Некоторые факты
Об одном из самых разрушающих известных наводнений рассказывается в Книге Бытия. В ней, по-видимому в гиперболической форме, отражены события, происшедшие за 3000 лет до н.э. В то время река Евфрат затопила обширную территорию, включая город Ур, находившийся в южной части Месопотамии. Разрушения, причиненные наводнением, были настолько сильными, что память о них передавалась из поколения в поколение и вошла в одну из книг Библии под названием Всемирного потопа.
Подъем уровня воды в реках, озерах или водохранилищах зависит от условий формирования стока воды при движении ее по поверхности суши или подземным путем в процессе круговорота воды в природе.
Таблица 1
Классификация наводнений
По условиям формирования стока, а следовательно, по условиям возникновения наводнений, реки делятся на четыре типа:
✓ реки с максимальным стоком от таяния снега на равнинах. Для таких рек причиной или источником наводнений является регулярное и предсказуемое сезонное (весеннее) таяние снежного покрова. К этому типу относится большинство рек европейской части России и Западной Сибири;
✓ реки с максимальным стоком от таяния горных снегов и ледников. Условиями формирования наводнений для таких рек является интенсивное таяние ледников и снегов, расположенных высоко в горах, которое может наблюдаться несколько раз в течение года. К этому типу относятся реки Закавказья и Северного Кавказа;
✓ реки с максимальным стоком, обусловленным выпадением интенсивных осадков в виде дождей. Для рек такого типа характерно наличие нескольких пиков стока воды в течение года. К этому типу относятся реки Дальнего Востока и Восточной Сибири;
✓ реки с максимальными стоками, образующимися от совместного влияния снеготаяния и осадков. Режимы этих рек характеризуются весенним половодьем от таяния снегов, повышением летнего и зимнего стока за счет обильного грунтового питания, а также значительными осенними осадками. Наличие такого типа рек характерно для северо-западных районов страны и некоторых районов Кавказа.
Наиболее значительные наводнения наблюдаются на реках дождевого и ледникового питания, а особенно опасные — при сочетании этих двух факторов. В пределах России преобладают наводнения, вызванные половодьем или паводками (около 70—80% всех случаев). Они происходят на равнинных и горных реках в северных и южных районах страны, а также на Дальнем Востоке. Для рек других типов наводнения имеют локальное распространение.
Для оценки масштаба наводнения используют значения максимального уровня подъема воды в период его действия.
Существуют и другие характеристики наводнения.
Площадь затопления — размеры прилегающей к реке местности, покрытой водой.
Продолжительность затопления — время с момента выхода воды на пойму и до входа реки в русло.
Скорость подъема уровня воды — величина, характеризующая прирост уровня воды и процесс наводнения за определенное время по отношению к первоначальному уровню.
2.4. Поражающие факторы наводнений
Основным первичным поражающим фактором наводнения является поток воды, характеризующийся высоким уровнем подъема, а при прорывах плотин и паводках — также значительными скоростями течения, и вызывающий затопление и подтопление прилегающей территории.
При наводнениях, вызванных заторами, к первичным факторам поражения относятся навалы больших масс льда и их давление на береговые сооружения.
Затопление — покрытие окружающей местности слоем воды, заливающим дворы, улицы населенного пункта и первые этажи зданий, сельскохозяйственные угодья.
Подтопление — проникновение воды в погреба, подвалы зданий через канализационную сеть (при сообщении канализации с рекой), по разного рода канавам и траншеям, а также из-за значительного подпора грунтовых вод.
Затопления и подтопления приводят к серьезным последствиям: гибнут люди, животные, разрушаются или повреждаются здания, сооружения, коммуникации, утрачиваются материальные и культурные ценности, прерывается хозяйственная деятельность, гибнет урожай, смываются плодородные почвы, изменяется ландшафт.
Вторичными поражающими факторами наводнений являются утрата прочности различного рода сооружений в результате их размыва и подмыва, перенос водой вылившихся из поврежденных емкостей вредных веществ и загрязнение ими обширных территорий, осложнение санитарно-эпидемиологической обстановки, заболачивание местности. Вторичными поражающими факторами наводнений также могут стать опасные и чрезвычайные ситуации природного и техногенного характера, такие как оползни, обвалы, аварии на транспорте и промышленных объектах.
Масштабы последствий наводнения зависят от характеристик как самого наводнения, так и территории, на которой оно произошло. К первой группе отличительных качеств относятся продолжительность стояния опасных уровней воды, скорость водного потока, площадь затопления, время возникновения наводнения. Ко второй — плотность населения, интенсивность хозяйственной деятельности на затопленной местности, наличие защитных гидротехнических сооружений и конкретных мер подготовки к наводнению. Кроме того, на масштаб последствий влияют уровень подготовки к действиям в условиях наводнения руководящего состава, персонала предприятий и организаций, аварийно-спасательных сил, а также населения.
Характеристику последствий наводнения в поэтической форме мы можем найти у А. С. Пушкина в «Медном всаднике»:
Осада! приступ! злые волны,
Как воры, лезут в окна. Челны
С разбега стёкла бьют кормой.
Лотки под мокрой пеленой.
Обломки хижин, брёвна, кровли,
Товар запасливой торговли,
Пожитки бледной нищеты,
Грозой снесённые мосты,
Гроба с размытого кладб́ища
Плывут по улицам!
Народ
Зрит божий гнев и казни ждёт.
Увы! всё гибнет: кров и пища!..
Современный город страдает от наводнения не меньше, чем старый с деревянными строениями (см. фото на с. 24). Это объясняется тем, что из-за неравномерной просадки грунта во время наводнения происходят многочисленные разрывы канализационных и водопроводных труб, газовых магистралей, электрических и телефонных кабелей. При сравнительно редких затоплениях (1 раз в 3—4 года) срок планового капитального ремонта кирпичного здания уменьшается на 15 лет, а стоимость этого ремонта возрастает в 3 раза.
В сельской местности особое значение имеют сезон и продолжительность затопления. Любое затопление водой сельскохозяйственных культур приводит к вытеснению воздуха из почвы. При этом в ней прекращается нормальный газообмен и в результате происходит падение урожайности или гибель сельскохозяйственных культур.
Образующиеся при наводнениях паводковые волны при движении их по руслу реки наносят колоссальный ущерб народному хозяйству. В первую очередь они представляют серьезную опасность для населения из-за внезапного затопления жилых построек и административных зданий.
Из-за частых наводнений в России переносились на новые места целые города — Великий Устюг, Галич, Калуга, Орел, Саратов.
Наводнение в городе
Наводнение в Каракасе (Венесуэла, январь 2000 г.)
2.5. Мероприятия по защите от наводнений
В районах возможного возникновения наводнений проводится ряд предупредительных мероприятий, направленных на снижение степени воздействия их поражающих факторов и последствий для населения, экономики и окружающей природной среды. Такие мероприятия можно разделить на заблаговременные, т. е. проводимые заранее, и оперативные, которые проводятся при непосредственной угрозе затопления территории населенных пунктов.
К наиболее эффективным заблаговременным мероприятиям относятся:
□ регулирование стока вод с помощью водохранилищ;
□ создание лесных полос, искусственных озер и запруд, дренажной системы с целью перехвата осадков до их поступления в русло реки;
□ строительство плотин, защитных дамб, откосов и волнорезов;
□ увеличение пропускной способности русел рек (ликвидация рукавов, расширение, спрямление и углубление русла, укрепление берегов, устранение различных препятствий на пути водного потока);
□ осушение болот и переувлажненных земель;
□ подсыпка территорий, предназначенных для строительства зданий и сооружений, выравнивание береговой линии, строительство водоотводных каналов.
Следует заметить, что проведение перечисленных заблаговременных предупредительных мероприятий требует больших затрат, однако сумма ущерба, наносимого наводнением, значительно превышает эти затраты.
При непосредственной угрозе затопления территории для ограничения распространения воды сооружают отводные каналы, возводят оградительные валы и дамбы из грунта, мешков с песком, камней и других материалов. Зимой оградительные валы и дамбы в целях ускорения их возведения чаще всего строят из снега или льда.
К оперативным предупредительным мероприятиям относятся:
□ оповещение населения об угрозе наводнения;
□ заблаговременная эвакуация населения, сельскохозяйственных животных, материальных и культурных ценностей из потенциально затапливаемых зон;
Плотина[1]
□ частичное ограничение или прекращение функционирования предприятий, организаций, учреждений, расположенных в зонах возможного затопления, защита материальных ценностей.
Важнейшим условием, обеспечивающим эффективность и своевременность проведения мероприятий по защите от наводнений, является их прогнозирование. Научно обоснованное предсказание развития, характера и масштабов наводнений осуществляется в рамках гидрометеорологического прогноза, в котором указывают примерное время возникновения угрозы наводнения (например, вскрытия или замерзания реки, обильных осадков, вероятность образования заторов льда), ожидаемый максимальный уровень подъема и продолжительность стояния воды, площадь затопления и другое.
Прогнозы делятся на краткосрочные — до 10—12 суток и долгосрочные — до 2—3 месяцев и более. Они могут быть локальными (для отдельных участков рек и водоемов) или территориальными, содержащими обобщенные по значительной территории сведения об ожидаемых размерах и сроках явления. Многолетний опыт показал, что материальный ущерб от наводнений существенно уменьшается при наличии своевременного и достоверного прогноза, хорошо налаженной службы информации и оповещения, высокой организованности и подготовленности населения.
2.6. Действия населения при угрозе и во время наводнений
Действия населения при угрозе наводнения зависят от скорости развития этого опасного гидрологического явления.
После получения прогноза о возможности наводнения осуществляется оповещение и информирование населения через существующую сеть проводного и радиовещания, телевещания. Поэтому, услышав сигнал «Внимание всем!» (вой сирен), прослушайте по радиоприёмнику, громкоговорителю или телевизору сообщение, в котором указывается ожидаемое время затопления и его границы, порядок действия населения тех или иных населенных пунктов при наводнении, включая проведение эвакуации из опасных мест.
При наличии времени перед эвакуацией жители для защиты своего дома должны выполнить следующие действия (см. приложение на с. 137):
□ отключить газ, электричество, воду;
□ потушить огонь в печах;
□ перенести на верхние этажи здания или чердаки ценные предметы и вещи;
□ убрать со двора или закрепить все плавучие предметы;
□ закрыть окна и двери, а при необходимости обить окна и двери первых этажей досками или фанерой;
□ подготовить и завернуть в целлофановый пакет документы, деньги, драгоценности, ценные бумаги;
□ подготовить медицинскую аптечку, непромокаемую одежду и обувь, запас продуктов;
□ запасти питьевую воду на случай, если колодцы станут непригодными для использования, а водопровод не будет функционировать;
□ заправить баки автомобиля горючим.
Вещи и продукты следует положить в удобные сумки или рюкзаки.
При получении информации о начале эвакуации необходимо быстро собраться и взять с собой: пакет с документами и деньгами; медицинскую аптечку; трехдневный запас продуктов; постельное белье и туалетные принадлежности; комплект верхней одежды и обуви.
После этого надо прибыть в установленный срок на заранее назначенный эвакуационный пункт для регистрации и отправки в безопасное место. Эвакуация может быть осуществлена пешим порядком, общественным или личным автотранспортом.
При внезапном поднятии уровня воды необходимо как можно быстрее занять ближайшее безопасное возвышенное место и быть готовым к эвакуации по воде с помощью различных плавсредств или пешим порядком по неглубоким и небыстрым бродам (см. приложение). В такой обстановке не следует терять самообладания, надо подать сигналы бедствия спасателям. В светлое время суток сигналы подаются с помощью белого или цветного полотна, вывешенного на высоком месте, а в ночное время — электрическим фонарем, факелом. До прибытия помощи или спада воды необходимо оставаться на верхних этажах или крышах зданий, на деревьях и других возвышенных местах, что поможет обнаружить вас с помощью плавсредств или вертолетов. При подходе спасателей нужно спокойно, без паники и суеты, с соблюдением мер предосторожности перейти в плавательное средство. Во время его движения следует строго выполнять указания экипажа, нельзя покидать установленных мест и садиться на борта.
Самостоятельно из затопленного района можно выбираться лишь в безвыходных ситуациях, когда надежды на прибытие спасателей нет. Такое решение должно быть продуманным и хорошо подготовленным. Прыгать в воду можно только в том случае, если она вплотную поднялась к месту вашего укрытия. При этом следует использовать любые подручные спасательные средства: доски, автомобильные камеры, связку пустых пластмассовых бутылок.
Спасательные работы при наводнении
Оказывайте помощь людям, попавшим в воду. Им следует дать сухую одежду, успокаивающие средства, а извлеченным без признаков жизни — сделать искусственное дыхание.
Нельзя переезжать через затопленные места на колесных транспортных средствах (автомобиль, велосипед) без промера глубины: есть риск попасть в глубокую яму.
После спада воды следует остерегаться оборванных и провисших проводов. Нельзя использовать в пищу продукты, попавшие в воду, без предварительной проверки представителями санитарной инспекции. Запасы питьевой воды перед употреблением должны быть проверены, а имеющиеся колодцы с питьевой водой осушены.
Прежде чем войти в дом или здание, следует убедиться, что вход не представляет опасности. В помещении необходимо открыть окна и входные двери для проветривания. При осмотре внутренних помещений нельзя применять спички или светильники из-за возможного присутствия газа в воздухе, лучше использовать для этих целей электрические фонари на батарейках. До проверки специалистами состояния электрической сети и водопровода пользоваться ими категорически запрещается.
Информация о действиях населения передается штабом ГОЧС и после спада воды. Для получения подробных рекомендаций радиоприемники следует держать включенными или обращаться к должностным лицам, спасателям, милиции.
Указанные основные правила поведения и порядок действий населения при наводнении позволяют существенно снизить ущерб и, главное, сохранить жизнь людей, проживающих в опасных районах.
Вопросы и задания
1. Как вы думаете, какие из заблаговременных мероприятий по защите от наводнений должны проводиться в вашей местности? Почему?
2. Перечислите первичные и вторичные поражающие факторы наводнений.
3. Представьте себе ситуацию: находясь дома, по радио вы услышали сообщение о том, что через два часа вашему району угрожает наводнение. Составьте план своих действий и попробуйте объяснить их.
4. Попытайтесь, используя современные критерии, дать оценку наводнению из поэмы А. С. Пушкина «Медный всадник», охарактеризовав:
а) причину возникновения и тип наводнения;
б) первичные и вторичные поражающие факторы;
в) последствия наводнения.
3
УРАГАНЫ, БУРИ, СМЕРЧИ
3.1. Основные понятия и классификация
Ураганы, бури и смерчи относятся к опасным ветровым метеорологическим явлениям.
Эти природные явления издавна привлекали внимание людей, вызывали их интерес, а при особенно сильных проявлениях и ужас. Изображение смерча вы можете увидеть на одной из старинных русских фресок.
Некоторые факты
В ночь на 21 июня 1998 года над Москвой пронесся сильный ветер (местами его скорость достигала скорости урагана) с грозой и ливнем. Ветер повалил около 55 тыс. деревьев, повредил системы энерго- и газоснабжения, снес кровлю с сотен жилых домов и административных зданий. В ряде районов столицы оказался парализованным наземный и даже подземный транспорт, остановились пригородные электропоезда, замерли аэропорты. Пострадали 172 человека, из которых 9 погибли и 122 были госпитализированы. Ориентировочный ущерб составил 1 млрд руб. К работам по восстановлению инфраструктуры города и на расчистку завалов было привлечено около 5 тыс. человек и почти 1,5 тыс. единиц техники.
Что же представляют собой эти опасные природные явления?
Ветер — это движение воздуха относительно земной поверхности, возникающее в результате неравномерного распределения атмосферного давления и направленное из зоны высокого давления в зону низкого давления.
Всякий ветер можно охарактеризовать направлением, скоростью и силой.
Направление определяется азимутом стороны горизонта, откуда дует ветер, и измеряется в градусах.
Скорость ветра измеряется в метрах в секунду (м/с), в километрах в час (км/ч), в узлах или приближенно в баллах по шкале Бофорта.
Сила ветра измеряется давлением, которое он оказывает на 1 м2 поверхности. Поскольку сила ветра изменяется почти пропорционально его скорости, то обычно оценка силы ветра даётся не по величине давления, а по скорости, что упрощает восприятие и понимание этих величин.
Во всём мире для оценки силы ветра на основе зрительных (визуальных) восприятий пользуются так называемой шкалой Бофорта, которая позволяет весьма точно оценивать силу ветра в баллах (от 0 до 12) (таблица 2).
Английский адмирал Фрэнсис Бофорт разработал эту шкалу в 1806 году. Первый метеорологический конгресс принял её для использования в международной практике.
Таблица 2
Шкала Бофорта
Для обозначения движения ветра применяется много разных названий: ураган, буря, смерч, тайфун, торнадо, циклон, шторм и множество местных названий. Применение шкалы Бофорта позволяет систематизировать все эти названия и по описанным в ней признакам, без всяких приборов достаточно точно определить скорость ветра, его силу в баллах по действию на наземные предметы или по волнению на море.
Как видно из таблицы 2, бурей называют ветер, скорость которого достигает 62—101 км/ч. В зависимости от скорости ветра различают сильную и полную бури.
В зависимости от времени года и вовлечения в воздух различного состава частиц бури подразделяются на пыльные (песчаные) и снежные.
Некоторые факты