Чрезвычайные ситуации и ликвидация их последствий

Селевой поток (сель) - это временный горный смеси воды и большого количества обломков горных пород от глинистых частиц до крупных камней и глыб, производящий за относительно короткий промежуток времени существенное изменение русла водотока и формирующий специфические отложения при распаде селевой смеси или прекращении ее движения. Сель представляет серьезную опасность для различных объектов народного хозяйства вследствие высокой плотности и скорости движения потока. Расход и объем, соответственно степень последствий селя, при движении вниз по руслу могут увеличиваться по сравнению с первоначальным прорывом в десятки раз за счет эрозионного разлива русла.

Селевой очаг - это участок селевого русла или селевого бассейна, содержащий значительное количество рыхлого грунта или имеющий условия для его накопления. Очаги селя делятся на: селевые врезы, рытвины и очаги рассредоточенного селеобразования

Под врезом понимают мощное морфологическое образование, выработанное в толще древних моренных отложений, чаще всего на резких перегибах горного склона. Селевые врезы могут также формироваться на вулканогенном, оползневом и обвальном рельефах. Максимальная глубина селевого вреза может достигать 100 м и более, площадь селесборного зеркала - более 60 км2, объем грунта, выносимого за один сход селя - до 6 млн. м3.

Селевая рытвина - это линейное морфологическое образование, прорезывающее скальные, задернованные и залесенные склоны. Рытвины имеют малые протяженность (до 600 м) и глубину (до 10 м).

Очагом рассредоточенного селеобразования является участок крутых (35-55°) обнажений сильно разрушенных горных пород, имеющий густую и разветвленную сеть борозд. Борозды служат сборниками продуктов выветривания горных пород и источниками микроселей, объединяющихся затем в единое селевое русло. Площадь таких селевых очагов достигает 0,7 км2.

В зависимости от состава селеобразующих пород селевые потоки бывают: водно-каменные, водно-песчаные, водно-пылевые, грязевые, грязекаменные, водно-снежно-каменные.

Твердыми наполнителями селей могут быть: ледниковые морены, рыхлообломочный материал осыпей, оползней, обвалов и смывов, русловые завалы и загромождения, образованные предыдущими селями, древесно-растительный материал. Водное питание, селей обеспечивают дожди и ливни, ледники и сезонный снежный покров в период таяния.

Плотность селевого потока зависит от состава и содержания твердого наполнителя и составляет 1,2 - 1,9 г/см2, средняя скорость движения потока достигает 7 - 8 м/с, а максимальная - в 1,5-2,0 раза выше. Высота потока варьируется в значительных пределах и составляет от 1-2 м для маломощных, до 3-10 м для мощных и катастрофических селей. Ширина селевого потока зависит от ширины русла и колеблется от 3-5 м до 50-100 м. Максимальный расход селя может достигать 1000-1500 м3/с. Для большинства селевых бассейнов России характерны сели малой и средней мощности.

Продолжительность действия селей колеблется от нескольким минут до нескольких (1-3) часов. Результат воздействия селевого потока на различные объекты зависит от его основных параметров: плотности, скорости, движения, высоты, ширины, расхода, объема, продолжительности, размеров наполнителя и вязкости.

Одним из основных способов снижения возможного ущерба от воздействия селей является использование противоселевых сооружений, которые подразделяют на:

• сооружения для задержания селевых выбросов (запруды, плотины, котлованы-наносоуловители);
• селеотводящие сооружения (селерезы, стенки);
• селеспуски (возводятся над защищаемыми объектами - дорогами, трубопроводами и т.п.);
• селепропускные сооружения (возводятся под или на уровне защищаемых объектов);
• селенаправляющие сооружения (подпорные стенки, дамбы и т.п.);
• тормозящие сооружения (надолбы, земляные и каменные холмы);
• валы-канавы и террасы с широким основанием.

Одним из способов предотвращения селей является уменьшение водной составляющей селей путем заблаговременного преднамеренного слива воды из естественных и искусственных водоемов, прорыв которых может спровоцировать образование селей.

Оползень - это смещение на нижележащий уровень части горных пород, образующих склон. Движение оползня начинается вследствие нарушения состояния равновесия склона, протекает, в основном, без потери контакта между движущимися и неподвижными породами и прекращается по достижению нового состояния равновесия.

Для предотвращения оползня необходимо обеспечить устойчивость склона, что позволяет:

• отвод поверхностных вод, притекающих к оползневому участку со стороны и подмывающих подошву склона;
• отвод атмосферных вод с поверхности оползневого участка;
• разгрузка оползневых склонов путем их террасирования;
• посадка кустарников и посев дернообразующих трав на поверхности оползневых склонов;
• берегоукрепление в основании подмываемых оползневых склонов;
• устройство поддерживающих насыпных подпорных или дренажных сооружений.

Лавина - это снежный обвал массы снега, пришедший в интенсивное движение на горных склонах. Формирование лавин происходит в лавинном очаге, представляющим собой участок склона и его подножья, в пределах которого движется лавина. Различают три зоны лавинного очага: зона зарождения (лавиносбор), зона транзита (лоток), зона остановки (конус выноса) лавины.

Возникновение лавин возможно во всех горных районах с устойчивым снежным покровом. Лавины образуются на склонах крутизной 20-50° при толщине снежного покрова не менее 30-50 см под воздействием ряда факторов, среди которых основными являются: прирост свежевыпавшего снега, интенсивность снегопада и метелевый перенос снега. При отсутствии снегопада сход лавин является результатом интенсивного таяния снега с образованием рыхлой снежной массы и ослаблением прочности и несущей способности отдельных слоев снежного покрова.

Скорость движения снежной массы является одной из основных характеристик лавин. Фронт лавины может перемещаться со скоростью до 90 м/с, но в потоке за фронтом скорость движения снежной массы несколько ниже. Давление при фронтальном ударе лавины достигает 0,4 МПа, а при наличии в снежной массе твердых включений сила удара существенно возрастает.

Движение сухой лавины, как правило, сопровождается образованием снежно-пылевого облака, а в отдельных случаях (высокие значения скорости движения фронта лавины и плотности снежно-пылевого облака) перед фронтом лавины возникает ударная волна. Воздействие, такой волны и снежно-пылевого облака аналогично действию ударной волны взрыва.

Заторы на реках. При вскрытии рек в период разрушения ледового покрова при скорости течения более 0,6 м/с на участках изменения уклона водной поверхности от большего к меньшему или на крутых поворотах и сужения русла образуются ледяные заторы. В результате происходит подъем уровня воды в месте затора и выше по течению реки, с затоплением прилегающих территорий.

Возможны два варианта образования заторов:

• в виде торосов при интенсивном подъеме уровня воды и наползании движущихся льдин одна на другую;
• в виде заторов подныривания, когда при скорости течения воды более 1 м/с льдины увлекаются под кромку льда и перемещаются под ледяным покровом до участка с пониженной скоростью течения, где задерживаются и забивают проходное сечение реки.

Потеря устойчивости и прорыв затора происходит под влиянием напора воды и повышения температуры воздуха. Водный поток ниже прорванного затора выходит за пределы русла и заливает прилегающую местность, оставляя вдоль берегов реки ледяные навалы высотой более 3 м.

Для ликвидации заторов наиболее эффективен взрыв ледяного покрова. Масса и количество зарядов зависит от толщины льда. Прицельное бомбометание менее эффективно из-за недостаточной точности попадания.

Пожар - это стихийно развивающееся горение различного рода материалов, не предусмотренное технологическими процессами. Различают зоны отдельных пожаров, зоны массовых и сплошных пожаров и зоны пожаров и тления в завалах.

Зона отдельных пожаров - это район с рассосредоточенными по его территории очагами возгорания. Рассосредоточенность пожаров позволяет использовать специальную технику и эффективно ликвидировать возгорания в короткие сроки.

Зона массовых и сплошных пожаров имеет на своей территории такое количество очагов возгорания, которое полностью исключает проезд и подход к этим очагам для организации массового тушения пожаров и проведения спасательных работ. Особой формой сплошного пожара является огненный шторм, при котором возникает конвекционный поток (столб) продуктов сгорания. К столбу устремляются окружающие воздушные массы со скоростью более 15 м/с. Образование огневого шторма возможно при следующих условиях:

• наличие сплошной застройки или растекание горючих жидкостей на больших площадях;
• относительная влажность атмосферного воздуха менее 30%;
• наличие сгораемых материалов в пересчете на древесину около 200 кг/м2 на площади в 1 км2.

Зона пожаров и тления в завалах отличается сильных задымлением и продолжительным (свыше 2 суток) горением. Широкомасштабному использованию специальных подразделений по тушению пожаров в этом случае препятствует активное задымление местности и высокая температура окружающего воздуха. Задымление считается опасным при видимости менее 10 м и смертельным при концентрации оксида углерода в воздухе от 0,2% до 0,7%.

Выделяют пожары: лесные, торфяные, степные (полевые), в населенных пунктах и городах, газовые, нефтяные и газонефтяные.

Лесными пожарами считается неуправляемое горение растительности на обширной территории леса. Такие пожары могут быть низовыми, верховыми и подземными (почвенными). Низовые лесные пожары - это сгорание хвойного подлеска, валежника, мертвого и живого надпочвенного покрова. Такие пожары могут быть беглыми с быстро продвигающейся кромкой пламени и устойчивыми с медленным развитием, но полным сгоранием надпочвенного покрова. Скорость фронта низового пожара при сильном ветре достигает 1 км/ч, высота пламени - 1,5 - 2,0 м.

Верховые пожары развиваются из низовых в густых хвойных лесах, когда засуха сочетается с сильными ветрами. Скорость распространения таких пожаров достигает 25 км/ч.

Подземные (почвенные) лесные, пожары возникают в мощных слоях подстилки или в торфяных включениях как дальнейшее развитие низового пожара. Горение происходит медленно, без открытого пламени, а при сгорании корней падающие деревья образуют беспорядочные завалы.

Разновидностью подземных пожаров является подземное выгорание торфяников на значительных площадях. Опасность таких пожаров заключается в том, что помимо массового задымления торф выгорает на всю глубину с сохранением почвенного слоя и в образовавшиеся пустоты проваливаются строения, техника, люди.

Степные (полевые) пожары возникают на открытой равнинной местности с сухой растительностью. При сильном ветре огневой фронт распространяется со скоростью до 25 км/ч.

Особой формой пожара с высокой степенью сложности является непроизвольное возгорание нефтяных, газовых или нефтегазовых фонтанов или емкостей с жидким топливом и горючесмазочными материалами.

Решение о способах тушения пожаров принимается по данным разведки, оценки сложившейся обстановки и учета наличных сил и технических средств. При принятии решений учитывается, что:

• если огонь угрожает жизни людей, то основные усилия должны быть сосредоточены на их спасении и обеспечении безопасности;
• если в зоне горения находятся взрывчатые вещества, то основные, силы и средства сосредоточивают на мероприятиях по предупреждению взрыва, а затем на локализацию пожара.