Каковы причины, негативные последствия и методы научного прогнозирования наводнений и паводков?

Содержание

Введение……………………………………………………………………………...3

Часть 1. 1. Что такое  «геоид», и какие типы катастроф  зависят от формы геоида?

1.1 Понятие «геоид»…………………………………………………………………4

1.2 Типы катастроф зависящие от формы геоида…………………………………4

Часть 2. 2. Каковы причины, негативные последствия и  методы научного прогнозирования наводнений и паводков?

2.1 Понятие наводнения. Их особенности…………………………………………7

2.2 Причины наводнений  и их негативные последствия …………………………7

2.3 Паводки, их причины  и негативные последствия…........................................12

2.4 Методы научного прогнозирования  наводнений и паводков….....................13

Список использованной литературы……………………………………………...15 
Введение

Жизнедеятельность человека потенциально опасна. Даже не родившись, находясь в утробе матери, человек подвергается постоянно существующим и действующим опасностям. С момента рождения опасности угрожают жизни и здоровью человека. Перечень опасностей, которым подвергается человек на протяжении своей жизни, весьма значителен. Только негативных факторов, воздействующих на человека насчитывается более 100 видов. Реализуясь в пространстве и времени, опасности угрожают не только отдельному индивиду, но и той или иной социальной группе, народности, государству, всему человечеству. Поэтому обеспечение безопасности жизнедеятельности главная задача для личности, нации, государства,  всего мирового сообщества. При этом следует учитывать то, что абсолютной безопасности не бывает. В то же время существующие потенциальные опасности не означают то, что они неотвратимо реализуются. Кроме того, в случае реализации той или иной потенциальной  опасности они могут принести, в зависимости от людских действий, различные по масштабам  последствия. Для профилактики опасностей и защиты от них, выработки надлежащего мировоззрения и поведения людей служит наука безопасность жизнедеятельности.

Основополагающая формула  безопасности жизнедеятельности –  предупреждение и упреждение потенциальной  опасности, существующей при взаимодействии человека со средой обитания. Все действия человека и все компоненты среды обитания (прежде всего технические средства и технологии) кроме положительных свойств и результатов обладают способностью генерировать опасные и вредные факторы. При этом новый положительный результат, как правило, соседствует с новой потенциальной опасностью или группой опасностей. 

Часть 1. 1. Что такое  «геоид», и какие типы катастроф  зависят от формы геоида?

1.1 Понятие «геоид»

Геоид — геометрическая фигура, приближенно описывающая  форму Земли с неправильностями из-за неравномерного распределения  масс внутри нее. Геоид совпадает  со средней поверхностью вод Мирового океана и сообщающихся с ним морей, свободной от приливов, течений и прочих возмущений. Поверхность геоида под материками проводится таким образом, чтобы в каждой точке она была перпендикулярна отвесной линии, т. е. реальному направлению действия силы тяжести в той же самой точке. Значение силы тяжести во всех точках поверхности геоида постоянно. Геоид из-за его сложности неудобен для применения при решении математических задач геодезии и картографии. На практике часто используют более простую фигуру — земной эллипсоид.

Средняя величина отступления  геоида от земного эллипсоида составляет ±50 м и лишь в исключительных случаях  достигает ±100 м.

Поверхность геоида представляют в виде карт, на которых отмечают высоты геоида над земным эллипсоидом.

Термин «геоид» был  предложен в 1873 году немецким математиком Иоганном Бенедиктом Листингом для обозначения геометрической фигуры, более точно отражающей форму Земли, чем эллипсоид вращения.

1.2 Типы катастроф  зависящие от формы геоида.

Все землетрясения приурочены к областям высокой современной  тектонической активности и связаны  с конвергентными или дивергентными  границами литосферных плит, т.е. там, где происходят либо сжатие, поглощение океанской коры в зонах субдукции, коллизии плит и т. д., либо растяжение, наращивание океанской коры, или  раздвиг континентальной коры. В  этих регионах непрерывно накапливаются  тектонические напряжения, которые  периодически разряжаются в виде землетрясений.

Активные сейсмические и  вулканические зоны довольно точно  приурочены к областям превышения геоида над эллипсоидом вращения, причем с выпуклостями геоида связано примерно 83% землетрясений с М-6 и 86% действующих  вулканов Мира.

Форма геоида определяется процессами, происходящими во внутренних частях Земли - в мантии и ядре. На это явление накладываются неравномерность  вращения Земли и т. д.

Число преимущественно мелкофокусных  землетрясений возрастает примерно на 20-25% в момент перехода Луны от апогея к перигею. Это вызвано тем, что  гравитационное воздействие Луны на Землю в перигее значительно  выше, так как Луна в этот момент ближе к Земле, чем в апогее. Эти гравитационные силы действуют  как "спусковой крючок" и напряжения разряжаются сейсмическими подвижками.

Сейсмогенные  дислокации образуются в плейстосейстовой и прилегающих областях. Районы, затронутые сейсмодислокациями, занимают площадь в десятки, и даже сотни тысяч км. Сейсмотектонические нарушения могут выражаться вертикальными смещениями с амплитудой до первых десятков метров, формированием поднятий, впадин и провалов, горизонтальными смещениями, образованием ступенчатых сбросов, взбросов и т. д. Примеры сейсмодислокаций известны и описаны во многих сейсмичных районах. Во время катастрофического Гоби-Алтайского землетрясения 1957 г. силой до 12 баллов и магнитудой 8,6 наблюдались сдвиги с амплитудой до 9 м, возникали своеобразные "волны" высотой до 10 м и гигантские зоны трещин и деформаций протяженностью почти в 900 км. Вдоль этой зоны шириной в сотни метров сформировались провалы, зияющие трещины до 20 м, многочисленные уступы, сдвиги и т. д. Очень характерны разнообразные изгибы земной поверхности, то плавные, то крутые.

Землетрясения вызывают образование  крупных оползней, обвалов, оползней-обвалов  и других форм сейсмодислокаций. Объем  таких оползней может достигать  сотен тысяч м, длина - нескольких километров, а площадь - десятков км. Подобные сейсмодислокации известны на Тянь-Шане, в Прибайкалье и Забайкалье, на Кавказе и во многих других местах.

Изучение древних сейсмодислокаций способствует проведению сейсмического районирования, так как по их форме и характеру появляется возможность оценить балльность данного региона. Степень выраженности сейсмодислокаций и их масштаб зависят от многих факторов:

· от глубины залегания  очага его механизма,

· характера геологической  структуры региона,

· типа горных пород и  др.

Поэтому одинаковые по силе землетрясения в разных геологических  районах приводят к разным последствиям. Как правило, горные массы находятся  в состоянии равновесия, они устойчивы  при данной обстановке. Но чтобы  вывести их из этого состояния, порой нужно изменение наклона какого-нибудь склона всего лишь на десятки угловых секунд - и произойдет оползень или обвал. Важным фактором создания неустойчивости масс горных пород могут быть очень слабые сейсмоколебания.

В настоящее время важное значение приобретает палеосейсмология - метод, позволяющий устанавливать следы землетрясений в геологическом прошлом. Многие современные плейстосейстовые области оказываются унаследованными от более древних. Большое значение имеет и археосейсмология, когда рассматриваются повреждения древних построек, имеющие сейсмогенный характер, и по их типу реконструируется балльность.

Часть 2. 2. Каковы причины, негативные последствия и  методы научного прогнозирования наводнений и паводков?

2.1 Понятие наводнения. Их особенности

Наводнения сопутствуют  человеческому обществу с древнейших времен. До наших дней дошли сведения о катастрофическом наводнении на р. Хуанхэ, произошедшем в 2297 г. до н.э., и  на р. Нил, которое было примерно 3 тыс. лет тому назад. Но если ранее наводнения происходили чрезвычайно редко, то за последние столетия, и в  особенности в наше время, их частота  и размеры причиняемого ущерба начали стремительно расти. Так, если до нашей  эры наводнения в наиболее паводкоопасном районе — Китае — происходили  раз в 50 лет, то теперь нередко случается, что в течение одного года здесь  происходит несколько катастрофических наводнений. 

Наводнения — это затопления местности, городов, населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных объектов, наносящие им тот или  иной ущерб. Они всегда затрагивают  интересы общества. Наводнения бывают следствием не только естественных причин, но и разнообразной хозяйственной  деятельности человека. Причем величина ущерба от наводнений в значительной мере зависит от степени заселенности и застройки речных долин и  пойм. Поэтому речные наводнения представляют собой не только явление природы, но и явление социального порядка.

Особенности наводнений. Речные наводнения — очень распространенное стихийное бедствие. История населения  многих речных долин и устьевых участков равнинных рек — это одновременно печальная летопись драматической  борьбы человека с водной стихией. Не случайно многие реки получили названия рек бедствий и горя, а некоторые  народы ведут свое летосчисление  от катастрофических наводнений в населяемых ими речных долинах и дельтах.

2.2 Причины наводнений  и их негативные последствия

Основные естественные причины  речных наводнений — это гидрологические  явления: формирование выдающихся половодий  и паводков, затяжные дожди и ливни. Естественными причинами речных наводнений могут быть также особенности  зимнего режима некоторых рек, гидродинамическое  взаимодействие морей (океанов) и рек  в дельтах и устьях, оползни  и обвалы в долинах предгорных и горных участков водотоков, вызываемые тектоническими процессами в земной коре.

Наводнения, порождаемые  естественными причинами, происходят не только в речных долинах. Они возникают  во время сильных ливней в городах, если не обеспечен быстрый естественный или искусственный отвод выпавших осадков с их территории; на равнинной  местности с плоским рельефом, если на ней отсутствует или слабо  развита речная или искусственная  дренажная сеть; в замкнутых котловинах. В определенных топографических  условиях причиной наводнений могут  быть не только ливни, но и интенсивное  снеготаяние, если оно сопровождается дождями.

Речные наводнения наносят  как прямой ущерб — когда они  влекут за собой разрушение хозяйственных  объектов, гибель посевов, лесов и  вынужденную эвакуацию населения  зоны затоплений, так и косвенный  — когда длительное затопление не освоенных пойм, речных долин, низменностей и лесов приводит к заболачиванию  местности, что может затруднить ее хозяйственное освоение в будущем.

Величина ущерба, наносимого наводнениями, зависит от высоты и скорости подъема  уровня воды, площади затоплений, своевременности  их прогноза, наличия и состояния  защитных гидротехнических сооружений.

По высоте подъема уровня воды в  реках, размерам площади затоплений и величине наносимого ущерба речные наводнения можно условно разделить  на четыре категории: низкие (незначительные), высокие, выдающиеся и катастрофические.

Низкие наводнения охватывают малые  территории и отличаются небольшим  подъемом уровня воды. Эти наводнения наносят незначительный материальный ущерб и почти не нарушают ритм жизни и производственной деятельности населения. На равнинных реках нашей  страны они наблюдаются примерно раз в 5—10 лет.

Высокие наводнения сопровождаются значительными затоплениями, охватывают сравнительно большие участки речных долин и иногда существенно нарушают хозяйственную деятельность и жизненный уклад населения. В густо населенных районах высокие наводнения нередко вынуждают к частичной эвакуации людей, наносят ощутимый материальный и моральный ущерб. Происходят они примерно один раз в 20 — 25 лет.

Наводнения встречаются практически  по всей территории Российской Федерации, причиняют материальный урон, наносят  ущерб здоровью населения и приводят к гибели людей. Наиболее частыми  источниками чрезвычайной ситуации являются наводнения,  дождевые паводки, погодные условия с интенсивным дождем и сильным ветром.

Выдающиеся наводнения охватывают целые речные бассейны, серьезно парализуют хозяйственную деятельность и резко  нарушают жизненный уклад населения, нанося большой материальный и моральный  ущерб. Во время выдающихся наводнений обычно возникает необходимость  массовой эвакуации населения и  материальных ценностей из зон затоплений и оперативной защиты от затопления наиболее важных хозяйственных объектов. Выдающиеся наводнения повторяются  примерно один раз в 50— 100 лет.

Катастрофические наводнения вызывают затопление громадных территорий в пределах одной или нескольких крупных речных систем. При этом в зоне затоплений полностью парализуются хозяйственная и производственная деятельность, временно изменяется жизненный уклад населения. Такие наводнения приводят к огромным материальным убыткам и гибели людей.

Ярким примером является наводнение в Краснодарском крае, случившиеся  в июле 2012 года. Сильнейшие ливневые дожди прошли в регионе 6 и в ночь на 7 июля, за несколько часов выпала пятимесячная норма осадков. По данным властей, на Крымский район потоки воды обрушились глубокой ночью, когда все спали. Сумма ущерба от наводнения может превысить миллиард рублей. Жертвами наводнения в Краснодарском крае стали 168 человек, еще три человека, в том числе один ребенок, пропали без вести.

В большинстве районов  земного шара наводнения вызываются продолжительными интенсивными дождями  и ливнями в результате прохождения  циклонов. На реках Северного полушария  наводнения обусловлены бурным таянием  снегов, зажорами и заторами льда. Предгорья  и высокогорные долины подвергаются наводнениям, связанным с прорывами  внутриледниковых и завальных озер. В приморских районах при сильных  ветрах нередки нагонные наводнения, а при подводных землетрясениях и извержениях вулканов наводнения, вызываемые волнами, — цунами. 

От дождевых паводков страдают практически все регионы России: Дальний Восток, Западная и Восточная  Сибирь, европейская часть.

Не мало катастроф вызвали  дождевые паводки и на европейской  части России. Проливные дожди  в районе Мценска и Тулы с в 1882 г. размыли железнодорожную насыпь, поскольку отверстие трубы в  насыпи диаметром 1.1 м оказалось  недостаточным для пропуска паводка. Машинист проходившего поезда не заметил  этого, и поезд рухнул в овраг. Писатель В.А. Гиляровский так описал это событие: «...Страшный ночной ливень 29 июня (по старому стилю) 1882 г., давший море воды, вырвал эту трубу, вымыл  землю и образовал огромную подземную  пещеру в насыпи, в глубину которой  рухнул поезд. Два колена трубы, пудов  по двести каждая, виднелись на дне  долины в полуверсте от насыпи, такова были сила потока. Оторвался паровоз  и первый вагон, оторвались три вагона в хвосте, и вся середина поезда, разбитого вдребезги... рухнула на дно пещеры, где их и залило наплывшей  жидкой глиной и засыпало землей, перемешанной тоже с обломками вагонов и  трупами погибших людей».

Большой ущерб хозяйству  стран Северного полушария приносят зимние наводнения на реках, обусловленные  зажорами и заторами льда. Причина  зажоров — образование в руслах рек значительных скоплений шуги и донного льда в период резкого  похолодания поздней осенью и  в начале зимы. 

Зажор льда — явление, сходное  с затором льда. Однако заторы связаны  в первую очередь с неодновременностью вскрытия рек в конце зимы, имеющих  большую длину и протекающих  с юга на север. Воды вскрывшихся  более южных участков рек в  своем течении подпруживаются скоплениями  льда в северных участках, что нередко  вызывает значительное повышение уровня воды в реке.

Заторные наводнения вызываются также определенными геоморфологическими  и гидродинамическими условиями. Заторы могут превращаться в наледи —  сплошные ледяные дамбы, образовывающиеся при замерзании воды в зоне ее контакта с не освободившимся от льда участком русла. Заторные наводнения сопровождаются скоплением огромных масс льда по берегам, что также наносит большой  урон хозяйству пойм. На территории России более чем на 1100 реках насчитывается  примерно 2400 участков, на которых возможно образование зажоров и заторов  льда.

Угрозу для приморских районов, лежащих на пути движения циклонов, представляют нагонные наводнения. Их причина заключается в образовании  в центре действия циклона при  его прохождении над морем  длинной волны. При подходе к  побережью в районе шельфовой  зоны высота волны резко возрастает. Ее существенному увеличению способствуют сужения в заливах и эстуариях. Особую опасность нагонные наводнения представляют на побережьях с пологими невысокими берегами (как, например, в  Санкт-Петербурге) или же там (как, например, в Нидерландах), где 25% территории находится  ниже уровня моря. Нагонные наводнения обычно вызываются сильными штормами, ливнями и ураганным ветром. По своим последствиям они могут  быть особенно тяжелы, если по времени  совпадут с приливом.

Другая разновидность  морских наводнений — цунами, которые  образуются при подводных землетрясениях и извержениях подводных вулканов. Скорость распространения цунами велика и достигает иногда 1000 км/ч. Длина  волны варьируется в значительных пределах от 5 до 1500 км. Обычно цунами —  это несколько волн, идущих друг за другом. В открытом океане заметить их невооруженным глазом практически  невозможно, так как их высота не превышает 2 м. Однако по достижении шельфа высота волны резко увеличивается. Гигантский водяной вал высотой  от 10 до 50 м представляет собой бурлящую пенящуюся стену с почти вертикальным фронтом. По продолжительности затопления такие наводнения — самые быстротечные по сравнению с нагонами, когда вода стоит в течение нескольких часов, или с половодьями, когда вода не уходит с залитых территорий порой несколько месяцев. Однако по разрушительной силе цунами нет равных. 

Ярким примером этому можно  сказать про землетрясение, произошедшие 11 марта 2011 года в Японии, что вызвало  цунами высота волны, которой достигала 3 метров. Его волны смывали автомобили и самолеты, затапливали и разрушали здания. По состоянию на 5 сентября 2012 года официальное число погибших в результате землетрясения и цунами в 12 префектурах Японии составляет 15 870 человек, 2846 человек числятся пропавшими без вести.

2.3 Паводки, их  причины и негативные последствия

Паводками называют и зимние кратковременные подъемы воды в  реках, вызываемые оттепелями и зимними  дождями. В районах субтропического  и тропического климата паводки  на реках возможны в любое время  года.

Высота паводков зависит  от многих факторов: климатических  — осадки, испарение, температура  воздуха; физико-географических — особенности  поверхности речного бассейна и  его геологическое строение; антропогенных  — хозяйственная деятельность человека в речных бассейнах, руслах, поймах и долинах; морфометрических — строение речного русла, поймы и долины; гидравлических — форма русла, определяющая пропускную способность последнего. Высота подъема воды в реках существенно  зависит и от площади речных бассейнов. Поэтому прогноз и расчет высоты наводнений, особенно вызываемых паводками, требует обширной и детальной  информации о факторах, их обусловливающих.

Паводки могут повторяться  несколько раз в году. Особую угрозу для населения представляют так  называемые внезапные паводки, связанные  с кратковременными, но очень интенсивными ливнями. Паводки могут происходить  и зимой, в результате оттепелей  при прохождении циклонов. 

2.4 Методы научного  прогнозирования наводнений и паводков

Обязательным условием организации  защиты от поражающих факторов и последствий  наводнений является их прогнозирование. Для прогнозирования используется гидрологический прогноз – научно обоснованное предсказание развития, характера и масштабов наводнений. В прогнозе указывают примерно и  время наступления какого-либо элемента ожидаемого режима, например, вскрытия или замерзания реки, ожидаемый максимум половодья, возможная продолжительность  стояния высоких уровней воды, вероятность затора льда и другое. Прогнозы делятся на краткосрочные  – до 10–12 суток и долгосрочные – до 2–3 месяцев и более. Они  могут быть локальными (для отдельных  участков рек и водоемов) или территориальными, содержащими обобщенные по значительной территории сведения об ожидаемых размерах и сроках явления.

В соответствии с прогнозами проводятся предупредительные защитные мероприятия от наводнений. По характеру воздействия на стихию они бывают интенсивными и экстенсивными.

Комплекс интенсивных  мероприятий, основу которого составляют инженерные мероприятия, включает:

– регулирование стока  рек (перераспределение максимального  стока между водохранилищами, переброска стока между бассейнами и внутри речного бассейна);

– ограждение территорий дамбами (системами обвалования);

– увеличение пропускной способности речного русла (расчистка, углубление, расширение, спрямление русла);

– повышение отметок защищаемой территории (устройство насыпных территорий, свайных оснований, подсыпка на пойменных  землях при расширении и застройке  новых городских территорий).

К экстенсивным мерам относятся:

– изменение характера хозяйственной  деятельности на затапливаемых территориях, контроль за хозяйственным использованием опасных зон;

– вынос объектов с затапливаемых территорий;

–проведение защитных работ в период паводка;

– эвакуация населения и материальных ценностей из зон затопления;

– ликвидация последствий наводнения.

Важное значение имеет  предоставление правильной информации о безопасных методах регулирования  паводковых вод во время эвакуации населения и проведения очистительных работ, а также о фактической ситуации. Долгосрочные последствия для здоровья, связанные с наводнением, объясняются с воздействием вирусов человека и животных во время эвакуации или значительным психологическим или физическим стрессом в период наводнения. Кроме того, наводнения сопровождаются повышенной распространенностью тревожно – депрессивных состояний среди лиц, переживших это явление, связанных также с переселением в другие географические районы, повреждением домов или потерей личного имущества, а также стрессом, связанным с деятельностью строителей и других лиц, участвующих в устранении последствий наводнения. Последствия для здоровья, связанные с наводнением, сохраняются тем дольше, чем выше интенсивность наводнения. В тоже время возможности всестороннего эпиднадзора за уровнем заболеваемости, связанные наводнениями, ограничены.

Список использованной литературы

1. Безопасность жизнедеятельности:  Учебник/ Под ред. Проф. Э.А.  Арустамова. – 10-е изд., перераб.  и доп. – М.: Издательско –  торговая корпорация «Дашков  и К», 2006. – 476 с.

2. Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. А.М. Прохоров. – 4-еизд. – М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. – 944 с. С. 864. 3.

3. Катастрофы в истории Земли /Под ред. У. Берггрена и Дж. Кауверлинга, пер. с англ. – М.: Мир, 1986.

4. Короновский Н.В., Якушева А.Ф. "Основы Геологии", М., 1991

5. Микрюков В.Ю. Безопасность жизнедеятельности: Учебник/ В.Ю. Микрюков. – Изд. 2-е. – Ростов н/Д: Феникс, 2007. – 557 с.: ил. – (Высшее образование).

Сайты интернет

1. ru.wikipedia.org/wiki/Геоид  

2. http://survincity.ru/2011/04/estestvennye_prichiny_navodnenii