Геофизические и геологические природные опасности

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Казахский национальный технический университет имени К.И.Сатпаева

Кафедра БЖД и ЗОС

СРСП

Тема: Геофизические и геологические природные опасности

Преподаватель Сейдалиев Т.О

Студент Кунакбаева А.Е.

Специальность 5В072900

Группа СТБ - 12 - 1 р.

Алматы 2013

Стихийные бедствия

Стихийные бедствия угрожают обитателям нашей планеты с начала цивилизации. Где-то в большей мере, в другом месте менее. Стопроцентной безопасности не существует нигде. Природные катастрофы могут приносить колоссальный ущерб.

Чрезвычайные ситуации природного характера (стихийные бедствия) в последние годы имеют тенденцию к росту. Активизируются действия вулканов (Камчатка), учащаются случаи землетрясений (Камчатка, Сахалин, Курилы, Забайкалье, Сев. Кавказ), возрастает их разрушительная сила. Почти регулярными стали наводнения (Дальний Восток, Прикаспийская низменность, Южный Урал, Сибирь), нередки оползни вдоль рек и в горных районах.

К великому сожалению, в зонах периодических затоплений продолжается строительство многоэтажных домов, что увеличивает концентрацию населения, прокладываются подземные коммуникации, функционируют опасные производства. Все это приводит к тому, что обычные для этих мест паводки, вызывают все более и более катастрофические последствия.

В последние годы число землетрясений, наводнений, оползней и других стихийных бедствий постоянно растет.

Понятие природных чрезвычайных ситуаций

Природные чрезвычайные ситуации - обстановка на определенной территории или акватории в результате возникновения источника природных ЧС, которые могут повлечь или повлекут за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.

Природные ЧС различают по характеру источника и масштабности.

Сами по себе чрезвычайные ситуации природного характера весьма разнообразны. Поэтому, исходя из причин (условий) возникновения, их делят на группы:

1) опасные геофизические явления;

2) опасные геологические явления;

3) опасные метеорологические явления;

4) морские опасные гидрометеорологические явления;

5) опасные гидрологические явления;

6) природные пожары.

Стихийные бедствия геофизического характера

Стихийные бедствия, связанные с геологическими природными явлениями, подразделяются на бедствия, вызванные землетрясениями и извержениями вулканов.

Землетрясения -- это подземные толчки и колебания земной поверхности, вызванные в основном геофизическими причинами.

В недрах земли постоянно происходят сложные процессы. Под действием глубинных тектонических сил возникают напряжения, слои земных пород деформируются, сжимаются в складки и с наступлением критических перегрузок смещаются и рвутся, образуя разломы земной коры. Разрыв совершается мгновенным толчком или серией толчков, имеющих характер удара. При землетрясении происходит разрядка энергии, накопившейся в недрах. Энергия, выделившаяся на глубине, передается посредством упругих волн в толще земной коры и достигает поверхности Земли, где и происходят разрушения.

Известны два главных сейсмических пояса: Среднеземноморско-Азиатский и Тихоокеанский.

Основные параметры, характеризующие землетрясение -- их интенсивность и глубина очага. Интенсивность проявления землетрясения на поверхности Земли оценивается в баллах.

Землетрясения классифицируются также и по причине их возникновения. Они могут возникать в результате тектонических и вулканических проявлений, обвалов (горные удары, оползни) и, наконец, в результате деятельности человека (заполнение водохранилищ, закачка воды в скважины).

Вулканическая деятельность возникает в результате постоянных активных процессов, происходящих в глубинах Земли. Ведь внутренняя часть постоянно находится в разогретом состоянии. При тектонических процессах в земной коре образуются трещины. Магма устремляется по ним к поверхности. Процесс сопровождается выделением паров воды и газов, которые создают огромное давление, устраняя преграды на своем пути. При выходе на поверхность часть магмы превращается в шлак, а другая часть изливается в виде лавы. Из выброшенных в атмосферу паров и газов выседают на землю вулканические породы, именуемые тефрой.

По степени активности вулканы классифицируют на действующие, дремлющие и потухшие. К действующим относят те, что извергались в историческое время. Потухшие, наоборот, не извергались. Дремлющие характеризуются тем, что они периодически проявляют себя, но до извержения дело не доходит.

Наиболее опасные явления, сопровождающие извержения вулканов, -- это лавовые потоки, выпадение тефры, вулканические грязевые потоки, вулканические наводнения, палящая вулканическая туча и вулканические газы.

Лавовые потоки -- это расплавленные горные породы с температурой 900 -- 1000°. Скорость потока зависит от уклона конуса вулкана, степени вязкости лавы и ее количества. Диапазон скоростей довольно широк: от нескольких сантиметров до нескольких километров в час. В отдельных и наиболее опасных случаях она доходит до 100 км, но чаще всегоне превышает 1 км/ч.

Тефра состоит из обломков застывшей лавы. Наиболее крупные именуются вулканическими бомбами, те, что помельче -- вулканическим песком, а мельчайшие -- пеплом.

Грязевые потоки -- это мощные слои пепла на склонах вулкана, которые находятся в неустойчивом положении. Когда на них ложатся новые порции пепла, они соскальзывают по склону.

Вулканические наводнения. При таянии ледников во время извержений может очень быстро образоваться огромное количество воды, что и приводит к наводнениям.

Палящая вулканическая туча представляет собой смесь раскаленных газов и тефры. Поражающее действие ее обусловлено возникновением ударной волны (сильным ветром), распространяющейся со скоростью до 40 км/ч, и валом жара с температурой до 1000°.

Вулканические газы. Извержение всегда сопровождается выделением газов в смеси с водяными парами -- смесью сернистого и серного окислов, сероводорода, хлористоводородной и фтористоводородной кислот в газообразном состоянии, а также углекислого и угарного газов в больших концентрациях, смертельно опасных для человека.

Классификация вулканов производится по условиям их возникновения и по характеру деятельности. По первому признаку различаются четыре типа.

1) Вулканы в зонах субдукции или зонах поддвига океанической плиты под материковую. За счет тепловой концентрации в недрах.

2) Вулканы в рифтовых зонах. Они возникают в связи с ослаблением земной коры и выпучиванием границы между корой и мантией Земли. Образование вулканов здесь связано с тектоническими явлениями.

3) Вулканы в зонах крупных разломов. Во многих местах земной коры имеются разрывы (разломы). Там происходит медленное накопление тектонических сил, которые могут превратиться во внезапный сейсмический взрыв с вулканическими проявлениями.

4) Вулканы зон "горячих точек". В отдельных районах под океаническим дном в земной коре образуются "горячие точки", где сосредотачивается особенно высокая тепловая энергия. В этих местах горные породы расплавляются и в виде базальтовой лавы выходят на поверхность.

Стихийные бедствия геологического характера

К стихийным бедствиям геологического характера можно отнести оползни, сели, снежные лавины, обвалы, просадки земной поверхности в результате карстовых явлений.

Оползни-- это скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести. Образуются они в различных породах в результате нарушения их равновесия или ослабления прочности. Вызываются как естественными, так и искусственными (антропогенными) причинами. К естественным относятся: увеличение крутизны склонов, подмыв их оснований морскими и речными водами, сейсмические толчки. Искусственными являются разрушение склонов дорожными выемками, чрезмерным выносом грунта, вырубкой леса, неразумным ведением сельского хозяйства на склонах. Согласно международной статистике, до 80% современных оползней связано с деятельностью человека.

Сходят они в любое время года, но большая часть в весенне-летний период.

Классифицируются оползни по масштабам явления, скорости движения и активности, механизму процесса, мощности и месту образования.

По масштабам оползни классифицируются на крупные, средние и мелкомасштабные.

Крупные оползни вызываются, как правило, естественными причинами и образуются вдоль склонов на сотни метров. Их толщина достигает 10 -- 20 и более метров. Оползневое тело часто сохраняет свою монолитность.

Средние и мелкомасштабные имеют меньшие размеры и характерны для антропогенных процессов.

Масштаб часто характеризуется вовлеченной в процесс площадью. По скорости движения весьма разнообразны.

По активности оползни подразделяются на активные и неактивные. Главными факторами здесь являются породы склонов и наличие влаги. В зависимости от количества влаги они делятся на сухие, слабо влажные, влажные и очень влажные.

По механизму процесса подразделяются: на оползни сдвига, выдавливания, вязкопластические, гидродинамического выноса, внезапного разжижения. Часто имеют признаки комбинированного механизма.

По месту образования они подразделяются на горные, подводные, смежные и искусственных земляных сооружений (котлованов, каналов, отвалов пород).

Сель (селевой поток) -- бурный грязевый или грязе-каменный поток, состоящий из смеси воды и обломков горных пород, внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек. Характеризуется резким подъемом уровня воды, волновым движением, кратковременностью действия (в среднем от одного до трех часов), значительным эрозионно-аккумулятивным разрушительным эффектом.

Непосредственными причинами зарождения седей служат ливни, интенсивное таяние снега, прорыв водоемов, реже землетрясения, извержения вулканов.

Все сели по механизму зарождения подразделяются на три типа: эрозионный, прорывной и обвально-оползневый.

При эрозионном вначале идет насыщение водного потока обломочным материалом за счет смыва и размыва прилегающего грунта и затем уже формируется селевая волна.

При обвально-оползневом происходит срыв массы до насыщенных горных пород (включая снег и лед). Насыщенность потока в этом случае близка к максимальной.

В последние годы к естественным причинам формирования селей добавились техногенные факторы: нарушение правил и норм работы горнодобывающих предприятий, взрывы при прокладке дорог и строительстве других сооружений, порубки леса, неправильное ведение сельхозработ и нарушение почвенно-растительного покрова.

При движении сель представляет собой сплошной поток грязи, камней и воды. На основе главных факторов возникновения сели классифицируются следующим образом;

- зонального проявления. Главным фактором формирования являются климатические условия (осадки). Носят они зональный характер. Сход происходит систематически. Пути движения относительно постоянны;

- регионального проявления. Главный фактор формирования -- геологические процессы. Сход происходит эпизодически, а пути движения непостоянны;

-- антропогенные. Это результат хозяйственной деятельности человека. Происходят там, где наибольшая нагрузка на горный ландшафт. Образуются новые селевые бассейны. Сход -- эпизодический.

Классификация по мощности (по перенесенной твердой массе):

1. Мощные (сильной мощности), с выносом более 100 тыс. м^а материалов. Бывают один раз в 5 -- 10 лет.

2. Средней мощности, с выносом от 10 до 100 тыс. м³ материалов. Бывают один раз в 2-3 года.

3. Слабой мощности (маломощные), с выносом менее 10 тыс. м^а материалов. Бывают ежегодно, иногда несколько раз в году.

Классификация селевых бассейнов по повторяемости селей характеризует интенсивность развития или его селеактивность:

-- высокой селевой активности (с повторяемостью один раз в 3 -- 5 лет и чаще);

-- средней селевой активности (с повторяемостью один раз в 6 --15 лет);

-- низкой селевой активности (с повторяемостью один раз в 16 лет и реже).

Классифицируются сели также и по их воздействию на сооружения:

1. Маломощный -- небольшие размывы, частичная забивка отверстий водопропускных сооружений,

2. Среднемощный -- сильные размывы, полная забивка отверстий, повреждение и снос бесфундаментных строений.

3. Мощный -- большая разрушительная сила, снос мостовых ферм, разрушение опор мостов, каменных строений, дорог.

4. Катастрофический -- полное разрушение строений, участков дорог вместе с полотном и сооружениями, погребение сооружений под наносами.

Иногда применяется классификация бассейнов по высоте истоков селевых потоков:

- высокогорные. Истоки лежат выше 2500 м, объем выносов с 1 кмі составляет 15 -- 25 тыс. м³ за один сель;

- среднегорные. Истоки лежат в пределах 1000 -- 2500 м, объем выноса с 1 км² составляет 5 -- 15 тыс. м³ за один сель;

- низкогорные. Истоки лежат ниже 1000 м, объем выносов с 1 км² менее 5 тыс. м³ за один сель.

Снежные лавины - низвергающиеся со склонов гор под воздействием силы тяжести снежные массы.

Снег, накапливающийся на склонах гор, под влиянием тяжести и ослабления структурных связей внутри снежной толщи, соскальзывает или осыпается со склона. Начав свое движение, он быстро набирает скорость, захватывая по пути все новые снежные массы, камни и другие предметы. Движение продолжается до более пологих участков или дна долины, где тормозится и останавливается.

Формирование лавин происходит в пределах лавинного очага. Лавинный очаг -- это участок склона и его подножья, в пределах которого движется лавина. Каждый очаг состоит из 3 зон: зарождения (лавиносбор), транзита (лоток), остановки лавины (конус выноса).

К лавинообразующим факторам относятся: высота старого снега, состояние подстилающей поверхности, прирост свежевыпавщего снега, плотность снега, интенсивность снегопада, оседание снежного покрова, метелевое перераспределение снежного покрова, температура воздуха и снежного покрова.

Дальность выброса важна для оценки возможности поражения объектов, расположенных в лавиноопасных зонах. Различают максимальную дальность выброса и наиболее вероятную, или среднемноголетнюю. Наиболее вероятную дальность выброса определяют непосредственно на местности. Ее оценивают при необходимости размещения сооружений в зоне действия лавин на длительный период. Она совпадает с границей конуса выноса лавинного очага.

Повторяемость схода лавин является важной временной характеристикой лавинной деятельности. Различают среднемноголетнюю и внутригодовую повторяемость схода. Плотность лавинного снега является одним из важнейших физических параметров, от которого зависит сила удара снежной массы, трудозатраты на ее расчистку или возможность движения по ней. лавина оползень землетрясение чрезвычайный

По характеру движения и в зависимости от строения лавинного очага различают следующие три типа: лотковые (движется по определенному каналу стока или лавинному лотку), осовые (снежный оползень, не имеет определенного канала стока и скользит по всей ширине участка), прыгающие (возникает из лотковых там, где в канале стока имеются отвесные стены или участки с резковозрастающей крутизной).

В зависимости от свойств снега лавины могут быть сухими, влажными и мокрыми.

По характеру поверхности скольжения выделяют следующие типы: пластовые, когда движение осуществляется по поверхности нижележащего слоя снега; грунтовые -- движение происходит непосредственно по поверхности грунта.

В зависимости от факторов лавинообразования делятся на четыре класса:

1. Непосредственная причина возникновения -- метеорологические факторы.

2. Возникающие в результате совокупного действия метеорологических факторов и процессов, происходящих внутри снежной толщи при таянии.

3. Возникают исключительно в результате процессов, происходящих внутри снежной толщи.

4. В результате землетрясения, деятельности человека (взрывы, полет реактивных самолетов на малой высоте и др.).

По степени воздействия на хозяйственную деятельность и природную среду лавины подразделяются на:

-- стихийные (особо опасные), когда их сход наносит значительный материальный ущерб населенным пунктам и т.п;

-- опасные явления -- сход лавин, затрудняющих деятельность предприятий и т.п.

По степени повторяемости делятся на два класса -- систематические и спародическис. Систематические сходят каждый год или один раз в 2-3 года. Спародические -- 1-2 раза в 100 лет. Место их определить заранее довольно трудно.

Список использованной литературы

1. В.Ю. Микрюков «Обеспечение безопасности жизнедеятельности» Москва - 2000.

2. Хван Т.А., Хван П.А. Безопасность жизнедеятельности. Ростов н/Д: «Феникс», 2003. 416 с.

3. Справочные данные о ЧС техногенного, природного и экологического происхождения: В 3 ч. М.: ГО СССР, 1990.

4. Чрезвычайные ситуации: Краткая характеристика и классификация: Учеб. пособие / Авт. пособия А.П. Зайцев. 2-е изд., испр. и доп. М.: Журн."Воен. знания", 2000.

Размещено на Allbest.ru