6.1. Природные опасности (стихийные бедствия)
Стихийные бедствия – это опасные природные явления геофизического, геологического, атмосферного и биосферного происхождения, которые характеризуются внезапным нарушением жизнедеятельности населения, разрушениями, уничтожением материальных ценностей, травмами и жертвами среди людей.
По локализации природные опасности могут быть с определенной степенью условно разделены на 5 групп:
литосферные (землетрясения, вулканы, оползни);
гидросферные (наводнения, цунами, штормы);
атмосферные (ураганы, бури, смерчи, град, ливень);
космические (астероиды, планеты, излучения);
биологические (микроорганизмы, растения, животные).
6.1.1. Литосферные опасности
Землетрясения являются наиболее грозными природными опасностями по числу жертв, размерам ущерба и трудностям защиты от них.
Как мы уже рассматривали выше в разделе 1.6. земля состоит из нескольких различных по составу и физическим свойствам оболочек-геосфер. В центре Земли ядро, за ним следует мантия, затем земная кора, гидросфера и атмосфера.
Мантия земли делится на верхнюю толщиной около 900 км и нижнюю – около 200 км. Верхняя мантия вместе с земной корой образует литосферу. Температура в мантии считается равной 2000 – 2500 0С, а давление в пределах 1 – 300 ГН/м2. Именно в мантии и происходят тектонические процессы, вызывающие землетрясения. Наука, изучающая землетрясения, называется сейсмологией.
Землетрясения – это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний.
П
рирода
землетрясений до конца не раскрыта.
Землетрясение происходит в виде серии
толчков, которые включают форшоки,
главный толчок, афтершоки. Число толчков
и промежутки времени между ними могут
быть самыми разными. Главный толчок
характеризуется наибольшей силой.
Очаг землетрясения – это некоторый объем в толще земли, в пределах которого происходит высвобождение энергии. Центр очага – условная точка, именуемая гипоцентром или фокусом.
История сохранила сведения о наиболее сильных землетрясениях. В 1556 году в Китае произошло землетрясение, унесшее 830 тыс. человеческих жизней. 28 декабря 1908 г. на о. Сицилия от землетрясения погибло 150 тыс. человек, 1 сентября 1923 г. на о. Хонсю (Япония) в результате землетрясения погибли 150 тыс. человек. Конечно, не каждое землетрясение приносит столько жертв. Ведь ежегодно на земном шаре регистрируется около миллиона землетрясений.
Сила землетрясений измеряется особой величиной – магнитудой. Американский сейсмолог Рихтер предложил в 1935 году специальную шкалу для оценки силы землетрясений, которой пользуется весь мир. Согласно этой шкале землетрясения оцениваются в баллах от 1 до 9.
Так, 1 ноября 1755 года произошло историческое землетрясение в Лиссабоне, оцениваемое в 9 баллов, от которого погибло более 60 тыс. человек. По подсчетам ученых, энергия, освобождающаяся при землетрясениях, эквивалентна тысячам атомных бомб.
Для оценки последствий землетрясений применяют другой показатель, именуемый интенсивностью.
Магнитуда – это объективная мера, а интенсивность – субъективная. Их не следует путать. Шкала интенсивности является 12 балльной. Между магнитудой и интенсивностью нет прямой зависимости. Об интенсивности судят по восприятиям человеком, разрушениям зданий и сооружений, деформациям земной коры.
Землетрясения начинаются внезапно, длятся обычно несколько секунд, слабые толчки могут продолжаться с перерывами несколько суток, недель и даже лет.
Несмотря на усилия сейсмологов, эффективность прогнозов землетрясений мала. Главная мера защиты от землетрясения – эвакуация населения.
Кроме природной сейсмичности в последние десятилетия ХХ века резко обострилась проблема техногенной сейсмической активности при заполнении водохранилищ, ведении горных работ, закачке жидкости в скважины, ее откачке, в частности при эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, ирригационных работах и экспериментальных ядерных взрывах. При этом частота и интенсивность землетрясений оказывается выше нормальной для данного района, а очаги землетрясений располагаются в непосредственной близости от инженерных объектов. Исследователи сегодня не сомневаются в наличии взаимосвязи инженерной деятельности человека и землетрясений.
Ранее эта взаимосвязь рассматривалась как случайное совпадение, особенно для сейсмически активных районов, но сейчас проблемой сейсмичности занимаются не только сейсмологи, но и правоведы. В частности, сегодня уже имеется возможность отличить возбужденную и инициированную сейсмичность от сейсмичности естественного происхождения.
Так, например, в Индии 10 декабря 1967 г. в районе, ранее считавшемся несейсмичным, произошло разрушительное землетрясение. Оно унесло около 2000 человеческих жизней и причинило серьезный материальный ущерб. Эпицентр его, по определению Международного центрального сейсмологического бюро в Страсбурге, почти совпал с местоположением плотины Койна. Землетрясение рудника Коулбрук в Южной Африке вызвало разрушение на площади около 3,2 км2, при этом погибло 437 рабочих, работавших под землей. Пятибалльное землетрясение на II-ом Соликамском руднике в России 5 января 1995 г. привело к разрушению целиков и к практически мгновенному оседанию земной поверхности на 4,5 м. В Таштагольском районе Кемеровской области 5 февраля 1998 г. в 3 км от границы шахтного поля, в районе жилого массива произошло шестибалльное землетрясение с образованием трещин в кирпичных зданиях. При этом глубина очага, составившая 1,5 км соизмерима с глубиной рудника. В США 16 января 1994 г. при затоплении карьера было спровоцировано семибалльное землетрясение, ущерб от которого составил 2 млн. дол.
Теперь такие явления известны на всех континентах и во многих странах мира. В табл. 6.1 представлены данные о событиях, связанных с проявлением техногенной сейсмичности.
Таблица 6.l