Вставка 13

Невиданный снегопад. В марте 1993 г. свирепая снежная буря на востоке США (штат Флорида и Алабама) за 2 суток унесла жизни 270 человек (погибли от холода, авариях, смыты в море) и причинила ущерба на 3 млрд долларов (линии электропередач, оборванные упавшими деревьям, разрушенные дома и т.д.). Метеорологи уже несколько дней следили за рождающейся над Мексиканским заливом метелью. Вдоль всей восточной окраины США быстро сформировался холодный фронт протяжённостью 2000 км. Скорость ветра достигала 160 км/ч. Метель была такой сильной и обширной, что захватила семь штатов: местами выпало до 1 м снега. Федеральные шоссе были перекрыты, а прочие дороги превратились в непролазное месиво. Все крупные аэропорты восточного побережья на время прекратили работу. Сверкала молния, а в самый разгар снегопада раздался оглушительный гром. Такие феномены, известные как «снежные грозы», наблюдаются только во время сильных буранов. Отключилось электричество. По всему штату пронеслись более дюжины сильных торнадо, а восточное побережье Флориды затопило морем. В Алабаме программы радиопередач прерывались срочными сообщениями и погодными сводками.

Для предупреждения заносов используют снегозащитные ограждения из приготовленных заранее конструкций или в виде снежных стенок, валов и т. д. Ограждения сооружают на снегоопасных направлениях, особенно вдоль железных и важных шоссейных дорог. При этом их устанавливают на расстоянии не менее 20 м от обреза дороги. Для ориентировки пешеходов и водителей транспортных средств, застигнутых бураном, вдоль дорог устанавливают вехи и другие указатели. В горных и северных районах прак­тикуется растяжка канатов на опасных участках троп, до­рог, от здания к зданию. Держась за них, в условиях бурана люди ориентируются на маршруте.

В предвидении бурана на строительных и промышленных площадках производят крепление стрел кранов, других кон­струкций, не защищенных от воздействия ветра. Прекраща­ют работы на открытой местности и высоте. Усиливают швар­товку судов в портах. Сводят до минимума выход транспорта на маршруты.

Предупредительной мерой является оповещение органов власти, организаций и населения о прогнозе снегопадов и ме­телей. При получении угрожающего прогноза приводят в готов­ность силы и средства, предназначенные для борьбы с зано­сами, проведения аварийно-восстановительных работ.

Основной мерой борьбы со снежными заносами является расчистка дорог и территорий. В первую очередь расчищают от заносов железнодорожные и автомобильные магистрали, взлетно-посадочные полосы аэродромов, пристанционные пу­ти железнодорожных станций, а также оказывают помощь автотранспорту, застигнутому бедствием в пути. В наиболее тяжелых случаях, парализующих жизнедея­тельность целых населенных пунктов, к расчистке снега при­влекают все трудоспособное население.

Одновременно с расчисткой заносов организуют непре­рывное метеонаблюдение, розыск и освобождение от снеж­ного плена людей и транспортных средств, оказание помощи пострадавшим, регулирование движения и проводку транс­порта, защиту и восстановление систем жизнеобеспечения, доставку экстренных грузов специальным снегопроходимым транспортом в блокированные населенные пункты, защиту животноводческих объектов. При необходимости проводят частичную эвакуацию населения и организуют специальные маршруты коммунального транспорта колоннами, а также прекращают работу учебных заведений и учреждений.

В зимнее время, кроме снегопадов и метелей, отмечаются такие негативные явления, как град, туман, гололёд и гололедица (гололёдная корка).

Град – частички плотного льда, выпадающего в виде осадков из мощных кучево-дождевых облаков.

Туман – помутнение воздуха над поверхностью Земли, вызываемое конденсацией водяного пара

Гололед (ГОСТ Р 22.0.03–95) – это слой плотного льда на холодной земной поверхности и на предметах в результате замерзания капель переохлажденного дождя, мороси или сильного тумана, а также при конденсации пара, т.е. лёд везде: на проводах и на ветках деревьев.

Гололедица употребляется тогда, когда лёд появляется на горизонтальных поверхностях (поверхности земли, дороги и т.д.).

Снежные и ледяные корки образуются при налипании сне­га и намерзании капель воды на различных поверхностях. На­липание мокрого снега, наиболее опасное для линий связи и электропередач, происходит при снегопадах и температуре воздуха в диапазоне от 0° до +3°С, особенно при температуре +1 – +3°С и ветре 10–20 м/с. (рис. 33). Диаметр отложений снега на про­водах достигает 20 см, вес 2–4 кг на 1 м. Провода рвутся не столько под тяжестью снега, сколько от ветровой нагрузки. На полотне автодорог в таких условиях образуется скользкий снежный накат, парализующий движение почти так же, как гололедная корка. Такие явления характерны для приморских районов с мягкими влажными зимами (запад Европы, Япония, Сахалин и т. д.), но распространены также во внутриконтинентальных районах в начале и в конце зимы.

Рис. Снежная корка на изгороди

Гололёдная корка (голо­ледица) образуется при выпадении дождя на промороженную землю и при намокании и последующем замерзании поверхности снеж­ного покрова. Она опасна для пастбищных животных, напри­мер, на Чукотке в начале 80-х годов гололедица вызвала мас­совую гибель оленей. К типу гололедицы относится явление обледенения причалов, морских платформ, судов вследствие замерзания брызг воды во время шторма. Обледенение осо­бо опасно для небольших судов, палуба и надстройки кото­рых невысоко подняты над водой. Такое судно может набрать ледяную нагрузку критической величины за считанные часы. Ежегодно в мире от этого гибнет около десяти рыбо­ловных судов, сотни оказываются в рискованном положении.

Поражающие факторы перечисленных выше метеорологических природных явлений представлены в таблице 18.

Таблица 18

Поражающие факторы в атмосфере опасных

природных явлений зимнего времени

При замерзании переохлажденных капель тумана на различ­ных предметах образуются гололедные (температуры воздуха от 0 до –5°С) и изморозевые корки (при отрицательной температуре 10–30°С). Вес гололедных корок может превышать 10 кг/м (до 35 кг/м на Сахалине, до 86 кг/м на Урале). Такая нагрузка разрушительна для большинства проводных линий и для многих мачт.

Воздействие гололеда на хозяйство наиболее заметно в Запад­ной Европе, США, Канаде, Японии, в южных районах бывшего СССР и носит в основном опасный характер. Например, в феврале 1984 г. в Ставропольском крае гололед с ветром парализовал автодороги и вызвал аварии на 175 высоковольтных линиях; их нормальная работа возобновилась лишь через 4 суток. При гололеде в Москве количество автоаварий увеличивается втрое.

При обледенении наиболее подвержены разрушительному действию линии электропередач и связи, контактные сети электротранспорта. В борьбе с оледенением используется три способа: механический, тепловой и применение антиобледенителей. Механический способ – намёрзающий снег и лёд сбивают с проводов шестами, скребками, укреплёнными на шестах, верёвками, перекинутыми через провода. При тепловом способе используют переменный и постоянный ток. На дорогах лёд скалывают или посыпают песком, шлаком, мелким гравием, особенно на поворотах.

При работах по ликвидации снежных заносов, обледенения и их последствий (табл.19) организуют места для обогрева и отдыха людей, привлекаемых к работам.

Таблица 19

Мероприятия по уменьшению последствий опасных

природных явлений зимнего времени

Подземные льды определяются физико-механическими свой­ства рыхлых горных пород в зоне многолетнемерзлых пород. Зона многолетнемерзлых пород относительно устойчиво­го состояния характеризуется среднегодовой температурой от –1, 5 до –3°С. В ней прерывистое распределение мерзлоты пе­реходит в сплошное. Зона устойчивого состояния многолет­немерзлых пород и твердомерзлых грунтов отвечает средне­годовой температуре ниже –3°С.

Во всех этих зонах главным опасным явлением оказывается таяние мерзлоты, веду­щее к снижению не­сущих свойств грунта. Примером служат разрушение многих вспомогательных сооружений и угроза основным зданиям Ана­дырской ТЭЦ в 80-х годах вследствие вытаивания мерзлоты мёрзлых грунтов и деформации фундаментов.

Для сооружений, располагающихся на поверхности сезонно промерзающего слоя или на основаниях, углубленных в него, главную опасность представляют мерзлотные дефор­мации – пучения, перекосы и т. п.

Пучение – это поднятие или вспучивание грунтов за счёт расширения воды промерзающего слоя. Этот процесс обусловлен способностью воды или рыхлых влажных отложений увеличивать на 7 % свой объём при замерзании. Сезонное пучение может развиваться везде, где происходит промерзание осадочных пород. Бугры пучения распространены в области развития сезонно- и многолетнее- мёрзлых пород и представляет опасность почти для всей территории России. Процессы пучения изменяют условия жизнедеятельности растительности, животных и человека, создают угрозу для инженерных сооружений. Они приводят к выпиранию столбов из земли (и, как следствие, нарушение линий связи и электропередач), свай в основании фундаментов зданий и сооружений, что вызывает их неравномерную деформацию. Значительный ущерб однолетние бугры пучения приносят дорогам, аэродромам. С многолетними буграми пучения (булгунняхов, гидролакколитов) связано активное развитее термокарстовых процессов. По времени действия процессы пучения относятся к кратковременным (зимне-осенний период), имеют локальное развитие в пространстве.

Наледи – это ледяные тела разной площади, мощности и формы, формирующиеся в результате последовательного излияния и замерзания природных (речных и подземных), иногда техногенных (хозяйственно-бытовых и промышленных) вод. Излияние вод происходит под действием гидродинамического давления, которое возникает за счёт сужения живого сечения потоков в результате зимнего промерзания водоносных пород или озёр. Большинство наледей формируется за счёт постоянно действующих и по-разному проявляющих себя в течение года источников подземных (грунтовых) вод. Процесс наледеобразования не является постоянным на протяжении зимы. Периоды затишья сменяются активизацией, сопровождаемой прорывами и выбросами на поверхность наледного поля в разных его местах и сразной интенсивностью напорных подземных вод, их растеканием и последующим замерзанием.

Наледи характерны для районов с суровым, резко континентальным климатом, с холодными малоснежными зимами, с большим количеством подземных вод, залегающих близко к поверхности. Особенно благоприятны горно-складчатые районы, где широко распространены грубообломочные породы, многочисленные источники трещинно-жильных типов вод. Они представляют своего рода визитную карточку районов прерывистого распространения многолетней мерз­лоты. В более холодных районах с многолетнемёрзлыми породами наледи развиты слабее из-за уменьшения объемов грунтовых вод. Образующиеся ледяные массивы (наледи, или по-якут­ски – тарыны) нередко имеют огромные размеры – до 100 км² и больше. Например, длина и ширина известной Момской наледи сопоставима по размерам с крупнейшим на Па­мире ледником Федченко. Ледяные образования подобного типа довольно часто встречаются в Якутии и Верхояно-Колымской горноскладчатой области. В наледях Евро-Азиат­ского материка аккумулируется более 100 км³ воды.

По­всеместно в зоне многолетнемерзлых пород есть опасность антропогенного образования наледей на местах нарушения рельефа, теплоизолирующей растительности, водного стока. Такие наледи оказываются значительно меньше естествен­ных, но приносят больше неудобств, проявляясь на полках дорог, в карьерах, в населенных пунктах и т. д.

С образованием наледей связано формирование своеобразных форм рельефа – «наледные поляны» и «наледные долины». Сама наледь местами покрыта сетью трещин, огромными воронками с провалами во льду, ледяными карнизами и системой надлёдных озёр и ручейков.

Наледи снижают комфортность проживания населения, воздействия на сооружения. Они обладают большой разрушительной силой. Процессы наледообразования вызывают очень серьезные и даже катастрофические осложнения при строительстве и эксплуатации железных и автомобильных дорог, мостов, трубопроводов, жилых поселков и разного рода инженерных сооружений, прокладке зимников и т.д. В некоторых услови­ях, например, вдоль полотна дорог образуются грунтово-наледные бугры пучения диаметром до 200, высотой до 6 м. Они перекрывают дорожное полотно и осложняют движение транспорта в течение всего зимнего периода.

Наледи создают благоприятные условия для обитания животных. Наледи – постоянные пути миграции оленьих стад. Необходимо отметить позитивную роль наледей с ресурсных позиций. Наледи являются аккумуляторами пресных вод и хорошим диагностическим признаком повышенной водообильности пород. Наледи могут использоваться для питьевых целей и орошения сельскохозяйственных угодий в летний период. Они служат поисковым критерием месторождений подземных вод на тер­ритории с многолетним промерзанием пород.