ГЕОЭКОЛОГИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ, 2013, № 3, с. 209-215
ПО МАТЕРИАЛАМ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ ==
"ГЕОРИСК-2012"
УДК.551.4
ПРИРОДНЫЕ ОПАСНОСТИ: МОНИТОРИНГ И ОПОВЕЩЕНИЕ
© 2013 г. В. И. Осипов
Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН, Уланский пер., 13, стр.2, Москва, 101000 Россия. E-mail: direct@geoenv.ru
Поступила в редакцию 1.11.2012 г.
В статье отмечается быстрый рост количества природных катастроф и связанных с ними ущербов в последние годы. Обращается внимание на вероятность широкого развития оползневого процесса в районе строительства Олимпийского комплекса на Черноморском побережье Кавказа. Важное место в управлении природной безопасностью занимает система предупреждения, основанная на сети охранного мониторинга. В отличие от прогнозного охранный мониторинг позволяет без вмешательства человека принимать срочные меры перед наступлением экстремальной фазы процесса и тем самым обеспечивать подачу сигнала опасности и минимизировать ожидаемые последствия. В качестве примера рассматривается система сейсмического охранного мониторинга, созданная в Институте геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН.
Ключевые слова: природные опасности, природно-техногенный карст, сейсмогенный оползень, прогнозный и охранный мониторинг, трехкомпонентный акселерометр.
ВВЕДЕНИЕ
Современное общество переживает сложный период, связанный с интенсивным ростом природных угроз. Цивилизация столкнулась с рядом вызовов, причиной которых являются не только планетарные процессы, но и деятельность самого Человека. Общее количество природных катастроф на Земле за последние 10 лет существенно выросло, в основе такого роста лежат три основных тесно взаимосвязанных между собой глобальных процесса:
• изменения в социально-экономической сфере, приводящие к росту экономики, увеличению населения и урбанизации;
• усиление воздействия на окружающую природную среду и ее деградация;
• изменение климата.
Важная особенность происходящих природных катастроф - повышение повторяемости наиболее опасных природных явлений, сопровождающихся грандиозными разрушениями и массовой гибелью людей.
НЕДАВНИЕ ПРИРОДНЫЕ КАТАСТРОФЫ
В последние несколько лет Мир был потрясен развитием ряда природных процессов грандиозных по размерам и сверх трагичных по своим
последствиям. В декабре 2004 г. произошло крупнейшее в истории человечества стихийное бедствие - цунами в северо-восточной части Индийского океана. В результате землетрясения в районе Суматры и Андаманских островов поднялась 30-метровая волна, обрушившаяся на Таиланд, Индию, Малайзию, Мальвины, Бангладеш, Шри-Ланки и другие страны этой части побережья. Стихия унесла жизни 230 тыс. человек, еще 3 миллиона остались без крова. Более трагичным в истории человечества считается только цунами 1703 г. в японской префектуре Ава, погубившая около миллиона жителей Японии. Однако по размеру экономического ущерба цунами 2004 г. нет равных. Экономика затронутых цунами стран понесла ущерб в 10.7 млрд. долларов. В течение нескольких лет сохранялись ветхие палаточные городки, в которых проживали люди, пострадавшие от стихии.
12 мая 2008 г. трагедия постигла юго-восточные отроги Тибета (Китай), где произошло Венчуанское землетрясение с магнитудой 8.0 и эпицентром на глубине 12-18 км. В результате землетрясения погибли 69 227 человек, пропали без вести 18 404 человек и ранены 374 176. Число пострадавших достигло 15.2 млн. жителей провинции. Было разрушено и повреждено 4.5 млн. зданий. Территория разрушений составила 210 тыс. квадратных километров. Суммар-
ный ущерб, по данным китайской стороны, достиг 150-200 млрд. американских долларов [3].
В июне 2011 г. в акватории Тихого океана вблизи восточного побережья о. Хонсю в Японии произошло землетрясение с магнитудой 9.0-9.1, вызвавшее волну цунами высотой до 40.5 м, обрушившуюся на побережье Японии. Общее количество погибших составило 15 870 человек, пострадавших - 6110 человек. Суммарный экономический ущерб составил беспрецедентную величину: около 300 млрд. долларов. Особую тревогу вызвали затопление и разрушение атомной станции Фокусима. Вблизи станции образовалась зона экологического бедствия. Под давлением японской и международной общественности японское правительство приняло решение о закрытии в дальнейшем всех атомных станций в стране и отказе развития атомной энергетики.
В России рассматриваемый период времени был омрачен трагическими событиями, связанными с развитием природных явлений гидрометеорологической природы. Крупнейшее из них произошло в июне 2012 г. на Черноморском побережье Кавказа, где в результате ливневых дождей и запруживания реки образовалась волна паводковых вод, разрушившая значительную часть г. Крымска (рис. 1). Погибли 171 человек, более 29 тыс. человек остались без крова.
Среди других опасных природных явлений, произошедших за это время в России, следует сказать о крупнейших в Мире природно-тех-ногенных карстовых провалах в г. Березняки в Предуралье (рис. 2). Провалы произошли на подработанной территории залежей калийных солей. Деформирование и образование карстово-суффо-зионных пустот в перекрывающей толще пород и инфильтрация воды в подземное выработанное пространство рудников, вызвавшая растворение целиков и стен камер, привели к обрушению кровли выработок и образованию на поверхности огромных провалов. Первый провал произошел в 1986 г. и имел размер 90 х 67 м, глубину - 50 м, объем около 200 тыс. м3. В июле 2007 г. произошел второй более крупный провал размером 300 х 400 м, глубиной 80 м, объемом ~ 8.6 млн. м3. В последующие годы образовались еще два провала: в ноябре 2010 г. и декабре 2011 г. Конечные размеры первого составили 117 х 70 м, а глубина 100 м. Размер второго провала к сентябрю 2012 г. достиг 113 х 106 м, а глубина 102 м.
ОПОЛЗНЕВАЯ ОПАСНОСТЬ
К числу природных явлений, которые представляют серьезную опасность в нашей стране, относятся оползни. По своей природе, оползни относятся к геодинамическим процессам, тесно
Рис. 2. Природно-техногенный карстовый провал в г. Березняки (август, 2007 г.).
связанным с гидрологическими событиями. Внимание на это явление обращено еще и потому, что сейчас на Черноморском побережье в районе г. Адлера и отрогах Главного Кавказского хребта (Красная поляна) реализуется крупнейший за последнее время проект в нашей стране - строительство Олимпийского комплекса сооружений. Район строительства характеризуется широким развитием оползневых процессов, активность которых существенно возросла с началом сооружения транспортных коммуникаций и спортивных сооружений [1].
Мировая статистика показывает, что за последние десятилетия наблюдается стремительный рост количества оползней, связанный с потеплением климата и увеличением количества осадков. Картографирование территории США позволило выявить около 20 млн. оползней. Ежегодный ущерб от оползней в США составляет 2-2.5 млрд долларов. В Китае от оползней ежегодно погибают сотни людей, а экономический ущерб достигает нескольких миллиардов долларов. Об огромном интересе к изучению оползней в связи с решением проблемы безопасности свидетельствует и тот факт, что количество публикаций по оползневой тематике за последние 20 лет увеличилось в Мире в десятки раз (рис. 3).
Развитие оползневого процесса зависит от целого ряда факторов, включающего геоморфологические, литологические, тектонические, гидрогеологические и другие условия территорий, от которых зависят накопление потенциальной энергии оползневой массы горных пород и критерии ее устойчивости. Однако "спусковым крючком" для быстрого достижения критического состояния и реализации процесса, как правило, служат два фактора: экстремальное выпадение осадков и сейсмические явления. Имеется много
Год публикации
Рис. 3. Рост числа публикаций по оползневой тематике за последние 20 лет (по данным базы данных Web of Science).
Рис. 4. Оползень в районе новой средней школы (г. Бейчуан, Китай).
фактических данных, подтверждающих сказанное. Если вновь обратиться к территории южного Китая, то 91% оползней здесь в последнее время произошел на площадях со средним годовым количеством осадков не менее 800 мм, а 70% схода оползней приурочено к экстремальным суточным выпадением осадков. При наличии достаточных статистических данных возможно нахождение вероятности критического количества суточного выпадения осадков. Аналогичным образом можно оценить вероятность выпадения экстремальных осадков, приводящих, как правило, к сходу оползней, и период их повторяемости.
Еще более частой причиной схода оползней являются сейсмические события. Нередко наибольшее количество жертв и разрушений обусловлено не самим сейсмическим явлением, а вторичными процессами, прежде всего оползнями, вызванными землетрясением. По данным Д.Петлей [4], из 80548 человек - общего числа погибших в мире от оползней в 2004-2010 гг. - 47 700 человек погибли от оползней, инициированных сейсмическими явлениями. Имеются и другие примеры массовой гибели от оползней сейсмогенного генезиса. Так, например, уже упоминавшееся выше Венчуанское землетрясение в Китае (12 мая 2008 г.), привело к гибели 69227 человек, из которых около 20 тыс.
погибли от землетрясения. Ландшафт провинции покрылся обнаженными участками - местами сходов оползней. Существенные разрушения претерпел г. Бейчуан (рис. 4).
Известны случаи схода грандиозных оползней сейсмогенного происхождения. Самым крупным из них считается оползень, произошедший в 1911 г. в Памире на р. Мургаб (Таджикистан). Объем оползня составил 2.2 км3, его длина -5 км, а площадь - 10.2 км2. Оползень перегодил р. Мургаб и образовал подпрудное озеро объемом 16.5 км3, площадью 80 км2 и глубиной до 500 м.
Сейсмогенные оползни, произошедшие в верхнем плейстоцене, известны также и в пределах территории, застраиваемой сейчас олимпийскими объектами на Красной поляне. Район строительства объектов Олимпийского комплекса относится к сейсмоопасным районам. Сильное землетрясение в Красной поляне произошло в декабре 1955 г. примерно в 40 км от Сочи. Глубина очага составляла менее 40 км, интенсивность в эпицент
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.