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