Стихийные бедствия гидрологического характера

 

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ РФ

  ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное  учреждение

Высшего профессионального  образования

«ТАГАНРОГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

  ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ» 
 
 
 

РЕФЕРАТ 
 
 

на  тему: _________________________________________________________ 

_________________________________________________________________ 

                       ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ: ____________________

                                                                         (код специальности) 

_________________________________________________________________

                                (наименование специальности) 

Научный руководитель работы 

___________________________       ___________________/ ______________/

(должность, учёная  степень, звание)            (фамилия, инициалы)              (подпись) 

______________                                    «______» ___________________200__г.

       (оценка)                                             

Выполнил (ла) студент (ка)

Группа ______________                      _________________/______________/

                                                                (фамилия и инициалы)  (подпись студента) 

                                                                           «______» ___________________200__г. 
 
 

Таганрог 2012

Стихийные бедствия гидрологического характера 

     Эти природные явления подразделяются на бедствия, вызываемые:

     – морскими гидрологическими явлениями (тайфун, цунами, отрывы прибрежных льдов);

     – опасными гидрологическими явлениями (наводнения, половодье, дождевые паводки, заторы, зажоры, ветровые нагоны).

     ЦУНАМИ  – это длинные волны, возникающие в результате подводных землетрясений, а также вулканических извержений или оползней на морском дне. Их источник находится на дне океана.

     В 90% случаев цунами возникают из-за подводных землетрясений. Механизм образования до конца еще не выяснен. Ясно одно, для образования этих волн необходимо вертикальное смещение морского дна.

     К основным параметрам цунами относятся: скорость цунами; высота морской волны; длина морской волны; период морской волны.

     Образовавшись в каком-либо месте, цунами может  пройти несколько тысяч километров, почти не уменьшаясь. Это связано  с длинными периодами волн (от 150 до 300 км). В открытом море корабли эти волны могут и не обнаружить, хотя те движутся с большой скоростью (от 100 до 1000 км/ч). Высота волн небольшая. Однако, достигнув мелководья, волна резко замедляется, ее фронт вздымается и обрушивается со страшной силой на сушу. Высота крупных волн в таком случае у побережья достигает 5 – 20 м, иногда доходит до 40 м.

     Волна цунами может быть не единственной. Очень часто это серия волн с интервалами в час и более. Самую высокую из серии называют главной.

     Часто перед началом цунами вода отступает  далеко от берега, обнажая морское  дно. Затем становится видна надвигающаяся. При этом слышны громоподобные звуки, создаваемые воздушной волной, которую водная масса несет перед собой.

     НАВОДНЕНИЕ  – это временное затопление обширной территории в результате подъема уровня воды в реке, озере, море. Наводнения происходят в результате интенсивного таяния снега (ледников), выпадения обильных осадков, заторов и зажоров, разрушения гидротехнических сооружений, а также цунами.

     Наводнения  в большей или меньшей степени  периодически наблюдаются на большинстве  рек России. По повторяемости, площади  распространения и суммарному среднему годовому материальному ущербу они  занимают первое место в ряду стихийных  бедствий. По количеству человеческих жертв и материальному ущербу наводнения занимают второе место после  землетрясений. Ни в настоящем, ни в  ближайшем будущем предотвратить  их целиком не представляется возможным. Наводнения можно только ослабить или  локализовать.

     Половодье – ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное увеличение водоносности рек, сопровождающееся повышением уровня воды. Может привести к наводнению.

     Паводок – относительно кратковременное и непериодическое понятие уровня вод. Следующие один за другим паводки могут приводить к половодью.

     Кроме названных источников наводнения могут  возникать вследствие других гидрометеорологических явлений, таких как заторы, зажоры, нагоны и прорывы плотин.

     Важнейшими  основными характеристиками являются максимальный уровень и максимальный расход воды за время наводнения. С  максимальным уровнем связаны площадь, слой и продолжительность затопления местности. К одной из основных характеристик  относится и скорость подъема  уровня воды.

     Для осуществления прогноза наводнения необходимо знать и такую характеристику, как скорость течения, которая выражается в м/с.

     К факторам, обуславливающим величины максимального уровня и максимального  расхода воды, для случая весеннего  половодья, относятся следующие: запас  воды в снежном покрове перед  началом весеннего таяния; атмосферные  осадки в период снеготаяния и  половодья; осенне-зимнее увлажнение почвы  к началу весеннего снеготаяния; глубина промерзания почвы; ледяная  корка на почве; интенсивность снеготаяния.

     Следует учитывать, что в европейской  части России после схода снега  сумма осадков в 1,5–2 раза больше, чем в период самого снеготаяния.

     Иногда  наводнения сопровождаются пожарами из-за обрыва проводов и короткого замыкания. Здания теряют капитальность: отваливается штукатурка, выпадают кирпичи, размываются  фундаменты, деревянные конструкции  гниют. Из-за неравномерной просадки грунта происходят разрывы канализационных, водопроводных труб, нарушается работа кабельных линий.

     Существуют  понятия «подтопление» и «затопление». При подтоплении вода проникает  в подвалы через канализационную  сеть, различного рода траншеи и  коллекторы. В случае же затопления местность покрывается слоем  воды определенной высоты.

     По  метеорологическим  условиям все регионы  России различны. Однако наводнения происходят практически ежегодно то в одном, то в  другом районе. Ущерб  исчисляется огромными  цифрами. Площадь, которая  может быть подвергнута  затоплению паводковыми  водами, составляет около 500 тыс. км², однако ежегодно реально затапливается от 36 до 56 тыс. км².

     Наиболее  велико негативное влияние  наводнений в следующих  бассейнах рек  Амура, Уссури, Имана, Зеи, Бурей, рек Сибири, впадающих в северные моря, и рек Северного Кавказа.

     ЗАТОРЫ  И ЗАЖОРЫ ЛЬДА НА РЕКАХ, ВЕТРОВЫЕ НАГОНЫ.

     ЗАТОР – это скопление льда в русле, ограничивающее течение реки. В результате происходит подъем воды и ее разлив.

     Затор образуется обычно в конце зимы и в весенний период при вскрытии рек во время разрушения ледяного покрова. Состоит он из крупных и мелких льдин.

     ЗАЖОР – явление, сходное с затором льда. Однако, во-первых, зажор состоит из скопления рыхлого льда (шуга, небольшие льдинки), тогда как затор есть скопление крупных и в меньшей степени небольших льдин. Во-вторых, зажор льда наблюдается в начале зимы, в то время как затор – в конце зимы и весной.

     Главной причиной образования затора является задержка процесса вскрытия льда на тех  реках, где кромка ледяного покрова  весной смещается сверху вниз по течению. При этом движущийся сверху раздробленный  лед встречает на своем пути еще  не нарушенный ледяной покров. Последовательность вскрытия реки сверху вниз по течению  является необходимым, но недостаточным  условием возникновения затора льда. Основное условие создается только тогда, когда поверхностная скорость течения воды при вскрытии довольно значительна (0,6–0,8 м/с и более). Различные русловые препятствия, как, например, крутые повороты, сужения, острова, изменение уклона поверхности от большего к меньшему, лишь усиливают процесс.

     Зажоры  образуются на реках в период формирования ледяного покрова. Необходимым условием образования является возникновение  в русле внутриводного льда и  его вовлечение под кромку ледяного покрова. Решающее значение при этом имеет поверхностная скорость течения (более 0,4 м/с), а также температура воздуха в период замерзания. Образованию зажоров способствуют острова, отмели, валуны, крутые повороты, сужение русла. Скопление шуги и другого рыхлого ледяного материала, образующегося на этих участках в результате непрерывного процесса образования внутри водяного льда и разрушения ледяного покрова, вызывает стеснение водного сечения, вследствие чего происходит подъем воды выше по течению. Ниже – уровни понижаются. Образование сплошного покрова в месте образования зажора задерживается.

     Непосредственная  опасность этих явлений заключается  в том, что происходит резкий подъем воды и в значительных пределах. Вода выходит из берегов и затопляет  прилегающую местность. Кроме того, опасность представляют и навалы льда на берегах высотой до 15 м, которые часто разрушают прибрежные сооружения.

     Зажорные явления приводят к более тяжелым последствиям, так как они случаются в начале, а иногда и в середине зимы и могут длиться до 1,5 месяцев. Разлившаяся вода замерзает на полях и в других местах, создавая сложности для ликвидации последствий такого стихийного бедствия.

     Мощные  и частые заторы льда присущи тем рекам, у которых вскрытие происходит сверху вниз по течению. Такая  последовательность характерна для Северной Двины, Печоры, Лены, Енисея, Иртыша –  рек, текущих с  юга на север. Места образования заторов льда можно разделить на постоянные и непостоянные. Постоянные места известны. Непостоянные – известны меньше. Большей частью это крутые повороты в сочетании с сужением русла.

     Заторы  на реках – широко распространенное явление  и свойственны  в основном крупным  рекам, например: Северной Двине, Сухоне, Печоре, Енисею и многим другим.

     По  частоте зажорных наводнений и величине подъема воды первенство принадлежит двум самым крупным озерным рекам – Ангаре и Неве.

     ВЕТРОВЫЕ  НАГОНЫ – это подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность. Такие явления случаются в морских устьях крупных рек, а также на больших озерах и водохранилищах.

     Ветровой  нагон, так же как половодье, затор, зажор является стихийным бедствием, если уровень воды настолько высок, что происходит затопление городов  и населенных пунктов, повреждение  промышленных и транспортных объектов, посевов сельскохозяйственных культур.

     Главным условием возникновения служит сильный  и продолжительный ветер, который  характерен для глубоких циклонов.

     Основной  характеристикой, по которой можно  судить о величине нагона, является нагонный подъем уровня воды, обычно выражающийся в метрах. Другими величинами служат глубина распространения нагонной волны, площадь и продолжительность  затопления.

     Главные факторы, влияющие на величину нагонного  уровня – это скорость и направление  ветра. В таких условиях скорость обычно достигает 25 м/с, а иногда и более.

     Так, наиболее катастрофические нагонные наводнения в Петербурге (Ленинграде) наблюдались в 1777, 1824, 1924, 1955 гг. Тогда максимальный подъем воды в районе Горного института достигал 2–4 м. В пределах дельты Северной Двины (г. Архангельск) – 1,8 – 2 м, в устье р. Преголь (г. Калининград) – 0,9 – 1,9 м, в устье р. Енисей – 1,5–2,1 м, в устье р. Дон (г. Азов) – 2,6 – 2,8 м.