научная статья по теме ОСНОВЫ ОЦЕНКИ УЯЗВИМОСТИ ТЕРРИТОРИЙ ДЛЯ ОПАСНЫХ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ (ПРИНЦИПЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ) Геология

Текст научной статьи на тему «ОСНОВЫ ОЦЕНКИ УЯЗВИМОСТИ ТЕРРИТОРИЙ ДЛЯ ОПАСНЫХ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ (ПРИНЦИПЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ)»

ГЕОЭКОЛОГИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ, 2015, № 3, с. 195-203

УДК 504;502.64

ОСНОВЫ ОЦЕНКИ УЯЗВИМОСТИ ТЕРРИТОРИЙ

ДЛЯ ОПАСНЫХ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ (ПРИНЦИПЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ)

© 2015 г. В. И. Осипов, В. Н. Бурова, В. Г. Заиканов, Т. Б. Минакова

Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева Российской академии наук (ИГЭ РАН), Уланский пер., д.13, стр. 2, Москва, 101000 Россия. E-mail: direct@geoenv.ru

Поступила в редакцию 1.10.2014 г.

Рассматриваются принципы и предлагается методический подход к оценке уязвимости территорий для возможного проявления опасных природных процессов. В основу оценки положен геосистемный подход. Оценка осуществляется последовательно на всех иерархических уровнях геосистем. Установление количественных значений зависимостей между параметрами воздействующего процесса и реципиентов, а также ожидаемыми последствиями ЧС - основа оценки уязвимости территории.

Ключевые слова: опасные природные процессы, уязвимость реципиентов, геосистема, природные компоненты, объекты экономики, чрезвычайные ситуации.

ВВЕДЕНИЕ

Любое проявление опасных природных процессов связано с определенными потерями. На территории России распространены более 20 опасных природных процессов, воздействие которых на объекты экономики, социум и окружающую среду приводит к значительным ущербам [7]. В последние десятилетия стало очевидным, что обеспечение природно-техногенной безопасности не может быть решено чисто техническими средствами вследствие возможного возникновения опасных вторичных процессов и отсутствия у современного общества необходимых материальных ресурсов для осуществления в полном объеме защитных мероприятий, поэтому возникла необходимость разработки новой концепции безопасности, баланса выгод и потерь в пределах конкретных территорий и объектов с применением комплекса взаимосвязанных научно-исследовательских, организационных, технических, нормативно-правовых и других превентивных мер, направленных на уменьшение возможных потерь [6].

На основе анализа большого объема опубликованных и фондовых материалов, относящихся к оценкам последствий от развития опасных природных процессов, установлено, что методи-

ческие разработки в этом направлении связаны в основном с оценками фактического ущерба. В статистике и научной литературе основное внимание уделяется последствиям, связанным с жизнедеятельностью человека и функционированием инженерно-технических объектов. Это вполне естественно, так как такие последствия отражают состояние систем жизнеобеспечения человека и условий его существования. Оценка в основном сводится к констатации произошедшего события и потерям, к которым оно привело (чаще всего в виде материальных затрат на восстановление разрушенных объектов). Однако такие оценки недостаточны. Они не могут охарактеризовать все потери от проявления природных опасностей, в частности - ущерб, связанный с изменением состояния природных компонентов, самовосстановление которых произойдет через много лет, а тем более - предвидеть ожидаемые потери.

Предупреждению возникновения нежелательных последствий негативного воздействия природных процессов, приводящего к чрезвычайным событиям (ЧС), может способствовать предшествующая им оценка уязвимости территории.

До начала 1990-х гг. термин и показатель "уязвимость объекта" от опасности определенной

интенсивности применялся преимущественно для обозначения негативных сейсмических эффектов в виде доли возможных экономических потерь зданий и сооружений от их первоначальной стоимости. Но в последние годы этот термин все чаще используется при работах, связанных с оценками уязвимости для проявления и других опасных природных процессов.

Уязвимость, по мнению авторов, - свойство любого материального объекта частично или полностью утрачивать способность к выполнению своих естественных или заданных функций в результате его поражения процессом или явлением определенного генезиса, интенсивности и длительности воздействия.

В современной практике в такой оценке главенствующее место занимают экспертные оценки, которые должны быть подтверждены достаточным статистическим материалом и высокой квалификацией экспертов, что далеко не всегда имеет место. Поэтому разработка методического подхода, алгоритмов и нормативов оценки уязвимости территории и локальных объектов для опасных природных процессов - актуальная и важная задача.

Оценка уязвимости представляет весьма сложную комплексную задачу, решение которой невозможно без знания механизма воздействия опасных природных процессов, а также реакции на них различных реципиентов. К последним относятся здания, сооружения, авто- и железные дороги, продуктопроводы и т.д., природные компоненты и целая геосистема, а в совокупности -территория.

Практическое отражение уязвимости - последствия воздействия процессов. Они могут быть различными: разрушение инженерно-технических объектов, полное или частичное уничтожение природных компонентов геосистем, ухудшение продуктивности сельскохозяйственных и лесных угодий, изменение флоры и фауны, природного потенциала геосистемы, ее репродуктивной способности и др. Любая территория характеризуется определенными природными и техногенными компонентами, тесным образом связанными между собой. В рамках данной статьи рассматриваются основные положения оценки природной и природно-техногенной уязвимости территории, т.е. результат воздействия природных явлений (опасные природные процессы) на природные компоненты (литогенная основа, рельеф, почвы, растительность) и техногенные объекты.

ГЕОСИСТЕМНЫЙ ПРИНЦИП -ИЕРАРХИЯ РЕЦИПИЕНТОВ

В основу оценки уязвимости территории и локальных объектов для опасных природных процессов положен геосистемный принцип, что обусловлено несколькими факторами.

Любая территория обладает определенной емкостью, т.е. ее хозяйственное освоение имеет ограничения, которые обусловлены не только таким показателем, как площадь, но и степенью измененности, оцениваемой как функция от двух переменных: внешнего воздействия и устойчивости природных систем к нему. Изучение закономерностей такого взаимодействия необходимо проводить на основе комплексного природного районирования территории, базирующегося на принципе относительного единства реакции на одно и то же воздействие. В этом случае территорию можно представить, как совокупность геосистем - генетически однородных природных комплексов, имеющих одинаковый геологический фундамент, один тип рельефа, определенное сочетание разновидностей почв, одинаковый климат и одну, свойственную только им, морфологическую структуру [3].

Геосистема, как основная единица территориального деления земной поверхности, включает природные компоненты: литогенную основу, поверхностные и подземные воды, атмосферу, почвы, растительность и животный мир, а на осваиваемых территориях - также и объекты экономики. В зависимости от вида воздействия последствия для геосистем будут существенно различаться между собой, несмотря на то, что перечень реципиентов (природных компонентов) постоянный, за исключением размещенных здесь объектов экономики.

Объектом оценки уязвимости является сложный многокомпонентный территориальный объект, рассматриваемый на нескольких иерархических уровнях (рис. 1).

Особенность оценки уязвимости геосистем заключается в том, что в них природные компоненты взаимодействуют не только друг с другом, но и с объектами экономики (инженерно-техническими объектами). Основываясь на геосистемном принципе, для оценки уязвимости объектов экономики был определен уровень элементарной геосистемы, под которой понимается природное образование, характеризующееся относительной однородностью составляющих его компонентов, в пределах которого расположен элементарный технический объект.

Рис. 1. Структура и соподчинение объектов оценки уязвимости.

Степень уязвимости геосистем зависит от их вида, морфологии и характера функционирования. Воздействие опасных природных процессов приводит к изменению структурно-функциональной организации геосистем, что является причиной повышения их уязвимости. Меньшая уязвимость к воздействию опасных процессов характерна для крупных и ненарушенных человеком геосистем. Чем крупнее геосистема, тем выше ее структурный уровень, тем более мощным должен быть внешний энергетический импульс, способный вывести ее из равновесия [1], т.е. чем крупнее система, тем она менее уязвима. Уничтожающая интенсивность воздействия приводит к нарушению целостности природных систем, гибели биоты и т.п., нарушающая - к ее деградации. Наиболее уязвимой оказывается элементарная геосистема.

Уязвимость зависит как от свойств самого объекта, его способности противостоять негативным воздействиям, так и от характера и интенсивности этих воздействий, поэтому оценка уязвимости осуществляется для каждого природного компонента и объекта экономики (реципиентов риска) в зоне потенциального проявления опасного природного процесса [2].

Среди природных компонентов рассматриваются две группы: 1) абиотическая (горные породы, рельеф, воды) и биокосная (почвы), 2) биотическая (растительность).

Важнейший фактор уязвимости территории -состояние естественного фундамента природных и природно-технических систем (верхних слоев литосферы), определяющее особенности протекания природных процессов. От состояния литосферы зависят: устойчивость геологической среды, интенсивность и специфика развития геодинамических процессов, режим и запасы подземных вод, формирование специфических соотношений тепла и влаги, особенности образования почв. Последние в свою очередь являются средой для формирования растительного покрова и развития животного мира.

Особенности геологической среды, выполняющей функцию материального ресурса для размещения хозяйственных систем, предопределяют дифференциацию территории, ее функциональное разнообразие. Важнейший аспект инженерно-геологической обстановки территории - геодинамическая устойчивость геологической среды. Чаще всего опасные природные процессы в первую очередь воздействуют на горные породы. В то же

время литогенная осн

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком