III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

СТИХИЯ ВОДЫ
Большакова У.С.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Введение

По данным МЧС России, наводнения по повторяемости, площади распространения, суммарному общегодовому ущербу занимают первое место в России среди известных стихийных бедствий. По числу человеческих жертв они занимают второе место после землетрясений.

Наводнения сопровождаются затоплением, охватывают большие территории и нарушают жизнедеятельность населения. В густонаселённых районах наводнения нередко приводят к необходимости эвакуации людей (Приложение1 рис.1) и наносят материальный ущерб.

В России ежегодно затапливаются обширные территории. [1]

Площадь затапливаемых зон в целом по стране составляет около 15 млн га. Численность населения, проживающих на этих территориях, около 4,5 млн человек. [1]

На территории России наводнения угрожают почти 40 городам и нескольким тысячам других населённых пунктов. Повторяемость наводнений в среднем колеблется от одного раза 5 – 10 лет до одного раза 15 – 20 лет. Но есть города, где наводнения наблюдаются один раз в 2 – 3 года (Уфа, Орск, Курск и ряд других). [3]

Опасность наводнений для жизнедеятельности человека выражается в затоплении водой жилищ, промышленных и сельскохозяйственных объектов, разрушении зданий и сооружений. [2]

Проблема: опасность наводнений для жизнедеятельности человека.

Актуальность работы: распространённость наводнений в России.

Цель работы: исследование исторических фактов о крупных наводнениях и создание Памятки для одноклассников по действиям при угрозе и во время наводнения.

Задачи:

  1. Изучить общие сведения о воде, её назначении и применении, используя литературные источники.

  2. Изучить сведения об опасном природном явлении - наводнении.

  3. Провести теоретические исследования фактов крупных наводнений на планете Земля.

  4. Подготовить памятку для одноклассников по действиям при угрозе и во время наводнения.

Методы исследования:

  1. Работа с источниками информации. Теоретические исследования.

1. Теоретическая часть. Основные сведения о природной воде 1.1. Вода как условие развития цивилизации на Земле

Жизнедеятельность человека всегда была неразрывно связана с водой. Многие цивилизации зародились и развивались на берегах крупных рек. Реки играли огромную роль в жизни людей. Плодородная почва способствовала развитию земледелия, реки связывали земли транспортным потоком, в реках водилась рыба и дичь. Вода была надёжной преградой, защищавшей от нападения врагов. И в то же время служила удобной дорогой, обеспечивая многие стороны жизнедеятельности человека. Вода всегда способствовала расселению человека по Земле и удовлетворению его жизненных потребностей.

Две трети поверхности Земли занимают океаны, моря, озёра, реки, пруды, и различные водохранилища. Всего на Земле имеется до 1,5 млрд км3 (полтора миллиарда кубических километров воды, на каждого человека приходится в среднем ¼ км3 воды). [4]

Россия располагает огромными водными пространствами. Территория омывается водами 12 морей. Число больших и малых рек составляет до 2,5 млн, а количество озёр и прудов – около 2 млн. [4]

Всем известно, что две трети человеческого тела составляет вода. Кровь человека содержит 83% воды, мозг и сердце – около 80%, а в костях она составляет 20-25%. Вода в живом организме нужна как растворитель, как переносчик питательных веществ, как среда, в которой протекают различные процессы, связанные с жизнедеятельностью (регулируют температуру нашего тела, а также удаляют из тела различные вредные вещества). Как видно из этих данных, без воды жизнь невозможна. Если без пищи человек может жить больше месяца, то без воды он не обойдётся и больше трёх дней. Даже такое нетребовательное животное, как верблюд, «корабль пустыни», не может прожить без воды больше восьми дней.

Из истории известен такой факт, что в 525 году при переходе через Ливийскую пустыню (Приложение1 рис.2) персидское войско, которое не мог одолеть ни один враг, погибло в страшных мучениях от жажды.

Природная вода ещё с древних времён обожествлялась. Река Ганг (Приложение1 рис.3) в Индии до сих пор считается священной. С обожествлением природной воды связаны такие религиозные обряды, как крещение, омовение и др. [4]

Без воды невозможно существование цивилизации.

1.2. Стихия воды

Вместе с тем природная вода может приносить и бедствия. Это – сильные дожди, ливни, разливы рек, морей и океанов. В процессе круговорота воды в природе (Приложение1 рис.4) могут возникнуть опасные природные явления – наводнения.

Наводнение – это значительное затопление местности в результате подъёма уровня воды в реке, озере, водохранилище или море, наносящее материальный ущерб экономике, социальной сфере и природной среде. [1]Возникают наводнения вследствие обильного и сосредоточенного притока воды при таянии снега и ледников, длительного выпадения интенсивных дождей в бассейнах рек, загромождения русел рек тающим льдом (затор) или закупоривания русел рек внутренним, вновь образующимся льдом (зажор), нагона воды ветром в морских устьях рек.

Затопление водой местности, которое не сопровождается ущербом для окружающей среды, называется разливом реки озера или водохранилища.

Виды наводнений

Наводнения могут быть вызваны различными причинами, связанными с особенностями речного стока воды и его изменениями в различное время года. На сток воды в реках оказывают влияние таяние снега и льда, ливневые осадки и нагонный ветер в устьях рек. В зависимости от этих причин различают несколько видов наводнений. [1]

  1. Наводнения, связанные со стоком воды во время половодья.

Половодье – это ежегодно повторяющиеся в один и тот же сезон увеличение объёма воды в реке, которое сопровождается выходом её вод из берегов и затоплением поймы реки. Половодье равнинных рек в местах с умеренным климатом вызывается весенним снеготаянием (весеннее половодье). Половодье на реках, берущих начало высоко в горах, вызывается таянием снега и ледников в летнее время (летнее половодье). Этот вид наводнений отличается значительным и довольно длительным подъёмом уровня воды в реке.

  1. Наводнения, формируемые за счёт паводка.

Паводок – это стремительное, кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды, возникающее в результате быстрого таяния снега, ледников, обильных дождей. Значительный паводок может вызвать наводнение. Этот вид наводнений характеризуется интенсивным, сравнительно кратковременным подъёмом уровня воды.

  1. Наводнения, вызываемые большим сопротивлением, которое

водный поток встречает в русле реки.

Они происходят при заторах и зажорах льда в реке.

Затор – это скопление льда в русле реки, ограничивающее её течение. Заторы образуются обычно в конце зимы и в весенний период при вскрытии рек. Чаще всего заторы образуются на реках, текущих с юга на север (Северная Двина, Печора, Лена, Енисей, Иртыш).

Зажор – это явление, сходное с затором льда, но оно наблюдается на реках в начале зимы. Зажоры образуются на реках в период формирования ледяного покрова. Зажор возникает из-за скопления в русле реки рыхлого льда и небольших льдин и вовлечения его под кромку образовавшегося ледяного покрова, что препятствует свободному течению. По частоте зажорных наводнений и величине подъёма воды отмечаются реки Ангара и Нева.

  1. Наводнения, связанные с ветровым нагоном воды на берегах

больших озёр и в морских устьях крупных рек.

Такие наводнения возникают на наветренном берегу водоёма, когда под воздействием на водную поверхность сильного ветра уровень воды поднимается.

Все вышеперечисленные виды наводнений в зависимости от их масштаба и наносимого материального ущерба подразделяются на низкие, высокие, выдающиеся и катастрофические. [1]

Низкие (малые) наводнения наблюдаются в основном на равнинных реках. Частота их повторения примерно один раз в 5 – 10 лет. Эти наводнения наносят незначительный материальный ущерб и почти не нарушают жизни населения.

Высокие (большие) наводнения сопровождаются значительным затоплением, охватывают большие участки речных долин и нарушают жизнедеятельность населения. В густонаселённых районах наводнения нередко приводят к необходимости частичной эвакуации людей и наносят ощутимый материальный ущерб. Частота повторения больших наводнений примерно один раз в 20 – 25 лет.

Выдающиеся наводнения вызывают затопление обширных территорий, парализуют хозяйственную деятельность населения, наносят большой материальный ущерб. При этом возникает необходимость массовой эвакуации населения из зоны затопления. Такие наводнения отмечаются примерно один раз в 50 – 100 лет.

Катастрофические наводнения вызывают затопление обширных территорий в пределах одной или нескольких речных систем. В зоне затопления полностью парализуется жизнедеятельность человека. Такие наводнения приводят к огромным материальным ущербам и гибели людей. Отмечаются они примерно один раз в 100 – 200 лет.

Масштабы последствий наводнения зависят от высоты и продолжительности стояния опасных уровней воды, скорости водяного потока, площади затопления, времени года и плотности проживания населения на затопляемой местности. [3]

В России ежегодно затапливаются обширные территории.

Площадь затапливаемых зон в целом по стране составляет около 15 млн га. Численность населения, проживающих на этих территориях, около 4,5 млн человек.

Опасность наводнений для жизнедеятельности человека выражается в затоплении водой жилищ, промышленных и сельскохозяйственных объектов, разрушении зданий и сооружений.

При наводнениях в городах и населённых пунктах в зависимости от уровня подъёма воды сначала заливаются подвалы зданий, внутренние дворы, расположенные ниже улиц, затем улицы и первые этажи зданий. Местность покрывается сплошным слоем воды. [3]

При больших наводнениях в первые же часы нарушается транспортное сообщение, выходит из строя система электроснабжения и телефонная связь. Многие деревянные строения разваливаются и сносятся течением.

1.3. Сведения из истории стихийных бедствий на планете Земля

Вот несколько примеров из истории и современности о разрушительных наводнениях.

В 1737 году река Ганг бросила штормовую волну на Калькутту. Мгновенно было уничтожено 300 000 человек.

В 1864 году из этого же города волны унесли в море 48 000 человек.

В 1876 году 200 000 человеческих жизней унесла в Индийский океан другая река – Брахмапутра. [4]

Стихийные бедствия всегда вызывали страх, ужас, особенно в те времена, когда люди не понимали настоящей причины этих явлений.

История знает немало примеров катастрофических наводнений.

Картину самого древнего из них удалось восстановить по данным археологических исследований (Приложение2 рис.11)

Было установлено, что Чёрное море 12000 лет назад представляло собой пресноводное озеро, а 7500 лет назад из-за глобального потепления на Земле, таяния ледников и поднятия уровня воды в Мировом океане оно было заполнено водами Средиземного моря и превратилось в солёное Чёрное море.

Современные американские геологи В.Питман и В.Райн, собрав воедино все известные науки факты о происшедшем прорыве океанических вод 7500 лет назад, сумели воспроизвести картину гидрологической катастрофы. [1]

Воды Средиземного моря ринулись в проход между Азией и Европой. Около года в этом месте вода низвергалась с высоты 120 м. Озеро, превращённое в Чёрное море, вышло из берегов и затопило почти сто тысяч квадратных километров земли, главным образом северо-западное побережье. Рядом с Чёрным морем образовалось новое, Азовское море. На востоке воды подошли к подножиям Кавказского хребта (Приложение1 рис.5) . Не меньше трёхсот дней стремились воды через долину, где теперь находится пролив Босфор, соединяющий Чёрное и Мраморное моря. Каждый день через неё протекало 50 кубических километров воды, и уровень Чёрного моря каждые сутки поднимался на 15 сантиметров.

На северном и западном побережье Чёрного моря катастрофа приняла трагический характер. За каждые сутки вода здесь продвигалась на 400 м. Здесь была затоплена большая площадь земли.

Смертельная опасность вынудила людей стремительно уходить с насиженных мест, вызвав тем самым мощное движение человеческих масс. Спасшиеся от потока люди навсегда запомнили ужасные дни и ночи бегства от мчавшейся за ними воды.

Эта катастрофа, возможно, была отождествлена впоследствии с описанным в Библии Всемирным потопом.

1.4. История крупных наводнений в России

Река Нева (Приложение1 рис.6) за 250 лет разливалась примерно 260 раз. Наводнение в Ленинграде в 1924 году снесло 12 мостов, 15 000 семей остались без крова.

По величине подъёма уровня воды, повторяемости и материальному ущербу нагонные наводнения в устье реки Невы в пределах Санкт-Петербурга занимали первое место в России. Наводнения здесь возникают во все времена года, в том числе и зимой, но самые опасные бывают осенью. [1]

Для этого существуют долговременные способы защиты от катастрофических затоплений и принимаются меры по снижению их последствий. Примером тому может служить построенная дамба, соединяющая остров Котлин (Приложение2 рис.7), на котором расположен город Кронштад, с берегами Финского залива. Дамба предназначена для защиты города Санкт-Петербурга от нагонных наводнений. [2]

Весной 2001 г по прогнозам специалистов, ожидалась довольно сложная паводковая обстановка в стране. Низкие температуры воздуха зимой, особенно в её начале, привели к значительному увеличению толщины льда на реках. Температура воздуха весной к началу паводкового сезона была на 1,5 – 2 градуса выше нормы. Всё это создало сложную паводковую ситуацию, особенно в течении реки Лены. Наиболее серьёзно от наводнения пострадал город Ленск (Приложение2 рис.8) в Якутии. Вода начала прибывать 13 мая. На следующий день в Ленске был объявлен режим чрезвычайной ситуации. В Ленске начали работу дополнительные силы и средства МЧС Якутии и Дальневосточного регионального центра МЧС России. В городе было развёрнуто 14 эвакуационных пунктов, началось отселение жителей из наиболее опасных районов. 16 мая обстановка в Ленске резко ухудшилась. Уровень воды в реке в районе города составлял 17 м и 40 см, что на 3 м и 90 см превышало критический. 17 мая в 24:00 Ленск полностью был залит водой, все здания были затоплены в среднем до уровня первого этажа. К утру 18 мая уровень воды в реке Лене поднялся до высоты 20 м 12 см. Сапёры и авиаторы постоянно проводили подрыв ледового затора, но только 18 мая им удалось пробить многокилометровую ледовую пробку – вода начала убывать.

В конце лета 2013 года на Дальний Восток (Приложение2 рис.9) обрушился мощный паводок, который привел к самому масштабному наводнению за последние 115 лет. Наводнение охватило пять субъектов Дальневосточного федерального округа, общая площадь затопленных территорий составила более 8 миллионов квадратных километров. Всего с начала паводка было подтоплено 37 муниципальных районов, 235 населенных пунктов и более 13 тысяч жилых домов. Пострадало свыше 100 тысяч человек. Более 23 тысяч человек были эвакуированы. Наиболее пострадали Амурская область, первой принявшая удар стихии, Еврейская автономная область и Хабаровский край. [2]

В ночь на 7 июля 2012 года паводок затопил тысячи жилых домов в городах Геленджик, Крымск и Новороссийск, а также в ряде поселков Краснодарского края были нарушены системы энерго-, газо- и водоснабжения, автомобильное и железнодорожное движение.

В августе 2002 года в Краснодарском крае прошли быстротечный смерч и ливневые дожди. В Новороссийске, Анапе, Крымске и 15 других населенных пунктах региона в зону затопления попали свыше 7 тысяч жилых домов. Погибло 59 человек. Силами МЧС из опасных зон были эвакуированы 2,37 тысяч человек.

Виюне 2002 года катастрофическому наводнению в результате прошедших ливневых дождей подверглись 9 субъектов Южного федерального округа. В зоне затопления оказались 377 населенных пунктов. Стихией было разрушено 13,34 тысяч домов, повреждено почти 40 тысяч жилых зданий и 445 учебных учреждений. Стихия унесла жизни 114 человек, еще 335 тысяч человек пострадали. Специалисты МЧС, других министерств и ведомств спасли в общей сложности 62 тысячи человек, еще свыше 106 тысяч жителей ЮФО были эвакуированы из опасных зон. Ущерб составил 16 миллиардов рублей.

В первых числах сентября 2015 года произошло крупное наводнение в России, пострадал Уссурийский край (Приложение2 рис.10). Причиной стал тайфун "Гони", до этого бушевавший на просторах Японии. В течение нескольких дней шли ливни, выпала двухмесячная норма осадков. Без света остались 10 тысяч местных жителей. Восемь районов Уссурийска были затоплены, 300 человек пришлось эвакуировать. О жертвах среди населения не сообщалось, оперативно отреагировали волонтеры и социальные службы, а вот Уссурийский зоопарк лишился 27 своих животных. [2]

1.5. Правила безопасного поведения при наводнении

По сигналу оповещения об угрозе наводнения и об эвакуации сразу же выходите (выезжаете) из опасной зоны в назначенный безопасный район или на возвышенные участке местности, захватив с собой документы, ценности, необходимые вещи и двухдневный запас непортящихся продуктов питания. В конечном пункте эвакуации зарегистрируйтесь.

Перед уходом из дома выключите электричество и газ, погасите огонь в отопительных печах, закрепите все плавучие предметы, находящиеся вне зданий. Закройте окна и двери, при необходимости и наличии времени забейте окна и двери первых этажей. Если эвакуация не была организована, ждите прибытия помощи или спада воды на верхних этажах и крышах зданий, на деревьях или других возвышающихся предметах. Для вынужденного плавания можно подготовить бочки, брёвна, щиты, двери, обломки деревянных заборов, столбы и автомобильные камеры. Можно даже набить пластиковыми закрытыми бутылками и мячами рубашку или брюки, если больше нечего способного вас держать на воде под рукой не оказалось. Постоянно подавайте сигнал бедствия: днём – вывешиванием полотнища, прибитого к древку, а в тёмное время – световым сигналом фонарика. При подходе спасателей спокойно, без паники и суеты, с соблюдением мер предосторожности переходите в их лодку, выполняя требования спасателей и не допуская её перегрузки. Во время движения не покидайте своего места, не садитесь на борт, строго выполняйте требования экипажа. Самостоятельно из затопленного района выбираться можно лишь в безвыходных ситуациях – когда одному из пострадавших нужна медицинская помощь, когда вода поднимается и нет никакой надежды на спасателей. [1]

2. Практическая часть Памятка населению по действиям при угрозе и во время наводнения

Действия при угрозе наводнения:

1 – документы упаковывают в непромокаемый пакет;

2 – все плавучие предметы размещают в подсобных помещениях;

3 – ценные вещи (телевизор и др.) перемещают на чердак здания;

4 – окна и двери забивают деревянными щитами;

5 – прибыть в пункт эвакуации и зарегистрироваться;

Действия при внезапном наводнении:

1 – ждать спада воды на крыше (или чердаке) здания;

2 – приготовить лодки, деревянные предметы и автомобильные камеры для вынужденного плавания;

3 – подавать днём сигнала бедствия полотнищем;

4 – подавать ночью сигнал бедствия фонариком;

5 – в спасательной лодке не садиться на борт;

При наводнении искать спасения в воде с использованием подручных средств можно лишь в самом крайнем случае, когда нет других путей к спасению и возвышенность полностью затопляется.

Выбираясь из зоны затопления самостоятельно, не прекращайте подавать сигналы бедствия.

Заключение

В ходе работы я узнала много новой, интересной и полезной информации о воде не только как о живительном источнике влаги, необходимом условии существования всего живого на планете Земля, о богатых природных водных ресурсах нашей страны, но и о страшных бедствиях, которые несёт с собой стихия воды.

Каждый год нашей стране грозят крупные наводнения из-за подъёма уровня воды в реках, озёрах, морях. Наводнения могут возникать как следствие обильного притока воды при таянии снега и ледников, длительного выпадения дождей, действия нагонного ветра. Существует четыре вида наводнений: 1) связанные со стоком воды во время половодья; 2) формируемые за счёт паводка; 3) вызываемые большим сопротивлением, которое водный поток встречает в русле реки; 4) связанные с ветровым нагоном воды на берегах больших озёр и в морских устьях больших рек. Виды наводнений подразделяются на низкие, высокие, выдающиеся и катастрофические в зависимости от масштаба и наносимого материального ущерба.

Затопления местности наносят материальный ущерб экономике, социальной сфере, природной среде.

Жители зон, где наводнения регулярно повторяются, должны быть заранее готовы к опасности и уметь правильно действовать при угрозе и во время наводнения. В ходе работы мы подготовили небольшую Памятку для одноклассников как необходимо действовать при угрозе и во время наводнения. (Приложение 3 фото13) Список литературы
  1. Смирнов А.Т. Основы безопасности жизнедеятельности. 7 класс: учеб. для общеобразоват.учреждений – М:Просвещение , 2014.

  2. Чрезвычайные ситуации: энциклопедия школьника/ под общ.ред. С.К.Шойгу – М, 2014.

  3. Электронный ресурс: http://www.mchs.gov.ru .

  4. Энциклопедия для детей. Т.З. География /сост. С.Т.Исмаилова – М: Аванта +, 1994.

Приложение 1

Рис.1 Сайт: intermappt.narod.ru Рис.2 Сайт: ecologyofthinking.ru

Ливийская пустыня Утренний туман над Гангом в штате

Рис.3 Сайт: arms-expo.ru Рис.4 Сайт: damaclub.ru

Эвакуация людей при наводнении Круговорот воды в природе

Рис.5 Сайт: funlib.ru Рис.6 Сайт: 1zoom.me

Кавказский хребет Река Нева в Санкт-Петербурге

Приложение 2

Рис.7 Сайт: ostrov-mira.ru Рис.8 Сайт: rusrep.ru

Остров Котлин Город Ленск в Якутии

Рис.9 Сайт: geoclab.ru Рис.10 Сайт: zagopod.com

Наводнение на Дальнем Востоке Наводнение в Уссурийском крае

Рис.11 Сайт: profsouztv.ru Рис.12 Фото автора

Картина «Всемирный потоп» Рассказ одноклассникам

Приложение 3

Рис.13 Фото автора