Тема лекции: Опасные и вредные факторы среды обитания и их воздействие на организм человека.

Тема лекции: Опасные и вредные факторы среды обитания и их воздействие на организм человека.

Цель лекции: ознакомиться с наиболее часто встречающимися природными, техногенными (производственными, бытовыми) опасностями и изучить рекомендуемые организационные и технические мероприятия, направленные на снижение ущерба от природных опасностей.

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Атмосферные опасности.

2. Гидросферные опасности.

3.Литосферные опасности.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. Безопасность жизнедеятельности / под ред. Белова С.В. – М.: Высшая школа, 1999. – 448 с., ил.

2. Русак О.Н., Малаян К.Р., Занько Н.Г. Безопасность жизнедеятельности. – СПб: Издательство «Лань», 2000. – 448 с., ил.

3. Маньков В. Д. Безопасность жизни и деятельности. Часть I. Безопасность общества и человека в современном мире: Учеб. пособие для военных ВУЗов. – СПб: МО РФ, 2002. – 500 с., ил.

4. Быков А. А., Мурзин Н. В. Проблема анализа безопасности человека, общества и природы. СПб.: Наука, 1997. – 182 с.

5. Хенли Д. Надежность технических систем и оценка риска. М.: Машиностроение, 1979. – 359 с.

6.Медицина катастроф. Учеб. пособие. / Под ред. проф. В. М. Рябочкина. М.: ИНИЛтд, 1996. – 272 с., ил.

7. Алексеев Н. А. Стихийные явления в природе. М.: Мысль, 1988. – 255 с., ил.

Перечень наглядных пособий и технических средств:

1. Плакат 2.1. Крупнейшие природные катастрофы XX века.

Плакат 2.2. Классификация природных опасностей.

Проблемы национальной безопасности при природных катастрофах обусловлены тем, что природные катастрофы обычно не имеют межгосударственных границ и затрагивают жизни, судьбы сотен тысяч и даже миллионов людей.

Сведения о наиболее разрушительных природных катастрофах, произошедших на нашей планете за последние сто лет, приведены в плак.2.1.

Ликвидация ущерба от крупных природных катастроф требует от государства применения значительных усилий и экономических затрат.

Плакат 2.1. Крупнейшие природные катастрофы XX века

Воздействие природных опасностей может существенно затруднить выполнение войсками поставленных перед ними задач, снизить на какой– то период их боеготовность, а в отдельных случаях – привести в небоеспособное состояния.

Известно, что в некоторых странах активно ведутся военные разработки по созданию определенного специфического воздействия на природную среду с целью инициирования различных природных катастроф, например наводнений, оползней и т.п.

Учитывая это, человечество должна быть подготовлено к проявлению природных опасностей, которые могут возникнуть в местах, где оно проживает.

На плак.2.2 приведена классификация природных опасностей, проявление которых возможны на территории Российской Федерации.

Плакат 2.2. Классификация природных опасностей

В соответствии с порядком представленных на плак.6.2 природных опасностей последовательно рассмотрим их.

1. Атмосферные опасности

Сильные ветры, значительные перепады атмосферного давления и большое количество осадков могут вызвать разрушения и человеческие жертвы. Опасные атмосферные явления связаны с возможностью образования циклонов, ураганов и смерчей (торнадо), кинетическая энергия Е которых дана в табл.1.1.

Таблица 1.1.

Торнадо

Торнадо (смерч) – сильные воздушные вихри в виде воронок, спускающиеся от нижней границы облаков. Беспорядочно приближаясь к земле торнадо вызывает значительные разрушения, что обусловлено большими скоростями ветра, низким давлением в центре и значительной разницей давлений между краевой и центральной частями, достигающей 8 кПа.

В горизонтальном сечении торнадо представляет ядро, окруженное вихрем, причем имеются точки всасывания, которые движутся вокруг ядра и способны приподнимать железнодорожные вагоны массой до 13 т. Этот эффект соответствует скорости ветра порядка 100 м/с. В пределах торнадо имеются также сильные нисходящие потоки, способные вдавливать в грунт отдельные доски на глубину до 45 см. Средняя скорость движения центра торнадо относительно земли – 27 м/с.

Размер торнадо обычно не превышает 1,5 км в диаметре. Большинство имеют размер порядка 100 м, причем многие из них не достигают земной поверхности. Наземный след торнадо, достигших земли, простирается на расстоянии от нескольких сот метров до сотен километров. Диапазон скоростей движения торнадо 18 – 30 м/с.

Шкала разрушений, вызываемых торнадо, включающая шесть классов F, зависит от скорости ветра V (табл.2.2).

Таблица 2.2

Грозы

Гроза – наиболее распространенное опасное атмосферное явление.

Гроза начинается с подъема столба воздуха, образующего белое облако. Внутри растущего облака воздух интенсивно перемешивается, при этом скорость восходящих потоков может иногда превышать 100 км/час. Высота таких облаков может доходить до 18 км.

Большинство гроз проходят свой жизненный цикл за время меньше часа, разрядившись несколькими молниями и дождем. Некоторые же грозы охватывают огромные пространства, могут длиться часами и вызывать мощные восходящие и нисходящие потоки. Часто они являются источником града и вызывают торнадо. При грозе выпадает большое количество осадков, однако, наибольшую опасность представляют электрические разряды – молнии.

Молния – это гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, проявляющийся обычно яркой вспышкой света и сопровождающим ее громом. Наиболее часто молнии возникают в кучево–дождевых облаках.

В раскрытие природы молнии внесли вклад американский физик Б. Франклин (1706 – 1790), русские ученые М. В. Ломоносов (1711 – 1754) и физик Г. Рихман (1711 – 1753), погибший от удара молнии при исследовании атмосферного электричества.

Молнии делятся на внутриоблачные, т.е. проходящие в самих грозовых облаках, и наземные, т.е. ударяющие в землю.

Процесс развития наземной молнии состоит из нескольких стадий .

На первой стадии в зоне, где электрическое поле достигает критического значения, начинается ударная ионизация, создаваемая вначале свободными электронами, всегда имеющимися в небольшом количестве в воздухе, которые под действием электрического поля приобретают значительные скорости по направлению к земле и, сталкиваясь с атомами воздуха, ионизируют их. Таким образом, возникают электронные лавины, переходящие в нити электрических разрядов – стримеры, представляющие собой хорошо проводящие каналы, которые соединяясь, дают начало яркому термоионизированному каналу с высокой проводимостью – ступенчатому лидеру.

Движение лидера к земной поверхности происходит ступенями в несколько десятков метров со скоростью 5^.10⁷ м/с, после чего его движение приостанавливается на несколько десятков мкс, а свечение сильно ослабевает. В последующей стадии лидер снова продвигается на несколько десятков метров, яркое свечение при этом охватывает все пройденные ступени. По мере продвижения лидера к земле напряженность поля на его конце усиливается и под его действием из выступающих на поверхности земли предметов выбрасывается ответный стример, соединяющийся с лидером. На этом явлении основано создание молниеотвода.

В заключительной стадии по ионизированному лидером каналу следует обратный, или главный разряд молнии, характеризующийся токами от десятков до сотен тысяч ампер, сильной яркостью и большой скоростью продвижения 10⁸ – 10⁷ м/с. Температура канала при главном разряде может превышать 25000 °С, длина канала молнии 1 – 10 км, диаметр – несколько сантиметров. Такие молнии называются затяжными. Они наиболее часто бывают причинами пожаров. Обычно, молния состоит из нескольких повторных разрядов, общая длительность которых может превышать 1 с.

В отличие от опасных молний, называемых линейными, существуют шаровые молнии, которые нередко образуются вслед за ударом линейной молнии.

Молнии, как линейная, так и шаровая, могут быть причиной тяжелых травм и гибели людей. Удары молний могут сопровождаться разрушениями, вызванными ее термическими и электродинамическими воздействиями. Наибольшие разрушения вызывают удары молний в наземные объекты при отсутствии хороших токопроводящих путей между местом удара и землей. От электрического пробоя в материале образуются узкие каналы, в которых создается очень высокая температура, и часть материала испаряется со взрывом и с последующим воспламенением.

Наряду с этим, возможно возникновение больших разностей потенциалов между отдельными предметами внутри строения, что может быть причиной поражения людей электрическим током. Весьма опасны прямые удары молнией в воздушные линии связи с деревянными опорами, так как при этом могут возникать разряды с проводов и аппаратуры (телефон, выключатели) на землю и другие предметы, что может привести к пожарам и поражению людей электрическим током. Прямые удары молнии в высоковольтные линии, электропровода могут быть причиной коротких замыканий. Опасно попадание молнии в самолеты. При ударе молнии в дерево могут быть поражены находящиеся вблизи него люди.

Электрические разряды молнии имеют силу тока от нескольких единиц до 200 кА. Обычно, ступенчатый лидер переносит вниз отрицательный заряд. Иногда он переносит и положительный заряд.

Повреждения, наносимые молнией, обусловлены высоким напряжением, большой силой тока в канале молнии и температурой, достигающей 40000 °К. Сильный ток, прошедший через тело человека от удара молнии, вызывает остановку сердца.

Защита от молний

Разряды атмосферного электричества способны вызвать взрывы, пожары и разрушения зданий и сооружений, что привело к необходимости разработки специальной системы молниезащиты.

Молниезащита – комплекс защитных устройств, предназначенных для безопасности людей, сохранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от разрядов молнии.

Здания и сооружения подлежат молниезащите в соответствии с СН 305-77. В зависимости от вероятности вызванного молнией пожара или взрыва, исходя из масштабов возможных разрушений или ущерба, нормами установлены три категории устройства молниезащиты.

В зданиях и сооружениях, отнесенных к I категории молниезащиты, длительное время сохраняются и систематически возникают взрывоопасные смеси газов, паров и пыли, перерабатываются или хранятся взрывчатые вещества. Взрывы в таких зданиях, как правило, сопровождаются значительными разрушениями и человеческими жертвами.

В зданиях и сооружениях II категории молниезащиты названные взрывоопасные смеси могут возникнуть только в момент производственной аварии или неисправности технологического оборудования, взрывчатые вещества хранятся в надежной упаковке.

В зданиях и сооружениях III категории от прямого удара молнии может возникнуть пожар, механические разрушения и поражения людей. К этой категории относятся общественные здания, дымовые трубы, водонапорные башни и др.

Здания защищаются от прямых ударов молнии молниеотводами. Зоной защиты молниеотвода называют часть пространства, примыкающую к молниеотводу, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности. Зона защиты А обладает степенью надежности 99,5 % и выше, а зона защиты Б – 95 % и выше.

2. Гидросферные опасности

Наводнения

Под наводнениемпонимаютзначительное затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море, вызываемое различными причинами. Среди других стихийных бедствий в России по повторяемости, площади распространения и материальному ущербу наводнения стоят на первом месте.

Природно–географическими условиями возникновения наводнений являются: выпадение осадков в виде дождя, таяние снега и льда, цунами, тайфуны, опорожнение водохранилищ, опускание суши.

Наиболее часто наводнения бывают дождевого–речного типа. Другой тип затопление побережья в результате поднятия уровня моря при шторме (наводнения нагонного типа). Реже – наводнения могут являться следствием опускания суши. Наводнения возникают также при обильном таянии снега, в связи с заторами при ледоходе, таянием льда при оттепелях. Весьма опасны наводнения, связанные с разрушением защитных сооружений (дамбы, плотины). Причиной наводнений может быть недостаточная пропускная способность водоотводов при грозовых ливнях. Выпадающие на значительных площадях ливневые дожди могут сильно повысить уровень рек, если дожди сопровождаются внедрением теплых воздушных масс или воздействием мигрирующего штормового фронта. При этом от разлива реки может быть затоплена вся ее пойма.

Вода при таянии снега суммируется с дождевой, что может вызвать наводнение, особенно при внезапной оттепели, ускоряющей таяние снега. Тем не менее, паводки от таяния снега развиваются медленнее, чем дождевые, что позволяет принять упреждающие защитные меры.

Большие глыбы льда могут образовывать заторы у мостов и в узких местах русла, что приводит к запрудам. Выше затора происходит разлив, а при преодолении водой затора волна наводнения, распространяясь вдоль русла, вызывает разрушения.

Крупные наводнения возникают и при прорыве ледниковых вод (воды, скапливающейся под ледником), а также при прорыве дамб и плотин. Эти прорывы идут при высоких расходах воды.

Наиболее часто на территории России наводнение представляет собой повышение уровней и расходов воды в реке за счет увеличения ее притока. В зависимости от времени года, источника притока воды в русло и его интенсивности наводнения подразделяют на весеннее половодье и паводок.

Весеннее половодье сопровождается обычно значительным повышением уровней и расходов воды в реке за счет таяния снега. Вода полностью заполняет меженное русло и заливает пойму. Продолжительность половодья для малых рек – несколько дней, для больших рек она составляет 1 – 3 месяца.

Паводок, т.е. подъем воды в реках от дождей, достигает наибольших размеров при ливневых осадках. В это время реки обладают большой энергией, они наиболее активны, несут наибольшие массы воды и наносов, деформируют дно и берега, представляя серьезную угрозу наводнения прилегающих районов и промышленных центров. Большие массы воды грозят разрушением плотин, мостов и других сооружений в береговой зоне реки.

Паводковые наводнения, как правило, скоротечны, возникают внезапно и тем самым наносят наибольший ущерб народному хозяйству. Паводки обычно продолжаются в течение нескольких дней.

Особую опасность для населения представляет наводнение, вызванное весенним половодьем и одновременно возникшим с ним паводком.

Кроме природно–географических, на режим рек существенное влияние оказывают техногенные факторы, т.е. обусловленные хозяйственной деятельностью человека. Большинство рек имеет зарегулированный характер, что позволяет изменять их бытовой режим (устраивать попуски, создавать зоны затоплений). В результате несанкционированных действий человека при эксплуатации гидротехнических сооружений возможны катастрофические явления, связанные с опорожнением водохранилищ.

Классификация зон затопления

Особенно сильные цунами зарегистрированы на территории России в 1737, 1780, 1898, 1918, 1923, 1952 и 1963 гг.

В России существует служба оповещения, которая использует два основных метода обнаружения местоположения цунами: сейсмический и гидроакустический. Поскольку скорость распространения сейсмических и гидроакустических волн значительно больше скорости цунами, то служба оповещения в большинстве случаев может дать сигнал тревоги за 30 – 40 минут.

Однако, иногда вследствие близости эпицентра землетрясения к суше возможны ситуации, когда служба оповещения не успевает дать сигнал тревоги. В этих случаях даже сравнительно небольших размеров цунами могут принести большой ущерб и много человеческих смертей. Например, в октябре 1994 г. на ряде островов Южно–Курильской гряды произошло сильное землетрясение – 7 – 9 баллов по шкале Рихтера. Эпицентр землетрясения находился в море в 20 км от побережья. Землетрясение вызвало цунами высотой 3 м. Цунами смыла большинство жилых домов на островах и унесла множество человеческих жизней. Был нанесен ущерб в несколько миллиардов рублей.

Надежной защиты от цунами нет. Мероприятиями по частичной защите являются следующие: сооружение волнорезов, молов, насыпей, посадка лесных полос, устройство гаваней. Цунами не опасно для судов в открытом море.

Важное значение для защиты населения от цунами имеют службы предупреждения о приближении волн, основанные на опережающей регистрации землетрясений береговыми сейсмографами.

3. Литосферные опасности

Землетрясения

Землетрясения – есть колебания земной поверхности вследствие внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней мантии. Движение грунта при землетрясениях носит волновой характер. Волны трех типов (продольные, поперечные и поверхностные) – распространяются с различными скоростями. Колебания грунта в сейсмических волнах возбуждают колебания зданий и сооружений, вызывая в них инерционные силы. При недостаточной прочности (сейсмостойкости) конструкций происходят их повреждения различной степени или разрушения.

Сейсмическая опасность при землетрясениях определяется как интенсивными колебаниями грунта, так и вторичными факторами, среди которых назовем: лавины, оползни, обвалы, опускание (просадку) и перекосы земной поверхности, разжижение грунта, наводнения при разрушении и прорыве плотин и защитных дамб, а также пожары.

Ежегодно в мире регистрируется более 1 млн. сейсмических толчков. В связи с этим происходят в среднем 1 катастрофическое, 10 сильных разрушительных, 100 разрушительных и 1000 повреждающих землетрясений. Землетрясения могут происходить как на суше, так и на дне океанов и морей. При землетрясениях под водой образуются гигантские волны – цунами.

Большинство землетрясений сопровождается активизацией вулканической деятельности ранее потухших вулканов.

Наиболее мощными явились извержения вулканов Тамбора (Южная Африка, 1815 г.; объем выбросов составил 150 км³ вулканических пород) и Кракатау (Индонезия, 1883 г.). Во время извержения Кракатау было выброшено 18 км³ вулканического пепла и других продуктов, покрывших территорию более 800 тыс. км². Волна сжатого воздуха семь раз обошла вокруг земного шара. Звук взрыва был слышен в радиусе более 5 тыс. км. Морская волна высотой 30 м, возникшая при извержении, привела к гибели 36 тыс. человек. На земном шаре сейчас насчитывается 1340 действующих вулканов (каждый третий находится под водой), 20 – 35 из них ежегодно извергают на земную поверхность обломки горных пород, пепел, лаву. Каждые 2 года Земля рождает в среднем 3 новых вулкана.

В XX веке произошло 340 крупных землетрясений. Особенно катастрофическими были землетрясения в Китае (1976 г.) – полностью разрушен город Таньшин, погибло 650 тыс. человек; в Японии (1923 г.) – погибло 140 тыс. человек; в Перу (1970 г.) – погибло 70 тыс. человек; в Иране (1990 г.) – погибло 50 тыс. человек.

Пятая часть территории СНГ находится в сейсмоопасной зоне, на которой проживает 90 млн. человек. Наиболее значительные землетрясения были в 1948 г. в районе Ашхабада – погибло 110 тыс. человек, в 1966 г. в Ташкенте – погибло 20 тыс. человек, в 1988 г. в Армении – погибло 25 тыс. человек.

Интенсивность землетрясений на поверхности земли оценивается по 12 – балльной шкале, согласно ГОСТ 6249-52 (табл.2.4).

Землетрясение может длиться от нескольких мгновений до нескольких суток (периодически повторяющиеся подземные толчки).

Последствия землетрясений чрезвычайно опасны и многообразны. Землетрясения влекут за собой грозные геологические явления, цунами, вызывают травмирование и гибель людей, повреждения и разрушения зданий, пожары, взрывы, выбросы вредных веществ, транспортные аварии, выход из строя систем жизнеобеспечения и в целом наносят огромный ущерб.

Во время сильного землетрясения для населения может сложиться непредсказуемая обстановка. От его подготовленности и обученности зависят степень возможного травматизма и количество человеческих жертв.

Людям необходимо быстро покинуть здания (лучше в течение первых 15 – 20 с). При этом следует пользоваться не лифтом, а лестницей. Выйдя из здания, следует отойти от него на открытое место, подальше от электропроводов, карнизов, стекол и т.д.

Если обстановка не позволяет покинуть здание, нужно укрыться в заранее выбранном относительно безопасном месте. В многоэтажном доме можно распахнуть дверь на лестницу и стать в проём. Укрытием от падающих предметов и обломков могут служить места под прочными столами и кроватями. Необходимо научить детей прятаться туда в отсутствии взрослых. В любом здании необходимо держаться дальше от окон, ближе к внутренним капитальным стенам. Следует опасаться стеклянных перегородок. Для облегчения понимания сложных динамических процессов, происходящих при землетрясениях, приведем некоторые данные, характеризующие количественные показатели сейсмических воздействий на здания, сооружения и систему жизнеобеспечения в городах и населенных пунктах.

Проблема защиты от землетрясений стоит очень остро. В ней необходимо различать две группы антисейсмических мероприятий:

– предупредительные, профилактические мероприятия, осуществляемые до возможного землетрясения;

– мероприятия, осуществляемые непосредственно перед, во время и после землетрясения, т.е. действия в чрезвычайных ситуациях.

Таблица 2.4

Сейсмическая шкала интенсивности проявления землетрясения

на поверхности Земли

К первой группе относится изучение природы землетрясений, раскрытие его механизма, идентификация предвестников, разработка методов прогноза и др.

На основе исследований природы землетрясений могут быть разработаны методы предотвращения и прогноза этого опасного явления. Очень важно выбирать места расположения населенных пунктов и предприятий с учётом сейсмостойкости района.

Защита расстоянием – лучшее средство при решении вопросов безопасности при землетрясениях. Если строительство приходится вести в сейсмоопасных районах, то необходимо учитывать требования соответствующих правил и норм (СНиПов), сводящиеся в основном к усилению зданий и сооружений.

Эффективность действий в условиях землетрясений зависит от уровня организации аварийно–спасательных работ и обученности населения, эффективности системы оповещения.

Оползни

Оползень – это скользящее смещение под действием сил тяжести на более низкий уровень масс грунта, части горных пород, формирующих склоны холмов, гор, речных, озёрных и морских террас без потери контакта между движущимися и неподвижными грунтами, породами.

Движение оползня начинается вследствие нарушения равновесия склона и продолжается до достижения нового состояния равновесия.

Перемещения значительной массы породы, вызванные оползнями, могут приводить к катастрофическим последствиям и приобретать характер стихийного бедствия. Оползни могут разрушать отдельные объекты и подвергать опасности целые населенные пункты, губить сельскохозяйственные угодья, создавать опасность при эксплуатации карьеров, повреждать коммуникации, туннели, трубопроводы, телефонные и электрические сети, угрожать водохозяйственным сооружениям (плотинам).

Оползни образуются на естественных склонах и в откосах выемок.

Оползни в земляных плотинах и автодорожных насыпях встречаются очень редко и принципиально ничем не отличаются от оползней железнодорожных насыпей. Наиболее часто такие оползни встречаются на Северном Кавказе. Часто именно они являются причиной ограничения скорости движения поездов и перерывов в железнодорожном движении.

Оползни, вызванные изменением природных условий, как правило, не начинаются внезапно. Первоначальным признаком начавшихся оползневых подвижек служит появление трещин на поверхности земли, разрывов дорог и береговых укреплений, смещение деревьев, телеграфных столбов и др. С максимальной скоростью оползни движутся в начальный период, затем их скорость постепенно замедляется.

Оползни, вызванные хозяйственной деятельностью человека, в основном связаны с перегрузкой оползневых склонов насыпями и различными инженерными сооружениями, утечкой воды из водопроводных коммуникаций, закрытием выходов подземных вод и др.

Основные противооползневые мероприятия и борьба с оползнями

Борьба с оползнями основана на обеспечении устойчивости склона. Общими противооползневыми мероприятиями для оползней всех видов являются:

– отвод поверхностных вод, притекающих к оползневому участку со стороны (устройство нагорных канав);

– отвод атмосферных вод с поверхности оползневого участка;

– разгрузка оползневых склонов (откосов), террасирование склонов;

– посадка древесной и кустарниковой растительности в комплексе с посевом многолетних дернообразующих трав на поверхности оползневых склонов;

– спрямление русел рек и периодически действующих водотоков, подмывающих основание оползневых склонов;

– берегоукрепление (буны, донные волноломы, струенаправляющие устройства, защитные лесонасаждения и др.) в основании подмываемых оползневых склонов;

– отсыпка (намыв) земляных (песчаных, гравийных, каменных) контр-банкетов у основания оползневых склонов.

Достаточно эффективным средством закрепления крутизны оползневых склонов является посадка древесной и кустарниковой растительности в комплексе с посевом многолетних дернообразующих трав.

Кроме того, для закрепления оползневых склонов и защиты их от эрозии можно использовать дернообразующие однолетние и многолетние травы, корневая система которых хорошо защищает почву от размыва.

Снежные лавины

Снежная лавина – это снежный обвал массы снега, падающей или сползающей с горных склонов под влиянием какого–либо воздействия, увлекающий за собой новые массы снега.

Снежные лавины представляют серьезную опасность. В результате их схода гибнут люди, уничтожаются материальные ценности, парализуется работа транспорта, блокируются целые районы, могут возникать наводнения (в том числе прорывные наводнения) с объемом подпруженного водоема до нескольких миллионов кубометров воды. Высота прорывной волны в таких случаях может достигать 5 – 6 м. Лавинная активность приводит к накоплению селевого материала, так как вместе со снегом выносятся каменная масса, валуны и мягкий грунт.

Возникновение лавин возможно во всех горных районах, где устанавливается снежный покров. Для схода лавин необходимо наличие благоприятного сочетания лавинообразующих факторов, а также склонов крутизной от 20 до 50° при толщине снежного покрова не менее 30 – 50 см.

Лавинообразующими факторамиявляются: высота старого снега, состояние подстилающей поверхности, величина прироста свежевыпавшего снега, плотность снега, интенсивность снегопада, оседание снежного покрова, метелевое перераспределение снежного покрова, температурный режим воздуха и снежного покрова. Наиболее важные из них – прирост свежевыпавшего снега, интенсивность снегопада и метелевый перенос.

В отсутствие осадков сход лавин является следствием интенсивного таяния снега под воздействием тепла, солнечной радиации и процесса перекристаллизации, приводящих к разрыхлению снежной толщи (вплоть до образования снежной мелкодисперсной массы в глубине этой толщи) и ослаблению прочности и несущей способности отдельных слоев. Лавины метелевого типа преобладают в Хибинах (до 80 %) и реже встречаются в горах умеренных широт и южного пояса России. Лавины из свежевыпавшего снега преобладают в районах южного пояса Кавказа.

До 70 % всех лавин обусловлены снегопадами. Эти лавины сходят во время снегопадов или в течение 1 – 2 суток после их прекращения.

Обильные снегопады, а также землетрясения силой 5 – 6 баллов и более являются причинами формирования катастрофических лавин.

Лавина объемом 10 м³ представляет серьезную опасность для человека или автомобильной техники. Более крупные лавины способны разрушить капитальные инженерные сооружения, образовывать труднопроходимые или непроходимые завалы на дорогах, блокировать жизнедеятельность целых районов. Скорость лавины является одной из основных ее характеристик. Для приближенных расчетов скорость перемещения фронта лавины (скорость лавины) может быть принята равной 50 – 90 м/с.

Движение сухой лавины обычно сопровождается снежно–пылевым облаком. В отдельных случаях (высокие скорости фронта лавины, высокая плотность снежно–пылевого облака) перед фронтом лавины возникает ударная волна. Воздействие такой ударной волны и снежно–пылевого облака сходно с действием воздушной ударной волны взрыва. Оно распространяется дальше границы выброса лавины. Повторяемость схода лавин (особенно внутрисезонную) необходимо учитывать при планировании и выполнении работ в лавиноопасных районах.

Селевые потоки

Селевым потоком называют временный горный поток смеси воды и большого количества обломков горных пород от глинистых частиц до крупных камней и глыб, производящий за относительно короткий промежуток времени значительные изменения русла водотока и формирующий в результате распада селевой смеси или прекращения движения специфические отложения. Высокая плотность и большие скорости обеспечивают высокий энергетический уровень селя, представляющего поэтому большую опасность для различных объектов народного хозяйства. Селевой поток может распространяться на большие расстояния и производить массовые заграждения и разрушения на пути своего движения. При этом расход и объем селевого потока при движении вниз по руслу может увеличиваться по сравнению с первоначальным прорывом в десятки раз, особенно за счет эрозионного разлива русла. Причинами селей могут явиться землетрясения, обильные снегопады, ливни, интенсивное таяние снега.

Под очагом рассредоточенного селеобразования понимают участок крутых (35 – 55°) обнажений, сильно разрушенных горных пород, имеющих густую и разветвленную сеть борозд, в которых интенсивно накапливаются продукты выветривания горных пород и происходит формирование микроселей, объединяющихся затем в едином селевом русле. Они приурочены, как правило, к активным тектоническим разломам, а их появление обусловлено крупными землетрясениями. Площади селевых очагов достигают 0,7 км² и редко больше.

Вид селевого потока определяется составом селеобразующих пород. Селевые потоки бывают: водно–каменными; водно–песчаными и водно– пылеватыми; грязевыми; грязекаменными или каменно–грязевыми; водно– снежно–каменными.

Наиболее часто образуются сели дождевого питания (дождевые сели). Они характерны для среднегорных и низкогорных селевых бассейнов, не имеющих ледникового питания. Основным условием формирования таких селей является количество осадков, способных вызвать смыв продуктов разрушения горных пород и вовлечь их в движение.

Катастрофические сели могут образовываться при землетрясениях. В отдельных случаях (при извержении вулканов), когда происходит совместное формирование жидкой и твердой составляющих селевых потоков, образуются вулканогенные сели.

В 1985 г. в Колумбии в результате извержения вулкана Невадо–дель– Руис возник гигантский сель, который, пройдя 40 км, буквально захлестнул г. Армеро. В результате погибло 29 тыс. человек, было уничтожено 4,5 тыс. жилых и административных зданий.

Признаками селеопасности являются:

– высокая температура воздуха в течение 3 – 5 суток в высокогорном районе;

– повышенный сток воды с ледника;

– высокий уровень воды в моренном озере;

– уменьшение (прекращение) стока воды (по сравнению с другими водостоками ледникового питания) в данном районе.

Характеристики и эффективность противоселевых сооружений

Использование противоселевых сооружений является одним из способов уменьшения возможного ущерба от воздействия селей. В более широком плане следует рассматривать весь спектр противоселевых мероприятий, среди которых весьма эффективными являются меры по предотвращению селей, а также по ликвидации возможностей их формирования, регулированию снеготаяния, засаживанием лесом склонов водосборов и др. Задержание селевых выносов может осуществляться устройством запруд (селезаградителей), плотин (дамб) или котлованов–наносоуловите-лей.

Меры по предотвращению селей

Одним из способов предотвращения селей является ликвидация искусственных или естественных водоемов, прорыв которых может привести к обр