеются проекты

разрядки напряжений (до появления разрывных нарушений в породах) в очагах

возможных землетрясений, что в принципе позволяет исключить последние или

существенно их ослабить.

Провоцирование землетрясений и разрядка напряженности - способы бу-129

дущего. В настоящее же время защита от землетрясений осуществляется в ос-

новном мероприятиями строительного характера. Разработка мероприятий

строительного характера базируется на изучении землетрясений, строительных

сооружений и грунтов.

Изучение сооружений преследует цель создания сооружений, успешно

противостоящих разрушительному действию землетрясений. Основное внима-

ние здесь уделяется разработке сейсмостойких конструкций, выбору строи-

тельных материалов и методам проектирования сооружений. В конструктивном

отношении предпочтение отдается домам с единым каркасом, связывающим

основные части здания. При этом, чем меньше этажность зданий, тем при про-

чих равных условиях оно более сейсмоустойчиво. Стены должны укрепляться

поэтажными железобетонными поясами. Здания не должны иметь висячих тя-

желых выступов (парапетов, балконов и т.п.), в плане должны иметь упрощен-

ную форму.

Для ограничения колебаний зданий применяют демпфирование, т.е. гаше-

ние колебаний. Для этой цели в конструкции зданий вводят специальные демп-

фирующие элементы, которыми могут быть определенные секции стен, метал-

лические соединения или специальные поршневые устройства. Из материалов

предпочтение отдается железобетону и стали, в одноэтажных домах это еще и

дерево. Отмеченные материалы обладают необходимой гибкостью и позволяют

выдерживать значительные перекосы. Проектирование сейсмоустойчивых со-

оружений осуществляют с учетом нагрузок, вызываемых землетрясением. В

основном учитываются вызываемые землетрясением горизонтальные ускоре-

ния, которым должно противостоять здание. Практика показала, что здания,

рассчитанные на горизонтальное ускорение, равное 0,1 ускорения свободного

падения, хорошо выдерживают сейсмические нагрузки. При этом важно, чтобы

период собственных колебаний здания не совпадал с периодом сейсмических

волн. Колебания зданий изучают на сооружениях натурального размера

(например, предназначенных на слом) с помощью специальных вибраторов или

путем анализа ветровых колебаний, а также на моделях зданий.

Предупредить о землетрясении может сигнал гражданской обороны «Вни-

мание всем!», подаваемый сиренами. Услышав его, следует включить прием-

ник, репродуктор, телевизор (на местную станцию) и действовать в соответ-

ствии с полученной информацией.

4.1.2 Вулканизм

Вулкан - это геологическое образование, возникающее над каналами и

трещинами в земной коре, по которым на земную поверхность извергаются

расплавленные горные породы (лава), пепел, горячие газы, пары воды и облом-

ки горных пород. Различают действующие, уснувшие и потухшие вулканы, а по

форме - центральные, извергающиеся из центрального выводного отверстия, и 130

трещинные, аппараты которых имеют вид зияющих трещин и ряда небольших

конусов (рис. 4.3).

Современные вулканы расположены вдоль крупных разломов и тектониче-

ски-подвижных областей. На территории России активно действующими вул-

канами являются: Ключевская Сопка и Авачинская Сопка (Камчатка). Опас-

ность для человека представляют потоки магмы (лавы), падение выброшенных

из кратера вулкана камней и пепла, грязевые потоки и внезапные бурные па-

водки. Извержение вулкана может сопровождаться землетрясением.

Рис. 4.3. Строение вулкана

1 - вулканическая бомба; 2 – канонический вулкан; 3 – слой пепла золы и лавы; 4 – дай-

ка; 5 – жерло вулкана; 6 – силь; 7 – магматический очаг; 8 – щитовой вулкан.

Подготовка к извержению вулкана. Необходимо следить за предупре-

ждениями о возможном извержении вулкана. При получении предупреждения о

выпадении пепла закрывают все окна, двери и дымовые заслонки. Автомобили

ставят в гаражи. Животных помещают в закрытые помещения. Необходимо за-

пастись источниками освещения и тепла с автономным питанием, водой, про-

дуктами питания на 3-5 суток.

Порядок действий во время извержения вулкана. Нужно защитить тело

и голову от камней и пепла. Извержение вулканов может сопровождаться бур-

ным паводком, селевыми потоками, затоплениями, поэтому необходимо избе-

гать берегов рек и долин вблизи вулканов, при этом лучше держаться возвы-

шенных мест, чтобы не попасть в зону затопления или селевого потока.

Порядок действий после извержения вулкана. Необходимо закрыть

марлевой повязкой рот и нос, чтобы исключить вдыхание пепла. Рекомендуется

надеть защитные очки и одежду, чтобы исключить ожоги. Не нужно ездить на

автомобиле после выпадения пепла - это приведет к выходу его из строя. В за-

вершении требуется очистить от пепла крышу дома, чтобы исключить ее пере-

грузку и разрушение.131

4.1.3 Горные удары

Горный удар — хрупкое разрушение предельно напряжённой части пласта

горной породы, прилегающей к горной выработке, возникающее в условиях,

когда скорость изменения напряжённого состояния в этой части превышает

предельную скорость релаксации напряжений в ней вследствие пластических

деформаций (рис. 4.4).

В горном ударе участвует упругая энергия пласта в очаге удара и энергия

окружающих пород, данное явление сопровождается резким звуком, выбросом

породы в горную выработку, образованием пыли и воздушных волн. Упругое

расширение массива пород, прилегающих к очагу разрушения, порождает сей-

смические волны, распространяющиеся при горном ударе большой силы на де-

сятки и сотни километров. Разрушение происходит лавинообразно и соверша-

ется образованием устойчивой по форме полости при подпоре со стороны вы-

брошенных пород. Следствием горных ударов становятся аварии на шахтах,

сопряженные с разрушением крепи и оборудования, нанесением ущерба здоро-

вью и гибелью людей.

Рис. 4.4. Сейсмограммы горных ударов

В качестве локальных проявлений горных ударов выделяют стреляния,

толчки и микроудары.

Стреляние горных пород (бергшляг) – это быстрое откалывание и отскаки-

вание кусков породы от обнаженной поверхности горных выработок, сопро-

вождающееся звуковым эффектом, возникающее вследствие их хрупкого раз-

рушения при соответствующем напряженном состоянии. Стреляние горных по-

род может являться признаком возможных горных ударов.

Толчками принято называть горные удары, проявляющиеся в разрушении

угленосной толщи за пределами контуров выработок без их выброса в горную

выработку.

Микроудары характеризуются разрушением горных пород и пластов угля в

пределах сравнительно небольшого объема геологического пространства при

быстром их выбросе в горную выработку. Сопровождаются обычно резким

звуком, образованием пыли, сотрясением горных пород и усилением газовыде-

ления в газоносных породах. 132

Как правило, проявляются горные удары обычно в краевых частях подго-

товительных и очистных выработок, в целиках, на глубинах свыше 200 метров.

Удароопасность тесно связана с прочностью и структурными особенностями

пород кровли и угольных пластов, углами падения и глубинами разработки.

Чем ниже прочность угля и круче углы падения пород, тем меньше глубина вы-

работки разработки, при которой возникают горные удары. Удароопасность по-

вышается с увеличением глубины при наличии разрывных нарушений, разде-

ляющих массив на крупные блоки. Установлено также, что удароопасны в ос-

новном песчаники, известняки, пластовые жилы изверженных пород с преде-

лом прочности на сжатие до 100 мПа, при мощности пластов 10 метров и более,

залегающие на глубине более 500 метров.

В целях предотвращения горных ударов в ходе разработки угля принима-

ются меры по снижению горного давления на угольный пласт (опережающей

отработкой неопасных соседних пластов, ведением работ без целиков угля,

снижением зависания пород и др.) и уменьшению способности пласта к накоп-

лению упругой энергии (рыхлением камуфлетными взрывами, нагнетанием во-

ды в пласт).

4.1.4 Основные геоморфологические опасности

Под геоморфологическими опасностями понимаются опасности, которые

обусловлены проявлением различных типов экзогенных геологических процес-

сов (ЭГП).

Под опасностью генетических типов экзогенного геологического процесса

понимается вероятность проявления его в данном месте, в заданное время и с

определенными энергетическими характеристиками (скорость развития про-

цесса, площадь, на которой он проявляется; объемы горных пород, вовлечен-

ных в процесс, дальность их перемещения).

Опасность ЭГП определяется следующими показателями:

- генетическими особенностями процесса;

- повторяемостью встречаемых форм проявления данного генетического

типа процесса на данной территории;

- частотой проявления данного процесса на данной территории во времени;

- размерами и скоростью проявления процесса.

Энергетика проявления ЭГП является одним из основных показателей

опасности и определяется площадью и объемом вовлеченных в процесс горных

пород, скоростью и дальностью их перемещения (т. е. работой, произведенной

во время процесса).

Общая классификация экзогенных геологических опасностей в зависимо-

сти от условий образования приведена в табл. 4.2.133

Таблица 4.2.

Общая генетическая классификация экзогенных геологических опасностей

(классификация ЭГП А.И. Шеко)

№

Группы опасно-

стей Классы опасностей Типы опасностей

I

Обусловленные

климатическими

и биологическими

факторами

- Выветривание

II

Обусловленные

энергией рельефа

(силой тяжести)

Движение горных пород без потери

контакта со склоном или с незначитель-

ной потерей его

Оползни

Лавины

Ледники

Движение горных пород с потерей

контакта со склоном

Обвалы

Осыпи

III

Обусловленные

поверхностными

водами

Океанов, морей и озер

Абразия, Термоабразия

Вдольбереговое перемеще-

ние наносов, Затопление

Водохранилищ Переработка берегов

Заиление

Водотоков

Эрозия, Термоэрозия

Аккумуляция наносов

Сели

IV

Обусловленные

подземными во-

дами

Растворение и выщелачивание Карст

Механический вынос Суффозия

Понижение уровня подземных вод Оседание поверхности

Подъем уровня грунтовых вод

Подтопление

Засоление

Заболачивание

Ослабление и разрушение структур-

ных связей грунтов

Просадка лессовидных по-

род, Плывуны

Увеличение объема глинистых пород Набухание

V

Обусловленные

ветром

Дефляция, Корразия

Аккумуляция

VI

Обусловленные

промерзанием и

протаиванием

горных пород

Промерзание Пучение, Растрескивание

Наледи

Колебания температуры с переходом

через 0ºС Курумы

Оттаивание Термокарст, Солифлюкция

VII

Обусловленные

выработкой под-

земного про-

странства

Добыча твердых полезных ископаемых

и подземное строительство

Проседание и сдвижение

земной поверхности

Добыча жидких полезных ископаемых

и газа

Оседание земной поверхно-

сти134

Оползень - смещение вниз по склону массы рыхлой горной породы под

влиянием силы тяжести, особенно при насыщении рыхлого материала водой.

Одна из форм стихийного бедствия.

Оползни возникают на участке склона или откоса вследствие нарушения

равновесия пород, вызванного увеличением крутизны склона в результате под-

мыва водой, ослаблением прочности пород при выветривании или переувлаж-

нении осадками и подземными водами, воздействием сейсмических толчков, а

так же строительной и хозяйственной деятельностью, без учета геологических

условий местности (разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерный

полив садов и огородов, расположенных на склонах и др.).

Развитию оползней способствуют наклон слоев земли в сторону уклона,

трещины в породах, направленные также в сторону уклона. В сильно увлаж-

ненных глинистых породах оползни приобретают форму потока. Оползни

наносят большой ущерб сельскохозяйственным угодьям, промышленным пред-

приятиям, населенным пунктам и т. д. Для борьбы с ними применяются берего-

укрепительные и дренажные сооружения, закрепления склонов сваями, насаж-

дениями растительности.

Оползни - обычное явление в тех местностях, где активно проявляются

процессы эрозии склонов. Они происходят в том случае, когда массы породы,

слагающие склоны гор, теряют опору в результате нарушения равновесия по-

род. Крупные оползни возникают чаще всего в результате сочетания несколь-

ких таких факторов: например, на склонах гор, сложенных чередующимися во-

доупорными (глинистыми) и водоносными породами (песчано-гравийными или

трещиноватыми известняками), особенно если эти пласты наклонены в одну

сторону или пересечены трещинами, направленными по склону. Почти такую

же опасность возникновения оползней таят в себе создаваемые человеком отва-

лы пород вблизи шахт и карьеров. Разрушительные оползни, движущиеся в ви-

де беспорядочной груды обломков, называют камнепадами; если блок переме-

щается по некоторой ранее существовавшей поверхности как единое целое, то

оползень считается обвалом; оползень в лессовых породах, поры которых за-

полнены воздухом, приобретает форму потока (оползень течения).

Сведения об оползнях известны с древнейших времен. Полагают, что са-

мым крупным в мире по количеству оползневого материала (масса 50 млрд. т,

объем ≈20 км

3

) был оползень, произошедший в начале н.э. в долине реки Са-

идмаррех на юге Ирана. Оползневая масса обрушилась с высоты 900 м (гора

Кабир-Бух), пересекла долину реки шириной 8 км, перевалила через хребет вы-

сотой 450 м и остановилась в 17 км от места возникновения. При этом за счет

перекрытия реки образовалось озеро длиной 65 км и глубиной 180 м. В русских

летописях сохранились упоминания о грандиозных оползнях на берегах рек,

например, о катастрофическом оползне в начале 15 в. в районе Нижнего Новго-

рода: «... И Божьим изволением, грех ради наших, оползла гора сверху над сло-

бодой и засыпало в слободе сто пятьдесят дворов и с людьми и со всякой ско-

тиной...». 135

Масштабы катастрофы при оползнях зависят от степени застроенности и

заселенности территории, подверженной оползням. Наиболее разрушительны-

ми из когда-либо зарегистрированных были оползни, произошедшие в 1920 г. в

Китае в провинции Ганьсу на обжитых лессовых террасах, что привело к гибе-

ли 100 тыс. человек. В Перу в 1970 г. в результате землетрясения с горы Нева-

дос-Уаскаран сорвались со скоростью 240 км/час вниз по долине огромные

массы горных пород и льда, частично разрушив г. Ранрахирка, и пронеслись

через г. Юнгай, в результате чего погибли 25 тыс. человек.

Для прогноза и контроля развития оползней проводят детальные геологи-

ческие исследования и составляют карты, на которых указаны опасные места.

Первоначально при картировании методами аэрофотосъемки выявляют участки

скопления обломочного оползневого материала, которые на аэрофотоснимках

проявляются характерным и очень четким рисунком. Определяются литологи-

ческие особенности породы, углы склона, характер течения подземных и по-

верхностных вод. Ведется регистрация движения на склонах между опорными

реперами, вибраций любой природы (сейсмических, техногенных и т. п.).

Если вероятность возникновения оползней велика, то осуществляются

специальные мероприятия по защите от оползней. Они включают укрепление

оползневых склонов берегов морей, рек и озер подпорными и волноотбойными

стенками, набережными. Сползающие грунты укрепляют сваями, расположен-

ными в шахматном порядке, проводят искусственное замораживание грунтов,

высаживают растительность на склонах. Для стабилизации оползней в мокрых

глинах проводят их предварительное осушение методами электроосмоса либо

нагнетанием горячего воздуха в скважины. Крупные оползни можно предот-

вратить дренажными сооружениями, перекрывающими путь поверхностным и

подземным водам к оползневому материалу. Поверхностные воды отводятся

канавами, подземные - штольнями или горизонтальными скважинами. Несмот-

ря на дороговизну этих мероприятий, их осуществление дешевле, чем ликвида-

ция последствий произошедшей катастрофы.

Карст – совокупность процессов и явлений, связанных с деятельностью

воды и выражающихся в растворении горных пород и образовании в них пу-

стот, а также своеобразных форм рельефа, возникающих на местностях, сло-

женных сравнительно легко растворимыми в воде горными породами (гипсами,

известняками, мраморами, доломитами и каменной солью).

Наиболее характерны для карста отрицательные формы рельефа. По про-

исхождению они подразделяются на формы, образованные путём растворения

(поверхностные и подземные), эрозионные и смешанные. По морфологии вы-

деляются следующие образования: карры, колодцы, шахты, провалы, воронки,

слепые карстовые овраги, долины, полья, карстовые пещеры, подземные кар-

стовые каналы. Для развития карстового процесса необходимы следующие

условия:

а) наличие ровной или слабо наклонной поверхности, чтобы вода могла за-

стаиваться и просачиваться внутрь по трещинам;

б) толща карстующихся пород должна иметь значительную мощность;136

в) уровень подземных вод должен стоять низко, чтобы было достаточное

пространство для вертикального движения подземных вод;

г) минерализация воды на входе в грунт, должна быть меньше растворимо-

сти породы.

По глубине уровня подземных вод различают карст глубокий и мелкий.

Различают также «голый», или средиземноморский карст, у которого карстовые

формы рельефа лишены почвенного и растительного покрова и «покрытый»

или среднеевропейский карст, на поверхности которого сохраняется кора вы-

ветривания и развит почвенный и растительный покров.

Карст характеризуется комплексом поверхностных (воронки, карры, жело-

ба, котловины, каверны и др.) и подземных (карстовые пещеры, галереи, ходы и

др.) форм рельефа. Переходные между поверхностными и подземными форма-

ми — неглубокие (до 20 м) карстовые колодцы, естественные туннели, шахты

или провалы. Карстовые воронки или иные элементы поверхностного карста,

через которые в карстовую систему уходят поверхностные воды, называются

поноры.

Существуют также формы, внешне очень похожих на карст. Они называ-

ются псевдокарстовыми формами. Одной из разновидностей псевдокарста яв-

ляется термокарст. Термокарст связан с таянием погребенного льда или прота-

иванием мерзлых пород в областях распространения вечной мерзлоты.

Другой разновидностью является глинистый карст. Это глубокие подзем-

ные ходы и провалы, очень напоминающие настоящий карст, возникающие в

сильно карбонатных суглинках и глинах при условии хорошо развитой трещи-

новатости.

Развитие карстовых процессов может представлять большую опасность,

так как в ряде случаев они существенно меняют условия существования биоты,

резко ухудшают экологическую обстановку и угрожают жизни людей. К числу

опасных последствий карстообразования можно отнести образование катастро-

фических провалов и просадок земной поверхности, внезапной деформации и

разрушения зданий, транспортных коммуникаций, подземных хранилищ нефти,

отходов и другие неблагоприятные явления.

Следует указать, что природные карстовые процессы развиваются чрезвы-

чайно медленно - со скоростью растворения пород. Однако техногенное воз-

действие (сброс агрессивных промышленных вод, резкое изменение гидрогео-

логической обстановки) может их значительно интенсифицировать. Это проис-

ходит как за счет усиления растворяющей способности вод, так и вследствие

выноса тонкодисперсного глинистого заполнителя из карстовых полостей

фильтрационным потоком. В последнем случае развиваются так называемые

карстово-суффозионные процессы, представляющие значительную опасность

для геологической среды промышленных и городских территорий, для эксплуа-

тации различных инженерных сооружений. 137

4.2 Климатические и гидрологические опасности

4.2.1 Циклоны, антициклоны и формы их опасного проявления

Циклон - одно из наиболее распространенных атмосферных явлений. Цик-

лоном называется подвижный атмосферный вихрь диаметром от десятков до

нескольких тысяч километров. Циклон характеризуется низким атмосферным

давлением в его центре и системой ветров, дующих против часовой стрелки в

Северном полушарии и по часовой стрелке в Южном.

Диаметр циклона изменяется в процессе его развития от 80-100 км в

начальный период до 1000-1500 км в развитой фазе. Циркуляция воздуха в цик-

лоне распространяется на значительные высоты, достигая 6-8 кн.

В нижней части циклона до высоты 1-1,5 км движение воздуха направлено

в общем от периферии к центру. Поступившие в центральную часть циклона

массы воздуха затем устремляются вверх и выходят из циклона на высоте 6-8

км. Ветер в нижней части циклона направлен под углом к линиям равного дав-

ления (изобарам), пересекая их (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Схема развития циклона

Скорость движения циклона определяется скоростью переносящего его

ветрового потока. Однако значительная самостоятельность циклона и его

огромная масса являются причиной определенного отставания циклона от ос-138

новного ветрового потока. Это отставание увеличивается по мере увеличения

диаметра циклона в процессе его развития. В последней стадии своего развития

циклоны Малоподвижны, чем объясняются часто встречающиеся затяжные пе-

риоды плохой погоды. В Европе скорости движения циклонов составляют в

среднем около 30 км/ч, в Северной Америке - 45 км/ч, в Южном полушарии -

около 40 км/ч. В отдельных случаях наблюдались скорости движения циклонов

около 100 км/ч.

Характерной особенностью циклона являются низкое давление в его цен-

тре и большие изменения давления во времени и пространстве. Низкое давле-

ние является основной причиной образования циклонов.

Прохождение циклона характеризуется ухудшением погоды: погода стано-

вится пасмурной, усиливается ветер, проходят дожди. Количество выпавших

осадков достигает 400-600 мм/сут, иногда до 1000 мм/сут. При прохождении

одного из циклонов над островом Пуэрто-Рико на остров, имеющий сравни-

тельно небольшие размеры - 5090 км, в виде ливня выпало 2,6 трлн. т воды. В

г. Маниле было зафиксировано выпадение 1168 мм осадков за сутки. В При-

морском крае России при прохождении сильных циклонов может выпадать до

200-300 ми осадков за сутки. Для сравнения отметим, что среднее количество

осадков в Москве составляет 600 мм/год.

Воздействие циклонов на природу Земли определяется преимущественно

высокой скоростью ветра, обилием осадков и низким атмосферным давлением

в центре циклона.

Высокие скорости ветра обусловливают большие динамические давления,

действующие на все предметы, находящиеся на пути. Однако и обычных цик-

лонических давлений достаточно, чтобы повредить линию электропередачи,

вырвать с корнем могучее дерево, снести крышу с дома, опрокинуть автомаши-

ну. На море такой ветер вызывает гигантские волны, разрушительная сила ко-

торых проявляется особенно на побережьях.

Обильные осадки в виде ливневых дождей вызывают мощные наводнения

со всеми опасными и разрушительными последствиями.

Низкое давление в центре циклона дезориентирует пилотов самолетов,

альтиметры которых показывают высоту полета, большую фактической.

Например, при давлении в циклоне 700 мб самолет, идущий по нормально от-

регулированному альтиметру, может оказаться ниже, чем показывает прибор,

на 900-1200 м. Низкое давление в циклоне может быть «триггером» землетря-

сения. Так, считается, что одно из самых сильных землетрясений на Земле -

землетрясение 1923 г. в Японии, которое стерло с лица Земли г. Иокогаму, бы-

ло спровоцировано сильным тайфуном. Эффект этого явления заключается в

уменьшении давления на земную поверхность со стороны вышележащих масс

воздуха и в создании в результате этого дисбаланса сил в недрах Земли (явле-

ние аналогично действию искусственных водоемов и других подобных явле-

ний).

Низкое давление в циклоне как бы «подсасывает» поверхность моря, по-

вышая его уровень и тем самым вызывая затопление почвы. Так, по этой при-139

чине в 1876 г. в Бенгальском заливе были затоплены три острова, расположен-

ные в устье Ганга.

Следует, однако, отметить, что циклонам свойственны и некоторые поло-

жительные действия. Тайфуны уносят густые застойные туманы, воздействию

которых приписывают многие болезни на Филиппинах. Известны случаи, когда

циклоны переносят животных и семена растений. Циклоны орошают землю в

периоды засух. Например, при прохождении мощного циклона «Ванда» в 1962

г. резервуары Гонконга, до того опустевшие, были наполнены водой на три

четверти. Наконец, циклоны, увеличивая подвижность атмосферы, способ-

ствуют перемешиванию поступающих в нее газов и паров, тем самым способ-

ствуют поддержанию над поверхностью Земли некоторого среднего состава

атмосферы, к которому адаптировался живой мир нашей планеты. Без такого

перемешивания, без связанного с этим рассеивания почти до полного исчезно-

вения вредных выделений и обусловленного этим почти равномерного распре-

деления кислорода по поверхности Земли ее атмосфера превратилась бы в за-

стойную среду, жизненные процессы в которой были бы вряд ли возможны.

Прогноз развития циклонов в настоящее время осуществляется на основе

статистических данных. По данным о движении ранее существовавших цикло-

нов и сопутствовавших им условий получают эмпирические зависимости, поз-

воляющие предвидеть развитие ситуации. Эти зависимости дают возможность

предсказать путь движения циклона на 12-36 ч вперед. Теория не позволяет по-

ка предвидеть возникновение циклонов, она может лишь экстраполировать их

поведение.

Современный прогноз позволяет также установить, какие области будут

подвергнуты действию ураганного ветра, ливневых дождей или штормовых

приливов и гигантских волн.

Для экстраполяции развития циклона необходимо знать некоторые исход-

ные данные о циклоне. Для этого существует специальная служба разведки, яв-

ляющаяся частью метеорологической службы. Ее задачи - обнаружение цикло-

на, определение его координат, анализ структуры циклона и слежение за его

движением с нанесением информации на специальные синоптические карты. В

разведке широко используется авиация.

Меры безопасности при прохождении циклона состоят, прежде всего, в

оповещении людей о приближающейся опасности. Задача службы оповещения

- всеми доступными средствами и возможно раньше предупредить население

территорий, которым угрожает циклон, о его приближении, времени прихода,

силе и характере воздействия (ветер, дождь, шторм).

При приближении циклона укрепляются дома, им придается возможно бо-

лее обтекаемая форма, удаляются или тщательно крепятся те части, которые

могут быть оторваны.

Движение всякого наземного транспорта должно быть прекращено. Люди

должны укрыться в подвальных помещениях, метро и т.п. При этом следует об-

ращать внимание на то, чтобы убежища не были затоплены часто сопутствую-

щими циклонам ливнями, особенно в случае ливневого предупреждения. Суда, 140

находящиеся в портах, выходят в открытое море, поскольку надвигающийся

шторм и огромные волны могут разбить их о берег. При невозможности выйти

в море они должны быть тщательно закреплены. Суда, находящиеся в море,

должны стараться уйти в сторону от циклона.

В Японии за 12 ч до прихода тайфуна объявляется «тайфунное положе-

ние», согласно которому все люди должны спрятаться в укрытия, если возмож-

но - эвакуироваться; приостанавливается всякая экономическая жизнь; объяв-

ляется военное положение, мобилизуются полиция и армия; останавливаются

поезда. Японцы считают, что своевременное применение указанных мер сни-

жает вероятное число жертв от обычного тайфуна с 10 тыс. до нескольких со-

тен человек.

В настоящее время нет реальных способов борьбы с циклонами. Трудность

проблемы заключается в огромной энергии, реализуемой в циклоне, сравнимой

с энергией современных атомных бомб. Последнее навело на мысль использо-

вать атомный взрыв в центре циклона для повышения давления и таким обра-

зом разрушения циклона. Не решенным, однако, остается вопрос радиоактив-

ного заражения местности.

4.2.2 Реки и озера как источник опасностей

Опасное гидрологическое явление - комплекс гидрологических величин,

описывающих режим рек или озер и которые по своему значению, интенсивно-

сти или продолжительности представляют угрозу безопасности людей, а также

могут нанести значительный ущерб объектам экономики и населению.

Гидрологические опасные явления подразделяются на несколько видов

(рис. 4.6):

Рис. 4.6. Виды гидрологических опасных явлений

Гидрологические опасные явления

Высокие уровни воды (наводнения) Половодье

Дождевые паводки Заторы и зажоры

Ветровые нагоны Низкие уровни воды

Ледостав Ледоход141

Наводнение – это затопление водой местности, прилегающей к реке, озеру

или водохранилищу, которое наносит урон здоровью людей или даже приводит

к их гибели, а также причиняет материальный ущерб.

По причинам возникновения наводнения подразделяются на несколько ви-

дов:

- половодье – сезонное таяние снега с максимальным стоком воды, отли-

чающееся длительным подъёмом уровня воды в реке;

- паводок – вызывается дождями и ливнями или таянием снега при зимних

оттепелях;

- заторные, зажорные наводнения – вызываются большим сопротивлени-

ем водному потоку, возникающим при скоплении ледового материала в суже-

ниях или излучинах реки во время ледохода (заторы) или во время ледостава

(зажоры).

- нагонные наводнения – вызываются ветровыми нагонами воды на берега

больших озёр, водохранилищ и в морские устья рек;

- наводнения, вызванные прорывом (разрушением) плотин;

- наводнения, вызванные подводными землетрясениями, извержениями

подводных или островных вулканов.

По размерам и наносимому ущербу наводнения бывают:

- низкие (малые) – вода затапливает низкие места, почти не нарушая ритма

жизни населения, наносит незначительный ущерб;

- высокие – существенно нарушают налаженную жизнь людей, наносят

значительный материальный ущерб, часто вызывая необходимость частичной

эвакуации населения;

- выдающиеся – охватывают целые речные бассейны, наносят большой ма-

териальный ущерб, затапливают населённые пункты и города, при этом возни-

кает необходимость в массовой эвакуации людей;

- катастрофические – полностью меняют жизненный уклад населения и

приводят к огромным материальным потерям, затапливая более 70 % сельско-

хозяйственных угодий.

Основными характеристиками наводнения являются:

- максимальный уровень воды;

- максимальный расход воды за время наводнения;

- площадь затопления;

- высота слоя воды;

- продолжительность затопления;

- температура воды;

- скорость подъема уровня воды.

Факторами, обусловливающими величины максимального уровня и мак-

симального расхода воды, являются:

а) для случаев весеннего половодья:

- запас воды в снежном покрове перед началом весеннего таяния;

- атмосферные осадки в период снеготаяния и половодья;

- осенне-зимнее увлажнение почвы к началу весеннего снеготаяния;142

- глубина промерзания почвы;

- ледяная корка на почве;

- интенсивность снеготаяния (связанная с температурой воздуха).

б) для случаев паводка:

- количество осадков, их интенсивность и продолжительность;

- площадь охвата;

- увлажненность бассейна, предшествующая выпадению осадков;

- водопроницаемость почвы;

- рельеф бассейна;

- величины уклонов рек;

- наличие растительности и ее виды;

- хозяйственная деятельность человека;

- наличие и глубина промерзания почвы.

К основным характеристикам последствий наводнения относятся:

- численность населения, оказавшегося в зоне, подверженной наводнению;

- количество населенных пунктов, попавших в зону наводнения;

- количество предприятий в зоне затопления;

- протяженность затопленных автомобильных и железных дорог, линий

электропередачи, связи и коммуникаций, оказавшихся в зоне ЧС;

- количество погибших животных, разрушенных мостов и тоннелей.

На основе данных о гидрологическом режиме рек была составлена карто-

схема России, показывающая регионы РФ, где ежегодно сохраняется суще-

ственная угроза наводнений (рис. 4.7).

Рис. 4. 7. Районы РФ, где ежегодно сохраняется угроза наводнений

При подтоплении (подъем уровня грунтовых вод) вода проникает в подва-

лы через канализационную сеть, различного рода траншеи и коллекторы. В

случае же затопления местность покрывается слоем воды определенной высо-

ты.143

Правила безопасного поведения при угрозе и во время наводнений. С

получением прогноза о возможности наводнения население оповещают об этом

по радио и телевидению.

При получении информации о начале эвакуации необходимо быстро со-

брать и взять с собой:

- пакет с документами и деньгами;

- аптечку;

- трёхдневный запас продуктов и питьевую воду;

- постельное бельё и туалетные принадлежности;

- комплект верхней одежды и обуви.

После этого необходимо прибыть в установленный срок на заранее назна-

ченный эвакуационный пункт для регистрации и отправки в безопасное место.

Если наводнение застало внезапно, то необходимо:

- быстрее занять возвышенное место и быть готовым к эвакуации;

- принять меры к подаче сигналов;

- в безопасном месте нужно находиться до спада воды, самоэвакуацию

можно проводить только в случае реальной угрозы вашей жизни.

После спада воды:

- нужно остерегаться оборванных и провисших проводов;

- продукты, попавшие в воду, можно употреблять только после их провер-

ки санитарной инспекцией;

- воду перед употреблением обязательно кипятить.

Перед тем как войти в здание после спада воды, нужно убедиться, что

вход в него не представляет опасности. Войдя в помещение, сразу же нужно

проветрить его. Не рекомендуется применять спички.

Ученые составили перечень самых опасных с точки зрения гидроэкологи-

ческих характеристик рек мира. В этот «опасный список» не включены реки,

которые в силу стараний человека теперь невозможны для «проживания» в них

рыб и других обитателей водоемов, но тогда список был бы, несомненно, длин-

нее.

Река Ориноко (Южная Америка) – весьма длинная река с порогами и водо-

падами. Для жителей прибрежных вод могут представлять опасность круглого-

дичные подъемы грунтовых вод к поверхности реки, так называемые апвеллин-

ги. Наводнения и быстрый спад воды могут снести с берега жилища и людей.

Река Конго (Центральная Африка) – опасность представляет водопад

Стэнли, который переходит в Адские ворота. Это узкий каньон на реке, где

скорость воды увеличивается по сравнению с обычным течением в несколько

раз, переходящий в серию порогов.

Река Амазонка (Южная Америка) – в сезон половодья разливается так, что

ее называют «Речным морем», глубина которого достигает 50 метров. Прилив-

ные волны сносят с берегов деревья, дома.

Река Янцзы (Китай) – круглогодичные дожди вызывают заторы на этой ре-

ке, что приводит к появлению водоворотов, изменению скорости реки за счи-

танные минуты. От гибели при наводнении не спасают ни дамбы, ни построен-144

ные жителями плотины.

Река Брамапутра (Юго-Западный Тибет, Китай, Бангладеш, Индия) – тая-

ние снегов в Гималаях вызывает обширные половодья, наводнения.

Особую категорию гидрологических опасностей составляют сели.

Селями называются грязевые или грязекаменные потоки, внезапно возни-

кающие в руслах горных рек вследствие резкого паводка, вызванного интен-

сивными ливнями, бурным снеготаянием и другими причинами. Сели пред-

ставляют большую опасность вследствие заключающейся в них огромной энер-

гии и высоких скоростей движения, обусловливающих внезапность их появле-

ния. Сели разрушают находящиеся на их пути постройки, наносят большой

ущерб обрабатываемым землям и урожаю, приводят к человеческим жертвам.

Известны случаи, когда под селевыми потоками были погребены селения и да-

же города. Разрушительному воздействию селей неоднократно подвергались

такие крупные города, как Алма-Ата, Ашхабад, Ереван. Под угрозой селевых

потоков находятся многие селения и хозяйственные объекты в горных обла-

стях.

Одно из крупнейших наводнений селевого характера имело место в 1921 г.

в г. Алма-Ате, где грязекаменным потоком было снесено несколько сот домов и

погибло несколько десятков человек. Объем вынесенного этим селем каменно-

го материала превышал 1,5 млн. м3

, а его масса - 3 млн. т. Сильное наводнение

селевого характера имело место в г. Ереване в 1946 г.

При селях в водоток поступает огромное количество твердого материала,

объем которого может достигать сотен миллионов - миллиардов кубических

метров.

Для образования селя необходимо быстрое поступление в русла рек боль-

ших объемов воды, значительные уклоны земной поверхности, наличие легко

смываемого рыхлого мелкообломочного материала. Такие условия обычно

имеют место в горной местности. Поэтому на территории России основными

районами, опасными по проявлению селей, являются Кавказ, Прибайкалье, За-

байкалье, Дальний Восток, Сахалин, Камчатка.

Образование селей зависит от совокупного действия целого ряда природ-

ных факторов. Это геологическое строение местности (литология, последова-

тельность накопления пород и др.), тектонические движения земной коры, ре-

льеф склонов, климатические и гидрогеологические условия, растительный и

животный мир.

Геологическое строение местности определяется видом слагающих по-

верхностный слой горных пород. Прочные горные породы с жесткими внут-

ренними связями (магматические, метаморфические, некоторые осадочные)

непосредственно не участвуют в селевых процессах. Они лишь являются ис-

точником рыхлообломочного материала для селей при своем разрушении в

процессе выветривания и других видах разрушения. В селевых потоках прини-

мают участие рыхлые породы; при больших скоростях и расходах воды в них

могут принимать участие и слабые осадочные породы.

Тектонические движения Земли, следствием которых являются землетря-145

сения, сопровождаются обвалами и оползнями и поэтому играют важную роль

в формировании твердой составляющей селевого потока. Сильные землетрясе-

ния нередко были причинами образования селей. Аналогичный результат мо-

жет вызвать и вулканическая деятельность.

Климатические условия определяют формирование жидкой составляющей

селей, а также и их твердой составляющей, поскольку влияют на разрушение

горных пород.

Гидрогеологические условия определяют прежде всего величину поверх-

ностного стока воды: чем меньше водопроницаемость почвы и подстилающих

ее горных пород, тем меньше воды при выпадении атмосферных осадков ухо-

дит в породы, тем больше поверхностный сток воды, тем благоприятнее усло-

вия для образования селя. В формировании жидкой составляющей селя могут

принимать участие также подземные воды. Подземные воды могут разрушать

горные породы, способствуя подготовке твердой фракции селя.

Растительный покров, связывая почву, способствует предупреждению об-

разования селей. Лесные почвы, более рыхлые, способствуют проникновению

воды вглубь, уменьшая ее поверхностные стоки. В то же время полеглая трава,

создавая для осадков эффект "крыши", способствует усилению поверхностного

стока вод.

Звери могут способствовать разрушению почвы и тем самым образованию

твердой составляющей селей. Такие воздействия могут оказывать некоторые

грызуны, проделывая в почве подземные ходы. Многие грызуны, поедая травя-

ной покров, особенно его корневую систему, способствуют эрозии почвы.

Активизации селевых процессов может способствовать хозяйственная дея-

тельность человека, прежде всего уничтожение лесов, луговой растительности

в результате чрезмерного выпаса скота, размещение отвалов горных пород в

руслах водотоков и в нижних частях склонов, гидротехническое строительство.

Хищническая вырубка лесов в ХIХ в. привела к сильнейшей активизации

селей в приальпийских странах (Франция, Австрия, Швейцария). По этой при-

чине активизировались селевые процессы в Карпатах в 40-60-х гг. XX в. В За-

байкалье и на Дальнем Востоке аналогичное значение имеют лесные пожары.

Чрезмерный выпас скота на горных пастбищах приводит к разрушению

дернового покрова, ухудшению фильтрационных свойств почв и, как следствие,

к активизации эрозии и формированию очагов зарождения селей.

При разработке месторождений полезных ископаемых в горной местности

часто пустая порода складируется в отвалах на крутых склонах или в руслах

временных или небольших водотоков. Во время паводков отвалы размываются

и существенно участвуют в формировании твердой составляющей селевых по-

токов. Примером тому являются селевые потоки у г. Новороссийска, твердая

составляющая которых формируется из отвалов карьеров цементных заводов.

Отвалы Садонского рудника (Северный Кавказ) формируют твердую составля-

ющую селей на реке Ходка. Подобных примеров достаточно много.

Формирование селя состоит в формировании его жидкой и твердой состав-

ляющих.146

У большинства селей жидкая составляющая формируется за счет дождей и

ливней. Меньшую роль играет таяние снега и льдов. Возможно формирование

жидкой составляющей селей в результате прорывов ледниковых озер и завалов

долин рек. Так, в Средней Азии в период с 1870 по 1959 г. в 37 % случаев про-

хождения селей их жидкая составляющая формировалась за счет дождей и лив-

ней и лишь 7,2 % - за счет таяния снега и ледников. На Кавказе формирование

жидкой составляющей селей за счет прорывов ледниковых озер и завалов до-

лин рек составляет всего 1,4 %. В то же время прорывы завальных озер харак-

терны высокой интенсивностью формирования жидкой составляющей селей.

Например, при внезапном обрушении больших масс горных пород в виде

оползней и обвалов в завальные озера расход воды при ее переливе через завал

может достигать 200000-300000 м

3

/с, а высота волны над гребнем плотины - 70

м. Поэтому с прорывами завальных озер обычно связаны катастрофические

проявления селей (в Средней Азии за последние 75 лет зарегистрировано 10 ка-

тастрофических проявлений селей, образованных вследствие прорыва заваль-

ных озер).

При дождях и ливнях интенсивному стоку вод по поверхности способству-

ет слабая водопроницаемость почвы, ее большая начальная влажность, а также

полеглый травяной покров на крутых склонах.

Интенсивное таяние снега часто связано с обильными снегопадами в горах

в середине лета и последующим наступлением теплой солнечной или теплой

дождливой погоды.

Интенсивное таяние ледников может быть результатом вулканической де-

ятельности с извержением лавы. В 1877 г. извержение вулкана Котопахи (Эква-

дор) привело к очень быстрому таянию ледников. В результате уже через час

после извержения лавы все окрестные долины были залиты грязекаменными

потоками. В одном из ущелий ширина селя достигала 100 м, глубина 60 м. Ско-

рость потока при выходе из ущелья была 10 м/с, а расход потока - около 60000

м

3

/с. За 3 ч сель прошел 111 км.

Обычно сели движутся со скоростями порядка 10-15 км/ч. Содержание

твердой составляющей в селевом потоке превышает 100 кг на 1 м

3 воды. Масса

отдельных камней, перемещаемых селевым потоком, достигает 10 т и более.

В селевом потоке заключена огромная энергия. Расчеты показывают, что

сила давления, испытываемого стеной небольшого индивидуального дома от

селевого потока, достигает 25-30 тс.

Твердая составляющая селя в большинстве случаев формируется за счет

сноса со склона в русло водотока продуктов разрушения коренных пород либо

за счет размыва рыхлообломочных четвертичных (молодых) отложений.

Твердая составляющая селей может формироваться за счет материалов за-

пруд горных рек. Запруды горных рек обычно вызываются оползнями, обвала-

ми, селями из боковых притоков, осовами осыпей. Запруды от оползней и обва-

лов могут существовать очень долго и приводить к значительному накоплению

воды в водостоке. Лавины, сели, осовы осыпей обычно создают небольшие за-

пруды, которые прорываются через несколько часов или суток. Причиной про-147

рывов больших древних завалов могут быть землетрясения.

Твердая составляющая может формироваться также за счет размыва лед-

никовых морен и материала извержения вулканов. Например, при извержении

вулкана Ксудач на Камчатке было выброшено около 3 млрд. м

3 рыхлого мате-

риала. При извержении вулкана Авача там же в 1945 г. мощность слоя выпав-

шего пепла составила 45 мм. Эти продукты извержения формируют твердую

составляющую селевых потоков (лахаров), образующихся при извержениях

вулканов, часто сопровождающихся ливнями. Примером таких селей являются

грязевые потоки, образовавшиеся при извержении вулкана Везувий в 79 г., ко-

гда под ними и слоем пепла были погребены города Помпеи, Геркуланум, Ста-

бия, располагавшиеся у подошвы этого вулкана.

После зарождения селя, т.е. после завершения формирования его жидкой и

твердой составляющих, селевой поток продолжает двигаться по руслу. При

этом важнейшей особенностью движения потока является его пульсирующий

характер, который проявляется в том, что поток движется в виде системы чере-

дующихся по его длине селевых валов. Такой характер движения формируется

крутыми поворотами русла, изменением его продольных уклонов и ширины,

наличием заторов. Пульсирующее движение селя определяется также неравно-

мерностью поступления в него жидкой и твердой составляющих. В зависимо-

сти от конкретных условий количество валов в селевом потоке может изме-

няться от нескольких единиц до нескольких сотен, а их высота может достигать

десятков метров. Например, в селевом потоке, который прошел по руслу реки

Большой Алмаатинки (г. Алма-Ата) в 1977 г., количество валов составило 200-

300, их высота достигала 20 м, а в отдельных случаях - 30 м.

Защита от селей включает прогноз селеобразования и проведение специ-

альных мероприятий.

Прогноз представляет собой предсказание периода активизации селевых

явлений или оценка изменений селевого режима и соотношения генетических

типов селей на определенный момент будущего времени. Заблаговременность

прогноза - от нескольких лет до нескольких десятков лет. Прогноз периодов ак-

тивизации селевых явлений, продолжительностью от одного года до несколь-

ких лет строится на базе циклов солнечной активности. Он включает следую-

щие этапы: выявление связи хода селевой активности (случаев схода) с кривы-

ми хода определяющих факторов - солнечной активности, микроформ атмо-

сферной циркуляции, температуры воздуха, осадков; прогноз хода - метеоэле-

ментов путем экстраполяции по их длинным рядам; прогноз селевой активно-

сти на основе выявленной корреляции селевой активности с определяющими

факторами; конкретная реализация прогноза на основе среднемасштабной кар-

ты селевой активности, на которую накладывается карта районирования по ре-

жиму метеопараметров. Оценка изменения селевого режима и соотношения ге-

нетических типов селей на какой-либо момент времени ближайших десятиле-

тий дается на базе оценок климатических изменений. Существующие сценарии

климатических изменений в связи с глобальным изменением климата позволя-

ют рассчитать минимально необходимые параметры температуры воздуха, 148

осадков, других показателей. Выводы об изменении (величине или тенденции)

селевой активности и соотношения генетических типов селей делаются путем

пространственно-временных аналогий.

Прогноз селеопасности завершается оценкой возможных последствий дей-

ствия селевых потоков. Эта оценка выполняется на основе оценок расходов се-

левых потоков, их скорости движения, объемов выноса твердой составляющей,

глубины потоков, выполняемых специальными методами.

Специальные мероприятия по защите от селей включают агролесомелио-

ративные мероприятия и строительство специальных гидротехнических соору-

жений.

Агролесомелиоративные мероприятия состоят в закреплении почв и расти-

тельного покрова, в частности включают лесонасаждения, скрепляющие почву

и предохраняющие ее от размыва.

Специальные гидротехнические сооружения - это плотины, служащие для

задержания твердой составляющей селей и регулирования стока воды; котлова-

ны; искусственные русла для отвода селевого потока в специально предназна-

ченные водоприемники. Характерным примером использования плотин для

борьбы с селями является сооружение противоселевой плотины над Алма-Атой

в Медео. В 1973 г. эта плотина защитила город от мощного селевого потока,

предотвратив неминуемую катастрофу.

4.2.3 Ледники как источник опасностей

Ледник – масса льда преимущественно атмосферного происхождения, ис-

пытывающая вязкопластическое течение под действием силы тяжести и при-

нявшая форму потока, системы потоков, купола (щита) или плавучей плиты.

Образуются ледники в результате накопления и последующего преобразования

твёрдых атмосферных осадков (снега) при их положительном многолетнем ба-

лансе.

Общим условием образования ледников является сочетание низких темпе-

ратур воздуха с большим количеством твёрдых атмосферных осадков, что име-

ет место в холодных странах высоких широт и в вершинных частях гор. Одна-

ко, чем больше суммы осадков, тем выше могут быть температуры воздуха.

Так, годовые суммы твёрдых осадков меняются от 30-50 мм в Центральной Ан-

тарктиде, до 4500 мм на ледниках Патагонии, а средняя летняя температура от

−40 °C в Центральной Антарктиде, до +15 °C у концов самых длинных ледни-

ков Средней Азии, Скандинавии, Новой Зеландии, Патагонии.

Глобальная роль ледников проявляется прежде всего в их климатическом и

гидрологическом воздействии. В настоящее время очевидна тенденция к усиле-

нию этой значимости.

После похолодания 1960-1970-х годов наступил период потепления, вклад

в которое вносит и парниковый эффект двуокиси углерода, связанный с антро-

погенными факторами. Таяние ледников приводит к повышению уровня Миро-149

вого океана. Определено, что 1 млн. км

3 льда эквивалентен слою воды в океане

толщиной около 2,5 м. При суммарном объеме льда 27 млн. км

3 подъем уровня

океана за счет ледников может составить 67,5 м.

Естественно, что эта величина чисто теоретическая. В последние десятилетия

темпы повышения уровня составляют 1,5 мм/год. В случае глобального повы-

шения температуры на 1,5-2°С к середине нынешнего столетия уровень Миро-

вого океана может повыситься на 0,4-0,8 м, при этом на 0,2-0,3 м за счет таяния

ледников, а остальной подъем будет связан с тепловым расширением воды. Это

приведет к затоплению обширных заселенных территорий.

Прямое или косвенное влияние ледников испытывают люди и многие объ-

екты и виды человеческой деятельности: жилая застройка, транспорт, растение-

водство, животноводство, гидроэнергетика, горнодобывающая промышлен-

ность и т.д.

В некоторых случаях ледники оказываются виновниками гибели людей – в

основном из-за обвалов, единовременных обрушений значительных масс льда.

Наиболее крупные обвалы характерны для таких горных районов, как Гималаи,

Каракорум, Памир и Анды, а в России – для центрального Кавказа, от Эльбруса

до Казбека. Например, мощные обвалы ежегодно происходят на ледопаде лед-

ника Кашкатош в массиве Эльбруса.

Опасные обвалы относительно меньших размеров случаются на ледниках

северного склона Главного Кавказского хребта в пределах Карачаево-

Черкессии, Кабардино-Балкарии, Северной Осетии, Ингушетии, Чеченской

Республики и Дагестана. Наиболее значительные по своим

последствиям обвалы произошли в 1962 и 1970 гг. на леднике горы Уаскаран

(6768 м) в перуанских Андах. Например, 10 января 1962 г. висячий край ледни-

ка северной вершины Уаскарана, длиной почти 1 км и толщиной более 30 м,

общим объемом 2–3 млн. м

3

, без каких-либо сейсмических воздействий обру-

шился с высоты около 700 м на нижележащий ледник. В результате захвата ча-

сти его морены и дальнейшего продвижения вниз по долине обвал преобразо-

вался в сель объемом 13 млн. м

3

. При его прохождении было полностью раз-

рушено 6 селений, в том числе крупный поселок Ранраирка. Погибло 4 тыс.

чел. и 10 тыс. домашних животных.

Широко известна Маттмаркская ледниковая катастрофа 30 августа 1965 г.

в Швейцарии. Глыба льда объемом около 1 млн. м

3

, оторвавшись от конца лед-

ника Алалин, соскользнула вниз по склону в 27° на 400 м по вертикали, а затем

по инерции продвинулась еще на 400 м по плоскому дну долины р. Заас, погу-

бив 88 чел. на строительстве плотины. В Альпах же при обрушении нижней ча-

сти ледника Тэт-Русс в июле 1892 г. было

разрушено несколько селений и погибло 125 чел. В августе 1949 г. произошел

обвал ледника Тур в районе Шамони объемом 0,5 млн. т льда, что соответство-

вало величине 40-летней аккумуляции, погибло 9 чел..

Косвенное воздействие связано в основном с возникновением ледниковых

озер, неизбежные прорывы которых вызывают катастрофические паводки. Так,

в результате прорыва в 1941 г. ледниково-подпрудного оз. Палькочоча, распо-150

ложенного недалеко от уже упоминавшейся горы Уаскаран, был разрушен г.

Уарас, при этом погибло около 6 тыс. чел.

Еще один вид косвенного воздействия – трансформация ледниковых пуль-

саций в сели. Наиболее катастрофические последствия имели трансформации

при подвижках ледника Колка на Северном Кавказе. Летом 1902 г. погибло не-

сколько десятков человек, а через 100 лет, 20 сентября 2002 г., – более 100 че-

ловек.

Влияние ледников на жилые строения происходит как под действием ката-

строфических факторов (прорывы подпруженных ледниковых озер, обвалы

льда и ледниковые сели), так и вследствие медленного продвижения ледников.

Ледники по различным причинам (прежде всего под действием климатических

факторов) периодически наступают или отступают. Например, ледник Федчен-

ко на Памире наступал в 1868-1870 и 1910-1923 гг. Конец его языка быстро

продвигался на 800-1000 м, а потом медленно возвращался назад. На фоне об-

щего отступления кавказских ледников в 1890–1960 гг. многие из них продви-

гались вперед в 1910-1920 гг.. Сейчас при отступлении ледников Исландии и

Гренландии из-подо льда появляются остатки строений викингов.

Для судоходства представляют опасность ледники, выдвигающиеся в море,

перекрывающие бухты и фьорды, а также продуцирующие большое количество

айсбергов.

Опасность ледников для трубопроводов реально существует в западной

Канаде и на Аляске, где нефтепроводы проложены близ ледников.

Для авиационного транспорта потенциальную угрозу представляют ледниковые

обвалы. Крупные обвалы сопровождаются мощной воздушной волной, перено-

сящей тучи снега и ледяных осколков. Клубы снежной пыли вызывают времен-

ную потерю видимости у экипажей заходящих на посадку или взлетающих вер-

толетов. Подобная ситуация реальна для вертолетного аэродрома международ-

ного альпинистского лагеря вблизи ледника Трамплинный на Памире, где об-

валы льда происходят практически ежедневно.

Что касается защитных мер, то каких-либо инженерных мероприятий и

средств для предотвращения подвижек ледников или ледниковых обвалов не

существует, поэтому единственным доступным способом предотвращения

ущерба является исключение опасной зоны из использования. Меры защиты от

прорывов подпруженных ледниковых озер полностью укладываются в обыч-

ную схему противопаводковых и противоселевых мероприятий.

4.2.4 Опасности Мирового океана

Моря и океаны с давних времён тянули человека таинственностью и вели-

колепием. Тёплые ласкающие волны манят людей к пляжам и курортам, а шум

прибоя, всегда навивает хорошее настроение, и рождает улыбку на устах. Но у

всего в нашем мире есть и обратная сторона. Волны тому не исключения. То,

что дарит красоту и радость может принести катастрофу. Волны водной стихии

– гигантская и неукротимая сила, которая всегда вынуждала человечество с со-151

бой считаться.

Именно эта сила способна уничтожить всё, к чему прикасается, способна

сеять разруху и опустошение. Природа происхождения волн ясна и весьма хо-

рошо изучена. Причиной волн могут быть морские и океанические ветра, пере-

мещающиеся корабли и даже брошенный в воду камень. Всё это волны, пусть

даже небольшие. Но «творцы» волн существую не только на нашей планете.

Они покоятся в космосе. Луна и Солнце, обладают огромным притяжением, ко-

торое распространяется и оперирует в космических размахах, рождая приливы

и отливы (а значит и волны) в земных морях и океанах.

Как правило, волны воздействуют лишь на самые верхние водные слои, и

развивают скорость движения не больше чем велосипедист на спортивном тре-

ке (рис. 4.8). А в самый разгар стихии, высота волн может приравняться к высо-

те 10-15 этажного дома. Но даже такие огромные по высоте волны касаются

лишь только поверхностных водных масс и не затрагивают глубинных. Не-

смотря на свою необузданность и непокорность, волны, всё же направляются в

нужные людям «русла». Современная наука доказала, что именно волны и ста-

нут неограниченным и экологически совершенным ключом энергии уже в бли-

жайшие десятилетия. Волны будут мирно покачивать покоящиеся на них спе-

циальные миниатюрные гидротурбины, которые в свою очередь будут давать

электроэнергию для целых городов.

Рис. 4.8. Изменения скорости и амплитуды морских волн во время цунами

Общей причиной возникновения данного явления предстает активность,

происходящая в недрах земли. В большей массе ситуаций цунами провоцируют

землетрясения (подводные). Согласно исследованиям, самые сильные из по-

следних (после которых волны действительно наносят крупный ущерб), случа-

ются неподалеку от Камчатки. Это обусловлено нахождением здесь участка

недр, где постоянно происходят процессы, итогом которых является выброс 152

энергии. Зафиксирована прямая зависимость силы волны от силы землетрясе-

ния. Влияет также глубина, на которой свершился толчок – если она не слиш-

ком большая, цунами будет сильнее. Оползни тоже могут быть виновниками

цунами – только не обычный сход горной породы, а обусловленный ее падени-

ем в воду, а также крупным объемом обрушившегося материала.

От высоты, с которой обрушился материал, также зависит мощь последу-

ющего цунами. Зафиксированы случаи на Аляске и Индонезии. Активность

вулкана в толщах воды – производимый эффект может быть сравним с земле-

трясением. В качестве примера вспоминается извержение Кракатау, которое

само по себе было очень мощным (произошло в конце XIX в.), и привело к по-

явлению волны, высота которой превышала 30 м. Антропогенный фактор явля-

ется также достаточно серьезной причиной для появления и образования цуна-

ми.

При испытаниях атомного оружия, или военных действиях возникновение

волн нередко, но т.к. они происходят обычно в океане, до берега волна не дохо-

дит. Достаточно редким событием может быть попадание в океан космического

тела – в этом случае волна будет огромной. Исследователи говорят о том, что

несколько десятков млн. лет падение метеорита привело к возникновению не-

вероятной волны, которая, возможно, и привела к гибели динозавров. Еще од-

ной, вполне банальным основанием, может быть ветер. Он может вызвать

большую волну только при соответствующих обстоятельствах – давление воз-

духа должно быть надлежащим

Цунами – японское слово, которое трактуется как «большая волна». Это и

есть длинная волна, а иногда серия таковых, спровоцированная сильным коле-

банием воды. Существует целый ряд причин зарождения цунами, из которых

самой распространенной считается подводное землетрясение (около 85% слу-

чаев). Подземный толчок возвышает одну часть дна и опускает другую по от-

ношению к общему уровню, что вызывает доходящее до поверхности передви-

жение воды по вертикали. Вся масса пытается прийти к первоначальному со-

стоянию, что ведет к образованию серии волн.

Когда это творится в открытом океане на большой глубине (например,

4000 метров), скорость движения волн может доходить до 700 км/ч, а высота

редко превышает 1 метр. Поэтому для судна, плавающего в открытом море, цу-

нами угрозы не представляет. Но ближе к берегу, то есть к мелководью, ско-

рость волны идет на спад, а высота возрастает и может равняться 30-40 метров.

На этом этапе цунами уже являет собой серьезную угрозу для всего, что разме-

щается на побережье. Не все подводные землетрясения могут стать провокато-

рами появления цунами. Как правило, это бывает землетрясение с близко раз-

мещенным очагом (рис. 4.9). Впрочем, прогнозирование цунамигенности зем-

летрясения до нашего времени остается нерешенной задачей. 153

Рис. 4.9. Схема возникновения волн цунами при смещении участка морского

дна

Помимо землетрясения, цунами могут быть порождены оползнями, под-

водными взрывами, подводными же извержениями вулканов и падением ме-

теоритов. Эффект, производимый перечисленными явлениями, схож с выше-

описанными. В каждом из этих случаев возникают вертикальные перемещения

водных масс с последующим возвращением воды к первоначальному уровню.

Существует также явление, именуемое «Риссага», когда колебание воды проис-

ходит под воздействием резкого перепада давления. Эти метео-цунами встре-

чаются в районе Балеарских островов. С этим не следует путать просто высокие

(до 20 метров) волны, порожденные ветром. Последнее не является цунами, так

как движение воды осуществляется только на поверхности, у него короткий пе-

риод, а волны просто не доходят до берега.

Если человек оказался в области (к примеру, на Камчатке, Сахалине, Ку-

рилах, побережье Тихого Океана), где существует угроза цунами, одна из пер-

вых ваших задач – выработать план эвакуации на случай сигнала о приближе-

нии волны цунами. Нужно точно знать оповестительный сигнал, а также грани-

цы опасной зоны. Следует помнить, что наиболее рискованные области – это

устья рек, проливы и бухты. Когда будет подан сигнал, необходимо точно знать

кратчайшие пути выхода за пределы зоны опасности. Разумно будет выбрать с

близкими укромное место, куда все соберутся в случае объявления о прибли-

жении цунами. Если дом находится в цунамиопасной области, необходимо,

чтобы всегда была собрана сумка с медикаментами и небольшим запасом не-

портящихся продуктов, а также чтобы все документы и хоть какие-то деньги

были под рукой. Есть признаки цунами, которые тоже могут стать сигналом.

Сильное отступление воды от береговой линии, мелкое подтопление при-

брежной области, а также бегство животных в направлении возвышенностей –

всё это предвестия цунами. Во время поступления сигнала можно оказаться где

угодно: в помещении, на открытом пространстве вдали от границ зоны без-

опасности, наконец, в воде. В любом случае нужно действовать незамедлитель-

но, так как с момента поступления сигнала будет от нескольких минут до полу-

часа. Если сигнал застал дома, следует выключить электричество и газ, взять

заранее уложенные необходимые вещи и бежать к безопасным местам. Или

ехать на автомобиле. При этом существует правило подбирать по дороге бегу-154

щих людей. Когда времени в обрез, можно укрыться и в помещении, удалив от

себя стеклянные предметы.

Наиболее защищенные точки – у внутренних основательных стен. Если

человек находиться не в помещении, а на дорогу до зоны безопасности уже нет

времени, надо найти любую преграду (например, дерево) и обхватить ее. Если

же человек оказался в воде, лучше всего уцепиться за какой-нибудь крупный

плавающий предмет и конечно снять всю одежду и обувь, в случае если это на

вас было надето. Главное, не поддаваться панике. Цунами иногда приходят се-

риями, с промежутками около часа, поэтому возвращаться в цунамиопасную

зону можно не раньше, чем через 3 часа после поступления последнего сигнала.

Цунами способно стать причиной краха целой страны. Примером этого

могут служить цунами в Юго-Восточной Азии в 2004 г.

По оценкам специалистов для того, чтобы полностью восстановить свою

экономику, странам, которые пострадали от этой разрушительной волны, по-

требуется около десяти лет. По различным оценкам ущерб, который был нане-

сен волной, составил 20 млрд. долларов. И это – только экономические послед-

ствия.

Цунами приносят ущерб не только тем странам, которые оказываются под

прямым ударом волны. После того, как в Азии произошла трагедия, туристы

спешно начали отказываться от своих туров в страны, оказавшиеся под ударом.

У людей попросту началась паника, а туристические фирмы по всему миру те-

ряли деньги. Однако, 2004 год не является самым смертоносным годом для цу-

нами. Примерно две с половиной тысячи лет назад цунами привело к гибели

еще большего количества человеческих жизней. При этом трагедия произошла

не в огромном Тихом Океане, а в небольшом Средиземном море.

От гигантской волны, которую спровоцировал вулкан Санторин, погибла

целая цивилизация. На расстоянии 120 км от вулкана находится остров Крит. К

моменту трагедии на острове обосновалась древняя весьма могущественная ци-

вилизация с огромными каменными городами-дворцами, всесильными прави-

телями. Крито-микенский флот был властелином средиземноморья. Но, в один

момент цунами нанесло цивилизации острова Крит ущерб, который нельзя

сравнить ни с одним нашествием вражеской армии. Мощное государство не

смогло «залечит раны». Оно распалось, и гигантские города-дворцы были по-

кинуты людьми, выжившими после трагедии, и заброшены на две с половиной

тысячи лет.

Другие опасности гидрологического характера возникают во время волне-

ния и морских течений.

Волны могут представлять опасность даже при трехбалльном волнении

моря. А поэтому заниматься подводным спортом во время волнения не только

не рекомендуется, но и не разрешается. Однако в практике подводного спорта

нередки случаи, когда приходится идти в воду в такое время. Они могут быть

вызваны необходимостью выполнения специальных заданий, спасения утопа-

ющих. Но бывает и так, что аквалангист уходит под воду в штиль, а возвраща-155

ется на берег в шторм, когда совершенно неожиданно налетает шквальный ве-

тер, моментально разгоняющий большую волну.

Волны бывают ветровые, т. е. возникающие в период действия ветра, и

волны – зыби, образовавшиеся в период спада волнения.

Ветровые, или как их еще называют, трехмерные волны, характеризуются

беспорядочностью перемещения и хаотичностью форм, а волны – зыби (двух-

мерные) – строгой направленностью перемещения и правильностью форм.

Вышеуказанные волны оказываются наиболее опасными в прибрежной

зоне и менее опасны в открытом море.

По мере приближения к берегу волны теряют скорость. При этом умень-

шается их длина и увеличивается высота. Эта зона прибоя наиболее опасна для

человека.

В морях и океанах действуют различные по характеру течения: постоян-

ные, временные и периодические. Постоянные течения беспрерывно проходят в

одном направлении и имеют постоянную скорость. Временные течения часто

меняют направление, скорость и действуют непостоянно. Периодические тече-

ния возникают через определенные промежутки времени.

Опасности, вызванные морскими течениями, связаны с увеличением ско-

рости перемещения воды.

Менее опасными являются постоянные течения, так как они находятся да-

леко от берега в открытых районах морей и океанов и имеют большие постоян-

ные скорости, нередко превышающие 1 м/с

Больше опасностей можно встретить при нырянии в районе ветровых те-

чений. Установлено, что в прибрежной зоне ветровые течения могут быть

вдоль берегового продольного и поперечного характера.

Вдольбереговые течения наблюдаются на мелководных участках побере-

жья. Особенно часто они встречаются у берегов, вдоль которых тянутся ряды

подводных валов. Вдольбереговые течения образуются только при волнении.

Опасность их выражается в больших скоростях. Чтобы избежать опасности,

необходимо определить скорости продольного течения, быть всегда начеку и

действовать осторожно.

Гораздо реже спортсменам-подводникам приходится встречаться с ветро-

вым течением в открытом море, имеющим направление, обратное действию

ветра, и проявляющимся не на поверхности, а на глубине от 5 до 20 м, т. е. там,

где ослаблено воздействие волн.

Течения временного характера наблюдаются не только в штормовой пери-

од, но и в штиль. Это бароградиентные течения, возникшие от разности атмо-

сферного давления, характеризующиеся большими скоростями, всегда прояв-

ляющиеся в поверхностном слое воды.

Периодические течения наблюдаются в северных и восточных морях. Они

характеризуются сменой приливов и отливов один раз в сутки (суточная смена

приливо-отливов) и два раза в сутки (полусуточная смена приливо-отливов). У

берегов их следует опасаться в заливах, бухтах и проливах, где скорости при-

ливо-отливных течений могут превышать 4 м/сек.156

Особенно опасны отливные течения, скорости которых значительно пре-

вышают скорость приливного течения.

Опасности биологического характера. Отравление человека в воде может

быть вызвано ядом морских животных, который вносится в организм посред-

ством укола или прикосновения.

В воде укол не всегда чувствителен, а морской еж, укалывая, оставляет в

теле пострадавшего иглу. Почувствовав укол, необходимо выйти на берег и вы-

тащить иглу, затем выдавить из ранки кровь и место укола смазать нашатыр-

ным спиртом. Наиболее часто уколы получают от таких рыб, как скорпена

(морской ерш) и морской дракон (морской скорпион).

Ядовитые уколы скорпена наносит жаберными шипами и лучами спинного

и грудных плавников. Эта рыба наносит укол, вызывающий опухоль.

Более ядовитыми оказываются уколы, нанесенные морским драконом. Его

можно узнать по серому цвету и несколько взъерошенным плавникам. По

внешнему виду он напоминает бычка. Укол дракона ядовит и вызывает острую

боль, сердечный приступ, нарушение дыхания и потерю сознания. Известны

случаи, когда уколы дракона приводили к смертельному исходу.

Наиболее опасной для человека оказывается встреча с медузой – гонионе-

мой – крестовичком. Это совсем маленькая, диаметром не более пяти санти-

метров, с крестом на куполе, прозрачная и едва заметная в воде медуза облада-

ет сильным ядом, поражающим человека. В Мировом океане нет медузы, кото-

рая обладала бы таким сильным ядом, как гонионема.

В случае если человек коснулся гонионемы, нужно немедленно выйти из

воды, смазать обожженное место нашатырным спиртом и быстро следовать в

ближайший медицинский пункт.

Гонионемы довольно часто появляются у берегов Японского моря. Излюб-

ленное место этих медуз- заросли водорослей.

В открытой части Японского моря, у Сахалина, Курил и Камчатки не ис-

ключена встреча с акулами, которые также представляют опасность для чело-

века.

Другими опасными обитателями дна является морская лисица. Известны

случаи, когда она нападала на человека. Морская лисица не только прячется в

водорослях, но и зарывается в песок, следовательно, на нее легко наткнуться

или наступить. Тогда морская лисица поражает ныряльщика хвостом, на кото-

рым имеются загнутые, как крючки, шипы. Удары бывают настолько сильны-

ми, что человек может получить не только царапины, но и тяжелые раны.

В морях следует опасаться другого «агрессора» - морского кота, на хвосте

которого насажен острый снабженный ядом шип. Он так же, как и морская ли-

сица, зарывается в песок. Морской кот переходит к защите и ударами хвоста

наносит раны, занося в организм человека яд. У пострадавшего появляется рез-

кая боль пораженного участка тела.157