|
|
ОПАСНЫЕ ПРИРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ НА КАМЧАТКЕ
С.М. Говорушко |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Курумы
– «значительные по площади скопления крупных глыб горных
пород, залегающих в виде плаща на горных склонах и плоских
вершинах» (Географический энциклопедический словарь, 1988, с.
154). Факторами влияния являются давление грубообломочной
массы, вынос
подкурумового мелкозема,
вытаивание
гольцового льда, содержащегося в
курумах (Говорушко, 1986).
Они влияют на следующие виды человеческой деятельности (Говорушко, 2008): 1) автомобильный транспорт; 2) железнодорожный
транспорт; 3) гидротехническое строительство; 4)
горнодобывающая промышленность; 5) поиск месторождений
полезных ископаемых; 6) пастбищное животноводство; 7)
населенные пункты; 8) промышленность строительных материалов;
9) водоснабжение.
Курумы
имеют довольно значительное распространение в горных районах
Камчатского края. Большей частью они приурочены к
привершинным частям склонов. Часто
вывод наличии курумов можно
сделать по названиям гор: «Голец», «Лысая» и т.д. В связи со
слабой освоенностью территории их негативное воздействие
практически не проявляется.
Речная эрозия
– «размыв водотоком русла и подмывание им берегов» (Реймерс, 1990, с. 620). Факторами воздействия являются боковая и
донная эрозия. Речная эрозия влияет на многие хозяйственные
объекты и виды человеческой деятельности: 1) населенные
пункты; 2) мосты; 3) транспорт; 4) водохранилища; 5) сельское
хозяйство; 6) разработка месторождений полезных ископаемых; 7)
международные отношения.
Воздействие на населенные пункты осуществляется разными
путями: 1) повреждение отдельных зданий вплоть до полного
уничтожения селений в результате значительной боковой эрозии;
2) перенос селений вслед за мигрирующими реками при изменениях
их русла; 3) постепенное подтопление населенных пунктов,
расположенных вблизи крупных речных дельт; 4) аккумуляция
наносов, приводящая к подъёму русла реки выше прилегающей
территории; 5) интенсивная донная эрозия, вызывающая резкое
врезание рек.
Влияние на мосты связано с обрушением опор в ходе боковой и
донной эрозии. Воздействие на водный транспорт осуществляется
вследствие донной эрозии и аккумуляции. Изменение глубин
сильно осложняет речное судоходство. Боковая эрозия приводит
или к повреждению портовых сооружений, или их отдалению от
русла при подмыве противоположного берега. При значительных
объёмах твердого стока и небольших глубинах прибрежной
акватории происходит выдвижение устьев рек. Нередко вследствие
аккумуляции наносов порты оказываются далеко от моря.
Влияние на трубопроводный транспорт происходит вследствие
механического воздействия
влекомых наносов на подводных
переходах через реки и при подмыве берегов при прокладке
трубопроводов вдоль русла. Воздействие на автомобильные и
железные дороги аналогично и обусловлено боковой эрозией.
Речная эрозия оказывает огромное влияние на водохранилища и
соответственно на все виды деятельности, связанные с ними
(гидроэнергетика, ирригация, водоснабжение, рекреационная
деятельность, рыболовство и т. д.). Вследствие изменения
гидрологического режима все
влекомые и подавляющая часть
взвешенных наносов остаются в водохранилищах. Накопление
наносов в водохранилищах влечет за собой уменьшение их
полезного объема и постепенно приводит к полному заполнению
водохранилищ осадками.
Влияние на растениеводство и животноводство происходит
вследствие блуждания русел по предгорным дельтам прочь от
основавшихся на них земледельческих оазисов, при подмыве
берегов с расположенными на них полями и пастбищами,
разрушении водозаборных сооружений, используемых для орошения
и т. д.
Речная эрозия имеет большое положительное значение для
горнодобывающей промышленности. Перенос водными потоками и
последующее отложение обломочного материала приводит к
образованию ряда месторождений полезных ископаемых (золото,
платина, касситерит). Речные отложения (песок, гравий,
галька), будучи хорошо промыты водой, часто являются
прекрасным балластом, строительным материалом для изготовления
бетона или дренирующим грунтом для возведения земляных
сооружений. Наносы более мелкого гранулометрического состава
нередко используют для производства керамических изделий и
кирпича.
Речная эрозия влияет и на дипломатические отношения. Во
многих случаях границы между государствами проходят по рекам и
когда они меняют русло, отдельные участки оказываются
находящимися в соседней стране. Порой это приводит к
политическим и даже военным конфликтам. Чаще проблемы
обусловлены подмывом берегов. Смещение русла приводит к
увеличению площади одних стран и сокращению – других.
Русловые процессы на реках Камчатки являются одним из
основных природных процессов, причиняющих значительный ущерб
хозяйственной деятельности, а, следовательно, играют важнейшую
роль в социально-экономическом развитии региона. Только в
период с 2004 по 2008 гг. 5 поселков испытали на себе
негативные проявления развития русловых деформаций.
Региональный анализ чрезвычайных ситуаций, связанных с
переформированиями речных русел, свидетельствует об их
приуроченности именно к разветвленным руслам
полугорных рек, имеющих
максимальный балл опасности (рис и табл. ниже).
Переформирования структуры разветвленных русел приводят к
перераспределению стока воды между рукавами, вызывая
интенсивные, даже катастрофические размывы берегов. При
отсутствии своевременного контроля ситуации возникает
непосредственная угроза хозяйственным объектам, как случилось
на р. Аваче (пос. Северные Коряки
и пос. Коряки) и р. Палане (пгт
Палана). Одновременно слабое научное обоснование проектов
регулирования русел на обеих реках привело к удорожанию
русловых работ и их низкой эффективности.
Карта опасности водной эрозии, (Атлас …, 2007)
Характеристика опасности русловых процессов на некоторых
реках Камчатского края (Атлас …, 2007)
Так, в пос. Северные Коряки многолетняя перестройка русла и
активизация правобережных проток к началу 2000-х гг. привели к
подмыву улиц поселка и обрушению в реку ряда его строений, а
также к подтоплению построек нижерасположенного
сельскохозяйственного предприятия (Школьный и др., 2017).
Значительный сток воды и бурный характер течения камчатских
рек наносят большой ущерб средствам коммуникации (дорогам и
мостовым переходам) в случаях изменения морфологии русел,
сильного стеснения их поперечного сечения (р. Сарайная в
бассейне р. Большой, 2005 г.; р.
Андриановка в бассейне р.
Камчатки, 2007 г.). (Ермакова, 2009; Опасные русловые процессы
…, 2014). Достаточно высокая интенсивность речной эрозии (5-10
м/год) характерна для среднего и нижнего течения р. Камчатки
(Атлас …, 2007).
Овражная и плоскостная эрозия.
Эрозия почвы влияет на многие хозяйственные объекты и виды
человеческой деятельности: 1) сельское хозяйство; 2)
автомобильный и железнодорожный транспорт; 3) линии
электропередачи и связи; 4) трубопроводы и подземные
коммуникации; 5) населенные пункты; 6) пруды и водохранилища;
7) водоснабжение. Кроме этого процессы эрозии в отдельных
случаях вызывают
подпруживание рек, приводя к
наводнениям.
Воздействие эрозии почвы на сельское хозяйство чрезвычайно
велико и проявляется следующими путями: а) погребение земель
вследствие отложения на них продуктов овражного выноса и
плоскостного смыва; б) расчленение земель в результате
оврагообразования; в) снижение
урожайности сельскохозяйственных культур; г) заполнение
продуктами выноса ирригационных каналов.
Масштабы погребения ценных сельскохозяйственных земель
продуктами овражного выноса весьма значительны. Например, в
двух геоморфологических районах (Приобье
и Присалаирье), расположенных в
Новосибирской области, насчитывается около 800 оврагов.
Ежегодно из них выносится свыше 128 тыс. м3 почв и
почвообразующих пород. Общий объем выноса составляет 28,6 млн
м3. Сейчас из оборота выведено 509 га
сельскохозяйственных угодий, существенная часть которых
нарушена вследствие отложения продуктов овражного выноса
(Танасиенко и др., 1999).
Расчленение земель в результате
оврагообразования – важный фактор
воздействия эрозии на растениеводство. Линейный рост и
расширение оврагов приводит к потере площадей
сельскохозяйственных угодий. Например, в пределах водосборной
площади Новосибирского водохранилища насчитывается 214
оврагов, при этом ими разрушено 178 га пахотных земель (Танасиенко
и др., 1999). Кроме этого расчленение земель осложняет работу
на полях сельскохозяйственной техники.
Развитие эрозии серьезно отражается на почвенном плодородии
и, соответственно, урожайности сельскохозяйственных культур.
Уменьшение глубины почвенного слоя снижает полезную
влагоемкость и уменьшает мощность слоя, в котором может
происходить развитие корней. В результате вымывания
органического материала ослабляются
влагоудерживающие свойства почвы.
При капельной эрозии нередко происходит уплотнение почвы и
образование корки, что неблагоприятно отражается на
прорастании семян и укоренении всходов. Сильная эрозия может
быть причиной массового выноса семян (Goudie, 1997). При смыве почвы с пашни сносится от 10 до 30%
вносимых удобрений и пестицидов (Кузнецов, Глазунов, 1996).
Тем не менее, главной причиной снижения плодородия вследствие
почвенной эрозии является вынос питательных веществ и многих
химических элементов, необходимых для формирования растений.
Органическое вещество преимущественно находится в верхней
части почвенного профиля и обладает низкой плотностью. В силу
этого оно выносится из почвы в первую очередь. Во многих типах
почв органическое вещество вносит решающий вклад в ёмкость
катионного обмена, а также является источником минерального
азота и аккумулятором значительной части азота, вносимого с
минеральными удобрениями. Вследствие этого снижение запасов
гумуса непосредственно влияет на круговорот питательных
веществ в агроэкосистеме.
Водно-растворимый гумус и подвижные гуминовые кислоты
являются источником наиболее доступных элементов питания
растений. Их потеря вследствие эрозии весьма значительна.
Например, в Присалаирье на
оподзоленных черноземах ежегодно теряется около 35 кг/га
подвижных гуминовых кислот, в Кузнецкой котловине с широким
распространением выщелоченных черноземов ежегодные потери
составляют 54 кг/га, а в Приобье,
где преимущественно развиты обыкновенные черноземы, теряется
до 70 кг/га в год (Ковалева и др., 1998). Кроме этого
гуминовые кислоты выступают в качестве органического клея и их
потеря способствует распылению структуры пахотного слоя почв и
снижению эрозионной стойкости черноземов.
Вынос рыхлого материала вследствие овражной эрозии и
плоскостного смыва приводит к перегораживанию ирригационных
каналов. Овраги приносят огромный вред автомобильным и
железным дорогам. Возникает необходимость строительства
объездов, что увеличивает их протяженность, происходит
разрушение дорог, их перекрывание рыхлыми наносами, требуется
возведение многочисленных искусственных сооружений. Например,
между городами Алатырь и Ардатов, расположенными на
Средневолжской возвышенности, на
протяжении 24 км первоначально было 3 моста, а через 40 лет их
стало уже 42 (Ломтадзе, 1977).
Влияние на другие линейные сооружения (линии электропередачи и
связи, трубопроводы, подземные коммуникации) достаточно
сходно. Затрудняется выбор их трасс, происходит подмыв опор и
столбов, вскрытие подземных коммуникаций и т.д.
Эрозия почвы оказывает существенное влияние на населенные
пункты. Оно проявляется в заполнении их территорий продуктами
овражного выноса. Она весьма негативно сказывается на
состоянии прудов и малых водохранилищ. Происходит увеличение
мутности, сокращается объем их чаши. Это приводит к снижению
выработки электроэнергии, отражается на
рыбопродуктивности водоемов, что
влияет на экономическую эффективность предприятий
аквакультуры, ухудшается качество
воды, используемой для питьевых и хозяйственных целей.
С водоснабжением связан еще один аспект влияния эрозии.
Вскрывая и дренируя водоносные горизонты, они истощают ресурсы
подземных вод, нанося огромный вред источникам водоснабжения.
Например, в префектуре
Бицзи китайской провинции
Гуйчжоу интенсификация эрозии
привела к поражению данным процессом 63% территории.
Вследствие этого без воды осталась третья часть колодцев
(Zhang, 1999).
Для Камчатского края характерна незначительная интенсивность
оврагообразования. Степень ее
опасности повсеместно низка. Чаще овраги развиваются в
низменных районах западной Камчатки (Атлас …, 2007).
Плоскостная эрозия в Камчатском крае меняется в очень широких
пределах: от <50 до >5000 т/(км2
год). Минимальные значения характерны для материковой части
региона, которой свойственны небольшие показатели эродирующей
способности осадков и одновременно сильные защитные свойства
растительности, высокая устойчивость почв к размыву.
Наибольший потенциальный смыв отличает восточные области
Камчатки, где расположены крупнейшие действующие вулканы.
Район характеризуется повышенной эрозионной способностью
осадков, крайней подверженностью почв смыву и в то же время
слабыми защитными свойствами растительности (Куксина, Алексеевский, 2016).
Абразия
– «разрушение берегов и прибрежных частей дна крупных водоемов
(морей, озер, водохранилищ) волнами и прибоем» (Реймерс, 1990).
Абразия приводит к потере земельных угодий. Она также влияет
на многие хозяйственные объекты и виды человеческой
деятельности: 1) водный транспорт; 2) рекреационная
деятельность; 3) жилая застройка; 4) автомобильные и железные
дороги; 5) трубопроводы и т. д.
Воздействие на водный транспорт обусловлено двумя факторами:
1) вдольбереговой поток наносов; 2) размыв берегов.
Вдольбереговой поток наносов влияет непосредственно на
навигацию (создавая отмели, представляющие угрозу для
судоходства). Он также осложняет строительство и эксплуатацию
гидротехнических сооружений, обслуживающих водный транспорт
(порты, судоходные каналы, пирсы, причальные стенки, молы,
доки, эллинги и т. д.). Особую остроту имеет проблема
заносимости судоходных каналов,
проходящих через песчаные пляжи. Второй фактор воздействует на
портовые сооружения и объекты инфраструктуры водного
транспорта, находящиеся непосредственно на берегу.
Влияние на рекреационную деятельность также осуществляется
двумя путями. Вдольбереговой поток наносов способен уничтожить
ценные в рекреационном отношении участки дна (с точки зрения
подводной охоты, привлекательности для посещения
аквалангистами и т.д.). Размыв берегов приводит к разрушению
объектов курортной инфраструктуры, уничтожению пляжей.
Механизм влияния абразии на автомобильные и железные дороги,
трубопроводы, линии электропередачи и т. д. аналогичен. Подмыв
береговых откосов приводит к их обрушению, что вызывает
повреждение близлежащих объектов.
Абразия в Камчатском крае распространена достаточно широко.
Степень поражённости берегов абразией в южной части Камчатки
составляет 51% (Экзогенные геологические опасности, 2002). В
северных районах края участки с опасным развитием абразии
распространены незначительно. В большей степени абразия
характерна для
охотоморского побережья
Камчатского края. В ряде районов (Соболево, Усть-Большерецк)
масштаб чрезвычайной ситуации оценивается как межрегиональный,
с линейной скоростью переработки берега более 10 м/год и
удельным объемом переработки берега более 150 тыс. м3
на погонный километр побережья в год (Атлас …, 2007).
Карта опасности абразии морских берегов (Атлас …, 2007)
В большей степени происходит размывание аккумулятивного
побережья Западной и частично Восточной Камчатки вследствие
сгонно-нагонного воздействия волн. Скорость размыва составляет
в среднем 2,5-5 тыс. м3 на погонный километр в год. В большей
или меньшей степени размываются или уже размыты морские косы,
на которых расположены поселки Октябрьский, Озерная, Корф,
Ильпырское, Ивашка,
Пахачи и др. (Кириченко, Коваль,
2009).
Природные явления вдоль морского побережья (Кириченко,
2009)
Обвалы
– «катастрофическое падение больших масс горных пород на
крутых и обрывистых склонах» (Географический энциклопедический
словарь, 1988, с. 75). Факторами их влияния являются
динамическое воздействие горных масс и перекрывание толщей
отложений.
Обвалы осложняют следующие виды человеческой деятельности: 1)
жилищное строительство; 2) транспорт (автомобильный,
железнодорожный, трубопроводный); 3) линии электропередачи; 4)
сельское хозяйство; 5) гидроэнергетика.
В истории человечества известно немало катастроф, когда
обвалы приводили к уничтожению населенных пунктов,
расположенных у подножья гор. Воздействие на транспорт
выражается в перекрывании слоем отложений полотна
автомобильных и железных дорог, повреждении полотна и
разрушении искусственных сооружений на дорогах, что приводит к
перерывам в движении. Обвалы нередко повреждают трубопроводы и
линии электропередачи.
Влияние на сельское хозяйство заключается в сокращении и без
того ограниченных площадей пахотных и пастбищных земель при их
засыпании обломочным материалом. Воздействие на
гидроэнергетику состоит в уменьшении полезного объёма
водохранилищ, что приводит к снижению выработки
электроэнергии. Нередки случаи, когда обвалы перекрывают
речные долины, что приводит к образованию озёр.
В частности, такое событие произошло вследствие обвала 4
января 2014 г. в верховьях Долины Гейзеров. Тогда обрушился
край лавового потока вулкана Сопка Желтая. Край потока был
подмыт р. Гейзерной и нависал над долиной на высоте 300-350 м
над уровнем реки. Обрушившийся блок пород имел размеры 250 м в
длину, 100 м в ширину и мощность около 70-80 м. Обрушившаяся
масса пород сползла вниз к реке и перегородила речку
Гейзерную, образовав подпрудное озеро, шириной примерно 200 м,
и длиной – около 400 м. (Леонов, 2014).
Осыпи
– «скопления несортированных угловатых обломков скальных пород
(коллювий), образующиеся в
результате нисходящего гравитационного перемещения (скатывания
или скольжения) разрушенного выветриванием обломочного
материала по крутым склонам» (Географический энциклопедический
словарь, 1988, с. 217). Факторы их воздействия на
производственную деятельность идентичны обвалам.
Осыпи, прежде всего, осложняют строительство и эксплуатацию
автомобильных и железных дорог, линий электропередачи,
трубопроводов, а также других промышленных и гражданских
сооружений.
Наибольшее распространение в Камчатском крае осыпные процессы
имеют на территории Таловского,
Срединно-Камчатского,
Пенжинского хребтов, а также горы
Ляпганай-Тунул (Кириченко, Коваль,
2009).
Морские льды
- «различные формы льда, образовавшиеся в открытом море в
результате замерзания морской воды» (Географический
энциклопедический словарь, 1988; с. 192).
Влияние морских льдов на человеческую деятельность
обусловлено в основном тремя факторами (Войтковский, 1999): 1) динамическое давление; 2) истирающее действие
льда; 3) статическое давление, вызванное изменениями
температуры.
Морские льды влияют на следующие объекты и виды человеческой
деятельности: 1) водный транспорт; 2) автомобильный транспорт;
3) авиационный транспорт; 4) трубопроводный транспорт; 5)
подводные линии связи; 6) добыча нефти и газа со дна моря; 7)
мосты; 8) водоснабжение. Они имеют также большое климатическое
значение.
Влияние на водный транспорт осуществляется как
непосредственно на суда, так и на сопутствующую инфраструктуру
(маяки, причалы, пирсы, волноломы и т. д.). Воздействие на
суда достаточно разнообразно и сводится к следующему: 1)
сжатие корпуса; 2) препятствие движению; 3) осложнение
радиолокации; 4) влияние донного льда на якоря; 5) режущее
воздействие на деревянные корпуса (см. таблицу ниже).
Наиболее крупные чрезвычайные ситуации, обусловленные
ледовыми явлениями на море (Атлас …, 2007)
Сжатие льда, т.е. его уплотнение после достижения
сплоченности 9-10 баллов представляет значительную опасность
для мореплавания. Суда, оказавшиеся в зоне сжатия, испытывают
сильнейшее давление на корпус и теряют способность к
маневрированию. Во многих случаях сжатие приводит к
повреждению корпусов, винтов и даже гибели судов. Морские льды
в значительной степени влияют на судоходство и при отсутствии
сжатия. Редкий лед (1-3 балла) позволяет плавать практически
всем судам без потери скорости. Разреженный лед (4-6 баллов)
приводит к снижению скорости на 20-30%. Густой или сплоченный
лед (7-8 баллов) является непреодолимым препятствием для судов
неледового класса.
Специализированные корабли в таких льдах теряют 20-30% своего
хода. Сплошной лед порой оказывается непроходимым и для
ледоколов (Котляков, 1994).
Существует еще один путь воздействия морских льдов на
навигацию. При плавании во льдах часто бывает трудно выделить
эхо-сигнал радиолокационной станции корабля от береговых
объектов на фоне эхо-сигналов от льдин и торосов, поэтому
рекомендуется проявлять повышенную бдительность и систему
двойного контроля (Справочник ..., 1988).
Некоторое влияние на водный транспорт оказывает также донный
лед, образующийся на мелководье вследствие сильного ветрового
перемешивания морской воды. Известны случаи, когда со дна моря
всплывали корабельные якоря вследствие нарастания на них
рыхлого льда. Определенное значение имеет и режущее
воздействие льда. Нилас (молодой
лед толщиной до 10 см) легко режет деревянные корпуса судов и
шлюпок, вследствие чего местами его называют льдом-резуном
(Котляков, 1994). Иногда серьёзные
проблемы создают ледовые шторма, которые наблюдаются в
прибрежной мелководной зоне при наличии остаточных льдов
сплоченностью 1-3 балла и прохождении циклонов. В такой
ситуации удары льдин способно привести к гибели судов.
Влияние морских льдов на автомобильный и авиационный транспорт положительное. Льды широко используются
для организации
взлетно-посадочных полос и автомобильных перевозок.
Например, имеется ледовая переправа в
Олюторском районе через залив
Корфа, Корф - Тиличики (http://www.poluostrov-kamchatka.ru/pknews/detail.php?ID=185767).
Воздействие на трубопроводный транспорт происходит при выпахивании стамухами донных отложений. Контакт
стамух с трубопроводами обычно приводит к разрушению
последних, что ведет к большому экологическому и финансовому
ущербу. Морские льды опасны также для подводных линий связи.
В отдельных районах Охотского моря лёд может наблюдаться
более девяти месяцев в году (Минервин и др., 2015). Появление
льда, непроходимого судами, характерно также для
Авачинского залива (Перечень и
критерии опасных гидрометеорологических явлений …, 2009).
Наибольшего распространения плавучие льды достигают в апреле,
распространяясь от побережья полуострова Камчатка на 200 миль
и более (Атлас …, 2007). Дольше всего (до июня) льды
сохраняются в Пенжинской губе,
здесь же отмечается максимальная высота торосов (до 3 м) и
максимальные скорости дрейфа льда (8 узлов).
Речные льды.
К речному относится лед, который «образуется в реках при
кристаллизации воды в поверхностном слое и по глубине ...»
(Гляциологический словарь, 1984, с. 375). Негативное
воздействие речных льдов на человеческую деятельность
осуществляется в основном, за счет следующих факторов: 1)
динамическое давление; 2) статическое давление; 3) сила
тяжести; 4) истирающее действие; 5) подъемная сила льда.
Динамическое давление возникает за счет энергии движения
ледяных масс и осуществляется, главным образом, весной. В
зависимости от размеров ледяных полей, скорости их перемещения
и физико-механических свойств льда оно может достигать 1,0-1,5
тыс. т/м2. Статическое давление вызвано тепловым расширением
льда и развивается преимущественно в зимний период. Оно
опасно, главным образом, для сооружений с большой
протяженностью. Величина статического давления зависит от
диапазона и скорости повышения температуры льда. Наибольшие
напряжения возникают в самом верхнем слое (Войтковский, 1999). При резком повышении температуры воздуха,
превышающем 5-6°С в час, статическое давление может составить
200-300 т/м (Коржавин, 1962). Сила тяжести действует как
нагрузка от примерзшего к сооружениям ледяного покрова при
изменении уровня. Истирающее действие льда обусловлено силами
трения, возникающими между движущимися льдинами и сооружением.
Подъемная сила связана с плавучестью льда, что порой приводит
к всплытию погруженных в воду предметов.
Речные льды влияют на следующие объекты и виды человеческой
деятельности: 1) водный транспорт; 2) гидроэнергетика; 3)
водоснабжение; 4) мосты; 5) автомобильный транспорт; 6)
железнодорожный транспорт; 7) авиационный транспорт. Кроме
этого они имеют существенное экологическое значение.
Воздействие на водный транспорт выражается в осложнении
судоходства, затруднении эксплуатации судоходных шлюзов,
повреждении объектов инфраструктуры речного транспорта и т. д.
Речные льды в большинстве случаев являются препятствием для
судоходства, поэтому ледостав и ледоход определяют сроки
открытия и закрытия навигации. Во многих северных районах
снабжение населения практически полностью зависит от речных
перевозок. В связи с этим для таких территорий существуют два
критических периода. Весной он связан с истощением запасов
перед подходом первой баржи с грузом. Второй период приходится
на осень, когда грузоотправители соревнуются с ледоставом,
стараясь опередить его и доставить последний груз зимних
запасов (River
ice ..., 1995).
В условиях продления навигации нередко возникает проблемы,
связанные с закупоркой решеток насосных станций судов шугой.
Такого же рода проблемы создаются и в системе питания
судоходных шлюзов. Во время интенсивного
шугообразования движение судов
через них практически невозможно (Атлас ..., 1997, т. II, кн.
2). Порой осложнения связаны с донным льдом, который
образуется на якорях и приводит к их всплытию на поверхность.
В связи с этим его нередко называют якорным льдом
(Гляциологический словарь, 1984).
Льды нередко вызывают повреждение и разрушение объектов
судоходной инфраструктуры (причалы, пирсы, маяки и т. д.). На
причальные стенки и пирсы действуют статическое давление и
сила тяжести, динамическое давление и истирающее действие в
период ледохода.
Влияние речных льдов на гидроэнергетику в основном
осуществляется на плотины ГЭС. Факторами воздействия являются
статическое воздействие льда и сила его тяжести, когда
примерзший к плотине лед находится в висячем положении
вследствие понижения уровня.
Достаточно типично влияние речных льдов на водоснабжение. Оно
происходит под действием разных факторов. В переохлажденной
воде кристаллы шуги обладают очень высокой способностью
прилипать к любому предмету, с которым они соприкасаются
(Beltaos, 1996). Это их свойство
приводит к перебоям в подаче воды вследствие обмерзания или
закупорки труб, сороудерживающих решеток, оголовков (Атлас
..., 1997, т. II, кн. 2). В отдельных случаях возможно
динамическое воздействие.
Воздействие речных льдов на мосты осуществляется с участием
практически всех факторов, но главным является динамическое
давление на мостовые опоры, происходящее во время весеннего
ледохода. Повреждение мостов вследствие динамического давления
возможно и при осеннем ледоходе.
Влияние речных льдов на автомобильный, железнодорожный и
авиационный транспорт положительно и обусловлено его
значительной несущей способностью. По своей прочности речные
льды существенно превосходят морские. Широко распространена
прокладка по льду рек автозимников. Там, где нет капитальных
мостов, используются ледовые переправы.
Например, в Камчатском крае в зимнее время функционируют
следующие ледовые переправы через реку Камчатка: 1) по
маршруту Мильково - Усть-Камчатск - подъезд к селу Лазо; 2)
Мильково-Усть-Камчатск - подъезд к поселку Таежный в
Мильковском районе. Также
работают: 3) переправа на автодороге село Каменское - село
Манилы; 4) через реку Тигиль на 237 км автозимника «Анавгай
– Палана»; 5) переправа на автодороге Корф –
Тиличики (http://www.poluostrov-kamchatka.ru/pknews/detail.php?ID=185767) .
Ледяной покров рек широко используется в качестве
взлетно-посадочных полос для самолетов и вертолетов.
Лесозаготовители складируют на льду подготовленный к сплаву
лес, нефтяники применяют его для перевозки тяжелых грузов и
установки оборудования (Атлас ...,1997, т. II, кн. 2).
Продолжительность ледостава на севере Камчатского края
превышает 7 месяцев, в южных районах она достигает 5-6 мес.
(Атлас …1997, т. 1). Известен случай чрезвычайной ситуации,
когда в октябре 2011 г. в лёд на реке
Пенжина в 100 километрах от
ближайшего населённого пункта вмерзла баржа с четырьмя членами
экипажа (Атлас …, 2007).
Просадочные
процессы. Просадка –
«природный процесс, происхождение которого связано главным
образом с пропитыванием водой пористых грунтов, следствием
чего является уменьшение их пористости и уплотнение»
(Географический энциклопедический словарь, 1988, с. 250).
Влияние этого процесса на производственную деятельность чаще
проявляется через следующие хозяйственные объекты: 1) жилая
застройка (появление в домах трещин, наклон зданий, а иногда и
их полное разрушение); 2) промышленные сооружения (деформация
и разрушение зданий, нарушение технологических процессов и
проблемы в эксплуатации оборудования); 3) подземные
коммуникации (разрывы); 4) оросительные каналы (деформации
русла).
В Камчатском крае
просадочные процессы развиты,
главным образом, в долине р. Камчатка, где находятся
населенные пункты Козыревск, Лазо,
Долиновка, Мильково. Интенсивность процессов оценивается как
умеренно опасная. Небольшой массив
просадочных грунтов имеется также
неподалеку от Петропавловска-Камчатского и Елизово (Атлас …,
2007).
Резкие перепады температуры воздуха.
Факторы влияния температуры на человеческую деятельность
достаточно многообразны. В зависимости от конкретных условий
это могут быть ее экстремальные значения, продолжительные
периоды с несколько повышенными или пониженными величинами
относительно среднемноголетних значений, особенности динамики
температуры в суточном ходе, резкие колебания температуры,
заморозки. Данный метеорологический параметр в значительной
степени влияет на самочувствие и смертность людей, а также на
ряд объектов и видов хозяйственной деятельности: 1)
растениеводство; 2) животноводство; 3) транспорт; 4)
промышленная и гражданская застройка; 5) торговля; 6) лесное
хозяйство.
Экстремальные температуры приводят к значительной смертности,
причем масштабы смертности от экстремально низких температур в
целом меньше. Большое влияние на состояние человеческого
организма вызывают также резкие колебания температуры.
Огромно влияние температуры на растениеводство, причем свой
вклад в него вносят практически все факторы. Большой ущерб
наносят заморозки, т.е. понижения температуры воздуха до нуля
градусов и ниже, в то время как средние суточные температуры
уже (или еще) держатся выше нуля, т. е. весной и осенью,
причем для сельскохозяйственных культур опасны, главным
образом, поздние весенние и ранние осенние заморозки.
Опасность заморозков зависит от стадии развития и вида
растений. Для большинства видов наиболее уязвимым моментом
развития является период цветения. В диапазоне температур от
-2,2С до 0С происходят важные изменения, обусловленные замерзанием
жидких растворов растительных клеток. В первую очередь это
относится к ягодам. Для яровой пшеницы могут оказаться
губительными и поздние летние заморозки (Астапенко, 1986).
Опасны для растениеводства и экстремальные температуры.
Например, снижение температуры почвы на глубине узла кущения
озимых ниже критических величин (-16…-18°С для
большей части сортов озимой пшеницы, -22…-25°С для
ржи) вызывает их вымерзание. При высокой температуре почвы
происходит вырождение клубней картофеля. При жаркой погоде в
фазе налива зерновых происходит так называемый запал растений.
Зерно получается щуплое, что резко снижает урожай и качество
семян (Чирков, 1988).
Аномально холодные летние месяцы вызывают резкое снижение
урожайности. Большое значение имеет также температурный режим.
Дело в том, что все физиологические процессы в растительных
организмах (фотосинтез, дыхание, транспирация, усвоение
питательных веществ почвы и т. д.) происходят лишь в
определенных температурных пределах. Это зона оптимальных
температур, находящаяся между биологическим минимумом и
биологическим максимумом. Данные характеристики для разных
растений существенно отличаются. Например, биологический
минимум для прорастания семян ранних яровых зерновых культур
равен 3-5°С, а у теплолюбивых культур он возрастает
до 12-15°С (Чирков, 1988). У многих теплолюбивых
растений интенсивность фотосинтеза быстро падает даже при
температуре 10-12°С, а у овса, редиса, картофеля и
других культур при этих температурах, наоборот происходит
быстрый рост. Именно поэтому продолжительный период с
несколько повышенными или пониженными значениями температур,
может сильно отразиться на урожайности.
Важна также более краткосрочная динамика температуры.
Например, урожайность помидоров и картофеля повышается, если
ночью относительно прохладно (10-15С), а днем тепло. Для повышения урожайности сахарной свеклы
важно, чтобы в период роста температура превышала 20°С, а во время образования в свекле сахара - была ниже этого
значения (Беттен, 1985).
Температурные условия в существенной степени определяют
состояние, поведение и продуктивность сельскохозяйственных
животных, при этом важны, прежде всего, экстремальные
значения. Животные плохо переносят высокие температуры, у них
нарушается теплообмен. Жаркая погода угнетающе действует на
овец, замедляя их нагул. В тоже время она благоприятна для
пчеловодства, поскольку высокие температуры повышают
активность пчел и они берут больший взяток (Ассман, 1966). Опасны для животноводства и экстремально низкие
температуры. Особенно неблагоприятно снижение температуры в
период стрижки овец.
Температурный режим очень важен для эксплуатации транспорта,
прежде всего авиационного и автомобильного. Низкие температуры
осложняют запуск двигателей вследствие уменьшения емкости
аккумуляторов, вызывают течи в топливной и гидравлической
системах из-за потери эластичности резиновых уплотнителей и т.
д. Оттепели после сильного мороза могут привести к
заклиниванию движущихся механизмов, образованию кристаллов
льда в топливе, закупорке трубопроводов и фильтров.
Влияние на наземный и водный транспорт в основном обусловлено
экстремальными температурами. Очень велико значение
температурного режима для производства строительных работ.
Низкие положительные и отрицательные температуры приводят к
затруднению и приостановке затвердевания бетона, замедлению
земляных работ, усложнению покраски, штукатурных работ,
кирпичной кладки, замерзанию незащищенных водопроводных труб и
материалов, сложенных в штабеля. В определенной степени
температурный режим важен и для лесного хозяйства. Резкое
снижение температуры часто приводит к образованию морозобойных
трещин в стволах деревьев. Причина этого кроется в разной
теплопроводности периферийной зоны и внутренней части ствола.
Теплопроводность сердцевины хуже и она сохраняет прежний
объем, в то время как периферийная часть ствола подвергается
термическому сжатию.
Кроме этого температура имеет большое значение для перевозки
некоторых грузов. Скорость многих бактериологических и
химических реакций удваивается при повышении температуры на
10°С, поэтому для перевозки мяса, рыбы, свежих фруктов и
овощей используют вагоны с теплоизоляцией. Низкие температуры
также опасны для многих грузов (фрукты, овощи, картофель и т.
д.).
В южной части Камчатского края в целом зима сравнительно
мягкая. Так, в Петропавловск-Камчатском средняя зимняя
температура воздуха составляет -5,3°С. Практически ежегодно,
даже в самые холодные месяцы, бывают дни с положительной
температурой. Абсолютный минимум, равный -31,8°С, отмечен был
зимой 1915/16 г. (Виноградов и др., 1990).
Опасными считаются изменения температуры воздуха в течение
суток на 20оС. Резкие перепады температуры воздуха
в первую очередь опасны для людей с сердечно-сосудистыми и
легочными заболеваниями (Атлас …, 2007). Опасность резких
перепадов температуры воздуха в большей степени характерна для
восточной части Камчатского края, где она оценивается как
средняя (чрезвычайные ситуации
муниципального/межмуниципального уровня), в основном перепады
температуры приурочены к зимнему периоду (Атлас …, 2007).
Экстремально низкие температуры.
К ним относятся температуры 30оС и ниже. Помимо
неблагоприятных условий для проживания, это ведет к
дополнительным расходам на отопление и создает условия для
возникновения чрезвычайных ситуаций. Сильные морозы создают
условия для возникновения чрезвычайных ситуаций в
жилищно-коммунальном хозяйстве, на автомобильном и
железнодорожном транспорте.
Наиболее низкие температуры характерны для крайнего
северо-запада Камчатского края. Минимальные значения здесь
опускаются ниже –60оС, экстремальным показателем
является -64оС в пос. Верхне-Пенжино
(http://trasa.ru/region/kamchatskiy_clim.html) .
Продолжительным аномально-холодным погодам с температурами
ниже 40оС и длительностью 120 часов и более
подвержены также районы Центрально-Камчатской депрессии и
горные территории полуострова, в особенности
Срединно-Камчатский хребет (Кириченко, Коваль, 2009). В целом
разные участки Камчатского края по степени опасности относятся
к высокой, выше средней и средней, то есть здесь возможны
чрезвычайные ситуации межмуниципального, регионального и
межрегионального уровня (Атлас …, 2007).
Заморозки.
К ним относят понижения температуры воздуха до нуля градусов и
ниже, в то время как средние суточные температуры уже (или
еще) держатся выше нуля, т. е. весной и осенью. Опасность
заморозков велика, главным образом, в сельскохозяйственном
производстве. Наиболее малоустойчивы к заморозкам кукуруза,
просо, гречиха, кукуруза, помидоры и картофель. Вероятность
сильных заморозков на почве (–3оС и ниже) на всей территории
Камчатского края довольно высока.
Максимальная продолжительность почвенных заморозков (до 70
дней в году) характерна для внутренней Центрально-Камчатской
депрессии. На западном побережье Камчатки она снижается до
50-60 дней, на восточном побережье Камчатского края
продолжительность заморозков составляет 40-50 дней (Атлас …,
2007).
Лесные и торфяные пожары
– неконтролируемый процесс горения. При
лесных пожарах
горят лесная подстилка, травяно-кустарничковый покров, подрост
и подлесок, иногда кроны деревьев. При
торфяных пожарах
горят торфяной слой и корни растений.
Пожары приводят к следующим отрицательным последствиям: 1) гибель людей и уничтожение сооружений; 2)
влияние на здоровье людей (вследствие загрязнения атмосферы
дымом и газами); 3) уничтожение древесных ресурсов и побочных продуктов леса;
4) осложнение эксплуатации транспорта (из-за ухудшения
видимости вследствие задымления); 5) снижение рекреационной ценности, что связано с
ухудшением эстетической привлекательности ландшафта;
6) активизация неблагоприятных природных процессов (водная и
ветровая эрозия, оползни, лавины,
курумообразование, заболачивание
и т.д.); 7) снижение почвенного плодородия вследствие
выгорания верхнего, наиболее плодородного гумусового слоя); 8) климатические
изменения (выброс парниковых газов и аэрозолей, потепление
микроклимата почвы, что обусловлено уменьшением альбедо и
обнажением ее поверхности, похолодание вследствие задымления
атмосферы и непоступления на
земную поверхность части солнечной радиации). Все эти воздействия
приводят к прямому или косвенному экономическому
ущербу.
Основной причиной пожаров является антропогенный фактор –
пребывание и производственная деятельность людей в лесу. Тем
не менее, часть из них возникает вследствие природных причин,
прежде всего, ударов молний. По уровню пожарной опасности
районы Камчатского края существенно отличаются.
Лесной фонд Камчатки с учетом
пирологических особенностей лесов
Камчатки, дифференцирован по пяти классам пожарной опасности.
Преобладают второй (высокая пожарная опасность - 32,5 %
лесного фонда лесничеств) и третий (средняя пожарная опасность
- 30,2 % лесного фонда лесничеств) классы природной пожарной
опасности, средневзвешенный класс пожарной опасности лесного
фонда Камчатского края 2,5. (Кириченко, Коваль, 2009).
Среднегодовая площадь одного лесного пожара на территории
бывшей Камчатской области составляет 154,1 га, а на территории
бывшего Корякского АО – 14,1 га. Что касается торфяных
пожаров, то аналогичные показатели составляют 9,244 и 17,255
га (Атлас …, 2007).
Максимальное число пожаров возникает в мае (45 % от общего их
числа за сезон) и июле (28%), меньше в июне (13%). На
август-октябрь приходится менее 10%. Среднегодовая фактическая
горимость лесов составляет 176-184
дней и длится с мая по октябрь. Примерно такая же
закономерность в горимости лесов
по месяцам свойственна и другим пожароопасным сезонам (Лесной
план…, 2008) (см. рис. ниже).
Наиболее крупные чрезвычайные ситуации последних лет,
обусловленные лесными пожарами, перечислены в таблице.
Карта природной пожарной опасности (Кириченко, 2009)
Наиболее крупные лесные пожары (Атлас …, 2007)
Сильные дожди
– «жидкие осадки, выпадающие из облаков в виде капель
диаметром
Дождь влияет на многие хозяйственные объекты и виды
человеческой деятельности: 1) растениеводство; 2)
животноводство; 3) транспорт; 4) гидроэнергетика; 5)
рекреационная деятельность; 6) жилая и промышленная
застройка.
Наряду со снегом дожди являются основным источником влаги для
растениеводства. Наиболее благоприятны обложные дожди, влага
которых благодаря равномерности выпадения хорошо впитывается
почвой. Ливни из-за кратковременности и большой интенсивности
гораздо менее желательны. Почва не успевает впитывать воду и
она стекает в пониженные места, при этом значительная часть
осадков не используется растениями. Нередко ливни способствуют
водной эрозии. Сильные дожди затрудняют проведение
сельскохозяйственных работ, они вызывают полегание посевов и
трав. В период уборки продолжительные дожди приводят к
прорастанию зерна в валках, во время цветения растений они
ухудшают условия оплодотворения (Чирков, 1988).
Влияние на животноводство также проявляется через избыточное
или недостаточное увлажнение, а также время выпадения осадков.
Избыточное увлажнение затрудняет пастьбу скота на пастбищах,
недостаток влаги сказывается на урожайности трав и кормовых
культур. Период выпадения дождей важен, например, для
пчеловодства. Продолжительные осадки во время цветения
медоносов (например, липы) приводят к резкому снижению сбора
меда.
В наибольшей степени влиянию дождей подвержен автомобильный
транспорт, что обусловлено снижением видимости и повышением
скользкости покрытия дорог. В результате более позднего
обнаружения помех движению и увеличения тормозного пути
происходят многочисленные аварии, связанные со столкновением
транспортных средств, их опрокидыванием и т. д. Влияние на
водный и железнодорожный транспорт в большей степени связано с
ухудшением видимости, для авиационного транспорта существенное
значение имеет также повышение скользкости, приводящее к
увеличению пробега при посадке самолетов.
Дожди являются важной составляющей водного баланса, что
обусловливает их значимость для многих видов деятельности,
требующих больших затрат воды (гидроэнергетика, ирригация,
водоемкое промышленное производство, водоснабжение,
аквакультура и т. д.). Дожди
нередко осложняют рекреационную деятельность, связанную с
пребыванием на свежем воздухе. Дождь является также одним их
наиболее важных метеорологических параметров, влияющих на
производство строительных работ.
В пределах Камчатского края сильные дожди могут вызвать
чрезвычайные ситуации любого уровня вплоть до федерального.
Максимум дождевых осадков зарегистрирован на юге п-ва
Камчатка и составляет 183 мм за 12 часов (Атлас …, 2007).
Выпадение сильных дождей распределено по территории края
относительно равномерно, тем не менее, им наиболее подвержена
юго-восточная часть полуострова (Кондратюк, 1974).
Примеры чрезвычайных ситуаций, обусловленных дождями: 19
ноября 2004 г. в Усть-Большерецком районе было разрушено 9 км
дорожного полотна на участке
Усть-Большерецкий – п.
Октябрьский, ущерб составил 35 млн рублей. 14 ноября 2006 г.
вследствие сильного дождя в Петропавловске-Камчатском была
отмечена протечка кровли и фасадов 276 жилых и
административных зданий, зафиксировано подтопление 17
электрощитовых подстанций (Атлас
…, 2007).
Штормовые нагоны
- «подъем уровня воды в результате воздействия ветра на водную
поверхность» (Гидрометеорологические опасности, 2001). Размер
ущерба от морских наводнений зависит в основном от следующих
факторов: 1) величина максимального подъема воды; 2)
продолжительность затопления (чем оно дольше, тем больше
ущерб); 3) скорость подъема уровня воды (при медленном
повышении возможны предупредительные мероприятия); 4) частота
их повторений (повторные подъемы уровня приводят к меньшим
последствиям); 5) сроки наводнения (например, до уборки урожая
или после). Последствия морских наводнений во многом схожи с
речными наводнениями. Некоторые различия обусловлены
соленостью морской воды и несколько иным механизмом
динамического воздействия волн по сравнению с речным
потоком.
Морские наводнения приводят к значительной смертности и
влияют на следующие объекты и виды человеческой деятельности:
1) промышленная и гражданская застройка; 2) растениеводство;
3) животноводство; 4) автомобильный транспорт; 5)
железнодорожный транспорт; 6) водный транспорт; 7) военная
деятельность.
Влияние на промышленную и гражданскую застройку во многом
сходно с таковым при речных наводнениях. Различия в факторах
воздействия в основном сводится к следующему: 1) более высокая
интенсивность коррозии металлических конструкций и арматуры в
железобетонных сооружениях вследствие солености воды; 2)
меньшие темпы размыва фундаментов в силу более пологих уклонов
и, как следствие, меньших скоростей движения воды; 3) больший
ущерб от пожаров вследствие более высокой электропроводности
морской воды.
Факторы воздействия на растениеводство при морских
наводнениях те же, что и при речных. Отличия: 1) практически
отсутствует потеря пахотных угодий вследствие обрушения
берегов, оползней и т. д.; 2) меньшие масштабы имеет занесение
почвы песком, илом и т. д.; 3) гораздо более интенсивны гибель
сельскохозяйственных культур и вывод из оборота пашни, что
обусловлено соленостью воды.
Из пяти факторов воздействия на животноводство два фактора
(гибель урожая кормовых культур и порча заготовленных кормов)
имеют более высокую интенсивность, один (заиливание сенокосов
и пастбищ) выражен в меньшей степени и два (гибель скота и
разрушение животноводческих ферм) сопоставимы с речными
наводнениями. Наибольший экономический ущерб обусловлен
гибелью скота особенно с учетом достаточно дорогостоящего
захоронения погибших животных.
Воздействие на транспорт также сходно с речными наводнениями
с той лишь разницей, что влияние на речной транспорт
заменяется воздействием на морские суда. Случаи воздействия
штормовых нагонов на морской транспорт более многочисленны.
Влияние на военную деятельность заключается в осложнении
высадки десанта.
Сильные ветры со стороны моря приводят к формированию
штормовых нагонов – подъему уровня воды и затоплению
прибрежной территории. Чаще всего штормовые нагоны происходят
на восточном побережье Камчатки. Они возникают осенью и зимой,
что объясняется активизацией циклонической деятельности в
данный период времени. Наибольшей величины нагоны также
достигают в осенне-зимние месяцы (Любицкий, 2015). В целом, штормовые нагоны в
Петропавловске-Камчатском и Усть-Камчатске имеют небольшую
величину. Максимальная величина нагонов в
Петропавловске-Камчатском в период 1977-2002 гг. составила
всего 62 см, в Усть-Камчатске – 58 см (табл. ниже).
Максимальные величины штормовых нагонов редкой повторяемости
в Петропавловске-Камчатском (Любицкий, 2015)
Тем не менее, известны факты воздействия штормовых нагонов на
гражданские и промышленные сооружения. Так, 13-14 ноября
Речные наводнения.
Ущерб от наводнений определяется следующими их
характеристиками (Мандыч, 2003):
1) глубина затопления (чем выше уровень воды, тем больше
повреждается сооружений, имущества и т. д.); 2) скорость
течения, влияющая на транспортирующую и эродирующую
способность водотока; 3) мощность рыхлых отложений, остающихся
после паводка за пределами речных русел (затраты на их уборку
могут составить существенную часть ущерба от наводнения); 4)
скорость подъема воды (чем медленнее подъем уровня, тем больше
возможностей для защиты имущества и населения).
Речные наводнения влияют на большинство хозяйственных
объектов и видов человеческой деятельности. К числу наиболее
подверженных видов относятся: 1) промышленная и гражданская
застройка; 2) растениеводство; 3) животноводство; 4)
транспорт; 5) мосты; 6)
аквакультура; 7) рыболовство; 8)
лесное хозяйство и т.д.
Воздействие речных наводнений на промышленную и гражданскую
застройку в основном сводится к следующему (Алексеев, 1988;
Безопасность …, 1995): 1) разрушение, повреждение и сокращение
сроков службы зданий, сооружений и инженерных коммуникаций, а
также оборудования; 2) временное прекращение работы
предприятий; 3) порча и потеря готовой продукции и
полуфабрикатов, находящихся на складе предприятий; 4) пожары и
взрывы.
Разрушение и повреждение зданий происходит разными путями.
При значительном давлении водной массы они могут элементарно
сноситься. В том случае, если динамическое давление
недостаточно для сноса, действие текущей воды приводит к
непрерывному углублению промоин и размыву фундаментов. В
кирпичных зданиях происходит разрушение кладки с выпадением
кирпичей. В железобетонных сооружениях происходит коррозия
арматуры. Деревянные изделия повреждаются гнилью, отваливается
штукатурка. Разрушению и повреждению зданий способствует также
активизация вследствие наводнений ряда неблагоприятных
геологических процессов, прежде всего просадок, пучения и
криогенного пучения. Повреждения инженерных коммуникаций
(водопроводные, газовые и канализационные трубы,
электрические, телевизионные и телеграфные кабели и т.д.) в
основном обусловлены неравномерной осадкой (Аварии ...,
1995).
Разрушение и повреждение зданий и сооружений относится к
числу наиболее типичных последствий. Естественно, что
количество разрушенных наводнением сооружений при прочих
равных условиях определяется их капитальностью, что во многом
связано с развитием экономики страны.
Убытки, связанные с временным прекращением работы
предприятий, обусловлены
недополучением прибыли за время
простоя. При этом предприятия могут находиться и вне зоны
затопления, однако прекращение производственного цикла может
быть вызвано перерывами в подаче электроэнергии, топлива,
воды, сырья, полуфабрикатов и т. д. Кроме этого в период
простоя рабочим и служащим выплачивается заработная плата,
даже если они и не принимают участия в
аварийно-восстановительных работах.
Ущерб, обусловленный порчей и потерей продукции, складывается
из нескольких составляющих. Часть продукции уносится водой или
приходит в полную негодность. Другая часть портится в меньшей
степени и может быть реализована по сниженным ценам. Третья
часть продукции может быть полностью восстановлена, однако
нуждается в сушке, переборке, очистке и т. д., что требует
определенных затрат.
Пожары и взрывы при наводнениях не являются редкостью. В
прошлом они обычно возникали из-за топившихся печей, ныне –
вследствие обрывов и короткого замыкания электрических кабелей
и проводов.
Воздействие на растениеводство происходит следующими путями:
1) гибель сельскохозяйственных культур; 2) потери запасов
зерна, семян; 3) порча удобрений, ядохимикатов и т. д.; 4)
смыв плодородного слоя почвы; 5) занесение почвы песком; 6)
переуплотнение почв; 7) потери пахотных угодий вследствие
обрушения берегов, оползней и т. д.; 8) разрушение
сельскохозяйственной инфраструктуры (теплицы, парники,
оросительные и осушительные сооружения).
Гибель сельскохозяйственных культур может происходить как в
результате затопления, так и подтопления посевов и неубранного
урожая. При затоплении ущерб зависит от вида
сельскохозяйственных культур, глубины, времени (сезона) и
продолжительности затопления, скорости течения и других
факторов. В целом он резко возрастает при глубине затопления
свыше 0,4-0,5 м. Время летнего затопления без снижения
урожайности составляет для зерновых и картофеля 0,5-0,7 суток,
овощей и корнеплодов 0,8-1,0 суток. По мере увеличения
продолжительности затопления урожайность снижается вплоть до
полной гибели. При подтоплении ущерб сельскохозяйственным
культурам вызван переувлажнением корнеобитаемого слоя.
Убытки складываются из стоимости выполненных работ (вспашка,
боронование, посев, поливы, внесение удобрений, борьба с
вредителями,
послеполивная обработка,
прикатывание и т. д.), материальных затрат (стоимость семян,
удобрений, ядохимикатов и т. д.) и недополученной прибыли. В
случае гибели многолетних культур, что происходит при
затоплении ягодников, садов, виноградников и т. д., ущерб
растет за счет большей продолжительности времени, требующегося
для восстановления.
Второй и третий пути воздействия особых пояснений не требуют.
Следует только отметить, что порча в результате затопления
удобрений, ядохимикатов и нефтепродуктов сопровождается
значительным ущербом для большинства природных компонентов.
Интенсивность смыва плодородного слоя почвы определяется
скоростью течения, типом почв, характером посевов и т. д.
Восстановление плодородия требует времени и средств на
агротехнические мероприятия и внесение минеральных и
органических удобрений. Занесение почвы песком также снижает
плодородие почв, что требует проведения соответствующих
мероприятий.
Прохождение паводков и длительное стояние воды в ряде случаев
вызывают переуплотнение почв. Для использования этих земель
для сельскохозяйственного производства требуется глубокое
рыхление или пахота с внесением удобрений. Типичными
последствиями речных наводнений являются обрушение берегов и
оползни, что в ряде случаев приводит к сокращению площадей
сельскохозяйственных угодий. Достаточно характерно также
повреждение и разрушение различных сельскохозяйственных
объектов (водозаборных сооружений, коллекторно-дренажной сети,
теплиц и т. д.).
Влияние на животноводство в основном сводится к следующему
(Алексеев, 1988): 1) гибель скота; 2) гибель урожая кормовых
культур и трав; 3) уничтожение и порча заготовленных кормов;
4) заиливание сенокосов и пастбищ; 5) разрушение
животноводческих ферм. Механизм воздействия сходен с влиянием
на растениеводство. Существенное отличие состоит лишь в
дополнительных затратах на захоронение погибшего скота,
которые могут быть весьма значительны.
Наводнения влияют на все виды транспорта. Воздействие
заключается в следующем (Алексеев, 1988; Аварии ..., 1995): 1)
разрушение, повреждение и сокращение срока службы земляного и
дорожного полотна, верхнего строения пути, асфальтового
покрытия автомобильных и железных дорог, аэродромов; 2)
уничтожение и повреждение транспортных средств; 3) нарушение
дорожного движения; 4) прекращение работы речного транспорта;
5) повреждение трубопроводов. Влияние на земляное полотно и
дорожное покрытие может быть обусловлено динамическим
воздействием воды, приводящим к образованию брешей в насыпях,
или их уничтожению. Длительное стояние воды обусловливает
разжижение грунтов и их последующую неравномерную осадку.
После каждого значительного затопления балансовая стоимость
шоссейных и железных дорог снижается на 8-12% (Нежиховский, 1988).
Второму фактору воздействия подвержен преимущественно
автомобильный транспорт, однако нередки случаи повреждения во
время наводнений железнодорожных вагонов, локомотивов и даже
самолетов и судов. Влияние на дорожное движение зависит от
глубины затопления дорог. При небольшой толщине слоя воды
движение транспорта еще возможно, однако увеличение глубины
приводит к полному прекращению транспортного сообщения. Речной
транспорт также сильно зависит от наводнений. Почти полностью
прекращается переправа через
разлившиеся реки. В первые часы
приостанавливается лоцманская служба в речных портах (Аварии
..., 1995). Влияние на трубопроводы в основном связано с
динамическим воздействием воды и неравномерной осадкой грунтов
при наземном расположении и интенсификацией размыва при
подземном залегании.
Типичным последствием речных наводнений является разрушение и
повреждение мостов. Это происходит как вследствие
непосредственного давления воды на пролеты и опоры моста, так
и в результате интенсификации подмыва опор, особенно ранее
находившихся на берегу.
Достаточно характерно и воздействие на рыболовство и
аквакультуру. Плывущий мусор
делает невозможным промысел рыбы сетями и неводами.
Расположенные в поймах рек рыборазводные пруды, рыбопитомники,
другие предприятия
аквакультуры повреждаются или
уничтожаются.
Влияние на лесное хозяйство связано с гибелью и снижением
продуктивности лесов, а также со смывом заготовленных
лесоматериалов. Величина ущерба в значительной степени
определяется продолжительностью затопления. У разных древесных
пород предельная длительность пребывания под водой сильно
отличается.
На территории Камчатского края наводнения характерны, главным
образом, для Усть-Большерецкого,
Усть-Камчатского,
Пенжинского и
Тигильского районов. В их границах
под угрозой затопления находятся несколько десятков населенных
пунктов, свыше 400 домов с населением около 1500 чел. и более
1,5 тыс. га сельскохозяйственных земель (Атлас …, 2007). В
целом, наводнениям подвержено 8% территории края. Они
обусловлены преимущественно таянием снега в весеннее-летний
период. Повторяемость больших наводнений – 1 раз в 5 лет
(Шахраманьян, 1998). Наиболее
сильные наводнения в крае отмечались в 1956, 1961 и 1966 гг.
(Атлас …, 2007).
Атмосферные засухи
– «длительные (1 - 2 месяца, иногда дольше) периоды с малым
количеством атмосферных осадков или их отсутствием,
сопровождающиеся повышенными температурами и пониженной
влажностью воздуха и почвы» (Географический энциклопедический
словарь, 1988, с. 99).
Засухи имеют огромное воздействие на общество, вызывая
значительную смертность и влияя на многие виды человеческой
деятельности: 1) растениеводство; 2) животноводство; 3)
гидроэнергетика; 4) водный транспорт;5) промышленное и бытовое
водоснабжение; 6) лесное хозяйство; 7) рыболовство; 8)
рекреационная деятельность. Кроме этого засухи имеют
значительное влияние на многие природные компоненты.
Воздействие на растениеводство в основном обусловлено тем,
что длительное отсутствие осадков в сочетании с высокой
испаряемостью обусловливает иссушение корнеобитаемого слоя
почвы, что ведет к нарушению водоснабжения растений и вызывает
резкое снижение их продуктивности. Другими факторами
воздействия являются ущерб из-за более широкого
распространения насекомых-вредителей и болезней растений,
снижение продуктивности пахотных земель вследствие активизации
ветровой эрозии, а также воздействия на сельскохозяйственные
культуры диких животных.
Основным фактором воздействия на животноводство является
снижение продуктивности пастбищ вследствие иссушения
корнеобитаемого слоя почвы. К другим причинам относятся
недостаток воды для скота и увеличение числа нападений
хищников. Засухи приводят к снижению поголовья домашнего
скота, как вследствие естественной гибели, так и вынужденного
забоя животных. Кроме этого с засухами связано нарушение
репродуктивного цикла (задержки в осеменении, недоношенная
беременность) и снижение веса животных.
Влияние на гидроэнергетику обусловлено сокращением речного
стока. Уменьшение полезного объема водохранилищ приводит к
снижению выработки электроэнергии. Характер воздействия на
водный транспорт сходен. Сокращение объема стока вызывает
обмеление рек и озер, что осложняет (а иногда и прекращает)
судоходство.
Очень велико влияние засух на бытовое и промышленное
водоснабжение. Снижение уровня грунтовых вод приводит к
высыханию колодцев, сокращение объемов поверхностного стока
вызывает проблемы с обеспечением водоемких производств и
перебои в работе городских водопроводов, недостаток осадков
способствует засолению грунтовых вод. Основным фактором
воздействия на лесное хозяйство является общее снижение
влажности, повышающее вероятность возгораний. Другие факторы –
снижение продуктивности лесов вследствие иссушения
корнеобитаемого слоя, нашествие насекомых-вредителей и
распространение болезней леса. Опасность повреждения
насекомыми и эпифитотий резко возрастает из-за
ослабленности деревьев в связи с
засухой.
Влияние на рыболовство в основном обусловлено сокращением
объема стока. Обмеление рук приводит к выводу из строя
нерестилищ, повышение температуры воды снижает содержание
растворенного кислорода, что приводит к резкому ухудшению
условий обитания, вызывая массовую гибель мальков. Влияние на
рекреационную деятельность главным образом связано с
ухудшением зрительного восприятия ландшафта вследствие
пожаров, пыли из-за активизации ветровой эрозии,
непривлекательности увядшей растительности и т. д.
В Камчатском крае максимальный риск атмосферных засух
характерен в мае-июне для районов нижнего течения р. Камчатка,
где он составляет 60-70%. Так, в июле 2012 г. была
зарегистрирована засуха в
Быстринском и
Тигильском районах. Более недели
там держалась жаркая погода и
Анавгае (село на месте слияния рек
Анавгай и Быстрой в
Быстринском районе) столбик
термометра в дневные часы не опускался ниже + 30 градусов.
Из-за жары и отсутствия осадков там был объявлен четвертый
класс пожарной опасности (http://www.kamchatka.aif.ru/society/zkh/453926) .
На прилегающих территориях он составляет 40-60%. Минимальная
вероятность атмосферных засух отмечается для юга Камчатского
края, где она снижается до 10% и менее, т.е. засухи возможны 1
раз в 10 лет (Атлас …, 2007).
Оползни
– «смещение масс горных пород, слагающих склон, в виде
скользящего движения, в основном без потери контакта между
движущимися и неподвижными породами» (Экологический
энциклопедический словарь, 1999, с. 443).
Воздействие оползней на сооружения осуществляется в двух
ситуациях: 1) объект расположен в пределах оползневого блока;
2) сооружение находится ниже него. При движении оползневого
блока нарушается устойчивость толщи грунта, являющегося
основанием для сооружения, которое начинает перемещаться
вместе с ним. В силу своей неравномерности это смещение
приводит к осадке сооружений, перекосам конструкций, нарушению
работы оборудования, а часто и разрушению сооружений. В случае
расположения объекта ниже оползневого блока разрушительные
последствия обусловлены в основном динамическим воздействием
движущейся массы.
Оползни осложняют многие виды человеческой деятельности. В
наибольшей степени они угрожают следующим объектам: 1)
населенные пункты; 2) железные дороги; 3) автомобильные
дороги; 4) мосты; 5) тоннели; 6) линии электропередачи и
связи; 7) трубопроводы; 8) каналы; 9) плотины; 10)
водохранилища; 11) горнодобывающие предприятия; 12)
сельскохозяйственные угодья; 13) рыболовство; 14) водный
транспорт; 15) лесное хозяйство.
В Камчатском крае к числу самых крупных относится оползень,
сошедший 3 июня 2007 г. в долине ручья Водопадный, притока р.
Гейзерной. Он остановился всего в 1 м от одного из домов
Кроноцкого заповедника, при этом
был разрушен ряд хозяйственных построек, две вертолетные
площадки и дизельная электростанция. Кроме этого он повлиял на
экскурсионно-туристическую деятельность, прекратив
деятельность некоторых гейзеров (Воробьевский
и др., 2010). Определенные проблемы оползни создают и в
Петропавловске-Камчатском (Атлас …, 2007).
Тропические циклоны
– «атмосферные вихри значительной интенсивности и относительно
малого диаметра (как правило, не более
300-
Основными факторами, обусловливающими разрушительное действие
тропических циклонов, являются: 1) ветер, имеющий огромную
скорость, воздействующий на сушу и вызывающий волнение на
море; 2) турбулентное, вихревое движение воздушных частиц; 3)
низкое давление в «глазе» циклона; 4) обильные ливневые дожди,
приводящие к наводнениям.
Тропические циклоны влияют на многие хозяйственные объекты и
виды человеческой деятельности: 1) транспорт; 2) сельское
хозяйство; 3) промышленная и гражданская застройка; 4) морская
добыча нефти и газа; 5) лесное хозяйство.
Из всех видов транспорта максимальное воздействие на морской
и авиационный транспорт. Влияние на первый в основном
обусловлено ветром и волнением. Воздействие на авиационный
транспорт проявляется через мощную облачность, затрудняющую
ориентацию полетов, турбулентное вихревое движение воздушных
частиц, вызывающее динамическое воздействие на корпус
самолета, сильный порывистый ветер.
Влияние на сельское хозяйство обусловлено сильным ветром и
ливнем, приводящими к механическому повреждению листьев и
ветвей, полеганию культур,
стряхиванию фруктов и орехов.
Воздействие на различные промышленные и гражданские сооружения
в основном обусловлено сильным ветром и низким давлением, что
приводит к взрыву зданий за счет избыточного внутреннего
давления при прохождении глаза циклона.
Влияние на морскую добычу нефти и газа связано с сильным
ветром и обусловленными им волнами. Влияние на лесное
хозяйство проявляется в уничтожении лесных массивов.
Для Камчатского края тропические циклоны (тайфуны) в целом не
характерны. Они лишь иногда достигают его южных районов,
приходя при этом значительно ослабленными.
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
