Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях природного характера. Учебное пособие Санкт Петербург 2016
 Скачать 2.22 Mb.
|
|
Тема 2. Геофизические опасные явления Геофизические опасные явления включают землетрясения и извержения вулканов. Эти проявления «характера природы» несут в себе очень большую угрозу жизни и здоровью населения из-за необходимости соблюдения и выполнения ряда предписаний и требований по защите и минимизации их последствий. Но, к сожалению, многие принебрегают ими и в случае реальной ЧС это приводит к множеству жертв и разрушений. Например, во время Спитакского землетрясения в Армении в 1988 году пострадало около 25 тыс. человек и примерно 0,5 млн. человек осталось без крова. Такие чудовищные последствий стали печальным итогом отсутствия у населения потенциально опасного района подготовки и знаний о необходимом для спасения поведении. Землетрясения – это подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами) или (иногда) искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок и др.). Проявления землетрясений – колебания почвы, образование трещин, обвалы и оползни и сели в горных районах и др. землетрясения занимают первое место в ряду стихийных бедствий по человеческим жертвам и ущербу. Ежегодно на всей Земле происходит около 1 млн. землетрясений, но большинство из них так незначительны, что они остаются незамеченными. Сильные землетрясения, способные вызвать обширные разрушения, случаются на планете примерно раз в две недели. Большая их часть приходится на дно океанов и, поэтому, не сопровождается катастрофическими последствиями (если землетрясение в океане не приводит к цунами). Разрушения зданий и сооружений вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными волнами (цунами), возникающими при сейсмических смещениях на морском дне. Причиной землетрясения является быстрое смещение участка земной коры как целого в момент пластической (хрупкой) деформации упруго напряженной пород в очаге землетрясения. Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли. Известны два главных сейсмических пояса: Среднеземноморско- Азиатский и Тихоокеанский. 20 В России наиболее сейсмоопасные районы (от 6 до 9 баллов): Курильские острова, Камчатка, район Хабаровска, северные районы Сибири, на юге – предгорье Алтая, район озера Байкал. На севере Северо – Западного региона Российской Федерации возможны землетрясения с интенсивностью до 7 баллов, а на юге с интенсивностью 5,5 – 6 баллов и, как следствие, на Ладожском озере часто возникают шторма, так как землетрясения в этом районе достигают 3 – 5 баллов. Санкт-Петербург стоит на разломе Балтийского кристаллического щита и Русской платформы на дне древнего Лотарингова моря. Наблюдается целая система расколов, разломов (разломы - это трещины, уходящие в глубину литосферы). Все землетрясения сводятся в шкалу интенсивности (шкала Рихтера, табл. 2.1), которая указывает на характер и масштаб воздействия землетрясения на поверхность земли, людей, животных, а также на естественные и искусственные сооружения в районе землетрясения. Таблица 2.1 Шкала Рихтера Интенсивность землетрясения, I, баллы Избыточное давление, ΔР Ф , кПа Характер и масштаб воздействия 1 балл (незаметное) Колебания почвы, отмечаемые приборами 2 балла (очень слабое) Ощущаются в отдельных случаях, находящимися в спокойном состоянии 3 балла (слабое) Колебания ощущаются немногими людьми 4 балла (умеренное) <10 Отмечается многими людьми, возможны колебания окон и дверей 5 баллов ( довольно сильное) 10 Качание висячих предметов, скрип полов, дребезжание стекол, осыпание побелки 6 баллов (сильное) 20 Легкое повреждение зданий, тонкие трещины в штукатурке, трещины в печах и др. 7 баллов (очень сильное) 30 Значительное повреждение зданий, трещины в штукатурке и отламывание отдельных кусков, тонкие трещины в стенах, повреждение дымовых труб. Трещины в сырых грунтах и др. 8 баллов (разрушительное) 40 Разрушения в зданиях, большие трещины в стенах, падение карнизов, дымовых труб. 21 Интенсивность землетрясения, I, баллы Избыточное давление, ΔР Ф , кПа Характер и масштаб воздействия Оползни и трещины до нескольких сантиметров на склонах гор 9 баллов (опустошительное) 50 Обвалы в некоторых зданиях, обрушение стен, перегородок, кровли. Обвалы и оползни в горах. Скорость продвижения трещин может достигать 2 км\с 10 баллов (уничтожающее) >50 Обвалы во многих зданиях, в остальных серьезные повреждения. Трещины в грунте до 1 м шириной, обвалы, оползни. При завале речных долин возникают озера и затопления местности 11 баллов (катастрофа) Общее разрушение зданий. Многочисленные трещины на поверхности земли, большие обвалы в горах 12 баллов (сильная катастрофа) Общее разрушение зданий и сооружений. Огромные обвалы и оползни. Изменение рельефа в больших размерах Основные поражающие факторы при землетрясении, угрожающие жизни и здоровью людей, создаются: - в результате разрушения (обрушения) строительных конструкций зданий и сооружений; - при разрушениях на потенциально-опасных объектах, нефтепродукто- и газопроводах; - при разломах земной коры; - при образовании завалов, в результате разрушений зданий и сооружений, обвалов и оползней; - при разрушении систем жизнеобеспечения. Оценка безопасности жизнедеятельности людей и объектов при возникновении землетрясения. Пример. Если из оценки обстановки известно, что землетрясение произошло с интенсивностью I = 5 баллов. В этом случае по ударному воздействию сейсмическая ударная волна соответствует избыточному давлению ΔР Ф = 10 кПа. 22 Справочные данные: Воздействие избыточного давления на людей и объекты. Зона полных разрушений. Избыточное давление на внешней границы зоны 50 кПа. Зона характеризуется поражением незащищенных людей от воздействия вторичных поражающих факторов, полным разрушением зданий, сооружений, частичным разрушением коммунально – энергетических сетей (КЭС), технологических сетей, части противорадиационных укрытий (ПРУ), в населенных пунктах образуются сплошные завалы, уничтожаются леса, возникают пожары. Зона сильных разрушений. Избыточное давление на внешней границы зоны составляет 30 кПа, т.е. зона лежит в пределах 50 - 30 кПа. Зона характеризуется поражением незащищенных людей до 90% от воздействия вторичных поражающих факторов, зданий, сооружений в зависимости от прочностных характеристик. В населенных пунктах образуются местные и сплошные завалы, образуются завалы в лесах, в населенных пунктах возгораются 50% зданий и сооружений, сохраняются убежища и ПРУ. Зона средних разрушений. Зона образуется между 30 - 20 кПа на границах зоны и характеризуется потерями людей до 20% от действия вторичных поражающих факторов, разрушениями зданий и сооружений в зависимости от прочностных характеристик, образованием местных и очаговых завалов, сплошными пожарами и сохранением коммунально – энергетических сетей, убежищ и ПРУ. Зона слабых разрушений лежит в пределах 20 - 10 кПа и характеризуется отдельными разрушениями зданий, сооружений, возникновением отдельных пожаров. Воздействие ударной волны на людей. При прямом воздействие ударной волны человек может получить травмы 4-х степеней тяжести: - легкие – при избыточном давлении 20 - 40 кПа, характеризуются ушибами, вывихами конечностей, легкими контузиями, временным повреждением слуха; - средние – при избыточном давлении 40 - 60 кПа, характеризуются серьёзными контузиями, сопровождающиеся тошнотой, рвотой, повреждением органов слуха, кровотечениями из носа, ушей, переломами конечностей. - тяжелые – при избыточном давлении 60 - 100 кПа, характеризуются серьёзными контузиями с рвотой, рвотой с кровью, сильными и многочисленными переломами, сильными носовыми и ушными кровотечениями; - крайне тяжелые травмы наступают при избыточном давлении более 100 кПа, которые, как правило, приводят к летальному исходу. 23 Прогнозирование ЧС связанных с землетрясением проводится специальными службами, но определение точного места, времени и интенсивности затруднено. Меры защиты при землетрясении. Будьте внимательны к сообщениям органов по делам ГО и ЧС субъектов и городов РФ, строго выполняйте их указания и рекомендации. Обычно от момента первых колебаний до разрушительных толчков проходит 15-20 сек. Поэтому, если Вы ощутили землетрясение, находясь в здании на первом-втором этажах, лучше быстро покинуть здание (при этом пользоваться лифтом категорически запрещено) и отойти от него на открытое место. Находясь выше второго этажа – уйдите из угловых комнат, займите наиболее безопасное место (на удалении от окон, в проемах внутренних капитальных стен, в углах между стенами, лучше под кроватью, столом или другими устойчивыми прочными предметами). За первым толчком, как правило, следуют повторные. Используйте затишье для выхода из дома. Берегитесь обрушения кусков штукатурки, стекол, кирпичей, арматуры и др. На улице держитесь подальше от зданий, линий электропередач, столбов, трубопроводов, мостов и др. Если землетрясение застало в автомобиле – остановитесь (лучше на открытом месте), откройте двери, но не покидайте салон автомобиля. Извержение вулканов – процесс выброса вулканом на земную поверхность раскаленных обломков горных пород, газообразных продуктов, пепла, излияние лавы (магмы). Извержение вулканов происходит в результате процесса движения магмы из недр Земли к поверхности (рис. 2.1). На глубине от 50 до 350 км образуются очаги расплавленного вещества – магмы. По участкам дробления и разломов земной коры магма поднимается и изливается на поверхность в виде лавы (лава отличается от магмы тем, что лава почти не содержит летучих компонентов, которые при падении давления отделяется от магмы и уходят в атмосферу). Вулканом называется конусообразное или куполовидное возвышение в земной коре. Конус вулкана состоит из продуктов извержения. На вершине расположен кратер – чашеобразное углубление иногда заполненное водой. Диаметры кратера различны и в среднем около 500-700 м (у Ключевской Сопки – 675 м, у вулкана Везувий – 568 м). В настоящее время на Земле выявлено свыше 4 тыс. вулканов, из них болен 600 действующих. Самые большие из них находятся в Эквадоре (Котопахи – 5896 м и Сангай – 5410 м) и в Мексике (Попокатепетль – 5452 24 м). Индонезия – рекордсмен по числу и активности действующих вулканов (129 активных «огненных гор»). В России находится четвертый в мире по величине вулкан – Ключевая Сопка высотой 4750 м. Рис. 2.1. Строение вулкана Вулканы подразделяются по степени активности на действующие, дремлющие и потухшие. Действующие вулканы – после сильного извержения вулкан находится в состоянии покоя на несколько лет и даже десятилетий. Дремлющие вулканы – периодически проявляют себя, но до извержения дело не доходит. Потухшие вулканы – процесс извержения прошел в давно прошедшие времена (до 100 тыс. лет назад), сохранилась форма красивого конуса, у людей отсутствуют или недостаточно сведений об их деятельности. По условиям возникновения и характера деятельности вулканы подразделяются: 25 - вулканы в зонах подвижки океанической плиты под материковую, за счет тепловой концентрации в недрах, - вулканы в рифтовых зонах. Они возникают в связи с ослаблением земной коры и выпучивания границы между корой и мантией Земли. Образование вулканов связано с тектоническими явлениями, - вулканы в зонах крупных разломов. Во многих местах земной коры имеются разрывы (разломы). Происходит медленное накопление тектонических сил, которые могут превратиться во внезапный взрыв с вулканическими проявлениями, - 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. Наиболее опасными явлениями, сопровождающие извержения вулкана являются лавовые потоки, выпадение тефры, вулканические грязевые потоки, вулканические наводнения, палящая вулканическая туча и вулканические газы. Лавовые потоки – это расплавленные горные породы с температурой до 900-1000 0 С. Скорость потока зависит от уклона конуса вулкана, степени вязкости лавы и ее количества. Диапазон скорости потока довольно широк – от нескольких сантиметров до нескольких километров в час. В отдельных и наиболее опасных случаях она достигает до 100 км\ч, но чаще всего не превышает 1 км\ч. Тефра состоит из обломков застывшей лавы. Наиболее крупные именуются вулканическими бомбами (размером до 2-3 м), помельче – вулканическим песком (размером с горошину до 0,5 см), а мельчайшие – вулканическим пеплом (размером менее 1 мм, серо-черный «снегопад»). 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 извержения вулканов может очень быстро образоваться огромное количество воды, что приводит к наводнениям. Палящая вулканическая туча – представляет собой смесь раскаленных газов и тефры. Поражающее действие ее обусловлено возникновением ударной волны (сильным ветром), распространяющимся со скоростью до 40 км\ч и валом жара с температурой до 1000 0 С. Вулканические газы – извержение всегда сопровождается выделением газов в смеси с водяными парами (в виде тумана - смесью сернистого и серного окислов, сероводорода, хлористоводородной и фтористоводородной кислот в газообразном состоянии, а также 26 углекислого и угарного газов в больших концентрациях) смертельно опасных для человека. Действующие вулканы месяцами и годами могут «куриться» пока не произойдет извержение. Этому событию часто предшествует землетрясение, слышится подземный гул, усиливается выделение паров и газов, сгущаются облака над вершиной вулкана. Под давлением газов, вырывающихся из недр земли, дно кратера взрывается. На тысячи метров выбрасываются густые черные тучи газов и паров воды, смешанных с пеплом, погружая во мрак окрестность. Одновременно с взрывом из кратера летят куски раскаленных камней, образуя гигантские снопы искр. Из черных туч на землю сыплется пепел, иногда выпадают ливневые дожди, образуя потоки грязи, скатывающиеся по склонам и заливающие предгорные местности. Вулкан грохочет и дрожит, а по жерлу кратера поднимается раскаленная лава. Она бурлит, переливается через край кратера и устремляется огненным потоком по склонам вулкана, уничтожая все на своем пути. Извержение вулканов происходит также на дне морей и океанов. При этом наблюдается столб пара над водой или всплывающую на поверхность воды «каменную пену» - пемзу. Воздействие извержения вулканов на окружающую среду и человека. Основными поражающими факторами при извержении вулкана являются ударная волна, летящие предметы (камни, деревья и др.), вулканический пепел и газы, тепловое излучение, лавовые потоки. Часто извержение вулканов сопровождается образованием цунами, оползней и возникновением пожаров. Мелкий пепел, рассеянный в воздухе может вызвать затруднение дыхания, поражение и спазмы дыхательных путей, иногда смерть. Раскаленными лавовыми потоками поджигаются леса, луга, населенные пункты, погибают люди. Лавовые потоки губительно действуют на сельскохозяйственные земли, которые на многие столетия исключаются из хозяйственного использования пока в результате процессов выветривания не сформируется новая почва. На крыши зданий обрушиваются мощные слои пепла, что грозит их обрушению. Взвесь пепла в воздухе (в виде огромных облаков на высоте до 10 км и более) представляет опасность воздушного транспорта – попадание в двигатели приводит к их остановке, снижается видимость пилотов, приводит к абразивному воздействию на корпус и стекла летательного аппарата, и приводит к авариям в воздухе. Вулканические газы поднимаются в воздух на большую высоту и обычно не представляют опасности для здоровья людей, однако они 27 попадают на землю с осадками в виде «кислотных дождей». При этом происходит поражение людей, заражение пастбищ и водоемов (вызывает заболевания скота), загрязняются открытые источники водоснабжения населения. Меры защиты при извержении вулканов. Ущерб здоровью людей и материальным ценностям от извержения вулканов можно избежать или существенно уменьшить при выполнении организационно-технических мероприятий: - постоянный мониторинг действующих вулканов, - создание и поддержание в готовности системы оповещения органов управления и населения в опасных районах, - планирование эвакуации населения в безопасные районы, - создание обученных и оснащенных аварийно-спасательных формирований, - обучение населения действиям при угрозе и возникновении извержения вулканов, разработка памяток населению, - введение ограничений на строительство населенных пунктов в опасных районах, - строительство сооружений по блокировке или изменению направления движения лавы и грязевых потоков. Защита людей, находящихся в вулкано опасных районах: - применение средств индивидуальной защиты органов дыхания – противогазы, респираторы, - применение средств индивидуальной защиты кожи – специальная одежда, - применение средств защиты головы – специальные головные уборы (каски и др.). Контрольные вопросы: 1.Землетрясения. Классификация землетрясений. 2. Основные поражающие факторы при землетрясении, угрожающие жизни и здоровью людей. 3. Воздействие избыточного давления на людей и объекты. 4. Меры защиты при землетрясении. 5. Вулканы.Классификация вулканов. 6. Воздействие извержения вулканов на окружающую среду и человека. 7. Меры защиты при извержении вулканов. |