Письмо школьников ветерану пожарной охраны. Письмо "ветерану - пожарнику"
4.3. Защита территорий от волн цунами
4.3.1. Общие мероприятия по защите от цунами
Применяющиеся организационные и инженерные мероприятия по защите территорий от волн цунами направлены на уменьшение разрушительных последствий и на исключение человеческих жертв. В настоящее время защита территорий от волн цунами в соответствии с отечественным и зарубежным опытом включает значительный комплекс разнообразных мероприятий:
обеспечение и совершенствование работы службы предупреждения о цунами;
цунамирайонирование побережий в соответствии с конкретными условиями (положение, рельеф дна, подход волн и т.п.);
размещение городов, поселков, портов, отдельных зданий и сооружений на относительно защищенных участках побережий с целью исключения или существенного снижения разрушающего воздействия волн;
планировка городов и поселков с учетом возможного воздействия цунами;
строительство волнозащитных гидротехнических сооружений - морских (береговых) стен, молов, волноломов, дамб, берегоукреплений и т. п.;
применение цунамистойких конструкций береговых и гидротехнических сооружений;
лесопосадки на берегах вдоль линии уреза воды;
обеспечение в портах быстрого прекращения и восстановления работ, перемещения и закрепления машин и оборудования, ухода судов в море и т. п.;
строительство запасных дорог и различных устройств для обеспечения быстрой эвакуации людей и материальных ценностей.
Рассмотрим особенности основных мероприятий.
Цунамирайонирование побережий
Для каждого участка побережья устанавливают меру возможной опасности воздействия цунами, в том числе максимально возможную высоту волн, размеры зон затопления. По данным цунамирайонирования выбирают наиболее безопасные участки побережий с целью их хозяйственного освоения (размещения городов, поселков, портов, промышленных предприятий и т.п.). Разрушительное действие цунами на побережье существенно зависит от подводного н надводного рельефов в приурезовой зоне, конфигурации береговой линии в плане и ее ориентации к направлению движения волн, расстояния до очагов и др. Различные местные условия на двух соседних участках берега могут сильно изменять высоту подъема уровня воды (в 2-3 раза), размеры зон затопления. Обычно рекомендуется выделять 3 типа участков побережий: неблагоприятные, подверженные разрушающему действию волн; благоприятные, практически незатопляемые; со средними условиями.
Неблагоприятны побережья низменные с равнинными берегами, песчаными отмелями и косами, открытыми заливами, устьями и долинами рек и т. п. Здесь даже при относительно небольших волнах затопляются большие площади. Наибольшая высота волн может достигать 10-12 м, а по долинам рек - значительно больше. На таких побережьях, как правило, нет безопасных возвышенных участков для строительства зданий и сооружений. На низменных побережьях дельты рек часто имеют развитую сеть рукавов и наносных островов. В связи с отложением наносов дельты рек постепенно выдвигаются в море. Такого рода дельты подвержены воздействиям волн цунами и неблагоприятны для размещения портов.
Благоприятны побережья с высокими берегами и крутыми откосами, закрытые бухты (заливы) с узкими входами. У таких побережий обычно большая глубина и отсутствуют пляжи.
Побережья со средними условиями характеризуются наличием береговых склонов средней крутизны, системы террас. В отдельных местах возможно значительное проникновение волн цунами на берега. Приурезовая зона берега опасна для размещения зданий и сооружений. Береговое строительство рекомендуется на возвышенных местах (высотой более 10-15 м). К побережьям со средними условиями относятся также фиорды с высокими и сравнительно крутыми берегами.
Приведем некоторые замечания в отношении бухт (заливов). В бухте происходит преобразование волны цунами в зависимости от ее формы и размеров в плане и соотношения ширины входа с поперечными размерами. При клинообразной (V-образной) форме бухты с широким входом и уменьшающейся к вершине глубиной высота волн по мере движения к вершине бухты увеличивается (большая энергия волнового движения на входе в бухту передается по мере движения волн к ее вершине меньшим объемам водных масс). Наибольший подъем уровня воды наблюдается в вершинах таких бухт и далее по долинам рек, впадающих в вершины. Увеличение высоты волн возможно и в длинных суживающихся от океана проливах.
В широких закрытых бухтах с узкими входами высота волн по мере их распространения в глубь бухты уменьшается (энергия входящих через узкий вход волн передается большим объемам водных масс внутри бухты).
Существенное влияние на высоту волн в бухтах и проливах оказывает ориентация входа в них по отношению к направлению луча волн цунами. Чем больший поворот в плане должна претерпевать волна на входе, тем меньше ее высота на огражденной акватории.
Выступающие в море возвышенные участки берегов (мысы) защищают в определенной мере прилегающие к их теневой стороне районы побережий от цунами при некоторых секторах направления лучей волн. Однако сами мысы подвергаются интенсивному разрушению.
Инженерные мероприятия, направленные на повышение цунамистойкости сооружений
Служба предупреждения о цунами предотвращает или сводит до минимума человеческие жертвы, а также в определенной мере способствует сохранности материальных ценностей. Однако основные недвижимые ценности (города и поселки, порты, заводы и т. п.) подвергаются разрушительному действию волн. Цунамирайонирование позволяет располагать строительные комплексы на участках побережий, полностью или частично защищенных от воздействия цунами.
Для строительства портов в цунамиопасных районах побережий более предпочтительны широкие, защищенные от океана бухты с узкими входами. Гидротехнические сооружения здесь можно строить с учетом возможных высот волн цунами, зон затопления и т. д. Неприемлемы для портового строительства клиновидные бухты с широкими от моря входами, устья рек, длинные суживающиеся от моря проливы.
Наибольшему воздействию подвергаются стороны суши, обращенные к лучам направления движения волн от очага землетрясения. Гидротехнические и береговые сооружения следует располагать на теневых сторонах островов, полуостровов, мысов и т. п., значительно меньше подверженных действию волн, особенно при изрезанной береговой линии.
Береговые сооружения по технологическим причинам следует возводить близко к линии уреза воды, а портовые гидротехнические сооружения вообще располагать только на водных площадях. В связи с этим важное значение приобретают инженерные мероприятия, направленные на обеспечение живучести сооружений и их защиту от волн.
Морские гидротехнические сооружения в цунамиопасных районах подвержены разрушающему действию цунами. Обычно вначале волны вступают в силовое взаимодействие с волнозащитными сооружениями. В некоторых странах (в первую очередь в Японии) строят разнообразные волнозащитные сооружения от цунами: береговые (морские) стены и дамбы, молы и волноломы. Волнозащитные сооружения гасят энергию волн и защищают от них акватории и береговую территорию.
Современные молы и волноломы рассчитывают на действие ветровых волн (стоячих, прибойных, разбитых) высотой до 8-10 м и более. По сравнению с ветровыми волны цунами имеют некоторые особенности: относятся к длинным волнам; могут иметь большую высоту у берегов; по выходе на берег поток становится поступательным и т. д. Можно считать, что существующие и строящиеся оградительные сооружения могут в основном противостоять волнам цунами высотой, несколько меньшей высоты ветровых волн, на которые эти сооружения запроектированы.
Нередко при большой высоте волн цунами устраивают комплексную цунамизащиту: применяют одновременно оградительные сооружения и береговые стены. В таких случаях оградительные сооружения гасят энергию волн лишь частично, а окончательное гашение производят береговые стены. Следует иметь в виду, что строительство оградительных сооружений для гашения волн цунами большой высоты (>12-15м) связано со значительными материальными затратами. В перспективе с расширением технических и экономических возможностей можно будет возводить волнозащитные комплексы для противодействия даже катастрофическим цунами.
Причальные сооружения строят, как правило, в сравнительно защищенных от ветрового волнения местах акваторий. Так как сооружения в конструктивном отношении обычно не рассчитаны на восприятие волновых нагрузок, то повреждения и разрушения их во время цунами повсеместны. По характеру взаимодействия с волнами следует рассматривать раздельно сооружения распорные типа набережных-стенок и безраспорные сквозного типа.
Распорные сооружения располагают вдоль линии уреза воды, на всей длине они сопряжены с берегом. В конструктивном отношении это могут быть набережные-стенки в виде заанкеренных больверков, стен из массивовой кладки и из массивов-гигантов, свайные набережные со шпунтовыми стенками. Набережные-стенки по конструкции являются как бы сплошной частью берега и в меньшей мере терпят разрушения от волн, чем другие виды причальных сооружений. Однако во время цунами распорные сооружения могут испытывать увеличенное боковое давление засыпки, насыщенной водой; возможно значительное понижение уровня воды и даже осушение дна. В таких случаях на стенки сооружения действует дополнительное статическое давление воды, которое, по существу, удваивает обычное расчетное боковое давление на стенки. На такое дополнительное боковое давление причальные сооружения не рассчитаны, что следует иметь в виду при проектировании.
Безраспорные причальные сооружения сквозного типа в большинстве случаев бывают свайными, на колоннах или на отдельных опорах других конструкций. Верхнее строение возвышается над статическим уровнем воды. Характерными разрушениями сооружений являются деформация и срыв верхних строений. Так как сваи, колонны или отдельные опоры хорошо обтекаемы, то силовое воздействие волнового потока на них небольшое и в большинстве случаев они остаются на месте. Повреждения голов свай и колонн обусловливается срывом и сносом верхних строений.
Возникает вопрос о целесообразности строительства в цунамиопасных районах сквозных легких причальных сооружений с учетом возможного разрушения их верхних строений и последующего восстановления или даже строительства заново. Для решения этого вопроса требуются исследования конструктивной и экономической сторон. В подобных сооружениях со стальными трубчатыми сваями можно головы свай объединять рамным каркасом, по которому устраивать легкий настил. При воздействии волн настил будет сброшен, а оставшаяся обтекаемая конструкция получит больше шансов устоять. В дальнейшем потребуется восстановление в основном проезжей части (настила).
Гидротехнические островные сооружения, возводимые на банках и шельфах с целью добычи нефти или газа, часто имеют сквозную конструкцию. Низ значительного по размерам и массе верхнего строения возвышается с некоторым запасом над вершинами самых высоких ветровых волн. Опорами верхнего строения чаще всего служат обтекаемые вертикальные элементы. Так как в океане высота волн цунами небольшая (значительно меньше высоты ветровых волн), то специального усовершенствования конструкций островных сооружений не требуется.
Береговые здания и сооружения различного назначения, входящие в портовые комплексы, при цунами подвергаются большим разрушениям и повреждениям; иногда уничтожаются полностью. Запроектированные и построенные по всем правилам сейсмостойкости береговые здания переносят землетрясения, но не выдерживают силового воздействия водного потока, движущегося с большой скоростью.
Их не проектируют на противодействие водному потоку, даже не учитывают статическое взвешивание водой в условиях спокойного затопления, поэтому они разрушаются. Естественно, новое строительство в местах затопления размещать не следует. Речь может идти об оценке цунамистойкости зданий в условиях плавного затопления суши при малой скорости водного потока.
Разрушающая способность водного потока на берегу огромна как при движении в сторону суши, так и при скатывании обратно в океан. Водяной вал оказывает на сооружения горизонтальные гидродинамическое и гидростатическое давления. Одно только размывающее действие потока может принести значительные убытки. Существенно способствует разрушению взвешивающее воздействие воды, когда, кроме значительного статического (архимедового) взвешивания, действует еще и гидродинамическое.
Здания железобетонные и со стальным каркасом лучше зданий других типов переносят затопление и получают значительно меньше повреждений. Большое внимание должно уделяться конструкции затапливаемой части строений. Достаточно цунамистойкими являются здания, возвышающиеся над поверхностью грунта на высоких свайных (или из колонн) основаниях. Тогда водный поток частично или полностью проходит под зданием, не создавая значительного напора на него.
Деревянные здания наименее стойки к цунами вследствие, в основном, избыточной плавучести дерева. При одном только статическом взвешивании возможно всплывание деревянных срубов или каркасов. По японскому опыту, деревянные одноэтажные не закрепленные специально на фундаментах дома при глубине затопления 1,3 м всплывают, а при глубине 1,5-2 м - разрушаются. Водный поток обычно полностью уносит обломки деревянных домов, иногда срывает с фундаментов целые каркасы домов и переносит их на большие расстояния. Для усиления цунамистойкости необходимо, чтобы остов (сруб, каркас) деревянного здания представлял собой единую прочную конструкцию и был скреплен с фундаментом. Последний желательно делать высоким для подъема деревянной части дома над уровнем предполагаемого затопления.
Очевидно, что жилые дома в цунамиопасных районах следует строить на площадях, не подвергающихся действию волн цунами. Однако технологические нужды нередко требуют строительства производственных и жилых зданий в таких местах, где воздействие цунами не исключено. Многие города и поселки расположены в цунамиопасных зонах. Постепенную перестройку старых зданий, а также планировку новой застройки следует вести с учетом возможного воздействия цунами.
По проектам жилищное строительство отводится в глубь территории, а прибрежные цунамиопасные площади могут отводится под зоны отдыха (парки), под временные здания и сооружения для размещения небольших производств, автотранспорта и другой техники. Считается, что объекты па прибрежных площадях должны служить также своего рода преградами, снижающими эффект воздействия волн на расположенные далее на берегу жилые массивы. Целесообразно железобетонные и металлические здания располагать перед деревянными со стороны моря (с целью защиты последних) длинной стороной вдоль направления движения водного потока: тогда силовое лобовое воздействие потока будет определяться меньшей по площади торцевой частью здания.
Наряду с рассмотренными выше для защиты от цунами могут применяться и другие мероприятия. Леса на участках побережий при интенсивных цунами могут быть уничтожены целиком. При этом образуются завалы из сломанных и вырванных с корнями деревьев. Волны могут ломать у основания деревья со стволами диаметром более 30 см. Дрейфующие в водных потоках стволы деревьев производят таранящее действие на сооружения, усиливая разрушения.
Несмотря на то, что лесонасаждения подвергаются механическому и химическому воздействиям и часто занимают ценные площади у уреза воды, нередко практикуются лесные и кустарниковые посадки и посевы трав на подверженных цунами берегах. Противоцунамные лесонасаждения в виде полосы вдоль линии уреза воды имеют следующие назначения:
частичное рассеивание энергии волн, а следовательно, смягчение их разрушающего действия;
уменьшение ширины полосы затопления и скорости водных потоков;
задержка плавающих предметов (бревен, малых судов, обломков сооружений), которые таранящими ударами интенсифицируют разрушения;
защита деятельного слоя грунта от размывов (лучше противостоят потокам воды кустарниковые насаждения и травяной покров с глубокими корнями);
снижение солевого загрязнения полей.
Лесонасаждения более эффективны при небольших высотах волн и малых скоростях водного потока на берегу, то есть когда сами лесопосадки не разрушаются. Считается также, что совместное применение лесонасаждений и защитных морских стен является реальным эффективным мероприятием для защиты от цунами.
При угрозе цунами судам, стоящим у причалов или на рейде, в портах и бухтах, а также находящимся в прибрежной зоне, рекомендуется немедленно уходить в открытое море за 50-метровую изобату перпендикулярно линии уреза воды или фронтам волн, если последние появились. При зафиксированном в прибрежной зоне моретрясении суда также должны уходить в море, так как один и тот же сейсмический источник может порождать одновременно моретрясение и цунами.
Суда, находящиеся в прибрежной зоне, портах, бухтах и т. п., вследствие отступления воды (до воздействия первой волны), могут ударяться о дно и рифы, получая значительные повреждения. Недопустима во время цунами стоянка судов у причалов во избежание их разрушения: суда могут срываться со швартовов, сталкиваться между собой и с причалами, срывать верхние строения причалов, могут быть выброшены на берег.
Причинами пожаров при землетрясениях и цунами являются: замыкание в электрических сетях и устройствах; повреждение систем отопления (котельных установок, печей, нагревательных приборов), нарушение нормальной работы тепловых установок, двигателей и т. п. Сильные пожары со взрывами возможны при наличии на территории порта складов жидкого топлива. Иногда горящие нефтепродукты стекают на акваторию, где также продолжается горение.
Среди противопожарных мероприятий, применяемых в сейсмических и цунамиопасных районах, можно отметить следующие:
размещение складов жидкого, газообразного и твердого топлива, нефтеперерабатывающих предприятий вне грузовых районов порта и городской застройки;
строительство отдельных топливных гаваней, выдача жидкого топлива судам на рейде с помощью подводных трубопроводов к рейдовым причалам или раздаточным колонкам;
неплотная застройка площади зданиями (использование промежутков между ними для размещения парковых зон, бульваров, дорог и подъездов к зданиям);
устройство пожарных систем водоснабжения, специальных бассейнов для воды и т. п.
В общей системе противоцунамных мероприятий большое значение имеет подготовка населения прибрежных районов к действию по тревоге. Жители должны знать природу цунами, характер воздействия волн на берега, естественные признаки цунами и свои действия защитного характера при угрозе воздействия волн.
4.3.2. Берегозащитные морские инженерные сооружения
Важным мероприятием, направленным на уменьшение разрушений от цунами, является строительство специальных берегозащитных инженерных сооружений типа стен, валов, дамб, располагаемых вдоль береговой линии и значительно возвышающихся над территорией берега. Такие инженерные сооружения защищают не только берега от разрушений (то есть являются берегоукрепительными), но и располагаемые на берегах постройки, так как ограничивают проникновение водных потоков.
В зарубежной литературе по отношению к такого рода цунамизащитным сооружениям часто употребляется термин «морские стены» (sea wall), имея в виду то, что такие инженерные сооружения защищают берега от воздействия моря. Употребителен и термин «береговые стены, валы» и т. п., передающий назначение сооружения для защиты берегов (подобно принятому у нас термину «берегоукрепительные сооружения» - для защиты берегов от обычного ветрового волнения). Часто береговые стены возводят на берегу на удалении от линии уреза воды, хотя они и предназначены для защиты от волн. Исходя из сказанного, возможно употребление любого термина; возможно, лучше - берегозащитные морские стены.
Простейшим видом берегозащитных морских стен является земляной вал, располагаемый непосредственно у уреза воды или на берегу на некотором удалении от береговой линии. По морскому откосу вала обычно устраивают каменное мощение, а на береговом откосе сажают деревья. По верхней части вала нередко прокладывают железнодорожный или автодорожный путь, так что вал является одновременно и дорожной насыпью. Очевидно, что сопротивляемость земляного вала действию цунами определяется в первую очередь размерами его поперечного сечения, то есть шириной основания (базой), высотой, крутизной откосов. Важное значение имеет защита откосов от размывов.
Практический интерес представляют мероприятия по защите от цунами японского города Иосихама. Здесь после разрушительного цунами 15 июня 1896 г. был возведен земляной вал длиной 420 м. В поперечном сечении земляной вал представлял собой трапецию с базой 9,8 м, шириной поверху 2,72, высотой 1,8-5,5 м. Морской откос с уклоном 1:3 был вымощен слоем камня, на береговом откосе были посажены деревья. Схемы берегозащитных морских стен в Иосихама приведены на рис.4.9.
Рис. 8.9. Берегозащитные морские стены в Иосихама:
а - ступенчатые, б – наклонные гладкие.
Известно, что вдоль берега моря, реки делаются лесонасаждения и возведится цунамизащитная стена (см. рис. 4.9, а), ядром которой является земляной вал. С морской стороны стены сделаны бетонная или слабоармированная железобетонная облицовка и каменная призма, на верхней поверхности - двойное каменное мощение, а тыловой откос укреплен только внизу слоем бетона и камня. По другому варианту (см. рис.4.9, б) морская грань цунамизащитной стены облицована бетоном или слабоармированным железобетоном, а верховая и тыловая грани имеют двойное каменное мощение. В упорные конструкции, поддерживающие облицовку морского и тылового откосов, входят по одной стенке из железобетонных свай длиной по 2 м. Кроме того, упор морского откоса включает стальные сваи длиной по 4 м. В устьевой части реки запроектирован затвор, который должен перекрывать живое сечение при угрозе воздействия цунами. Для срабатывания затвора при местных цунами с малым промежутком времени пробега волн от источника требуется оперативная работа службы предупреждения о цунами, а конструкция затвора должна обеспечивать его быстрое закрытие в случае необходимости.
Некоторые варианты конструкций цунамизащитных стен-валов приведены на рис. 4.10.
Рис. 4.10. Берегозащитные морские стены с бетонной или слабоармированной железобетонной облицовкой морских граней и каменным мощением на тыловых поверхностях
Стена, устроенная по схеме а, представляет собой дальнейшее усовершенствование конструкции рассмотренной ранее стены (см. рис. 4.10, а). Здесь полностью защищены все наружные поверхности, по-другому решены упорные конструкции, поддерживающие облицовки морской и тыловой поверхностей, видоизменена каменная призма. Особенностью стены, устроенной по схеме б (см. рис. 4.10 б), является применение для обделки морской стороны отдельных бетонных или слабоармированных блоков-плит.
Для цунамизащиты берегов возможно также строительство двух конструктивно не связанных между собой стен, схема которых показана на рис. 4.11.
Рис.4.11. Две раздельные берегозащитные морские стены
Нижняя стена из каменной кладки с бетонным верхом представляет собой подпорную конструкцию, возвышающуюся только до отметки территории. Далее на некотором удалении от линии уреза воды возвышается над поверхностью территории другая стена из монолитного бетона, которая, с одной стороны, препятствует движению водяного вала на берег, а с другой - задерживает влекомые обратным потоком с берега обломки от разрушенных зданий.
Нередко в конструкции цунамизащитной стены в качестве основного элемента используются массивы-гиганты, покоящиеся на каменной постели и имеющие развитую в высоту слабоармированную бетонную надстройку. Пример такого технического решения приведен на рис. 4.12.
Рис. 4.12. Берегозащитная морская стена с использованием массивов-гигантов
Слабые грунты в основании в этом случае замененяются на песчаную подушку. С морской стороны у массивов-гигантов устраивается каменная призма, откос которой защищен наброской фасонных блоков массой по 25 т. Далее на значительной ширине откоса выполняется защита дна от размыва. Таким образом, волны взаимодействуют как бы с оградительным сооружением откосного профиля из наброски камня и фигурных массивов. При взаимодействии с откосом из фасонных блоков гасится волновая энергия, вследствие чего уменьшается высота наката волн на откос, а следовательно, и высота цунамизащитной стены в целом. Поврежденные откосы из наброски блоков и камня легко восстанавливать путем их доброски.
Считается, что применение берегозащитных морских стен вертикального типа не всегда рационально по экономическим соображениям, так как для полного исключения затопляемости берега необходимы стены большой высоты. Особенно нерационально строительство стен вертикального типа при значительной глубине у линии уреза воды. Высота стен в таких случаях должна быть не менее двойной высоты волн (исходя из возможности образования стоячих волн), соответственно этому поперечные сечения стен существенно увеличиваются.
Рекомендуется с морской стороны берегозащитных сооружений устраивать каменную призму с покрытием внешнего откоса фасонными блоками для гашения волновой энергии потока. Такие сооружения показали свою достаточную эффективность по защите берегов от волн при цунами, тайфунах, штормах. В зависимости от параметров приходящих волн, глубин на подходах к берегу и у откоса берегозащитного сооружения, волны могут разрушаться на некотором расстоянии от откоса наброски, в створе начального участка у основания наброски или, наконец, на откосе.
Схема берегозащитной стены с использованием каменной призмы показана на рис. 4.13.
Рис. 4.13. Берегозащитные стены с использованием каменной призмы
Такие берегозащитные стены возводятся обычно с целью защиты расположенных на берегу объектов от наводнений, в первую очередь от ураганов. Основным конструктивным элементом сооружения, показанного на рис. 4.13, а, является небольшой по высоте массив-гигант, заполненный песком и имеющий тяжелую надстройку. В сооружении, представленном на рис. 4.13, б, роль основных конструктивных элементов выполняют бетонируемые на месте бетонные и железобетонные большеразмерные блоки. Впереди устроены откосные части сооружений в виде каменных набросок, покрытых двумя слоями тетраподов массой по 12,5 т. Между парапетами сооружения и расположенными в глубине берега подпорными стенами находятся водоотводные зоны (каналы) шириной 20 м. С тыльной стороны подпорных стен используемая территория берега поднята до отметки +5,0 м. Как показали опытные исследования на моделях этих сооружений, волны высотой 5 м и периодом 9 с разрушаются на откосах, а волны с большими высотой и периодом - в створах ближе к основанию откосов.
Волногасящая способность цунамизащитных сооружений зависит от их высоты, которая, в свою очередь, обусловлена наибольшей возможной высотой волн цунами в пунктах побережья. Практически весьма условно или невозможно прогнозирование высоты волн в многочисленных местах побережья. Естественно, строительство сооружений большой высоты, при которых полностью исключается проникновение водных потоков на берег, связано со значительными экономическими затратами. Обычно сооружения проектируют такой высоты, чтобы обеспечивалась полная защита берега при некоторой «умеренной» высоте волн. В исключительных же случаях цунамизащитные сооружения только ограничивают проникновение водных потоков на берег, а при разрушительных цунами они сами могут быть разрушены и повреждены, однако все же ослабляют энергию потока, снижая его разрушительную способность на берегу. Целесообразно строить берегозащитные морские стены высотой до 10 м; превышение этой высоты нерационально с экономической и технической точек зрения.
Цунамизащитные сооружения должны быть устойчивыми и прочными, хорошо сопротивляться статическому и динамическому действиям водных потоков, в том числе при переливах через верх сооружений. Поэтому морская, тыловая и верхняя поверхности сооружений должны иметь прочные неразмываемые покрытия.
Земляной вал может быть эффективным только при значительных размерах его поперечного сечения. Необходимо укрепление как морского, так и берегового откосов, применение не менее двух слоев каменного мощения откосов, а также каменных набросок с покрытием откосов массивами, в том числе фасонными (тетраподами, трибарами и т. п.).
Стены из монолитного бетона и каменной кладки являются эффективными берегозащитными сооружениями, устойчивыми при достаточно развитых поперечных сечениях. Разрушения и повреждения массивных стенок (опрокидывание, сдвиг, трещины, осадка) часто обусловливаются размывами грунта в основании и за стенками.
Под наводнением понимают значительное затопление местности водой в результате подъема уровня воды в реке, озере, водохранилище и море и их разлива выше обычного горизонта, что причиняет материальный ущерб, наносит урон здоровью населения ил проводит к гибели людей.
Превентивные меры при угрозе затоплений населенных пунктов и территорий.
Меры защиты от наводнений подразделяются на оперативные(срочные) и технические(предупредительные).
Оперативные меры не решают в целом проблемы защиты от наводнений и должны осуществляться в комплексе с техническими мерами.
Технические меры включают заблаговременное проектирование и строительство специальных сооружений. К ним относятся:
регулирование стоков в русле реки;
отвод паводковых вод;
регулирование поверхностного стока на водосбросах;
обвалование;
спрямление русел рек и дноуглубление;
строительство берегозащитных сооружений;
подсыпка застраиваемой территории;
ограничение строительства в зонах возможных затоплений и др.
Выбор способов защиты зависит от ряда факторов: гидравлического режима водотока, рельефа местности, инженерно-геологических и гидрогеологических условий, наличия инженерных сооружений в русле и на пойме, расположение объектов экономики, подвергающихся затоплению.
Основными направлениями действий органов исполнительной
власти при угрозе затопления являются:
анализ обстановки, выявление источников и возможных сроков затопления;
прогнозирование видов(типов), сроков и масштабов возможного затопления;
планирование и подготовка комплекса типовых мероприятий по предупреждению затоплений;
планирование и подготовка к проведению аварийно-спасательных работ в зонах возможного затопления.
Цунами.
Цунами – длинные морские волны, которые могут возникать в результате подводных землетрясений, а также вулканических извержений или оползней на морском дне. Цунами возможны и при обрушении берегов.
Мероприятия по уменьшению последствий цунами.
Сочетание прогнозирования, заблаговременных административных и защитных мероприятий ведет к резкому снижению человеческих жертв и материального ущерба от последствий цунами.
В затопляемой зоне запрещается новое строительство, не вызванное производственной необходимостью, а также производится постепенный перенос в безопасные места существующих зданий и сооружений.
Для защиты от цунами бухт и устьев рек в них строят волноломы, а на берегу дамбы и другие защитные сооружения. Посадка по побережью лесозащитных полос является эффективным средством борьбы с цунами.
Единственным средством защиты населения от цунами является эвакуация из прибрежной и возможно затопляемой зон. Поэтому население должно знать сигналы оповещения, признаки предупреждения о цунами, а также маршруты эвакуации. Необходимо оставаться в безопасном месте до получения сигнала отбоя опасности цунами.
Так как цунами могут сопровождаться сильным наводнением, необходимо соблюдать меры защиты, характерные для обычного наводнения.
Заключение:
Безопасность человека и среды его обитания становится важнейшей характеристикой качества жизни и состояния экономики. Первостепенное значение приобретает необходимость изучения риска для человека и общества со стороны экономических и социальных структур и путей его предотвращения, а также соблюдение прав человека на безопасные условия проживания.
Список используемой литературы:
Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий. Кн. 1 /Под ред. Е.Е. Кочеткова и др. М., 1995.
Ликвидация последствий аварий и стихийных бедствии. М., 1979г. Михно Е.П.
Чрезвычайные ситуации природного характера и защита от них. Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений._ М., Издательство ВЛАДОС-ПРЕСС. Баринов А.В.
Тема урока: ЗАЩИТА НАСЕЛЕНИЯ ОТ ЦУНАМИ
Цель: содействие в формировании у учащихся основных знаний о цунами и защите населения
Задачи:
Обучающие – узнать понятие цунами, основную характеристику причины появления
Развивающие – развивать умения ребят выделять главное в тексте, делать выводы, уметь сравнивать, совершенствовать умения работы с ПК
Воспитывающие - воспитывать ответственность у ребят за свою жизнь и здоровье окружающих;
Оборудование:
карточки с текстами и заданиями (для индивидуальной работы);
карта успеха;
видеоролик для урока «Цунами»
Учебная электронная презентация
Ход уроков
Организация класса.
Приветствие. Проверка списочного состава класса.
- Рефлексия. Для того чтобы начать работу с заданиями я вам предлагаю поставить в тетради такую оценку, которую вы хотели бы заработать сегодня на уроке.
Актуализация знаний.
1. Что такое цунами, и какие природные явления вызывают цунами?
2.Какие последствия цунами создают опасность для жизнедеятельности человека?
2.Проверка домашнего задания.
Заслушивание ответов нескольких учеников на домашнее задание (по выбору учителя).
3.Целеполагание
Просмотр видеороликов.
Какие последствия цунами наблюдали?
(- затопление местности, разрушение зданий, гибель людей)
Как вы думаете, о чем стоит нам сегодня поговорить?
4.Постановка целей и задач урока
5.Работа над новым материалом. (Презентация)
Защита населения от цунами осуществляется путём проведения комплекса мероприятий, который включает:
прогноз цунами;
строительство у входа в бухты волноломов, а на вершине бухт – береговых дамб и других защитных гидротехнических сооружений.
Отметим, что прогноз цунами осуществляется Международной службой предупреждения о цунами с центром в городе Гонолулу (Гавайские острова, США) и национальными службами стран, имеющих цунамиопасные побережья. В нашей стране такая служба была создана в 1958 г.
Для принятия заблаговременных мер по защите населения от цунами, кроме официального прогноза цунами, широко используются основные признаки (предвестники) приближения цунами. Предупреждением о возможности возникновения цунами может служить сильное землетрясение, случившееся в океане. Приближение цунами в большинстве случаев сопровождается отступлением вод моря от берега. Этот «отлив», когда обнажается дно, может длиться от 5 до 35 мин, а затем быстро накатывается разрушительная волна.
Об угрозе цунами может свидетельствовать поведение животных. Из опыта установлено, что кошки, собаки и другие находящиеся на свободе животные торопливо уходят на склоны гор и возвышенностей, окружающих населённые пункты.
Для защиты от цунами немаловажное значение имеет подготовка населения к безопасному поведению при угрозе возникновения цунами, при цунами и после цунами.
С этой целью специалистами в области безопасности, и в первую очередь специалистами МЧС России, разработаны общие рекомендации по правилам поведения при цунами. Приведём некоторые из них.
5.Проблема!!! Как вы думаете зависит ли наша жизнь от нас самих? Каким образом? Как вы думаете, зачем нам нужно знать правила поведения? Я желаю Вам никогда не попадать в чрезвычайную ситуацию, но знать и уметь как себя вести мы обязаны. Сейчас попробуем сохранить себе жизнь на бумаге.
6.Самостоятельная работа
У меня три варианта заданий. Попробуем с ними справиться.
Задание на «3» найти в учебнике ответы на вопросы и прочитать их.
Задание на «4» в конверте три группы мероприятий, необходимо их разложить по порядку.
Задание на «5» мероприятия разделить на 3 группы, назвать эти группы.
Как подготовиться к цунами
Следите за сообщениями по прогнозу цунами, помните об их предвестниках. Запомните сигналы оповещения об опасности цунами, установленные для вашего региона.
Помните!
Наиболее опасные места во время цунами – это устья рек, суживающиеся бухты, проливы. Знайте границы наиболее опасных зон и кратчайшие пути выхода в безопасные места.
Имейте перечень документов, имущества и медикаментов, которые следует взять с собой в случае эвакуации. Имущество и медикаменты целесообразно заранее уложить в чемодан или рюкзак.
Заблаговременно продумайте порядок эвакуации. Дома и на работе не загромождайте коридоры и выходы громоздкими вещами, шкафами, велосипедами, колясками. Следите, чтобы все проходы были свободны для быстрой эвакуации.
Что делать во время цунами
При поступлении сигнала об опасности реагируйте немедленно. Если вы находитесь в помещении, немедленно покиньте его, предварительно выключив свет, газ, захватив приготовленные документы и вещи. Постарайтесь кратчайшим путём перебраться на возвышенное место высотой 30-40 м над уровнем моря или как можно быстрее удалиться на 2-3 км от берега моря.
При невозможности укрыться в безопасном месте, когда времени не осталось, поднимитесь на верхние этажи здания, закройте окна и двери. Если есть возможность и необходимость, переберитесь в наиболее надёжное здание.
Если вы решили укрываться от цунами в помещении, помните, что наиболее безопасными считаются места у капитальных внутренних стен, у колонн, в углах, образованных капитальными стенами.
Если вы оказались на улице, постарайтесь укрыться за естественной скальной преградой, за прочной бетонной стеной или забраться на высокое прочное дерево.
Если вы оказались в воде, постарайтесь освободиться от намокшей одежды и обуви, попробуйте зацепиться за плавающие на воде предметы.
Будьте готовы к тому, что за одной волной может последовать ещё несколько. Если есть возможность, покиньте опасный район.
Что делать после цунами
Если вы переждали цунами в безопасном месте, то не спешите возвращаться домой, необходимо переждать 2-3 ч после прохода первой волны.
Только после получения сигнала отбоя тревоги вы можете быть уверены, что волны больше не будет.
Возвратившись в дом, убедитесь в его прочности, проверьте, нет ли трещин в стенах и перекрытиях, не нарушен ли фундамент, а также сохранность окон и дверей. Дождитесь проверки состояния электропроводки и газопровода.
7.Работа над изученным материалом.
Вопросы и задания:
Назовите наиболее безопасные места во время цунами и обоснуйте свой ответ.
В дневник безопасности запишите определение цунами, его основные характеристики и возможные последствия для населения, проживающего в цунамиопасных районах.
9.Итог урока.
Учитель. Сделайте вывод по уроку.
Обучающиеся: Защита населения от цунами осуществляется путём проведения комплекса мероприятий, который включает:
прогноз цунами;
непрерывное наблюдение за возникновением и распространением цунами;
оповещение населения об угрозе цунами;
организацию эвакуации населения;
планомерный перенос в безопасные места существующих жилых, производственных и культурно-бытовых строений;
защиту с помощью специальных гидротехнических сооружений важных и неподдающихся переносу строений и других объектов;
заблаговременную подготовку маршрутов следования и специальных мест (площадок) на возвышенностях для размещения населения во время цунами;
строительство у входа в бухты волноломов, а на вершине бухт – береговых дамб и других защитных гидротехнических сооружений;
обучение населения мерам по подготовке к цунами, мерам безопасного поведения во время и после цунами.
10. Мотивация
- Достигли ли вы цели урока. Какие задачи выполнили? Какие надо решить? Что для этого надо сделать?
11.Окончание урока.
Домашнее задание. Ситуационная задача. Составьте план личной безопасности при угрозе и во время цунами с учётом характеристик этого явления.
Выставление и комментирование оценок.
Приложение 1(Дополнительный материал)
Самая большая волна за последние 80 лет
Цунами, обрушившееся на Японию 11 марта, является самым мощным с 1933 года, рассказали в американском Центре исследования цунами. Учёные отмечают, что 10-метровая волна, накрывшая северо-восточное побережье Японии, представляет большую опасность для жизни, чем вызвавшее её землетрясение. Цунамисты и сейсмологи прогнозируют новые толчки, как у берегов Японии, так и на Дальнем Востоке России.
«Уже через 20 минут после первых толчков мы получили данные с наших глубоководных датчиков и смогли скорректировать магнитуду с 7,9 до 8,8 и 8,9, а также направили во все региональные центры изучения цунами данные о том, как пойдёт волна», - рассказал директор Центра исследования цунами Василий Титов.
По его данным, тревога объявлена по большей части Тихоокеанского побережья, например на Западном побережье США, в Калифорнии. На Гавайях уже объявлена эвакуация, под угрозой такие государства, как Самоа и Французская Полинезия.
«Последствия цунами коснутся несколько десятков стран, даже Южную Америку. Дальневосточное побережье России не пострадает. Глубоководный датчик, установленный у берегов Южных Курил сразу показал, что сильных разрушений не будет. Тем более, как правило, волна накатывает на слабозаселённые районы», - рассказал цунамист.
По данным американского Центра исследования цунами, Японию накрыла волна, какой не было с 1933 года. «Это самая большая волна, которая накрывала Японию за последние 80 лет», - отметил учёный.
«Причина мощнейшего землетрясения и возникшего в результате толчков цунами - очевидна. Произошёл сдвиг тектонических плит в сейсмоактивной зоне. Это классика. Толчки могут продолжаться. Хотя именно большое цунами представляют наиболее губительную силу, как в случае с землетрясением 11 марта», - отметил Василий Титов.
Не иначе как чудом называют историю воссоединения 15-летней жительницы Индонезии по имени Вати со своей семьей. Семь лет назад, во время разрушительного цунами в Юго-Восточной Азии, ее смыло волной. Родственники все эти годы были уверены, что она погибла, передает индонезийское информационное агентство Antara News.
Девушка объявилась в городе Меулабо индонезийской провинции Ачех. Она молча сидела за столиком в одном из местных кафе, пока на нее не обратили внимание. Вати рассказала, что ищет своих родных, но помнила только имя своего деда - мелкого религиозного лидера по имени Ибрагим.
Увидев внучку, тот немедленно связался с ее родителями, те в свою очередь опознали в девушке свою дочь по характерной родинке и шрамам на локте, которые Вати получила в детстве.
По словам матери девочки, во время природной стихии она пыталась спастись со своими детьми, но Вати смыло волной. Сама девушка утверждает, что ее приютила женщина, но за крышу над головой и еду ей приходилось попрошайничать на улице. В конце концов женщина отпустила пленницу, а сердобольный таксист отвез ее в родные края.
Еще одним счастливчиком можно назвать земляка Вати. Житель провинции Ачех по имени Захрул Фауди умудрился выжить как во время цунами в Юго-Восточной Азии в 2004 году, так и во время того же природного бедствия в Японии в 2011 году