Контрольная работа: Гидрологические катаклизмы: цунами, наводнения и циклоны

Министерство образования российской федерации

Магнитогорский государственный университет

Контрольная работа

Гидрологические катаклизмы: цунами, наводнения, циклоны

Выполнил:

Целищев А.А.

Магнитогорск 2003 г

1. Цунами

В силу малой сжимаемости воды и быстроты процесса деформации участков дна опирающийся на них столб воды также смещается, не успевая растечься, в результате чего на поверхности воды образуется некоторое возвышение или понижение. Образовавшееся возмущение переходит в колебательное движение толщи воды, распространяющееся со скоростью, пропорциональной квадратному корню из глубины моря (50-1000 км/ч). Расстояние между соседними гребнями волн находится в пределах 5...1500 км. Высота волн в области их возникновения находится в пределах 0,1-5 м, у побережья - до 10 м, а в клинообразных бухтах, долинах рек - свыше 50 м. В глубь суши цунами могут распространяться до 3 км.

Цунами - это гравитационные волны очень большой длины, возникающие в результате сдвига вверх или вниз протяженных участков дна при сильных подводных землетрясениях, реже вулканических извержениях.

Известно более 1000 случаев цунами, из них около 100 с катастрофическими последствиями. Основной район, где проявляются цунами, - побережье Тихого океана (80% случаев), а также Атлантический океан и реже Средиземное море. Цунами очень быстро достигают берега. Обладая большой энергией, достигающей иногда 1020 эрг, цунами производят большие разрушения и представляют угрозу для людей.

Исключительно интересный, даже уникальный случай появления чрезвычайно высокой волны произошел 9 июля 1958 г. в результате землетрясения на Аляске. Масса льда и грунта объемом около 300 млн. кубических метров ледника с высоты около 900 м. обрушилась в узкую длинную бухту Литуйя, вызвав на другой стороне бухты всплеск воды на 600 м в высоту. Три рыбацкие судна, поднятые волной, перелетели над островом - над скалами величиной с дом, над 12-метровыми деревьями - и были брошены на другой его стороне (вода перекатывалась через самую высокую точку острова в 50 м высотой).

Обычно волнам цунами подвержены больше, чем северные, южная, юго-восточная и юго-западная части Сахалина, поскольку наиболее вероятно возникновение их очагов в Японском море и Татарском проливе. Ориентировочные максимальные величины высот волн цунами на Сахалине следующие:

а) для северного побережья - 0,5 м;

б) для восточного и западного - до 1,5 м;

в) для юго-восточного, юго-западного и южного - до 3-3,5 м.

Сравнительная характеристика санитарных и безвозвратных потерь при цунами

Исследователи приводят следущие сравнительные среднестатистические данные случаев цунами (в процентах от общего числа) по мировым акваториям:

Тихий океан 75%

Атлантический океан 9%

Индийский океан 3%

Средиземное море 12%

Другие моря 1%

В России цунами наблюдаются в основном на побережье Камчатки и у Курильских островов. По степени интенсивности наводнения делят на 4 типа:

· низкие наводнения. Они наблюдаются на равнинных реках примерно раз в 5-10 лет. При определенной подготовке они практически не нарушают ритм жизни людей в данной местности;

· высокие наводнения. Такие наводнения

· происходят примерно раз в 20-25 лет. Под водой оказываются довольно большие участки речных долин. Иногда это существенно нарушает привычный образ жизнедеятельности населения, а в ряде случаев требует его эвакуации;

· выдающиеся наводнения происходят раз в 50-100 лет. При таких наводнениях затапливается до 50% сельскохозяйственных угодий, может происходить частичное затопление населенных пунктов, в том числе и городов, при этом часто необходима массовая эвакуация населения;

· катастрофические наводнения случаются раз в 100-200 лет. Затапливается несколько речных систем, полностью меняется уклад жизни.

Надежной защиты от цунами нет. Мероприятиями по частичной защите является сооружение волнорезов, молов, насыпей, посадка лесных полос, устройство гаваней. Цунами не опасно для судов в открытом море.

Цунами особое значение имеет для Японии, России, США и некоторых других стран. Например: 15 июня 1896 года 7 гигантских волн обрушились на северо-западное побережье о. Хонсю и южное побережье о. Хоккайдо. Цунами, охватив 30 км побережья, привели к гибели 27000 человек.

Предотвратить развитие цунами невозможно, поэтому особое значение приобретает раннее оповещение населения об угрозе цунами, осуществление заблаговременных мер защиты. Но это проблема чисто техническая. Организация медицинской помощи пострадавшим от цунами представляет особые сложности. Они обусловлены тем, что в течение весьма короткого отрезка времени возможно поражение значительного числа людей.

2. Наводнения

В гидрологическом смысле наводнение означает затопление прибрежных районов речным стоком, который превышает полную пропускную способность русла. В засушливых районах в момент большого стока "наводняется* само русло, обычно не заполненное водой. Стадия наводнения начинается при переполнении русла, когда вода выходит из берегов. Обычно устанавливают уровень половодья, критический с точки зрения ущерба имуществу и помех человеческой деятельности. Наводнение - значительно более распространенное стихийное бедствие по сравнению с другими экстремальными природными событиями. Наводнения могут происходить как на постоянных, так и на временных водотоках, а также в районах, где вообще нет рек и озер, например в засушливых районах с ливневым типом осадков. Проблема приспособления человека к наводнениям приобретает особенно сложный характер, потому что наводнения одновременно с негативным воздействием на население и на среду его обитания имеют и положительные стороны. В опасных в отношении наводнений районах нет недостатка воды и плодородных пойменных земель. Попытки разрешить конфликт между необходимостью освоения прибрежных земель и неизбежными убытками от наводнений предпринимались на протяжении всей истории человечества. Даже в условиях более примитивно организованных доиндустриальных обществ люди приспосабливались к наводнениям. Так, особые формы землепользования складывались у земледельцев в низовьях Нила, в нижнем течении Меконга. Население равнины Баротсе на северо-западе Замбии реагирует на ежегодные сезонные затопления прибрежных территорий общей миграцией на возвышенные участки местности.

В индустриальных обществах XX столетия широко укоренилась концепция многоцелевого использования речных бассейнов, согласно которой уменьшение ущерба от наводнений должно сочетаться с планированием рационального водопользования.

От наводнений на реках особенно страдают густонаселенные районы Земли: Индия, Бангладеш, Китай. В Китае опустошительные наводнения чаще всего происходят на низменностях, в долинах рек Хуанхэ и Янцзы. Несмотря на многие сотни дамб, многовековой опыт борьбы с паводками, жители этих мест по-прежнему становятся жертвами наводнений. Наводнения происходят здесь практически ежегодно, а раз в 20-30 лет носят катастрофический характер. К долинам рек приурочены многие большие города, а на их берегах расположены основные сельскохозяйственные районы. В XX в. особенно сильные наводнения на Янцзы происходили в 1911, 1931, 1954 гг. В 1931 г. от голода, вызванного наводнением, пострадали 60 млн. человек. Во время наводнения 1911 г. погибли 100 тыс. человек.

Между имущественным ущербом от наводнений и числом жертв обычно существует обратная зависимость. Общества, которым есть что терять в смысле строительных сооружений, инженерных сетей, транспортных средств и пр., обычно располагают и научно-техническими средствами для обеспечения мониторинга, оповещения, эвакуации населения и ремонтно-восстановительных работ, а все это способствует сокращению числа жертв. Напротив, доиндустриальные общества, особенно с высокой плотностью сельского населения, несут менее значительные имущественные потери, но не имеют необходимых средств для осуществления предупредительных мероприятий и спасения людей. Жертвы среди населения - наиболее трагический и, безусловно, легче всего выделяемый прямой результат наводнения. В сельских районах особенно велики убытки вследствие гибели сельскохозяйственных животных и затопления земельных угодий, сопровождающегося эрозией почв и уничтожением посевов. Вода повреждает сельскохозяйственный инвентарь, семена, удобрения, корма, хранящиеся в складских помещениях, выводит из строя ирригационные системы и другие источники водоснабжения, разрушает дороги. Наводнения наносят ущерб городскому имуществу, включающему постройки всех типов, инженерные сооружения и коммуникации, транспорт, речное хозяйство. Косвенные убытки обычно связывают с последствиями для здоровья людей и общего благосостояния, хотя при этом следует учитывать и такие ценности, как живописность ландшафта, рекреационные возможности и сохранение уголков девственной природы. Нормальная деятельность медико-санитарных служб весьма осложняется вследствие повреждения транспортных средств и инженерных сетей, особенно водопровода. В результате наводнения возникает опасность заражения и загрязнения местности, вспышек эпизоотии, что может приводить к увеличению заболеваемости населения.

В смягчении отрицательных последствий наводнений велика роль прогнозов. Заблаговременность прогноза максимального подъема уровня воды или переполнения русла может колебаться от нескольких минут при ливневых осадках до нескольких часов на малых водосборах в верховьях рек и нескольких суток в низовьях крупных рек.

Заблаговременность и надежность оповещения возрастают по мере движения вниз по реке при наличии необходимых сведений о ходе наводнения на вышерасположенных участках. Большинство развивающихся стран вынуждено полагаться на гораздо более скудные данные, чем нужно для прогноза и оповещения. С наводнениями, вызванными паводками на реках, человек активно борется. Для этого строятся дамбы и плотины, углубляются и спрямляются русла, сооружаются водохранилища для сбора паводковых вод, принимаются меры по управлению землепользованием в бассейне рек.

Можно привести немало примеров того, как в нашей стране предупредительными мерами был значительно сокращен ущерб от наводнений. В мае и июне 1987 г. в Тюменской области произошло очень сильное наводнение. На реках Иртыш, Тобол, Тура, Вага и Исеть вода вышла из берегов и образовала обширный разлив. Под угрозой затопления и разрушения оказались некоторые районы Тобольска, Тюмени, Ханты-Мансийска и ряд более мелких поселений. В результате паводка было повреждено пять железнодорожных мостов, разрушено или повреждено свыше 300 км дорог. Более 500 тыс. га сельскохозяйственных земель было залито водой и опустошено. Ущерб был бы существенно больше, если бы к паводку не стали готовиться заранее, еще в марте. В частности, Тюмень была спасена от затопления в результате срочного сооружения дамбы длиной в 27 км. Искусственный земляной вал помог уберечь от разлива реки и значительную территорию нижней части Тобольска. В тех местах Тюменской области, где подготовка к встрече с паводком проводилась технически и экологически неграмотно, ущерб от стихии был ощутимее. Здесь оказались затопленными многие поселки. В общей сложности свыше 1 тыс. домов, 80 сел и деревень были отрезаны разливом от районных центров. В отдельных местах понадобилась срочная эвакуация людей. Множество небольших плотин, сооруженных без учета размеров стихийного бедствия, также оказалось разрушено. цунами наводнение циклон стихийный

Готовность нести убытки продолжает оставаться основным способом адаптации к наводнениям для большинства жителей потенциально затопляемых районов в развивающихся странах, а часто и развитых. Очевидно, необходимы специальные меры, для того чтобы побудить к деятельности население и администрацию и выработать общую стратегию управления применительно к данным стихийным бедствиям.

3. Тропический циклон

Опасность тропического циклона состоит в экстремальном действии одного или всех его элементов (ветра, дождя, штормовых нагонов и волн). Штормовые нагоны представляют наиболее разрушительный фактор. 12 ноября 1970 года тропический циклон в северной части Бенгальского залива вызвал 6-метровый подъем уровня моря, совпавший с высоким приливом. В результате этого урагана и возникшего наводнения погибли примерно 300 тыс. человек, и одни лишь потери урожая оцениваются в 63 млн долларов, но эти цифры не отражают всех последствий урагана. Погибло примерно 60% населения, занятого в прибрежной зоне ловом рыбы, и уничтожено 65% рыболовецких судов в прибрежном районе, что существенно сказалось на снабжении белковой пищей всего региона.