Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Катастрофические процессы и их воздействие на устойчивость геосистем : на примере Приморского края Куликова Виктория Викторовна

Катастрофические процессы и их воздействие на устойчивость геосистем : на примере Приморского края
<
Катастрофические процессы и их воздействие на устойчивость геосистем : на примере Приморского края Катастрофические процессы и их воздействие на устойчивость геосистем : на примере Приморского края Катастрофические процессы и их воздействие на устойчивость геосистем : на примере Приморского края Катастрофические процессы и их воздействие на устойчивость геосистем : на примере Приморского края Катастрофические процессы и их воздействие на устойчивость геосистем : на примере Приморского края
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Куликова Виктория Викторовна. Катастрофические процессы и их воздействие на устойчивость геосистем : на примере Приморского края : диссертация ... кандидата географических наук : 25.00.36 / Куликова Виктория Викторовна; [Место защиты: Тихоокеан. ин-т географии ДВО РАН].- Владивосток, 2007.- 209 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-11/181

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние проблемы катастрофических процессов в приморском крае 11

Глава 2. Материалы и методы исследований 21

2.1. Ландшафтное картографирование 21

2.2. Методика оценки степени риска природных катастроф 24

2.3. Методика оценки стихийных явлений 25

2.4. Методика оценки максимальных расходов катастрофических наводнений 27

2.5. Методика оценки максимальной магнитуды землетрясений (Мтах) по структурным размерам разломов 29

2.6. Методика палеосейсмогеологических исследований 32

2.7. Методика оценки общей устойчивости геокомплексов ... 33

ГЛАВА III. Катастрофические процессы в речных долинах (на примере приморского края) 36

3.1. Условия формирования, поражающие факторы, критерии, категории

наводнений 36

3.1.1. Причины наводнений 40

3.2. Анализ итоговых донесений по классификации наводнений и по методике оценки стихийных явлений за период 2000-2005 гг. (на примере Партизанского района Приморского края) 43

3.3. Разработка методики мероприятий при угрозе и возникновении стихийных бедствий Партизанского района Приморского края 47

3.4. Краткая характеристика высоких дождевых паводков за период 1971 -2000 годы в Приморском крае 50

3.5. Влияние наводнений на хозяйственную деятельность в Приморском крае 57

3.6. Этапы борьбы с наводнениями на примере Приморского края

ГЛАВА IV. Особенности проявления эндогенных процессов на территории юга дальнего востока 66

4.1, Землетрясение как эндогенный геоморфологический процесс 66

4.1.1. Сейсмичность и сейсмическое районирование Южного Приморья „71

4.1.2. Оценка максимальной магнитуды землетрясений (Мтах) по структурным размерам разломов для Южного Приморья 82

4.1.3. Проблемы прогнозирования землетрясений 87

4.2, Условия развития, причины и интенсивность проявления, цунами 92

4.2.1. Сравнительная характеристика цунами на Дальнем Востоке 98

4.2.2. Прогноз явления и служба цунами 109

ГЛАВА V. Оценка состояния устойчивости геосистем под влиянием катастрофических процессов 112

5.1. Теоретический аспект устойчивости геосистем 112

5.2. Влияние наводнений на устойчивость долинных геосистем 114

5.3. Влияние волны цунами на геосистемы побережья 121

5.4. Сейсмотектонические проявления в геологической среде 129

5.5. Оценка влияния антропогенных факторов и опасных

природных процессов на устойчивость ландшафтов 133

Заключение 150

Список использованных источников

Введение к работе

Актуальность темы диссертационной работы обусловлена увеличением стихийных явлений и катастроф в общепланетарном масштабе Для устойчивого развития территорий, в районах проявления катастрофических процессов, необходимо изучение состояния природных систем и особенностей катастрофического и антропогенного воздействия на них. Приморский край - уникальная территория, расположенная на юге Дальнего Востока России, отличается своеобразными природными условиями (муссонный климат, интенсивная тектоническая деятельность в неоген-четвертичное время, сейсмическая активность и др), характеризуется высокой концентрацией опасных природных процессов (01Ш), таких явлений как землетрясения, цунами, оползни, наводнения, сели, циклоны и тд К природным опасным процессам добавляются антропогенные факторы, которые существенно усиливают масштабы и последствия природных катастроф Такие воздействия определяют специфику развития современных природных систем в Приморье

Землетрясения, наводнения, цунами занимают особое место в структуре катастрофических процессов и связаны с теми крупномасштабными нарушениями экологического равновесия, которые приводят к изменению ландшафтов и исчезновению экосистем, а также к нарушению жизнедеятельности людей. Природные катастрофы, уносящие ежегодно тысячи человеческих жизней и наносящие огромный материальный ущерб, ныне признаны одним из важнейших факторов, определяющих устойчивость развития экономики любой страны Многочисленные бедствия, катастрофы, чрезвычайные ситуации свидетельствуют о вхождении человечества в неустойчивую стадию своего развития, называемой точкой бифуркации В последние годы участилось число многоступенчатых (каскадных) катастроф, когда одно стихийное явление порождает другое, ухудшающее состояние окружающей природной среды, приводя к глубоким изменениям в природных системах

Всё это определяет актуальность исследований, выполненных автором, и позволяет говорить о том, что результаты исследований эндо- и экзопроцессов выходят за региональные рамки и могут быть использованы при изучении других континентальных окраин Дальнего Востока Актуальность темы диссертационной работы обусловила цель и задачи исследования.

Цель и задачи исследования. Цель исследования заключается в комплексном географическом анализе состояния и изменения природных ландшафтов в результате воздействия катастрофических процессов и антропогенных факторов на примере Приморского края. В связи с этим предполагается решение следующих задач

  1. Обобщить и систематизировать отечественный и мировой опыт исследований, связанных с катастрофическими процессами

  2. Оценить возросшее воздействие антропогенной нагрузки и на этой основе выработать направления собственных научных исследований.

  3. Проанализировать роль стихийных и катастрофических процессов, выявить оптимальный режим функционирования геосистем под воздействием природных, природно-антропогенных и антропогенных явлений

4 Провести региональную геоэкологическую оценку степени антропоген-

ного и природного риска геосистем с составлением оценочной карты устойчивости геосистем и степени деградации

  1. Определить степень влияния процессов в прибрежной зоне на различных цунамиопасных типах берегов провести оценку высоты заплеска цунами и составить карту мест воздействия волны цунами для Приморского края

  2. Произвести уточнение схемы сейсмического районирования для территории Приморского края на основе имеющихся инструментальных наблюдений и оценки максимальной магнитуды землетрясений (Мтах) по линейным размерам разломов для Южного Приморья

Научная новизна исследований заключается в следующем-

  1. Проведена оценка больших и очень больших наводнений в Приморском крае на основе установленных характеристик высоких дождевых паводков за период 1971-2000 гг

  2. Определены природно-антропогенные факторы изменений геосистем на основе оценок антропогенного и природного риска и представлена оценочная карта степени деградации и природного риска геосистем на примере Приморского края (масштаб 1 3 000 000)

' 3 Введен дополнительно к существующим природным критериям оценки устойчивости геосистем антропогенный критерий, позволяющий оценить степень влияния антропогенного пресса на геосистемы

  1. Рассчитана на основе логарифмических формул Мтах (максимальная магнитуда землетрясений) по линейным размерам разломов для Южного Приморья и представлена карта оценки эндодинамической/сейсмической опасности Приморского края

  2. Проведена оценка высоты заплеска волнами цунами и составлена карта высоты заплеска волнами цунами для Приморского края

Теоретическое значение заключается в дальнейшем совершенствовании эколого-географического подхода для решения проблемы оценки устойчивости природных ландшафтов в условиях проявления опасных процессов для Приморского края

Практическая значимость работы Результаты исследований могут быть использованы плановыми и хозяйственными организациями при разработке программ рационального природопользования и оптимизации природной среды, в градостроительстве и кадастроведении территории, а также структурами МЧС при обеспечении безопасности жизнедеятельности населения в районах Приморья Полученные результаты также дают представление о современном состоянии природных систем На основе проведенных исследований

Установлена роль экстремальных и катастрофических геолого-географических процессов в формировании динамики природных и природно-антропогенных систем Приморского края,

Впервые разработаны и применены методические рекомендации по организации мероприятий при угрозе наводнения и дана оценка возможной обстановки при возникновении таких стихийных бедствий, как наводнения и паводки на примере конкретных территорий,

Предложен новый подход в оценке сейсмической опасности, в частности проведена выборка разломов, ответственных за максимально возможные

агнитуды, привязаны очаги землетрясений к зонам разломов, дан анализ про-яженности разломов и расчет соответсгвующих им максимальных магнитуд для Ожного Приморья

Объекты исследования и исходные данные В качестве объектов исследо-ания при характеристике катастрофических процессов и устойчивости различных омпонентов природных систем (геосистем) основное внимание было уделено тер-итории Приморья, обладающего разнообразными по структуре природными ланд-гафтами. Автор принимал непосредственное участие в хоздоговорной работе в ка-естве научного консультанта по вопросам безопасности жизнедеятельности в чрез-ычайных ситуациях, в ходе которой была разработана и применена методика меро-риятий при угрозе наводнения на примере Партизанского района Приморского рая Материалами для настоящей работы явились личные наблюдения автора и писание последствий катастрофических процессов с оценкой степени нарушения косистем, проведен анализ географической и социально-экономической характеристики территории

Методы исследования При решении поставленных задач использовались следующие методы сравнительно-географический, геологический, статистический, геоморфологический, картографический, математический

Апробация результатов работы. Основные положения и выводы исследования докладывались и обсуждались на ежегодных региональных конференциях молодых ученых «Проблемы экологии и рационального природопользования Дальнего Востока» (Владивосток, 2001-2006), научных и научно-практических конференциях, проводимых в ДВГУ (2001-2004), научно-практической конференции «Проблемы развития портовых городов» (Находка, 2003), XII Совещании географов Сибири и Дальнего Востока (Владивосток, 2004), 5-ой Межрегиональной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития АТР» (Находка, 2004), региональной научно - практической конференции, посвященной 120-летию Общества изучения Амурского края «Приморье природа, ресурсы, человек» (Владивосток, 2004), международной научной конференции «Ритмы и катастрофы в растительном покрове Дальнего Востока» (Владивосток, 2004), региональных и международных конференциях студентов, аспирантов, молодых ученых «Проблемы экологии, безопасности жизнедеятельности и рационального природопользования Дальнего Востока и стран АТР» (Владивосток, 2005-2006) и др Материалы диссертации используются в процессе преподавания «Экологии», «Безопасности жизнедеятельности» в филиале ТГЭУ, Дальрыбвтуза, Института технологии и бизнеса в г Находке

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 22 работы, в том числе 1 персональная монография, 1 учебно-методическое пособие

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованной литературы, содержащего 288 наименований, в тч 41 иностранных автора, содержит 18 приложений Объем диссертации - 207 страниц машинописного текста, в т ч содержит 14 таблиц. 23 рисунка.

Глубоко признательна за консультации д г -м н проф Б В Преображенскому, д г н гл н с А П Кулакову, д г н Н Г Разжигаевой, д.г и проф В С Пушкарю, д г н проф С М Говорушко, д г н проф С С Ганзею, к г н Г П Скрыльнику, к г н Л А Ганзей (ТИГ ДВО РАН), д г н проф А С Федоровскому, д г н проф П Ф Бровко, к г н проф Ю К Ивашинникову, к г н проф Ю Б Зонову (ДВГУ), к т н Е А Ковале-

вой (ИТиБ), к г -м н Ю А Наумову (ВГУЭС), к г н Н В Гуреминой (ТГЭУ), бывшему главе администрации Муниципального Образования с Фроловка Партизанского района Г В Петренко Особую благодарность автор выражает д г н профессору А М Короткому за предоставление материала и руководство диссертационной работой

Методика оценки максимальной магнитуды землетрясений (Мтах) по структурным размерам разломов

Актуальность региональной оценки изменений устойчивости ландшафтов в условиях происходящих опасных природных процессов резко возрастает и обусловлена усиливающейся антропогенной деятельностью.

В географической литературе теоретико-методологическим и научно-практическим аспектам исследования стихийным явлениям и устойчивости геосистем уделяется большое внимание. Об этом свидетельствует значительное увеличение за последние десятилетия числа монографических работ, статей, посвященных этой проблеме. Среди них: A.M. Короткий, Г.П. Скрыльник (1985), А.П. Кулаков (1989), Б.В. Преображенский (1989), A.M. Короткий, Г.И. Худяков (1990), А.Г. Исаченко (1991), Ю.Б. Зонов (1991), A.M. Короткий (1996), В.А. Абрамов (1997), А.Н. Киселёв (1999), В.П. Селедец (2000), А.А. Олейников, Н.А. Олейников (2001), В.В. Коробов, И.В. Уткин (2001), В.М. Урусов (2003), А.С. Федоровский (2003), B.C. Пушкарь, М.В. Черепанова (2003), Л.М. Кручинина (2003), В.И.Чупрынин (2004), Н.Н. Бортин (2004), Б.И. Гарцман (2005), A.M. Короткий, Т.Р. Макарова (2005), М.А. Макагонова (2005), Ю.А. Наумов (2006), а также сотрудники Тихоокеанского института географии ДВО РАН, Биолого-почвенного института ДВО РАН, Дальневосточного государственного университета, Геологического института ДВО РАН, Института океанологии ДВО РАН.

С введением в науку понятия устойчивости геосистем появились многочисленные работы, в которых изучались особенности структуры, динамики процессов и условий функционирования геосистем (Сочава, 1978; Ракита, 1980; Арманд, 1983; Преображенский, 1983; Пузаченко, 1983; Гродзинский, 1987; Дьяконов, 1991; Короткий, Скрыльник, 1989; Зонов, 1992; Короткий, 1992, 1996; Киселёв, 1999; Кручинина, 2003; Говорушко, 2003; Разжигаева, 2005 и др.).

Специфичность дальневосточных геосистем проявляется в том, что на их развитие и устойчивость существенное влияние оказывают как антропогенные факторы, так и природные катастрофы (эндогенного и экзогенного характера). По мнению А.С. Зимова (1989), на этапе освоения территории Дальнего Востока природные системы перестраивались стихийно и в большинстве случаев в неблагоприятном направлении; поэтому в рамках рационального природопользования необходимо провести сравнительную оценку качества ландшафтов и рассмотреть возможности его повышения.

Согласно Korotky, Skrylnik (2000), территория Приморья соответствует региону активной термодинамической ячейки энергетической сетки географической оболочки, поэтому ландшафты Приморья, прошли в течение четвертичного времени длительное и неповторимое развитие, приобрели высокую контрастность своего строения, но сохранили единство, отмеченное в современном виде большого количества их компонентов.

Теория катастроф (катастрофизм) (выдвинута 1812 г. французским ученым Ж. Кювье), геологическая концепция, согласно которой в истории Земли периодически повторяются события, внезапно изменяющие первичное горизонтальное залегание горных пород, рельеф земной поверхности и уничтожающие все живое (Советский энциклопедический..., 1983).

По определению А.Е. Шайдеггера (1981), катастрофа - это «следствие нарушения стабильного состояния системы в определённом месте в определённое время». С точки зрения геоморфологии катастрофическим может считаться любой процесс, нарушающий сложившееся динамическое равновесие данного геоморфологического ландшафта и ставящий под угрозу жизнь населяющих его людей и нежелательным образом влияющий на их деятельность (Старкель, 1978). По мировым литературным источникам, катастрофа - внезапное событие, максимально воздействующее на комплексную физико-географическую оболочку и вызывающее на месте своего проявления весьма ощутимые, чаще необратимые, последствия.

Катастрофы могут приводить к полному или частичному уничтожению отдельных линейных или точечно-площадных фрагментов одной или нескольких компонентных оболочек (Короткий, Скрыльник, 1980). По предложению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), чрезвычайные события с гибелью или поражением 10 пострадавших и более, требующих неотложной медицинской помощи, принято называть катастрофами (Хван,Хван,2001).

Катастрофа природная и техногенная - событие, сопровождающееся последствиями глобального и регионального масштаба, сопряженными с нанесением невосполнимого урона природной среде, с многочисленными жертвами, прямыми экономическими потерями и затратами на ликвидацию последствий от них, возникающими из-за внешних воздействий природного и техногенного происхождения (Козин, Петровский, 2005).

Обобщающий вывод сводится к тому, что катастрофа - периодически повторяющееся событие, разрушительный эффект которого зависит от размаха, продолжительности и интенсивности экзо- и эндопроцессов, приводящее к глубоким изменениям динамического равновесия природных систем и сопровождающееся социально-экономическим ущербом.

Следует признать, что в настоящее время уделяется мало внимания вопросам мониторинга катастрофических процессов.

Одним из аспектов анализа катастрофических процессов воздействия на природные и природно-антропогенные системы Приморья является повышенная термодинамическая напряженность сложно сочетающихся типичных, экстремальных и катастрофических процессов (аномальных факторов) (рис.1). Аномальные факторы, явления и процессы играли огромігую системообразующую роль, которая, по мнению A.M. Короткого, ГЛ. Скрыльника (2006) продолжают направленно возрастать на фоне колебаний климата и резко возрастающим антропогенным прессом.

оценки общей устойчивости геокомплексов

Понимая ландшафт как конкретную территориальную единицу, следует иметь ввиду то, что все ландшафты, в зависимости от их генезиса и природных свойств, могут быть сведены в определенные типы. Отсюда возникают два подхода к изучению ландшафта: индивидуальный и типологический. Первый подход выдвигается на передний план при изучении природно-территориальных комплексов высших рангов (от ландшафта и выше), которые называются региональными единицами. Типологический подход имеет доминирующее значение при исследовании простых комплексов, т.е. морфологических единиц ландшафта.

Методика ландшафтного картографирования имеет свои особенности. Они определяются существом методов, применяемых при ландшафтных исследованиях. На формирование этих методов оказывает влияние сам предмет исследований - геосистемы, которые, во-первых, возникают вследствие тесного взаимодействия всех компонентов - земной коры, воды, воздушных масс, растительного и животного мира; во-вторых, способны образовывать пространственные структуры разной сложности и разного системного уровня (Берлянт, 1978).

Выявление ПТК (нахождение ПТК на местности, фиксация их границ, определение свойств и генезиса) наилучшим способом осуществляется с использованием картографического метода, который наиболее экономичен и нагляден и позволяет с большой точностью проанализировать морфологическую структуру территории в количественном и в качественном отношении (Берлянт, 1978).

Составление ландшафтных карт. Собранные материалы наносятся на карту-основу, затем изображение сканируется и заносится в цифровую форму. Методом наложения частных тематических карт (ландшафтной, геологической, карты растительности) запрашиваются и выделяются точки, характеризующие тот или иной тип ландшафта. Затем вырисовываются полигоны, содержащие точки, описание которых сходно с данным типом ПТК. Выделенные области оконтуриваются, геосистеме задается номер. В данной работе ландшафтная карта была составлена с использованием графической программы CorelDraw.

Картографические работы на заключительном этапе складываются из следующего: 1) Дополнение и уточнение содержимого тематических карт по каждому виду исследований. 2) Согласование, взаимная увязка содержания различных тематических карт. 3) Разработка и составление новых типов карт (оценочных, сейсмической опасности и др.) на базе промежуточной информации и применения картографического метода исследования.

Итогом научных исследований явилась карта основных типов природных систем Приморского края в масштабе 1:3 000 000 (рис.7).

В 1991 г. была предложена методика построения единой карты степени t риска природных и антропогенных катастроф (Ясаманов, Иванов, 1992). При оценке риска различают 4 типа катастроф: естественный, антропогенный, добавочный, приемлемый.

Естественный риск возрастает до максимума в зонах активных разломов, в областях тектонической активности, сейсмогенных смещений блоков земной коры, извержений вулканов, в районах с интенсивными атмосферными и гидрологическими процессами. Необходимо учитывать весь комплекс возможных природных катастроф на определённой территории.

Антропогенный риск максимален в районах концентраций крупнейших промышленных предприятий, где возможны природно-антропогенные катастрофы типа землетрясений, вызванных нарушением равновесия в недрах вследствие добычи полезных ископаемых. Добавочный риск связан с каскадным развитием катастрофических явлений, когда одна катастрофа провоцирует другие стихийные бедствия или аварии на крупных промышленных объектах, на транспорте.

Приемлемый риск - вероятность поступления событий, негативные последствия которых незначительны по сравнению с ожидаемой выгодой; оценивается по результатам совместного анализа уровней естественного, антропогенного и добавочного риска. Служит основой действий по обеспечению безопасного проживания населения в изменяющихся условиях среды, разработки контрмер в отношении катастрофических явлений, рационального размещения хозяйственных объектов.

Итогом научных исследований явилась карта оценки степени деградации и природного риска геосистем Приморского края (масштаб 1:3 000 000) (рис.22).

Этапы борьбы с наводнениями на примере Приморского края

Наиболее важной характеристикой опасности наводнений является величина возможного максимального расхода воды. На оценке вероятности превышения заданной величины максимального расхода (или уровня) в настоящее время основывается большинство мероприятий по предотвращению последствий наводнений; однако возрастание требований к точности оценки возможного ущерба от наводнений и, в особенности, к учёту экологической составляющей ущерба, делает использование лишь максимального за паводок или половодье расхода или уровня воды недостаточным, и становится необходимой оценка гидрографа максимального стока, позволяющая при определении возможного ущерба учесть продолжительность стояния высоких уровней, динамику площадей затопления, объём стока (Голицин, Васильев, 2001).

В практике водохозяйственного проектирования накоплен значительный опыт определения максимальных расходов заданных обеспеченностей, и на основе этого опыта в различных странах разработаны нормативные документы для таких расчётов с учётом имеющихся наблюдений и необходимых гарантий от недооценки опасности критических ситуаций. На основе имеющегося продолжительного ряда наблюдений за стоком расходы заданной обеспеченности определяют чаще всего, используя подбор распределений вероятности, которые наилучшим образом аппроксимируют оценки вероятности наблюденных расходов. Расходы заданной обеспеченности находятся путём интерполяции и экстраполяции подобранных зависимостей. При недостаточности наблюдений за стоком для определения максимальных расходов различной обеспеченности часто применяются эмпирические формулы, связывающие расход воды с факторами формирования стока, однако такие зависимости обычно надёжны для диапазона изменений расхода, близкого к наблюденному.

Для оценки возможных максимальных величин расходов в практике водохозяйственного проектирования сложилось два принципиально отличающихся подхода. Первый из подходов, являющийся в настоящее время основным методом определения расходов возможных катастрофических наводнений в России, в странах СНГ, а также ряде других стран, основан на построении распределений вероятности максимальных расходов по имеющимся наблюдениям за стоком (обычно длина ряда 50-100 лет) и затем экстраполяции кривых этих распределений в область малых обеспеченностей. Согласно нормативам, принятым, например, в странах СНГ, плотины, установленные выше по течению от густонаселённых или высокоразвитых в промышленном отношении территорий, рассчитываются на вероятность превышения максимальных расходов 0,01%, т.е. делается попытка обеспечить гарантию безопасности от потенциальных наводнений повторяемостью 1 раз в 10000 лет. Снижение риска при определении максимальных проектных расходов достигается путём задания страховочных, так называемых гарантийных, поправок, рассчитанные величины могут быть увеличены на поправку до 20%.

Второй из подходов, получивший наибольшее распространение для оценки максимальных расходов катастрофических дождевых паводков и применяемый при проектировании ответственных гидротехнических сооружений в США, Западной Европе, Японии и других странах, основан на использовании величин возможных максимальных осадков. По этим величинам, определённым по наблюдённым осадкам для различных территорий с учётом поправок на сезонный ход и высоту местности, находятся возможные максимальные расходы и гидрографы стока с помощью простых гидрологических моделей. Преимуществом этого метода является ориентирование на определение физических пределов воздействий на гидрологические системы и позволяет рассчитать не только максимальный расход воды, но и гидрограф стока. Однако этот подход, так же как и статистический, основывается на имеющейся экспериментальной информации и не обеспечивает учета всего диапазона возможных вариаций различных факторов стока, изменения механизмов формирования стока, антропогенных воздействий на речной бассейн и водный режим в русловой сети (Голицин, Васильев, 2001).

Условия развития, причины и интенсивность проявления, цунами

Землетрясения относятся к числу наиболее поразительных и грозных явлений природы. Анализ данных о глубинном строении, разломной тектонике, гравитационных полях территории и других материалов показывает, что сейсмическая активность юга Дальнего Востока определяется различными типами геодинамических процессов (механизм перемещения плит, явления глубинного диапиризма и др.) и спецификой тектонического строения территории (Korchagin, 2000).

Тектонические движения земной поверхности являются одним из определяющих факторов изменения окружающей среды. Напряжения в горных породах постоянно нарастают до тех пор, пока пласты не превысят сопротивляемости самих пород, тогда пласты пород смещаются и разрушаются. Смещение может составить всего несколько десятков сантиметров, но энергия, выделяющаяся при перемещении пород даже на малое расстояние, огромна. Эту энергию рассеивают ударные волны (Р -волны, отражающие деформации сжатия; и вторичные поперечные -волны, которые связаны с деформациями сдвига, заставляющие породу колебаться вверх и вниз, а также в стороны (Тони Уолтхэм, 1982).

Сейсмоволны могут затухать или усиливаться в зависимости от того, через какие породы они проходят. Разрушительная сила землетрясения зависит не только от магнитуды, но и от местных геологических условий.

Строительство на территории, сложенной аллювиальными и флювиальными осадками, увеличивает риск разрушения при прохождении сейсмоволн (Rothaus, Reinhardt, Noller, 2004). После землетрясения волны затухают, на смену приходят афтершоки - дополнительные импульсы волнового движения, вызванные подвижками пород. Афтершоки длятся в течение многих дней. Общая численность афтершоков и размеры области, занимаемой гипоцентрами, систематически возрастают с ростом величины главного землетрясения (Utsu, 1969). Активность афтершоков независимо от величины землетрясений со временем убывает по закону, близкому к гиперболическому (закон Омори) (Mogi, 1968; Utsu, 1969; Motoya, 1974).

В геофизической литературе встречается явление миграции сейсмической активности, которую связывают с распространением в системе литосфера-астеносфера тектонических возмущений, имеющих волновой характер. Считается, что вдоль Тихоокеанского кольца скорость волн миграции (V) равна 250±30 км/год (Викулин, 1989).

На современном этапе развития геотектонических гипотез существует пока необъяснимая тесная корреляция между геомагнитным режимом и глобальными климатическими событиями, высокая точность ответной реакции ротационного режима Земли на любые климатические, геологические и гидрологические события и др. (Nevsky, 2000).

В последнее время проявляется большой интерес к поиску скрытых периодичностей в процессе возникновения землетрясений (Рыкунов, Смирнов, 1985; Николаев, 1994; Гордеев и др., 1995; Гусев, Петухин, 1997; Любушкин, Писаренко, 1998; Володичев и др., 2001). Выявленные закономерности в широтном распределении количества землетрясений на планете показывают, что в районе полюсов землетрясения практически не происходят, в высоких широтах их количество невелико, по мере приближения к экватору они резко возрастают. Причина возникновения такого распределения землетрясений по широтным диапазонам, очевидно, связана как с процессом вращения Земли, так и с действием приливных сил. Для субрегионов Тихоокеанского сейсмического пояса (Камчатка, Алеуты, Курилы и др.) выявлены внутригодовые распределения землетрясений, в которых в целом диапазоны сейсмической активности не выходят за пределы с ноября по март, максимум приходится на декабрь (Левин, 2006).

Поражающие факторы землетрясения. Основной ущерб населённым пунктам наносится вовсе не в результате воздействия первичных факторов, порождённых стихией (колебаниями грунта и образующимися в нём трещинами), а вследствие вторичных - пожары, наводнения и т.д.

Количество санитарных (временных) и безвозвратных потерь при землетрясениях зависит от сейсмической и геологической активности региона; конструктивных особенностей застройки; плотности населения и его полового и возрастного состава; особенностей расселения жителей населённого пункта; времени суток при возникновении землетрясения; местонахождения граждан (в зданиях или вне их) в момент толчков.

Соотношение погибших и раненых в среднем составляет 1:3, тяжело- и легкораненых 1:10, до 70% раненых получают травмы мягких тканей; 21% -переломы; 37% - черепно-мозговые травмы, травмы позвоночника - 12%, таза - 8%, грудной клетки - 12%. У многих пострадавших наблюдаются множественные травмы, синдром длительного сдавливания, ожоги, реактивные психозы, психоневрозы. Чаще жертвами землетрясений становятся женщины и дети.

Первая составляющая риска является величиной относительно постоянной и не зависящей от действий человека. На основе знаний о природе сейсмического процесса можно оценить сейсмичность территории. При второй составляющей сейсмического риска имеется в виду надёжность построек в сейсмоопасных зонах. Исторически сложившаяся застройка городов и посёлков не отвечает современным и меняющимся со временем нормам сейсмической безопасности. Поэтому задача уменьшения риска становится сложной. Однако и сейсмобезопаспое строительство может не оправдаться. Так, при Тайваньском землетрясении в сентябре 1999 г. силой 7,6 баллов повсеместно подверглись разрушению жилые дома и промышленное сейсмостойкое оборудование.

К техногенному риску относят и факторы вторичной опасности. С этой позиции составление карты с выделенными участками максимального риска от вторичной опасности, будет играть важную информационную роль.

Возможность предупреждения о землетрясении, так называемый превентивный риск, лишь частично зависит от самого человека, а в большей мере от учёных, административных структур, взявших на себя обязанность за сейсмическую обстановку, от средств массовой информации и их готовности вовремя донести предупреждение об опасности. Величина этой составляющей определяется несколькими факторами. Один их них -сейсмический прогноз (долгосрочный, среднесрочный, краткосрочный и оперативный). Наиболее важными с практической точки зрения являются краткосрочный и оперативный (Викулин и др., 1997).

Четвёртая составляющая сейсмического риска - сейсмическая готовность населения и административных органов власти. Это слагаемое, величина которого полностью зависит от действий (или бездействий) человека, и поэтому является регулируемой компонентой. Величина этой компоненты зависит от многих причин. Каждый человек, живущий в сейсмоопасной зоне, должен обладать достаточным объёмом информации, как о самом явлении землетрясения, так и об опасности, которую представляет для него природная катастрофа, способы защиты от опасности

Похожие диссертации на Катастрофические процессы и их воздействие на устойчивость геосистем : на примере Приморского края