ЛЕКЦІЯ 3. Природні небезпечні процеси і явища

Та їх загрози.

 

План лекції

3.1. Класифікація небезпечних природних процесів і явищ.
3.2. Характеристика геологічних та гідрологічних природних загроз.

3.3. Характеристика метеорологічних процесів і явищ.

3.4. Пожежі у природних екосистемах: види, правила безпеки

та заходи боротьби.

3.5. Біологічні небезпеки.

 

Питання для самостійної роботи

3.6. Загальна характеристика особливо небезпечних хвороб.

3.7. Основні інфекційні захворювання тварин і рослин.

Класифікація небезпечних природних процесів і явищ.

Природними НС вважаються геологічні, метеорологічні, гідрологічні НС, а також пожежі та масові інфекції та хвороби людей, тварин і рослин. До них призводять різні стіхійні лиха.

Стихійні лиха - це природне явище, що діє з великою руйнівною силою, заподіює значну шкоду території, на якій відбувається, порушує нормальну життєдіяльність населення, завдає матеріальних збитків

За оцінками експертів, щорічні збитки внаслідок стихійних лих у світі становлять біля 30 млрд. доларів. Найбільші збитки на планеті Земля з усіх стихійних лих спричиняють повені (40%), на другому місці – тропічні циклони (20%), на третьому і четвертому місцях (по 15%) – землетруси і посухи.

Серед небезпечних природних процесів і явищ в Україні найчастіше трапляються:

- геологічні небезпечні явища: землетруси, карсти, зсуви, обвали та осипи, просідання земної поверхні різного походження, ерозія ґрунту;

- гідрологічно-небезпечні явища: повені, підвищення рівня ґрунтових вод, підтоплення, вітрові нагони;

- метеорологічні небезпечні явища: сильні вітри, урагани, смерчі, шквали, зливи, сильні снігопади, спека, мороз, сильний град, ожеледь;

- природні пожежі: лісова, степова, ландшафтна, торф’яна;

- масові інфекції та хвороби людей, тварин і рослин.

Стихійні явища, як правило, виникають в комплексі, що значною мірою посилює їх негативний вплив. Їх можна поділити на прості (сильний вітер, зсув або землетрус) та складні, з кількома одночасно діючими процесами однієї групи або кількох груп, наприклад негативних атмосферних та гідросферних процесів у поєднанні з техногенними. Деякі стихійні лиха (пожежі, обвали, зсуви) можуть виникнути в результаті дій людини, але наслідки їх завжди є результатом дії сил природи.

Критичні параметри стихійних явищ, можливих на території Одеської області:

- землетруси - 7-8 балів за 12-бальною шкалою;

- вітер з швидкістю до 30 м/с і більше:

- мороз - до -30 ^оС;

- спека - до +40 ^оС;

- зливи (кількість опадів до 30 мм за 6 год. і менше);

- снігові замети (кількість опадів до 20 мм за 6 год. і менше);

- сніг з дощем (кількість опадів до 50 мм за 12 год. і менше);

- град діаметром 20мм;

- ожеледиця (до 20 мм);

- налипання мокрого снігу (до 35 мм);

- шквали – вітер з дощем на суші (до 30 м/с);

- шторм - вітер на морі (20м/с і більше).

Характеристика геологічних та гідрологічних

Природних загроз

Геологічними небезпечними явищами на території Україні є землетруси (на південному заході і півдні), зсуви, обвали, ерозія грунту.

У сейсмічному плані найбільш небезпечними регіонами в Україні є Закарпатська, Івано-Франківська, Чернівецька, Одеська області та Автономна Республіка Крим. Південно-західна частина України (Одеська область) підпадає під безпосередній вплив зони Вранча та потенційно може бути віднесена до 8 бальної зони. Сейсмічно небезпечною територією можна вважати і Буковину, де землетруси силою 5 - 6 балів повторюються через кожні 5-7 років. Вздовж узбережжя та в акваторії Чорного і Азовського морів трапляються небезпечні підйоми та спади рівня моря.

Землетруси — сейсмічні явища, що виникають у результаті раптових зсувів і розривів у земній корі або верхній частині мантії, які передаються на великі відстані у вигляді різких коливань, що призводять до руйнування будинків, споруд, пожеж і людських жертв. Серед всіх стихійних лих за даними ЮНЕСКО землетруси займають перше місце в світі за результатами економічної шкоди та кількістю загиблих. Щорічно вчені фіксують близько 1 млн. сейсмічних і мікросейсмічних коливань, 100 тис. з яких відчуваються людьми, а 1000 з них завдає значних збитків. Вони часто супроводжуються підземними поштовхами і коливаннями земної поверхні, появою тріщин, зсувів у ґрунті, грязьових потоків, сніжних лавин, цунамі тощо.

Місце, де виникає зсув гірських порід, називають джерелом землетрусу. Це джерело, зазвичай, розміщене на глибині понад 10 км. Над ним розташоване місце найбільшого прояву землетрусу. Його називають епіцентром. Причиною землетрусів є зсуви у гірських породах земної кори, розломи, вздовж яких один скельний масив з величезною швидкістю треться по іншому. При цьому гігантська енергія спричинює коливання в скельних породах, які розповсюджуються на сотні кілометрів. Коливання при землетрусі бувають трьох типів: повздовжні, поперечні та хвилі, що переміщуються по поверхні землі.

Землетруси поділяють на тектонічні, вулканічні, обвальні, наведені, пов'язані з ударами космічних тіл по Землі і моретруси. Тектонічні землетруси виникають унаслідок тектонічних процесів, що відбуваються в надрах Землі. Вулканічні землетруси виникають через розповсюдження сейсмічних хвиль від виверження вулкану. Причиною обвальних землетрусів є обвали карстових пустот або покинутих гірських виробок (копалень). При цьому сейсмічні хвилі незначні. Причинами наведених землетрусів є наслідки непродуманої діяльності людей. Наприклад, під забудовами м. Одеси є розгалужена мережа катакомб, тому спостерігаються обвали будівель, доріг тощо.

Величину і потужність землетрусу характеризує магнітуда землетрусу – це енергія, яка виділяється при землетрусі у вигляді сейсмічних хвиль.Її фіксують за допомогою спеціальних приладів - сейсмографів і проводять складні розрахунки та визначають бали за допомогою шкали Ч.Ріхтера (відомий американський геолог), який першим запропонував її у 1935 році (табл. 3.1). Шкала Ріхтера містить умовні одиниці від 1 до 9,5. Нульова позначка на сейсмографі означає абсолютний спокій ґрунту. Один бал вказує на слабкий підземний поштовх. Кожний наступний бал позначає поштовх в 10 разів сильніший за попередній. Так, 9-бальний землетрус у 10 разів сильніший за 8 –бальний і у 100 разів – ніж 7 бальний.

Існує також міжнародна сейсмічна 12 бальна шкала МSК-64 (дивись табл. 3.1.), яка характеризує інтенсивність сейсмічної дії ( викорис-товують її для розрахунків у будівництві на сейсмічно небезпечних територіях на теренахбувшого СРСР). Вона характеризує силу землетрусу за сприйняттям його людиною, характером руйнування будівель та змінами у природньому середовищі. У країнах Євросоюзу використовують «Європейську макросейсмічну шкалу» (ЕМS-98) - покращений варіант шкали МSК-64.

Для прогнозування землетрусівв Україні створено національну мережу сейсмічних спостережень до складу якої входить 34 сейсмічні і геофізичні станції, 19 з яких оснащені сучасною цифровою апаратурою, а станція «Київ» входить до складу Глобальної сейсмічної мережі. Найдавнішою є сейсмічна станція «Львів», яку засновано у 1899 році.

Таблиця 3.1.

Порівняльна схематизована сейсмічна шкала

 

Бал	Загальна ха- рактеристика	Зовнішні ефекти
Ріхте-ра	МSK-64
		Непомітний	Коливання ґрунту реєструються тільки приладами, людьми не відчуваються
		Дуже слабкий	Слабкі поштовхи, ледь відчуваються людьми на верхніх поверхах будівлі
	Слабкий	Коливання відзначаються багатьма людьми, висячі предмети злегка розгойдуються
		Помірний	Поштовхи відчуваються людьми, розгойдуються підвішені предмети, дзеленчать шибки
		Досить сильний	Вночі люди прокидаються, гойдаються підвішені предмети, непокояться тварини. Незначні пошкодження окремих будівель
		Сильний	Легкі пошкодження будинків, утворюються тріщини у штукатурці, зсуваються з місця легкі меблі, падає посуд
		Дуже сильний	У будинках заявляються пошкодження, тріщини у стінах, окремі будинки руйнуються. Зсуви на берегах річок. Невеликі гірські обвали.
		Руйнівний	Руйнування і пошкодження будівель, людям важко встояти на ногах. Тріщини у грунті. Гірські обвали.
	Спустошу- вальний	Руйнування будівель. Викривлення залізничних колій. Тріщини в ґрунтах до 1м шириною, великі зсуви та обвали
		Нищівний	Руйнування будівель та пам’ятників. Тріщини в ґрунтах завширшки 10 см. Зсуви, гірські обвали
	Катастрофа	Повсюдне руйнування будівель, насипів, доріг, гребель. Вертикальні переміщення шарів. Великі обвали, змінюється рівень грунтових вод.
		Велика катастрофа	Повсюдне руйнування будівель і споруд. Масова загибель людей і тварин. Значні зміни рельєфу місцевості

 

Зсув- це ковзаюче переміщення мас гірських порід вниз по схилу під дією власної ваги. Зсуви найчастіше виникають на берегах річок і водойм, на гірських схилах. Основна причина зсуву - надлишкове насичення глиняних порід підземними водами, він також може бути результатом вивітрювання, ерозії ґрунтів. Зсуви виникають також під час землетрусів і вивержень вулканів.

За глибиною залягання зсуви поділяють на: поверхневі (1 м), мілкі (5 м), глибокі (до 20 м), дуже глибокі (понад 20 м). За типом матеріалу відрізняють: кам'яні (граніт, гнейс) та ґрунтові (пісок, глина, гравій). Залежно від потужності бувають: малі (до 10 тис. м³), великі (до 1 млн. м³), дуже великі (понад 1 млн. м³).

За швидкістю зміщення порід зсуви класифікують на: повільні (швидкість складає декілька десятків сантиметрів за рік); середні (декілька метрів за годину або добу); швидкі (десятки кілометрів за годину). Швидкі зсуви виникають у тому випадку, коли твердий матеріал змішується з водою. Зсуви руйнуюють населені пункти, знищують сільськогосподарські угіддя, створювати небезпеку для продуктопроводів, ліній комунікацій, можуть створити завальне озеро і сприяти паводкам.

Захистом від зсувів є їх запобігання – відведення поверхневих вод, штучне перетворення рельєфу (зменшення навантаження на схили), фіксація схилу за допомогою підпорів.

Обвал - раптове обрушення гірських порід і переміщення їх униз по схилу від дії сил тяжіння. Відбуваються обвали внаслідок ослаблення цільності (зв'язності) порід у результаті вивітрювання, діяльності поверхневих і підземних вод, землетрусів, неправильного проведення земляних робіт при будівництві споруд тощо. Найчастіше обвали трапляються на крутих схилах гір, берегах морів і річок. До різновидів обвалів також належать каменепади,обвали ґрунту і обрушення льодовиків. Досить широко розповсюджені каменепади на схилах з крутизною 30° і більше. Розміри падаючого каміння невеликі, загальний об'єм каменепаду не перевищує десятків кубічних метрів. Каміння переміщується стрибками зі швидкістю 150-200 км на годину. Удар каменю діаметром 10 см і більше смертельний для людини. Найбільші каменепади виникають у результаті сильних злив. Каменепади найнебезпечніші на автомобільних дорогах, розміщених в крутосхилих ущелинах. Обвали грунту відрізняються від каменепадів більшим об'ємом і кучністю. Це змінює характер його руху. До руху залучається повітря, тіло обвалу набуває обтічної форми і проходить велику відстань. Швидкість такого обвалу може досягати 300 км на годину. Обвали льодовиків виникають головно від землетрусів. Потік, зумовлений обвалом, можна віднести до лавин або зсувів чи селів.

Ерозія грунту (лат. erosio – роз’їдання) – це різноманітні процеси руйнування грунту і переміщення продуктів руйнування водою і вітром.

За походженням ерозію поділяють на:

- геологічна (природна) - є природ­ним процесом, який відбувається поза впливом людини, під дією вітру і води. У природі існувала зав­жди як нормальний геологічний процес. Швидкість її була приблизно такою самою, як і процесу ґрунто­утворення. Відбувається дуже повільно, не завдає ве­ликої шкоди, не знижує родючості ґрунту, запобігти практично неможливо.

- прискорена (руйнівна) - є результатом діяльності людей: некваліфіковане ведення землеробства, лісового господарства, будівництва промислових споруд і комплексів, прокладання доріг тощо. Результатом є порушення цілісності поверхні ґрунту, її дернового захисту, виникають борозни, канави, а за ними і яри. Руйнування відбувається швидко.

Гідрологічними небезпечними явищами в Україні є повені у басейнах річок, а також вздовж узбережжя та в акваторії Чорного і Азовського морів, де трапляються небезпечні підйоми та спади рівня моря.

Повені – це значне затоплення місцевості внаслідок підйому рівня води в річці, озері, водосховищі, спричинене зливами, весняним таненням снігу, вітровим нагоном води, руйнуванням дамб і гребель. Весняну повінь внаслідок танення снігу і льоду на річках називають водопілля, а повінь дощового характеру (літо-осінь), високе, але нетривале підняття рівня води у річці – паводок.

Наслідки повеней: затоплення значної площі землі; ушкодження та руйнування будівель; ушкодження автомобільних шляхів і залізниць; руйнування обладнання та комунікацій, меліоративних систем; загибель свійських тварин та знищення врожаю сільгоспкультур; вимивання родючого шару ґрунту; псування та знищення сировини, палива, продуктів харчування, добрив; загроза інфекційних захворювань (епідемії); погіршення якості питної води; загибель людей.

На значній території України річки мають виражений паводковий режим стоку. В середньому на рік тут буває 6-7 повеней, які формуються в будь-який сезон року і часто мають катастрофічні наслідки, призводять до масових руйнувань та загибелі людей.

Повені на гірських річках (Дністер, Тиса, Прут, річки Криму) формуються дуже швидко, від кількох годин до 2-3 діб, що ставить високі вимоги до оперативності прогнозування та оповіщення.

Повені відрізняються від інших стихійних лих тим, що деякою мірою прогнозуються. Від надійного та завчасного прогнозування повені залежить ефективність профілактичних заходів для зниження збитків. Завчасний прогноз повеней може коливатися від декількох хвилин до декількох діб та більше.

Інженерно-технічний захист від повеней:

- будівництво об’єктів за межами високих рівнів можливого затоплення;

- використання перших поверхів житлових будинків за адміністративним призначенням;

- регулювання паводкового процесу за допомогою інженерних систем водосховищ;

- розміщення елементів інфраструктури з врахуванням можливих затоплень;

- зміцнення берегів річок дамбами, насипами, іншими інженерними конструкціями;

- забезпечення стійкості функціонування мостів, електромереж, комунікацій;

- перевірка стану захисних гідротехнічних споруд.