Файл: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений.pdf

61
 конус – возвышенность на поверхности Земли, состоящая из продук- тов выброса вулкана;
 кратер – углубление на поверхности конуса вулкана.
Первичными поражающими факторами при извержении вулканов яв-
ляются: ударная волна; летящие осколки, камни, деревья, части конструк- ций; пепел; вулканические газы (углекислый газ, сернистый газ, водород, азот, метан, сероводород, фтор), приводящие к химическому загрязнению атмосферы; тепловое загрязнение среды; лава, движущаяся по склону со скоростью до 80 км/ч и имеющая температуру до 1000 °С.
Вторичные поражающие факторы: цунами, пожары, взрывы, завалы, наводнения, оползни. Наиболее часто люди и животные, находящиеся в районах извержения вулканов, гибнут от травм, ожогов верхних дыхатель- ных путей, асфиксий (кислородного голодания), поражения глаз. Долгое время после извержения вулкана среди населения наблюдаются повышение заболеваемости бронхиальной астмой, бронхитами, а также обострение ря- да хронических заболеваний.
Вулканы подразделяются на действующие, уснувшие и потухшие. Дей-
ствующий вулкан – вулкан, извергающийся постоянно или периодически в настоящее время. Большинство действующих вулканов расположено на бе- регах и островах Тихого океана. Уснувшие вулканы на первый взгляд не представляют опасности, однако самые разрушительные и смертоносные извержения происходили на них. Уснувшие вулканы могут годами не напоминать о себе, и в определенный момент, когда давление паров и газов достигает пределов, происходит взрыв с извержением большого количества лавы, раскаленной силикатной массы. Потухшие вулканы – вулканы без ка- кой-либо вулканической активности.
Газообразные, жидкие, твердые продукты извержения выбрасываются на высоту 1-5 км и распространяются на большие расстояния. Концентра- ция вулканического пепла порой настолько велика, что наступает темнота, подобная ночной.
Действия при извержении вулкана:
– получив предупреждение о возможном извержении вулкана, свое- временно покиньте опасную территорию. Если это невозможно, запаситесь источниками освещения и тепла с автономным питанием, водой, продукта- ми питания на 3-5 суток;
– закройте все окна, двери и дымовые заслонки, переведите животных в закрытые помещения, для защиты дыхательных путей от пепла исполь- зуйте марлевую повязку;
– наденьте защитные очки и одежду, чтобы защитить тело и голову от камней, пепла, ожогов;
– избегайте берегов рек и долин вблизи вулканов, старайтесь держать- ся возвышенных мест, так как возможно затопление и сход селевых пото- ков.

62
5.3. ЧС геологического характера
К опасным геологическим явлениям относятся оползни, сели и обвалы.
Их можно наблюдать в любом месте, где есть горы, холмы, крутые берега рек, озер и морей, овраги и т.д.
Оползень – скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести. Чаще оползни возникают на склонах холмов, гор, оврагов, на крутых берегах рек.
Оползни образуются в различных породах в результате нарушения их равновесия, ослабления прочности. Они вызываются как естественными, так и искусственными (антропогенными) причинами. К естественным при- чинам относятся увеличение крутизны склонов, подмыв их оснований мор- скими и речными водами, землетрясения, вулканы, выветривание. Искус- ственными причинами являются строительные и взрывные работы, которые способствуют развитию трещин в породах; разрушение склона чрезмерным выносом грунта, вырубкой леса, неправильной агротехникой с/х угодий на склонах; уничтожение растительного покрова, распахивание склонов, чрез- мерный полив склоновых садов и огородов; закупоривание, засорение и за- валивание мест выхода подземных вод и т. п. Согласно международной ста- тистике, до 80% современных оползней связано с антропогенным факто- ром.
Оползни происходят при крутизне склона 10° и более. На глинистых грунтах при избыточном увлажнении они могут возникать и при крутизне
5-7°.
Оползни классифицируются по масштабам явления, активности, меха- низму и мощности оползневого процесса, месту образования.
По масштабу оползни подразделяются на крупные, средние и мелко-
масштабные. Крупные оползни вызываются, как правило, естественными причинами и образуются вдоль склонов на сотни метров. Их толщина до- стигает 10-20 м и более. Оползневое тело часто сохраняет свою монолит- ность. Средние и мелкомасштабные оползни имеют меньшие размеры и ха- рактерны для антропогенных процессов.
Масштаб оползней характеризуется вовлеченной в процесс площадью.
В этом случае они подразделяются на грандиозные – 400 га и более, очень
крупные – 200-400 га, крупные – 100-200 га, средние – 50-100 га, мелкие – 5-
50 га и очень мелкие – до 5 га.
По активности оползни могут быть активными и неактивными. Их ак- тивность определяется степенью захвата коренных пород склонов и скоро- стью движения, которая может составлять от 0,06 м/год до 3 м/сек (табл. 1).
Таблица 1
Скорость движения оползней
Скорость движения
Оценка движения
3 м / сек
Исключительно быстрое
0,3 м / мин
Очень быстрое

63 1,5 м / сутки
Быстрое
1,5 м / месяц
Умеренное
1,5 м / в год
Очень умеренное
0,06 м / в год
Исключительно медленное
Скорость движения оползней больше метра в сутки считается быстрой, а менее метра в месяц – медленной.
На активность оползня влияют породы склонов, составляющие основу оползня, а также наличие влаги. В зависимости от содержания воды ополз- ни делятся на сухие, слабовлажные, влажные и очень влажные.
По механизму оползневого процесса оползни подразделяются на
оползни сдвига (вынуждаемое боковым давлением почти горизонтальное перемещение по слабому прослою), выдавливания, вязко-пластические,
гидродинамического выноса, внезапного разжижения. Часто оползни име- ют комбинированный характер.
По месту образования оползни подразделяют нагорные, подводные,
снежные и искусственных земляных сооружений (котлованов, каналов, от- валов пород).
По мощности оползни могут быть малыми (объемом до 10 тыс. м
3
),
средними (10-100 тыс. м
3
), крупными (100 тыс.-1 млн. м
3
) и очень крупными
(свыше 1 млн. м
3
).
Сель (с арабского «сайль» – бурный поток) – бурный грязевый или гря- зекаменный поток, внезапно возникающий в руслах горных рек. Это смесь воды, грязи, камней, деревьев и других предметов. Селевые потоки пред- ставляют большую опасность для людей.
Для возникновения селя требуется одновременное сочетание трех обя- зательных условий:
1. Наличие на склонах селевого бассейна достаточного количества лег- ко перемещаемых продуктов разрушения горных пород (песка, гравия, гальки, небольших камней);
2. Наличие значительного объема воды для смыва со склонов камней и грунта и их перемещения по руслу;
3. Достаточная крутизна склонов селевого бассейна и водопотока (рус- ла селя), не менее 10-15°.
Селевым бассейном называют территорию, охватывающую:
− склоны, где накапливаются продукты разрушения горных пород и влага (зона селеобразования);
− истоки селя, все его русла (зона перемещения, транзита);
− затопляемые территории (зона селевых отложений).
Причинами возникновения селей являются сильные продолжительные ливни, интенсивное таяние снега и льда, обрушение в русло рек большого количество грунта, а также землетрясения и извержения вулканов. Возник- новению селей способствуют и антропогенные факторы: вырубка лесов на горных склонах, деградация почвенного покрова нерегулируемым выпасом скота, взрывы при строительстве железных и автомобильных дорог и раз-

64
личных сооружений и т.д. Так уничтожение растительности, разработка ка- рьеров, подрезка склонов дорогами, массовое строительство на склонах привело к развитию селевых явлений почти на всем Черноморском побере- жье Кавказа (от Новосибирска до Сочи).
Селевые потоки могут переносить отдельные обломки горных пород массой 100-200 т и более. Передний фронт селевой волны образует «голо- ву» селя, высота которой может достигать 5-15 м. Максимальная высота ва- ла водогрязевого потока достигает 20-25 м. Длина русел селей может со- ставлять от нескольких десятков метров до нескольких десятков километ- ров. Ширина селя определяется шириной русла, по которому он движется, и колеблется от 3 до 100 м. Глубина селевого потока может быть от 1,5-2 м
(сели значительной глубины) до 10-15 м и более (катастрофические сели).
Объем селевой массы может быть равен десяткам, сотням тысяч и миллио- нам кубических метров.
Скорость движения селей на отдельных участках русла различна. В среднем она колеблется в пределах в пределах от 2-3 до 8-10 м/с и более.
Селевые потоки относительно кратковременны, их продолжительность ко- леблется от десятков минут до 1-3 ч, реже до 8 ч и более. Это объясняется тем, что продукты разрушения горных пород почти одновременно вовлека- ются в движение селевых масс по крутым склонам.
Повторяемость селей в разных селеопасных районах различна. В райо- нах ливневого и снегового питания сели могут повторяться несколько раз в течение года, но чаще один раз в 2-4 года. Мощные сели наблюдаются один раз в 10-12 лет и реже.
Сели подразделяются по составу переносимого материала, характеру движения и мощности. По составу переносимого материала различают:
– грязевые потоки – смесь воды, мелкозема и небольших камней;
– грязекаменные потоки – смесь воды, мелкозема, гравия, гальки и не- больших камней;
– водокаменные потоки – смесь воды с крупными камнями.
По характеру движения сели подразделяются на связные и несвязные потоки. Связные потоки состоят из смеси воды, глины, песка и представля- ют собой единое пластичное вещество. Подобный сель, как правило, не следует по изгибам русла, а выпрямляет их. Несвязные потоки состоят из воды, гравия, гальки и камней. Поток следует изгибом русла с большой скоростью, разрушая его.
По мощности сели подразделяются на катастрофические, мощные, средней и малой мощности (табл. 2).
Таблица 2
Типы селевых потоков и их воздействий на сооружения
Мощность селевого потока
по объему селевого выноса
Характер воздействий на сооружения
Маломощный (менее 10 4
м
3
)
Небольшие размывы, частичные забивки отверстий во- допропускных сооружений

65
Среднемощный (10 4
– 10 5 м
3
)
Сильные размывы, полная забивка отверстий, повре- ждение и снос бесфундаментных строений
Мощный (10 5
– 10 6 м
3
)
Большая разрушительная сила, разрушение опор мо- стов, каменных строений, дорог
Катастрофический (более 10 6
м
3
)
Разрушение строений, участков дорог вместе с полот- ном и сооружениями, погребение сооружений под наносами
Катастрофические сели характеризуются выносом более 1 млн. м
3
материала. Они случаются на земле один раз в 30-50 лет. Мощные сели ха- рактеризуются выносом материала объемом 100 тыс. м
3
. Подобные сели возникают редко. При селях малой мощности вынос материала наблюдает- ся незначительный и составляет менее 10 тыс. м
3
. Они возникают ежегодно.
Обвал – быстрый отрыв и катастрофическое падение больших масс горных пород (земли, песка, камней, глины), их опрокидывание, дробление и скатывание на крутых и обрывистых склонах. Обвалы природного проис- хождения наблюдаются в горах, на морских берегах и обрывах речных до- лин. Они происходят под влиянием процессов выветривания, движения подземных и поверхностных вод, подмыва или растворения пород. К обва- лу может привести и легкое колебание почвы в результате взрыва, земле- трясения или повышения нагрузки на склоне. Чаще всего (до 80%) совре- менные обвалы связаны с антропогенным фактором. Они образуются при неправильном проведении работ, при строительстве и горных разработках.
Обвалы характеризуются мощностью обвального процесса и масшта- бом проявления. По мощности обвального процесса обвалы подразделяют- ся на крупные (отрыв пород объемом 10 млн. м
3
), средние (до 10 млн. м
3
) и мелкие (менее 10 млн. м
3
).Изредка в природе наблюдаются гигантские об- валы, в результате которых обрушиваются миллионы или миллиарды куби- ческих метров пород.
По масштабу проявления обвалы подразделяются на огромные (100-
200 га или более 1000 м
3
), средние (50-100 га или 50-1000 м
3
), малые (5-50 га или 5-50 м
3
) и мелкие (менее 5 га или 5 м
3
).
Последствия оползней, селей, обвалов. Оползни, сели, обвалы осо- бенно опасны, когда в их зоне оказываются люди, постройки, реки, дороги, линии связи и ЛЭП, газо- и нефтепроводы, другие важные сооружения и объекты. Они наносят большой ущерб народному хозяйству, природной среде, приводят к человеческим жертвам.
Основные поражающие факторы оползней, селей и обвалов – падение тяжелых масс горных пород, а также заваливание этими массами свободно- го ранее пространства. В результате происходит разрушение зданий и со- оружений, объектов народного хозяйства, лесных угодий, перекрытие русел рек и путепроводов, гибель людей и животных, изменение ландшафта. Эти опасные геологические явления угрожают безопасности движения железно-