Ураганы, бури, смерчи (ветровые ЧС)

Ураган – ветер большой разрушительной силы и значительной продолжительности (скорость ветра 33 м/с и более – 12 баллов по шкале Бофорта).

Шкала Бофорта приведена в Приложении 2.

В широком смысле слова ураганы – это циклоны, формирующиеся в тропических широтах, затем, следуя в северные и южные широты Земли, они медленно рассеиваются.

Буря - это ветер скоростью более 17 м/с. Бурю порядка 11 баллов называют штормом (28-33 м/с).

Основными характеристиками ураганов и бурь, определяющими объемы возможных разрушений и потерь, являются скорость ветра, ширина зоны, охваченной ураганом, и продолжительность действия.

Самой важной характеристикой урагана (бури) является скорость ветра, подробные оценки которой содержит шкала Бофорта (см. Приложение 2).

Ураганные ветры для наших широт – явление кратковременное, а продолжительность действия бурь и штормов – от нескольких часов до нескольких суток.

Смерчь (в Северной Америке – торнадо,в Западной Европе -тромб) – это наименьшая по размерам и наибольшая по скорости вращения форма вихревого движения воздуха. Считается стихийным (особо опасным) явлением, если скорость ветра достигает величины 25 м/с и более. Смерч возникает в теплое время года.

Интенсивность смерча обусловлена скоростью внутреннего ветра, которая может быть от 18 до 140 м/с.

Направление вращения воздуха в воронке смерча в северном полушарии – против часовой стрелки, а в южном – по часовой, что является результатом действия так называемой силы Кориолиса, зависящей от вращения Земли.

Действие этой силы вы можете наблюдать, когда из ванны выпускаете воду: водоворот воды закручивается против часовой стрелки (для жителей северного полушария Земли).

Размеры смерча (Московская область):

· средняя ширина (диаметр) от 350-400 м до 1 км;

· высота – от сотен метров до 1,5 км;

· проходимый путь (длина следа) в среднем до 50 км;

· площадь разрушений в среднем менее 1 км²;

· продолжительность - максимально до 1 часа.

Очень часто ветровые ЧС сопровождаются различными метеорологическими явлениями (ливнями, снегопадами, градом и т.д.), которые увеличивают масштабы последствий и ущерба природных ЧС.

Критерии отнесения природных явлений к ЧС приведены в Приложении 3.

Энергия скорости ветра (ветровое давление или скоростной напор) q пропорциональна произведению плотности атмосферного воздуха p на квадрат скорости воздушного потока V:

q = 0,5p V², т.е.V = (2q/p) ^½.

Согласно строительным нормам максимальное нормативное значение ветрового давления для территории РФ составляет 0,85 кПа (0,85 х 10^-2 кгс/см²), что при плотности воздуха 1,2925 кг/м³ соответствует скорости ветра ~ 36 м/с (129,6 км/ч).

Для сравнения, расчетные значения скоростного напора при проектировании атомных станций для района Карибского бассейна – 3,44 кПа (для сооружений I класса), т.е. в 4 раза выше (эквивалентно скорости ветра ~ 72 м/с).

Примечание. Для сооружений II и III классов соответственно - 1,75кПа (52 м/с), а для открытых установок – 1,15 кПа (42 м/с).

Т.о., ветровые ЧС – одна из самых мощных сил стихии.Количество энергии, выделяемой средним по мощности ураганом в течение одного часа, равно энергии ядерного взрыва мощностью 36 Мт.

Наводнения

Под наводнением понимается затопление водой прилегающей к реке, озеру или водохранилищу местности, которое причиняет материальный ущерб, наносит урон здоровью населения или приводит к гибели людей. Затопление местности без ущерба – разлив реки, озера или водохранилища.

По условиям формирования стока и, следовательно, по условиям возникновения наводнений реки Московской области (Ока, Москва, Клязьма и их притоки) относятся к первому типу – реки с максимальным стоком, вызываемым ежегодным сезонным (весенним) таянием снега на равнинах. Наводнение рек первого типа обычно называют половодьем – это ежегодно повторяющийся в один и тот же сезон значительный и довольно длительный подъем уровня воды в реке.

В зависимости от причин возникновения выделяют пять групп наводнений:

· 1 группа – наводнения, связанные, в основном, с максимальным стоком от весеннего таяния снега (половодья);

· 2 группа – наводнения, формируемые интенсивными дождями, иногда таянием снега при зимних оттепелях (паводки);

· 3 группа - наводнения, вызываемые, в основном, большим сопротивлением, которое водный поток встречает в реке (заторы и зажоры льда);

· 4 группа – наводнения, создаваемые ветровыми нагонами воды на крупных озерах и водохранилищах (как правило, с площадью зеркала более 100 км²), а также в морских устьях рек;

· 5 группа – наводнения, возникающие при прорыве или разрушении гидротехнических сооружений (ГТС) напорного фронта.

В Московской области возможны наводнения 1 группы(половодья)и 5 группы(наводнения, возникающие при прорыве или разрушении гидротехнических сооружений напорного фронта).

Наибольшие разрушения и людские жертвы вызывают катастрофические наводненияпри авариях на гидротехнических сооружениях напорного фронта(см. второй учебный вопрос).

Для территорий городов и населенных пунктов существуют понятия подтопление и затопление.

Подтопление –повышение уровняподземных вод и увлажнение грунтов, приводящее к нарушению хозяйственной деятельности на данной территории, изменению физических и физико-химических свойств подземных вод, преобразованию почвогрунтов, видового состава, структуры и продуктивности растительного покрова, трансформации мест обитания животных.

При подтоплении из-за неравномерной осадки грунта происходят частые разрывы канализационных и водопроводных труб, электрических, телефонных кабелей и т.д. Подтопленные природные территории подразделяются на:

· подзону сильного подтопления с залеганием уровня грунтовых вод, приближающегося к поверхности и сопровождающегося процессом заболачивания и засоления верхних горизонтов почвы;

· подзону умеренного подтопления с залеганием уровня грунтовых вод в пределах от 0,3-0,7 до 1,2-2,0 м от поверхности с процессами олуговения и засоления средних горизонтов почвы;

· подзону слабого подтопления с залеганием уровня грунтовых вод в пределах от 1,2-2,0 до 2,0-3,0 м в гумидной (влажной) и до 5,0 м – в аридной (сухой) зоне с процессами оглеения и засоления нижних горизонтов почвы.

Затопление –образование свободной поверхности воды на участке территории в результате повышения уровня водотока, водоема или подземных вод.

При затоплении местность покрывается слоем воды той или иной высоты.

Качественная характеристика причиненного ущерба затопленной территории, как правило, зависит:

- от высоты подъема воды над урезом реки, водоема, которая может колебаться от 2 до 14 метров;

- от площади затопления, которая колеблется от 10 до 1000 км²;

- от площади затопления населенного пункта;

- от максимального расхода воды в период половодья, который, в зависимости от площади водосбора, колеблется от 100 до 4500 м³/с (при площади водосбора 500 км² максимальный расход воды колеблется от 100 до 400 м³/с, при 1000 км² – (400-1500) м³/с, при 10000 км² – (1500 – 4500) м³/с);

- от продолжительности паводка, колеблющегося от 1 до 2 суток;

- от продолжительности половодья, колеблющегося на малых реках от 1 до 3 суток, а на крупных реках – от 1 до 3 месяцев;

- от скорости потока.

По размерам (масштабам) и по наносимому ущербу выделяют четыре категории наводнений:

· низкие – наблюдаются, в основном, на равнинных реках, наносят незначительный материальный ущерб (затопляется до 10% сельскохозяйственных угодий в низких местах);

· высокие – охватывают сравнительно большие участки речных долин и иногда существенно нарушают хозяйственный и бытовой уклад населения (затопляется до 15% сельскохозяйственных угодий). В густонаселенных районах возможна частичная эвакуация населения;

· выдающиеся – охватывают целые речные бассейны. Они парализуют хозяйственную деятельность, наносят большой материальный ущерб, приводят к эвакуации населения и материальных ценностей (затопляется до 70% сельскохозяйственных угодий);

· катастрофические – вызывают затопление обширных территорий в пределах одной или нескольких речных систем и приводят к значительным материальным убыткам и гибели людей (затопляется >70% сельскохозяйственных угодий).

Различают прямой и косвенный ущерб от наводнений, которые находятся в соотношении, примерно, 70% к 30%.

К основным характеристикам зоны затопления относят:

· численность населения, оказавшегося в зоне затопления;

· количество населенных пунктов, попавших в зону затопления (города, поселки – полностью затопленные, частично затопленные, попавшие в зону подтопления и т.д.);

· количество организаций (предприятий, учреждений), оказавшихся в зоне затопления;

· протяженность железных и автомобильных дорог, линий электропередачи (ЛЭП), линий коммуникаций и связи, оказавшихся в зоне затопления;

· количество мостов и тоннелей, затопленных, поврежденных и разрушенных в результате наводнения;

· площадь сельскохозяйственных угодий, охваченных наводнением;

· количество погибших сельскохозяйственных животных.

Природные пожары

Территория Московской области составляет -44300 км².

Общая площадь лесов Московской области составляет 2122,8 тыс. га (21228 км²). Лесистость области – 41,4 %. Все леса государственного лесного фонда отнесены к защитным лесам.

Общая площадь торфяников на территории Московской
области составляет 254,5 тыс. га (2545 км²) ~ 5,5% территории.

Наиболее пожароопасных торфяных участков, требующих первоочередного обводнения - 85. Их площадь составляет 77 тыс. га (770 км²) ~ 30% площади всех торфяников.

Лесной пожар– это неконтролируемое горение растительности, стихийно распространяющееся по лесной территории.

В зависимости от характера возгорания и состава леса пожары подразделяются на низовые, верховые и подземные (почвенные).

Чаще всего происходят низовыепожары – около 90% от их общего числа, т.е. почти все лесные пожары в начале своего развития имеют вид низового и, если создаются соответствующие условия, переходят в верховой или подземный.

В зависимости от скорости продвижения кромки пожара (м/мин) и высоты (м) пламени (глубины прогорания почвы) пожары подразделяются на слабые, средние и сильные.

Классификация лесных пожаров по силе приведена в таблице 1.

Таблица 1