Защита населения от цунами конспект. Пожары развиваются по общей схеме. Различают три фазы пожара. Геологические опасные явления

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.

Четыре года назад опустошительное цунами, вызванное Великим Восточно-Японским землетрясением, обрушилось на большую часть северо-восточного побережья Страны восходящего солнца. Власти в попытках защитить прибрежные районы от подобных стихийных бедствий сосредоточились на строительстве 400-километровой цепи волнорезов.

Стоимость проекта составляет около 820 миллиардов иен ($6,8 миллиарда). Скептики утверждают, что массивные бетонные барьеры нанесут вред морской экологии, уничтожат виды и помешают рыболовному промыслу, которым занимаются многие жители региона. Однако сторонники проекта считают, что строительство такого рода защиты необходимо: по крайней мере, на некоторое время, пока жителей региона не удастся полностью переселить в более высоко расположенные районы. При этом строительство цепи волнорезов будет обеспечивать новые рабочие места.

"Вид огромного 12,5-метрового волнореза портит пейзаж, ведь он похож на огромную тюремную стену", – жалуется Кадзутоси Мусаси (Kazutoshi Musashi), 46-летний житель северного портового и рыболовного города Осабе.

Однако парадокс таких проектов, по мнению экспертов, гораздо сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Он заключается в том, что волнорезы могут уменьшить некоторые повреждения (но не исключить их полностью). При этом население будет ошибочно чувствовать себя защищённым. Так, многие из 18500 людей, погибших или пропавших без вести во время бедствия 2011 года, попросту не прислушались к предупреждениям.

Цунэаки Игути (Tsuneaki Iguchi) был мэром города Иванума, расположенного к югу от Сендая, когда цунами, вызванное 9-балльным землетрясением, затопило половину его площади. Уже тогда вдоль берега Иванумы стояли 7,2-метровые волнорезы, построенные, чтобы предотвратить эрозию берегов. Да, поток воды был замедлен, но волна всё равно накрыла 5 прибрежных километров и разнесла большинство домов в густонаселённых районах возле пляжа. Городские власти отремонтировали сломанные дамбы, но не планируют делать их выше. Взамен этого вдоль берегов жители города высаживают смешанные леса на высоких насыпях грунта и щебня, формируя "зелёную стену".

"Мы не нуждаемся в высоких бетонных сооружениях, – подчёркивает Игути. – То, что мы действительно должны сделать,– это разработать действенную и оперативную систему эвакуации, а также перенести большую часть домов и офисных зданий на возвышенности".

В городе Камаиси более тысячи человек погибли во время цунами, но многие школьники смогли укрыться в безопасных зонах, так как были обучены профессором гражданского строительства Тоситакой Катадой (Toshitaka Katada).

"Технологии могут помочь при стихийных бедствиях, – комментирует Маргарета Вальстром (Margareta Wahlstrom), руководитель управления ООН по уменьшению рисков во время стихийных бедствий. – Однако по опыту мы увидели, что технологии могут сделать людей более уязвимыми, потому что они перестают полагаться на свои инстинкты".

"Япония не является единственной страной риска, – добавляет Маартен ван Аалст (Maarten van Aalst), директор климатического центра Красного Креста и Красного Полумесяца, чья родная страна Голландия на протяжении всей своей истории борется с морской стихией. – Однако если люди будут обманчиво считать себя в безопасности, они попросту не будут знать, как вести себя в случае катастрофы".

Большинство экспертов полагают, что гораздо более полезным проектом является "Великая Лесная стена" (Great Forest Wall). Деревья, высаженные в прибрежных районах, не гарантируют полного предотвращения затопления. Однако они могут замедлить и ослабить волну цунами, а когда вода начнёт отступать, не дадут зданиям и другому мусору уйти в отрытое море. Такие проекты также позволят дождевой воде стекать обратно в море, что важно для морской экологии.

| Прогнозирование цунами и меры по уменьшению ущерба от них. Правила безопасного поведения при цунами

Основы безопасности жизнедеятельности
7 класс

Урок 19
Прогнозирование цунами и меры по уменьшению ущерба от них. Правила безопасного поведения при цунами

Прогнозирование цунами и меры по уменьшению ущерба от них

В случае заблаговременной информации о возможности возникновения или приближения цунами могут быть приняты меры по предупреждению потерь среди населения и уменьшению ущерба от них.

Прогнозированием цунами занимаются Международная служба предупреждения о цунами в городе Гонолулу (Гавайские о-ва) и национальные службы стран, имеющих цунамиопасные побережья. В России служба предупреждения о цунами создана в 1958 г. Она входит в международную службу.

Система оперативного прогноза цунами и заблаговременного предупреждения о нем основывается на анализе результатов сейсмических наблюдений очагов землетрясений под дном океана. Пауза между землетрясением и порожденным им цунами для Дальневосточного побережья колеблется в пределах от нескольких минут до суток. Этот запас времени позволяет спрогнозировать возникновение и момент прихода цунами, а также оповестить о его опасности жителей прибрежных районов.

Предупреждением о возможном цунами может служить сильное землетрясение. Однако не каждое сильное землетрясение вызывает цунами.

Приближение цунами в большинстве случаев сопровождается отступлением вод от берега, что свидетельствует о возникновении впадины волны перед приходом ее гребня. Этот отлив, когда обнажается дно и стихает шум прибоя, длится от 5 до 35 минут, после чего на берег чрезвычайно быстро накатывается разрушительная волна.

Изредка перед приходом главной волны происходит не просто отступление вод от берега на короткое время, а сильный отлив. Морское дно обнажается на расстоянии сотен метров, а иногда и нескольких километров. Чем дальше отступает океан от берегов после землетрясения, тем большей силы достигнут набегающие на сушу цунами.

Об угрозе цунами может свидетельствовать также поведение животных. Как показывает многолетний опыт, предчувствуя возникновение такой угрозы, кошки, собаки, крысы и другие находящиеся на свободе животные, не обращая друг на друга внимания, торопливо уходят на склоны гор и возвышенностей, окружающих населенные пункты.

Интенсивность воздействия цунами может быть снижена лесными массивами и пересеченным рельефом местности побережья. Хорошо защищены от цунами закрытые бухты, огражденные узкими скалистыми воротами, где во время бедствия наблюдается лишь повышение уровня воды (например, бухты Авачинская и Владивостокская).

В районах, где существует постоянная угроза цунами, заблаговременно принимают меры, способствующие некоторому уменьшению ущерба от них. К таким мерам можно отнести: создание систем наблюдения, прогнозирования и оповещения населения; размещение новых населенных пунктов и объектов на побережье с учетом угрозы цунами на том или ином берегу, запрещение, за исключением особых случаев, нового строительства в цунамиопасных зонах; планомерный перенос в безопасные места существующих жилых, производственных и культурно-бытовых строений; заблаговременную подготовку маршрутов следования и специальных мест (площадок) на возвышенностях для сосредоточения населения и обеспечения его безопасности; строительство у входа бухт волноломов, а в вершине бухт - береговых дамб и других защитных гидротехнических сооружений; посадку на цунамиопасных побережьях деревьев, по возможности сосновых рощ.

Правила безопасного поведения при цунами

Жители цунамиопасных районов должны быть заблаговременно информированы о потенциальной опасности стихийного бедствия для их побережья. Действия населения при угрозе цунами сводятся к выполнению каждым попавшим в зону бедствия правил и норм поведения, во многом схожих с теми, каким надо следовать при землетрясениях и наводнениях. Особенно важна при этом быстрота действий.

При личном наблюдении предвестников цунами или получении о них сведений от других людей нужно помнить, что для спасения осталось крайне мало времени: минуты, а в лучшем случае десятки минут. При этом важно не терять самообладания и не сеять панику. Необходимо быстро направиться на ближайший холм, гору или другое возвышенное место высотой не менее 30- 40 м.

Признаки близкого цунами: землетрясение, которое вы заметили в своем доме; более интенсивный, чем обычно, отлив; появление трещин в береговом льду зимой; необычный дрейф льдин в безветренную погоду; выбросы воды у кромки льда.

Предупредить о цунами может сигнал «Внимание всем!», передаваемый сиренами, прерывистыми гудками предприятий и транспортных средств. Услышав сигнал, включите радиоприемник, телевизор (на местной программе передач) и прослушайте информацию и инструкции.
В ней обычно сообщают расчетное время прихода цунами и конкретные населенные пункты побережья, которым угрожает опасность, порядок действий и эвакуации населения, маршруты движения и пункты сбора.
Поступайте в соответствии с переданными инструкциями.

При таких признаках ни в коем случае нельзя мешкать. Беда может наступить через 5-20 минут. Остановить цунами невозможно. Сила его колоссальна.

При получении своевременного прогноза об угрозе цунами времени для мер по спасению, как правило, больше, чем при наблюдении предвестников.

В случае, если цунами застает вас врасплох, не теряя самообладания, примите меры защиты на месте. Не выбегайте из достаточно прочного здания. Бушующая на улице волна и плавающие рядом со зданием обломки представляют большую опасность. В случае, если занимаемое помещение имеет заведомо низкую прочность и с большой вероятностью будет разрушено волной, при наличии времени перейдите в более прочное здание.

Встречая волну вне здания, постарайтесь оказаться на стволе прочного дерева, за естественной скальной преградой, прочной отдельной бетонной стеной и зацепиться за них. При наличии времени и невозможности использовать его для перемещения в более безопасное место, надо употребить его для снятия одежды и обуви.

Самостоятельно выйдя или будучи эвакуированным в безопасное место, оставайтесь там в течение 2-3 часов после первой волны, пока не пройдут все волны и не поступит сигнал о разрешении на возвращение.

При возвращении перед входом в здание удостоверьтесь в отсутствии угрозы его обрушения из-за повреждения и подмыва, а также утечки газа и замыканий в электрических цепях.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Расскажите, что такое цунами?

2. Какие причины порождают цунами?

3. Покажите на карте наиболее подверженные цунами районы.

4. Чем опасно цунами? Расскажите об известных примерах цунами.

5. Расскажите о признаках приближающегося цунами.

6. Расскажите о правилах поведения при объявлении угрозы цунами.

7. Расскажите о службах наблюдения за цунами.

8. Расскажите, как вы будете действовать, если окажетесь во время цунами в школе.

9. Объясните, почему, уходя от цунами в безопасное место, нельзя продвигаться по долинам ручьев и рек, впадающих в море, а также встречать волну на пространстве с большим количеством сооружений.

Задание 11

Вспомните наиболее безопасные места, где можно укрыться от цунами. Выберите их в предлагаемых вариантах ответов и объясните, почему они безопасны.

1. Холмы и другие возвышенные места высотой не менее 30-40 м.

2. Низины и овраги глубиной не менее 2 м.

3. Места за валунами и камнями на побережье.

4. Места, удаленные от берега на 2-3 км.

5. Расщелины скал и гор на побережье.

6. Пространство, где есть всевозможные сооружения для укрытия.

7. Помещения с закрытыми окнами и дверями со стороны движения цунами.

8. Проемы в капитальных внутренних стенах.

9. Дверные проемы.

10. Места у колонн и под балками каркаса здания.

11. Проемы в перегородках между помещениями.

12. Углы, образованные капитальными стенами.

13. Подвалы и погреба.

14. Помещения в доме с противоположной стороны от побережья.

Задание 12

Представьте, что вы житель Дальневосточного побережья России. Вы находитесь около дома и помогаете родителям по хозяйству. Неожиданно раздались тревожные гудки сирен. Включив радио, вы услышали сообщение, что через три часа ожидается приход цунами и вашему поселку угрожает опасность. Всем жителям поселка предлагают покинуть опасную зону и через 20 минут собраться на сборном эвакуационном пункте для эвакуации. Выберите из предлагаемых вариантов ваши дальнейшие действия и определите их очередность.

1. Закроете двери и поспешите на сборный пункт.

2. Зная, что в 1 км от вашего поселка есть хутор с крепкими постройками, пойдете и там переждете цунами.

3. Возьмете необходимые вещи и документы и незамедлительно направитесь на сборный пункт.

4. Укрепите двери и окна нижних этажей, сделаете запас продуктов питания и воды в герметичной таре.

5. Спуститесь к морю посмотреть, далеко ли волна цунами.

6. Перенесете ценные вещи на верхние этажи или чердак.

7. Откроете все окна, чтобы вода свободно прошла через помещение, причинив минимум ущерба дому.

8. Отключите воду, газ, электричество.

9. Воспользуетесь лодкой, чтобы отплыть на несколько километров в море, где переждете цунами.

Основы безопасности жизнедеятельности. 7 класс Петров Сергей Викторович

5.5. Меры по защите от цунами и снижению последствий их воздействия

В районах, где существует постоянная угроза цунами, проводятся заблаговременные мероприятия, способствующие снижению ущерба от них.

К таким мероприятиям относятся:

Создание системы наблюдения, прогнозирования и оповещения;

Запрещение нового строительства населенных пунктов и объектов в зоне береговой линии;

Перенос в безопасные места существующих жилых и промышленных зданий;

Защита с помощью специальных гидротехнических сооружений (волноломов, дамб);

Заблаговременная подготовка маршрутов следования и специальных мест на возвышенностях для эвакуации населения;

Подготовка населения к действиям в условиях цунами;

Посадка деревьев, желательно сосновых рощ.

В местах возможного прихода цунами строят сооружения с повышенной устойчивостью против некоторых поражающих факторов цунами. Например, здание может быть расположено своей длинной стороной вдоль пути цунами, при этом удару подвергнется узкая часть здания. Первые этажи зданий строят как можно более «открытыми», используя лишь легкие перегородки между основными колоннами. Тогда цунами может «проскользнуть» сквозь первый этаж, сломав лишь эти перегородки. С такой же целью целесообразно строить здания на сваях.

Для защиты от цунами нужно, прежде всего, знать о его зарождении и возможных местах проявления.

В наиболее опасной Тихоокеанской зоне создана система предупреждения цунами, центр которой размещен на Гавайских островах. Сейсмические станции и пункты измерения приливов (мареографические станции) расположены на островах по периферии Тихого океана. Россия имеет такие станции на Камчатке и на Курильских островах.

Когда где-либо в Тихом океане происходит землетрясение, имеющее достаточно большую магнитуду, способное породить цунами, в центр передается сигнал «Возможно цунами». Этот сигнал поступает на все станции. По известному времени пробега цунами каждая станция оценивает время его возможного прихода. Во все районы, которые могут быть захвачены цунами, посылается сигнал «Идет цунами» с указанием возможного времени прихода волны. Жители береговых районов оповещаются местной администрацией по системе оповещения (электрические сирены, радио и телевидение).

В случае своевременного получения сигнала о возможности прихода цунами проводятся следующие мероприятия:

Прогноз возможного места и времени прихода цунами;

Оповещение местной администрации, органов управления, объектов экономики и населения об угрозе цунами;

Организация экстренной эвакуации (вывоза) населения, лечебных и детских учреждений, учебных заведений в безопасные места;

Срочный выход судов из гавани в открытое море.

VIII. ПОСАДКА НА МЕЛЬ (НА РИФЫ, НА КАМНИ) И МЕРЫ ДЛЯ СНЯТИЯ СУДНА С МЕЛИ 1. Причины посадки и меры предотвращения посадки судна на мель Посадка судов на мель (рифы или камни) происходит чаще всего во время тумана или ночью, а также при следовании в узкости или в месте,