Необходимость учета особенностей географии природных опасностей на территории России в деятельности МЧС России и РСЧС Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

/54 Civil SecurityTechnology, Vol. 12, 2015, No. 4 (46) УДК: 001.18:910:911.37:614.18

Необходимость учета особенностей географии природных опасностей на территории России в деятельности МЧС России и РСЧС

ISSN 1996-8493

© Технологии гражданской безопасности, 2015

В.И. Пчёлкин, Р.Л. Галиуллина

Аннотация

Проведен анализ природных опасностей и показана распространённость основных их видов на территории России. Предложено учитывать в деятельности органов управления ГО, РСЧС и МЧС России всех уровней особенности географии и классификации природных опасностей.

Ключевые слова: природные условия; природные опасности; природные процессы и явления; систематика; классификация; экзогенные и эндогенные процессы и опасности.

The Need to Consider Characteristics of the Geography of Natural Hazards on the Territory of Russia in the Activities of the Russian Emergencies Ministry and the Unified State Policy in the Field of Emergency Management

ISSN 1996-8493

© Civil Security Technology, 2015

V. Pchelkin, R. Galiullina

Abstract

The analysis of natural hazards and shows the prevalence of the main species on the territory of Russia. It is proposed to take into account the activities of the Department of Civil Defense, the unified state policy in the field of disaster screens and EMERCOM of Russia at all levels especially geography and classification of natural hazards.

Key words: environmental conditions; natural hazards; natural processes and phenomena; systematics; classification; exogenous and endogenous processes and danger.

Общие закономерности проявления природных опасностей

МЧС России и РСЧС в своей деятельности до сих пор недостаточно учитывают особенности географии природных опасностей на территории России. В монографии [1] были разработаны и предложены к учету и применению «Общие закономерности природных опасностей на территории России». Под закономерностями природного процесса в науках о Земле понимаются его (процесса) пространственные и временные связи и отношения со средой развития, с внешними воздействиями и с другими процессами.

Первая закономерность состоит в специфической пространственной приуроченности природных процессов и явлений. Возникновение любых опасных природных процессов и явлений, характер и механизм их развития, масштабы и интенсивность проявления определяются особенностями местоположения конкретного района или участка; историей его геологического развития; климатическими и гидрометеорологическими условиями и их изменениями, а также существующими воздействиями и процессами.

Вторая закономерность относится к повторяемости опасных природных процессов и явлений и заключается в том, что чем интенсивнее (сильнее) природное явление, тем реже оно повторяется с той же интенсивностью.

Третья закономерность касается зависимости разрушительного воздействия природного процесса от его интенсивности и продолжительности.

Четвертая закономерность — синергизм процессов и явлений в виде взаимоусиления их негативных эффектов (воздействий). Продолжительность такого усиления составляет от нескольких секунд и минут у редко повторяющихся одномоментных событий (крупные оползни, землетрясения и .т.п.) до нескольких лет.

Особенности систематики (классификации) и географии природных опасностей, необходимые к использованию в деятельности МЧС России и РСЧС

В нашей стране существует несколько перечней и классификаций природных опасностей. Это связано с их большим разнообразием по многим характеристикам: местоположению, природе происхождения, причинам возникновения, временным и пространственным характеристикам, величине ущерба, методам и средствам изучения, оценки, прогнозирования, контроля, предотвращения и ликвидации их последствий.

Первая нормативная классификация природных и иных чрезвычайных ситуаций (далее — ЧС) была разработана Государственной комиссией при Кабинете Министров СССР в 1990 году [2]. Вторая и третья классификация проведены в 1996 г. [3] и в 2007г. [4]; по ним определяются границы и параметры зон ЧС, количество пострадавших и размеры ущерба.

С учетом вышеуказанного, в Институте геоэкологии РАН с учетом задач, выполняемых МЧС России, в 1999 году была разработана еще одна общая классификация природных и техногенно-природных процессов и явлений [1], часть которой показана в табл. В этой классификации рассмотрено более 110 видов природных процессов и явлений, которые группируются по пяти соподчиненным понятиям: классы, группы, типы, подтипы и виды.

Анализ этой классификации показал, что ее систематика больше подходит для общенаучных исследований, так как в ней рассматриваются не только быстро развивающиеся (катастрофические) природные процессы (с которыми в основном «борется» МЧС России), но и «медленные» процессы, с которыми должны «сражаться» и другие системы и службы страны (например, министерства и ведомства, входящие в РСЧС). Ведь «медленные» опасные явления (процессы) длятся годами, десятилетиями и даже столетиями (например, эрозия почв, опустынивание, засоление грунтов, исчезновение лесов, изменение уровня мирового океана и др.).

Воздействие опасных природных процессов и явлений на те или иные объекты может быть разрушительным (например, землетрясения), парализующим (движение по дорогам) или истощающим (плодородие почв). Например, наводнение разрушительно для населенного пункта, парализующее — для автодорог и истощающее для урожая на размытых полях.

По условиям возникновения, масштабам поражения и локализации поражаемых участков различные виды опасных природных процессов и обусловленные ими ЧС могут подразделяться на: повсеместно возможные (например, сильные ветры и т.п.) или локализованные (снежные лавины, селевые потоки). Для защиты от этих явлений требуются разные меры, нормативные расчеты и показатели, необходимые для учета в работе органов МЧС России.

Приведенная информация позволяет сделать вывод, что систематика природных опасностей и ЧС природного характера является важным инструментом при выполнении исследований, оценок и прогнозов этих ЧС, а также при выборе практических и эффективных мер их предупреждения и уменьшения масштабов ущерба.

К группе свойств, формирующих природную среду, относятся геоморфологические, зонально-климатические особенности территорий, характер растительности, структурно-тектоническое строение литосферы, комплексы горных пород и почвогрун-тов, общий характер обводненности территории, физические поля (например, геомагнитные) и др.

Природные опасности на территории России, обусловленные эндогенными процессами

Основными природными опасностями России, угрожающими «изнутри» Земле, являются землетрясения, вулканы и волны цунами (рис. 1).

Таблица

Общая классификация опасных природных процессов и явлений

Атмосферные (около 22 видов)

Гидросферные (26 видов)

Литосферные (62 вида)

Климатические группы

Гидрологические группы

Природные группы (62 вида)

1

4

5

Температурные типы:

Подтипы: - Связанные с положительной температурой.

- Связанные с

отрицательной

температурой.

Типы, связанные с выпадением осадков:

Подтипы: - В виде дождя.

- В виде снега и льда.

Связанные с циркуляцией воздушных масс:

- С вертикальной осью циркуляции.

- С горизонтальной осью циркуляции.

Техногенно-природные группы (7):

Связанные с загрязнением атмосферы (химическим).

Связанные с

физическими

изменениями

состояния и

структуры

атмосферы.

Виды:

Глобальное потепление климата. Засухи.

Опустынивание. Пожары в лесах, степях и торфяниках. Заморозки. Длительные сильные морозы. Многократные переходы температуры через 0.

Ливни и затяжные дожди.

Грозы, молнии, град.

Снегопады,

метели.

Обледенение.

Смерчи, торнадо. Тайфуны, тропические циклоны. Ураганы, глубокие циклоны умеренных широт. Шквалы, бури (песчаные, пыльные, почвенные, солевые). Суховеи.

Глобальное повышение содержания углекислого газа, метана, оксида азота.

Выпадение кислотных дождей. Загрязнение снежного покрова. Задымленность и загазованность воздуха в городах. Увеличение парникового эффекта. Застойность в замкнутых отрицательных формах рельефа.

Повышение температуры воздуха в городах.

Морские (14):

- Шельфов и континентальных склонов морей (6):

- Морских вод и течений (8):

Континентальные (8):

Поверхностных вод: (рек, озёр, болот)

Техноприрод-ные:

Континентальные (4):

Возникающие при захоронении отходов производства (2):

Возникающие при водоснабжении из глубоких горизонтов

(3):

Виды:

Эрозия движущихся донных наносов. Заиление морских побережий.

Деформации береговых линий.

Формирование дельт крупных рек (равнинных).

Образование подводных каньонов в устьях горных рек.

Подводные обвалы, оползни, грязевые потоки.

Динамическое действие волн.

Приливы и отливы. Интрузии морской воды. Наступление и отступление моря вследствие тектонических движений литосферы. Комплексное влияние морских течений на климат и донные наносы. Цунами. Штормы.

Ветровые сгонно-нагон-ные явления.

Подмыв берегов рек, размыв дна, выработка продольного профиля, движение твердого стока.

Меандрирование и спряжение русел. Перехват русел (намывом грунта).

Отступание и трансформация водопадов. Зарастание озёр и заболачивание. Перетекание болот. Вклинивание подземных вод в виде источников (подводное, наземное). Наводнения, паводки и половодья.

Развитие подпора и изменение режима подземных вод. Развитие фильтрации в днище и бортах водохранилищ, искусственных водоёмов и каналов. Затопление обширных низинных территорий в долинах равнинных рек. Заиление днищ водохранилищ и каналов, кольмитация. Загрязнение поверхностных и подземных вод. Гидравлическая связь водоносных горизонтов.

Образование крупных депрессивных воронок. Снижение запасов подземных вод. Нарушение естественного режима подземных вод, в том числе геотермальных и минеральных.

Эндогенные (17):

- Глубинные.

Поверхностные.

Экзогенные (45): Возникающие при изменении термодинамических и гидродинамических условий среды (3): Обусловленные деятельностью поверхностных вод (5):

Обусловленные деятельностью подземных вод

(4):

Гравитационные (склоновые) (9):

Эоловые (3):

Виды:

Землетрясения.

Вулканизм, взрывы, излияние лав, выбросы газов и пепла. Движение плит, дрейф материков, формирование и развитие рифтов. Медленные складчатые и разрывные деформации массивов пород. Развитие тектонических напряжений в массивах пород. Формирование очагов землетрясений.

Геотермические процессы и явления: температурные аномалии, термальные воды.

Аномалии физических полей Земли. Самовозгорание угольных пластов, выбросы угля и газа. Природные горные взрывы и удары. Дифференцированные тектонические движения земной поверхности. Образование линеаментов. Дробление массивов и трещинообра-зование пород.

Сейсмогенные оползни, обвалы, лавины.

Сейсмодислокации массивов пород. Разрушения лавовыми потоками. Геотермальные источники, гейзеры, фумаролы. Грязевой вулканизм. Контактовый метоморфизм пород.

Разуплотнение массивов пород из-за разгрузки естественных напряжений.

Выветривание пород, изменение их состава, состояния и свойств. Усадка и растрескивание пород, образование такаров. Эрозия плоскостная, линейная (овражная).

Абразия берегов морей, океанов и водохранилищ.

Формирование, перемещение и аккумуляция: аллювия, делювия, пролювия.

Развитие карровых полей на карсту-ющихся грунтах. Образование водно-снежных и водно-обломочных потоков разного состава.

Подтопление территорий. Засоление почв и грунтов. Карст разных типов: сульфатный, карбонатный, соляной. Суффозия механическая и химическая: формирование «глиняного» и «лёссового» карста. Водонасыщение пород, образование плывунов, зыбучих песков. Тиксотропное разупрочнение пыле-вато-глинистых пород. Гидростатическое взвешивание и гидродинамическое давление фильтрующих вод.

Денудационные сотрясения из-за обвалов и карстовых провалов. Обвалы и осыпи.

Оползни разных типов и объёмов. Снежные лавины.

Пульсационные движения ледников.

Солифлюкация.

Селевые потоки.

Обвальные и оползневые перекрытия речных долин. Поверхностная ползучесть грунтов. Движение песков, разрастание пустынь, движение дюн на побережьях. Дефляция; песчаные раздувы неза-дёрнованных участков земель.

2

3

6

Окончание табл.

1 2 3 4 5 6

Гипергенного литогенеза (4): Вызванные изменениями напряжённо-деформированного состояния: Криогенные (9): Ветровая эрозия массивов пород с образованием останцов. Уплотнение малолитифицирован-ных грунтов. Просадки лёссов, образование польев. Набухание и усадка глинистых грунтов. Вторичное засоление грунтов с образованием поверхностных кор. Прогибы и разрывы слоёв горных пород. Обрушение пород над карстовыми полостями. Сдвижение пород и образование мульд проседания. Горные удары. Выпоры в пластичных грунтах. Термокарст, термоэрозия,термо-абразия. Морозное пучение грунтов. Курумы. Формирование ледников и снежников, экзарация, образование моренных форм рельефа. Образование наледей на реках. Миграция воды и растворов в грунтах. Образование ледяных бугров. Морозное растрескивание грунтов. Разрушение криогенных грунтов, слагающих берега морей.

Примечание. По мнению авторов статьи, эта таблица является на данное время лучшим системным перечнем природных опасностей.

Периоды повторяемости сейсмических сотрясений интенсивностью 7 баллов по шкале MKS:

' ' минии^ Ж—^—■■

5000-2001 2000-1001 1000-501 500-201 200-101 100-51 50-21 20-11 10-6

! - берега, подверженные воздействию волн цунами, »- вулканы

Рис. 1. Природные опасности, вызванные эндогенными процессами (Автор: В.И. Уломов с дополнениями

А.Л. Шныпаркова)

Сейсмически опасными территориями являются почти все южные и восточные районы России. Это 25 (или 35 %) ее площади — от Северного Кавказа, Урала, Алтая, Саян, Прибайкалья до Камчатки, Курил и Сахалина.

С сейсмичностью и подводным вулканизмом тесно связана опасность возникновения огромных морских волн цунами, воздействию которых в России подвержены участки побережий Камчатки, Курильских островов, острова Сахалин и Приморья.

Экзогенные литосферные опасности на территории России

Подверженность территории России опасным экзогенным геологическим процессам и явлениям, а также интенсивность этих процессов, возрастает в целом по стране с севера на юг и — с востока на запад. В перечень их входят оползни, сели, суффозии, эрозии, обвалы, грунтовые лавины, снежные лавины, карсты. Эти процессы и явления в большей степени связаны со строением поверхности (орографией) и геологическими условиями конкретных территорий. Активность этих процессов возрастает с севера на юг России. Оползнеопасные районы занимают до 40 % площади России. Наиболее опасны они в 725 городах Северного Кавказа, Поволжья, Забайкалья, Камчатки, Сахалина. Лавиноопасными (снег) являются 18 % территории России. Это Хибины, Северный Кавказ,

Алтай, Саяны, Забайкалье, Сахалин, Северный Урал, Сихотэ-Алинь, Камчатка. Опасными склоновыми процессами являются сели, которые бывают разного состава: водо-снежные, водо-каменные, грязе-камен-ные и другие. Селеопасными считаются 20 % территории России: Северный Кавказ, Саяны, Прибайкалье, Забайкалье, Камчатка, Сахалин. Трагический пример опасности — разрушительный сель в г. Тыр-ныауз в 2001 году.

На территориях, сложенных растворимыми горными породами (соли, гипсы, известняки и др.), как правило, широко развиты региональные и локальные процессы их растворения водой и образования карстовых пустот. На территории России карст прослеживается до глубин 300—400 м на платформах поверхности, в речных долинах и в складчатых областях рельефа Московских и Приволжских возвышенностей, Волго-Уральском районе, Прикас-пии, Урале, Северном Кавказе, на Алтае и в Приан-гарье. Яркими примерами проявления современных опасных карстовых процессов являются территории городов Москвы, Нижнего Новгорода, Тулы, Уфы, Дзержинска, Самары, Казани, Кунгура, Перми, Пятигорска.

Эрозионные процессы широко развиты в России. Плоскостная эрозия (почв) распространена повсеместно, где бывают интенсивные осадки; скорость вымывания — до одного миллиметра в год. В России эрозировано 56 % площади сельхозугодий.

Рис. 2. Карта распространения геокриологических процессов и явлений (по книге «Природные опасности России.

Геокриологические опасности», 2000)

Геокриологические опасности. На территории России большие площади занимают районы с термокарстом, курумами, солифлюкцией, морозным пучением, наледеобразованием, снежными лавинами и др. Геокриологические процессы приурочены к обширной зоне многолетнемерзлых пород, занимающих порядка 64 % площади страны (рис. 2). Массовые мерзлотные деформации зданий известны в Норильске, Игарке, Якутске, Тикси, Певеке, Анадыре, Магадане, Сургуте, Нижневартовске, Ханты-Мансийске и других. Активность геокриологических процессов возрастает в связи с потеплением климата Земли.

Метеорологические опасности. К атмосферным природным опасностям относятся шквалы, ураганы, тайфуны, смерчи, катастрофические ливни, грозы, градобития, метели, снегопады и т.п. Гидрологические опасности показаны на рис. 3.

О принципах и системах параметризации природных опасностей и чрезвычайных ситуаций

Под параметризацией понимается установление величин, характеризующих наиболее существенные свойства объекта, системы или процесса, а также выделение и объединение в группы отдельных видов опасных природных процессов и явлений по ранжированным параметрам, дающим понимание существенных особенностей их развития и воздействия

на природно-технические системы: энергетика процессов, площадь поражения, количество жертв, экономический ущерб, экологические последствия, стоимость затрат на предупреждение или ликвидацию последствий, время восстановления систем и т.д. А это необходимо для деятельности МЧС России.

Известны несколько классификаций, в основе которых лежат различные характеристики катастрофических явлений: систематичность — наводнений (по величине подъема уровня воды над нулем гидропоста и затоплениях важных объектов и систем); оползней, селей и лавин (по относительной площади поражения территории либо по объему перемещенных масс);сильных снегопадов (по толщине выпавшего слоя снега); сильных дождей (по количеству выпавших осадков (мм) за определенный период времени) и т.д. и т.п.С течением времени и появлением новых измерительных возможностей эти характеристики, а также методы и способы их регистрации, меняются и совершенствуются.

Специалисты института Геоэкологии РАН и МЧС России считают, что параметризация природных опасностей и ЧС должна обеспечивать сравнимость разных видов катастроф не только по величине причиняемого ущерба («малое» — «большое») и по характеру воздействия («слабое» — «сильное»), но и по другим количественным и качественным характеристикам. Например, по стоимости материальных и временных затрат специалистов МЧС России на

Большой запас воды в снежном покрове и особо быстрое снеготаяние: 1 - весной, 2 - весной и летом; обильные дожди во время снеготаяния: 3 - весной, 4 - весной и летом; 5 - ливневые дожди; дополнительные причины подъема уровня воды в реках: 6 - северная граница, где повышение уровня воды происходит под воздействием человека, 7 - южная ( в горах нижняя) граница распространения заторов и зажоров; 8 - наивысший зарегистрированный подъем уровня воды, м.

Рис.3. Основные причины особо высоких наводнений в России (Автор: С.М. Мягков)

ликвидацию последствий ЧС; по срокам и стоимости восстановления разрушенных объектов и т.п.

В 1997 году Росгидромет и МЧС России разработали и издали небольшим тиражом (650 экз.) «Справочник по опасным природным явлениям в республиках, краях и областях России» [5].

Заслуживает внимания и внедрения предложенная географами МГУ Мягковым С.М. и Шныпар-ковым А.Л. «Типизация природных чрезвычайных ситуаций по тяжести потерь для населения и хозяйства» и разработанные ими картосхемы (1 ,2, 3 и другие). Такие и подобные картосхемы необходимо иметь в органах управления РСЧС и МЧС России всех уровней и, безусловно, в будущих учебниках по географии ЧС. Любой специалист РСЧС и МЧС России (даже не географ), сможет сориентироваться по таким картосхемам и принять наиболее верное решение в своих действиях по прогнозированию, оценке и ликвидации последствий ЧС.

Выводы

1. По результатам анализа природных опасностей по многим параметрам предложено при их изучении учитывать несколько закономерностей: пространственная приуроченность; временные связи со средой развития, с внешними воздействиями; повторяемость опасных процессов и явлений; зависимость от продолжительности опасного воздействия; указано на синергизм природных процессов и явлений, обусловленных другими опасными явлениями.

2. Установлена распространенность основных природных опасностей на территории России, обусловленных эндогенными и экзогенными процессами.

3. Рассмотрены принципы и системы параметризации воздействия опасных природных явлений и чрезвычайных ситуаций на население и экономику.

4. Выделено (рекомендовано) несколько научных разработок по классификации природных ЧС.

5. Приведены образцы картосхем о распространении на территории России некоторых природных процессов и явлений и основных их характеристиках. Такие и подобные картосхемы необходимо иметь

в органах управления ГО, РСЧС и МЧС России всех уровней, а также в учебниках по географии ЧС.

6. Рекомендовано широко использовать особенности классификации природных опасностей (ЧС) в деятельности МЧС России и РСЧС.

Литература

1. Владимиров В.А., Воробьев Ю.Л., Осипов В.И. и другие.

Природные опасности и общество. Монография в 6 томах. Том 1. «Крук». М.:2002.

2. Постановление Кабинета министров СССР от 21.11.1990г.

№1175 о создании Гос. комиссии по ЧС.

3. Постановление Правительства Российской Федерации от 13.09.1996г. №1094 (утратило силу!) «О классификации чрезвычайных ситуаций».

4. Постановление Правительства Российской Федерации от 21.05.2007г. №304 «О классификации ЧС природного и техногенного характера».

5. Шарапова Т.А., Хайруллин К.Ш. Справочник по опасным природ-

ным явлениям по субъектам РФ. Совместное издание МЧС России и Росгидромета. СПб., второе издание, 1997. 586с.

6. Пчелкин В.И. Географический фактор в деятельности МЧС

России: проблема и пути ее решения: Монография. М.: ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2014.

Сведения об авторах

Пчёлкин Валентин Иванович: к. в. н., доц., действ. член Русского Географического Общества РАН, ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), вед. н. с. 121352, Москва, ул. Давыдковская, 7. E-mail: [email protected]

Галиуллина Рената Линаровна: ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), лаборант-исслед.

121352, Москва, ул. Давыдковская, 7. E-mail: [email protected]

Information about authors

Pchelkin Valentin I.: Candidate of Military Sciences, Associate Professor, Full Member of Russian Geographical Society of the Russian Academy of Sciences, Federal Government Budget Institution «All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies» (Federal Center of Science and high technology), Leading Researcher. 121352, Moscow, str. Davydkovskaya, 7. E-mail: [email protected]

Galiullina Renata L.: Federal Government Budget Institution «All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergen-cies» (Federal Center of Science and high technology), Assistant Researcher.

121352, Moscow, str. Davydkovskaya, 7. E-mail: [email protected]