Инженерно-географические проблемы Пензенской области

ВВЕДЕНИЕ

  К неблагоприятным и опасным явлениям относят те, которые отклоняют состояние природной среды от диапазона, оптимального для жизни и деятельности людей. Неблагоприятные природные явления создают неудобства, преодоление которых отражается ростом затрат на строительство и эксплуатацию сооружений, создают возможность больших непредвиденных потерь, стихийных бедствий.

  Многие исследователи считают, что риск от природных опасностей в наше время возрастает, причем существенно быстрее, чем размеры человечества и продуктов его труда. Причинами является не резкий рост опасностей природных катаклизмов, а увеличение уязвимости общества. Человек осваивает территории со все большим природным риском, вводит в эксплуатацию все больше объектов, обладающих способностью усиливать природный риск и делающих его, по сути, природно-техногенным.

  В Пензенской области наблюдаются неблагоприятные и опасные природные явления. Наибольший риск заключают в себе природно-техногенные процессы. Чаще всего чрезвычайные ситуация природного характера на территории области связаны с метеорологическими процессами, прежде всего со шквалистыми ветрами, смерчами, экстремальными температурами воздуха, снегопадами, метелями, засухами, гололедноизморозевыми явлениями. Материальный ущерб больше от гидрологических явлений, в частности от подтопления земель в результате половодья.

  Цель: рассмотреть инженерно-географические проблемы Пензенской области.

  Задачи: 1) выявить неблагоприятные и опасные природные явления Пензенской области;

             2) выделить инженерно-географические  мероприятия по защите Пензенской  области от неблагоприятных опасных  природных явлений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИРОДНЫЕ ОПАСНОСТИ ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

  На глобальном и общероссийском фоне представляют интерес особенности природных опасностей Пензенской области. Пензенская область отличается особым набором неблагоприятных опасных процессов.

Таблица 1

Неблагоприятные процессы и явления на территории Пензенской области

Вид неблагоприятных опасных явлений по происхождению	процессы и явления на территории Пензенской области
солнечно- космические	магнитные бури, падение метеоритов
метеорологические	ураганы, градобития, смерчи, грозы, удары молний, экстремальные температуры воздуха, снегопады, метели, гололед, изморозь, пыльные бури, суховеи, засухи, резкие скачки метеоэлементов.
гидрологические	наводнения, изменение уровня грунтовых вод, экстремальные межгодовые колебания речного стока, абразия берегов водохранилищ
Геологические и геоморфологические	плоскостная эрозия почвы, овражная эрозия, заиление водохранилищ, оползни, переформирование русел рек
биогеохимические	засоление почв, биогеохимическая коррозия
биологические	пожары лесные, массовое размножение вредителей сельского хозяйства, болезни домашних животных и растений, нападения кровососущих, хищных, ядовитых животных, эпидемии

 

  Территория Пензенской области не относится к сейсмоопасной зоне, но землетрясения до 2 баллов происходят. Не исключены землетрясения интенсивностью до 5 баллов с вероятностью 1 раз в 1-5 тысяч лет.

  Наиболее характерны для области опасные метеорологические явления. Из них чаще всего отмечаются сильные ветры, порывистые ветры с выпадением обильных осадков, сильные туманы, сильные снегопады и метели.

  Ветры со скоростью более 15 м/с фиксируются в среднем по области 13-15 дней в год, ветры со скоростью более 20 м/с в Пензе - 10 дней в год. Среди населенных пунктов области областной центр отличается повышенной повторяемостью ветров больших скоростей. Максимальная скорость ветра в городе 28 м/с, порывы до 40 м/с. Сильные ветры чаще наблюдаются в холодное время года и усиливают эффект низкой температуры. Такие ветры наносят большой ущерб хозяйству и населению: случаются обрывы проводов, поломки опор электролиний, заносы на дорогах. Ломаются деревья, сносятся крыши.

  Фиксируются над территорией области мелкомасштабные вихри с вертикальной осью - смерчи. Давление воздуха в смерче понижено. Смерч имеет вид облачного столба диаметром в несколько десятков метров. Он опускается в виде воронки из низкого основания кучево-дождевого облака, навстречу которой с земной поверхности может подниматься другая воронка из брызг и пыли, соединяющаяся с первой. Процесс образования смерча протекает иногда за 20-30 минут и начинается с появления восходящей струи теплого влажного воздуха. Скорости ветра в смерче могут достигать в наших районах 50 м/с. Длина пути смерча на территории области в среднем 30-40 км. Разрушения при смерчах связаны с огромной скоростью вращения стенок воронки и с перепадом давления. Удар вращающейся стенки способен разрушить капитальные строения, а перепад давления вызывает «взрывы» зданий, к которым прикасается смерч.

Наиболее вероятны смерчи в июле-августе с 12 до 18 часов. Смерчи редко фиксируются метеостанциями. В основном они проходят незамеченными или о них имеются сообщения местных жителей.  21 августа 1986 г. в 5 км к юго-западу от г. Белинский возник смерч и за 2 часа переместился на 100 км по территории Каменского и Белинского районов. Ширина полосы разрушений составила 150-300 км. Погиб 1 человек, большой ущерб нанесен хозяйству.     Значительные неудобства, а в некоторых случаях и опасность, могут создавать экстремальные температурные факторы.

  Экстремально низкие температуры угрожают обморожением людей на открытом воздухе, нарушений систем эксплуатации зданий и условий работы техники. Экстремальные температурные условия зимы в наших широтах определяются температурами ниже -30 °, когда при работах на открытом воздухе необходимо устраивать перерывы для обогрева через каждый час, и температурами ниже -45 °, при которой должны прекращаться все работы на открытом воздухе. По средним многолетним данным в Пензе число дней со среднесуточной температурой ниже -30° равно 0,5, а число дней с минимальной температурой ниже -30 ° равно 1,6.

Экстремально высокие температуры угрожают стрессовыми тепловыми нагрузками организму человека. В периоды высоких температур, обычно сопровождающихся отсутствием осадков, возникает угроза засух. В качестве критерия высоких температур чаще выбирают среднее многолетнее число дней в году с максимальной температурой, превышающей + 30 °. Число таких дней в среднем по области больше пяти. Это позволяет отнести область к районам с опасно высокими температурами.

  Экстремально интенсивные осадки, превышающие 50 мм за сутки, имеют вероятность появления в Пензенской области не меньше 1 раза в 10 лет. Большинство случаев зафиксированных экстремумов суточных сумм осадков наблюдаются при выходе южных средиземноморских циклонов с высоким влагосодержанием или (реже) в случае атлантических циклонов.

  Сильные снегопады происходят один раз в три года. Они вызывают образование снежных заносов на дорогах, повышенные нагрузки на провода линий электропередач и их обрыв, нарушение движения автотранспорта.

  В соответствии с районированием, по сочетанию климатических экстремумов температуры, осадков и ветра, территория Пензенской области относится к району, в котором сочетаются экстремальная жара, интенсивные осадки и сильные ветры.

Частая повторяемость и устойчивость летних антициклонов является причиной засух. Они вероятны 1-2 раза в 10 лет. Особенно опасны для сельского хозяйства засухи конца весны и начала лета. Июльская жара значительно повлияла на состояние посевов сельскохозяйственных культур.   В Приволжском федеральном округе пострадало 766 тыс. га посевов, 70% которых составили зерновые

  Неблагоприятным свойством климата являются туманы - помутнения воздуха, вызванные скоплением взвешенных капель или кристаллов непосредственно над поверхностью земли. Горизонтальная видимость в тумане менее 1 км. В области в среднем они наблюдаются 34-43 дня в году (в Пензе - 43 дня) при наибольшем числе 57-69 (Научно-прикладной справочник по климату, 1988). Продолжительность туманов колеблется по области в зависимости от локальных условий (рельефа, близости водоемов). Чаще всего туманы фиксируются в холодное время года, максимум приходится на ноябрь. Осенью чаще возникают так называемые туманы охлаждения , при которых относительно теплый воздух перемещается над холодной поверхностью. Над низинами в условиях большого увлажнения могут формироваться туманы испарения, при которых увлажненная подстилающая поверхность теплее воздуха.

  Чаще, чем туманы, в области бывают дымки -слабое помутнение воздуха с видимостью более 1 км.

  Неблагоприятным фактором являются метели, т.е. перенос снега над поверхностью земли ветром достаточной скорости. В области в среднем 8-39 дней, максимум 46-63 дня с метелями. Средняя продолжительность метелей за год 207-331 ч. Продолжительность метелей увеличивается к востоку области.

  Кроме метелей, опасность создают в холодное время года гололедно-изморозевые явления. Эти явления оказывают нагрузки на провода воздушных линий связи, электропередачи, могут вызывать их обвисание и разрывы. Опасность гололедноизморозевых явлений усиливает ветер.

  В теплый период неблагоприятными для человека факторами являются гроза, град, пыльные бури. От града в 2002 г. в Приволжском федеральном округе пострадало 19,6 тыс. га сельскохозяйственным земель.

  В последние годы получили широкое распространение локальные пыльные поземки. Они развиваются обычно в городах области при условии сухого пыльного грунта и ветра со скоростью более 5 м/с. Пыль подхватывается с дорог, не закрепленных растительностью пустырей и поднимается на высоту 10-этажных зданий, проходя при этом сотни метров в горизонтальном направлении. Развитие пыльных поземок связано с ликвидацией скверов, клумб, зеленых лужаек в связи с непродуманным строительством и резким увеличением количества личного транспорта, заполонившего дворы и скверы.

  Среди гидрологических неблагоприятных опасных явлений выделяются наводнения, вызванные весенним половодьем, дождевыми паводками, изменением уровня грунтовых вод.

В области около 300 рек длиной более 10 км. Они питаются снеговыми, грунтовыми и дождевыми водами. Поскольку снеговые осадки скапливаются на площади водосбора в течение всей зимы, а весной стекают за очень короткий срок, сток происходит бурно и вызывает весеннее половодье с подъемом воды до 7 метров над меженным уровнем. До 70% речного стока проходит весной.

Например, в апреле 1994 г. произошло значительное подтопление города Пенза и 40 населенных пунктов из 12 сельских районов области. Значительные повреждения получили 4 тыс. домов, в том числе 19 жилых домов были полностью уничтожены. Затопило 100 тыс. га сельскохозяйственных угодий. Было повреждено 10 дамб, 4 плотины, 28 мостов, 31 км ЛЭП, 29 км линий связи. Пострадало 3642 человека и 4 человека погибло.

  Среди опасных геоморфологических процессов главная роль принадлежит водной эрозии Эрозионные процессы усиливаются весной, в период снеготаяния, и летом, во время ливневых дождей. Среди факторов ускоренной эрозии в области выделяют природные (значительная расчлененность территории, интенсивное снеготаяние, ливневый характер летних осадков, глубокое промерзание почвы) и хозяйственные (высокая распаханность территории, неправильная обработка полей, вырубка древесной растительности).

  Эрозионное расчленение сочетается с многочисленными оползнями по склонам речных долин. Развитию их способствует гидрогеологические условия: наличие мощных песчано-глинистых толщ с несколькими водоносными горизонтами, вскрывающимися по крутым склонам. Наибольшая степень эрозии отмечается в Засурье (55% сельскохозяйственных земель эродировано). Это связано с более возвышенным и расчлененным рельефом восточной части области, с щебнистостью и каменистостью почв, с более длительным развитием эрозии в условиях отсутствия днепровского ледника. На юго-западе области степень эрозии наименьшая (40% эродированных угодий).

  В городах области отмечены такие процессы, как оврагообразование, оползни, просадка грунтов. Оврагообразование в Пензе отмечается чаще всего на склонах водоразделов и долин рек Суры, Пензы и ручья Безымянного. Оползни развиты на склонах долины реки Суры и по бортам балок и оврагов. Размеры оползней достигают в длину десятков метров, в ширину 4-7 м.  Планомерной борьбы с оползнями не ведется.

  Во многих районах города Пенза проявляется просадка грунтов. Если при строительстве в этих местах не учитывать возможность просадок, то возникнет деформация зданий.

Водная эрозия проявляется не только в росте овражных систем, но и в плоскостном смыве почвы. Ему способствуют прокладка дорог, вытаптывание пастбищ и лугов, вырубка лесов. Смытые почвы распространены в области на площади более 250 тыс. га. Эрозия почвы ведет к обеднению грунтовых вод, к заилению рек, озер, прудов, к иссушению почв и уменьшению их устойчивости к засухам. Снижается плодородие почв. Уменьшение толщины гумусового горизонта черноземов на 1 см уменьшает урожай зерновых приблизительно на 1ц/га.

  К биологическим опасным процессам относят природные пожары. В области ежегодно отмечается 15-20 случаев крупных лесных пожаров. Они возникают в основном летний период (май - сентябрь). В засушливые годы значительно увеличивается вероятность торфяных пожаров, которыми может быть охвачено до 16, 8 % территории области

  Хотя основные причины пожаров - неорганизованные посещения лесов населением, разведение огня в неположенных местах, повторяемость и интенсивность лесных пожаров существенно зависят от погодных условий и обнаруживают 22-летнюю ритмичность. Наиболее подвержены пожарам сухие типы лесов (сосновые), расположенные в основном на востоке области (в Засурье).

 

МЕРЫ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ ОПАСНЫМ ПРИРОДНЫМ ПРОЦЕССАМ

  Для снижения ущерба от природных и техногенно-природных опасностей необходимы профилактические меры, среди которых: поддержание в порядке гидротехнических сооружений, укрепление берегов рек, создание гидрологических постов на время половодья, устройство противопожарных водоемов и гидрантов, мелиорация эродированных земель, создание сети водорегулирующих полос для защиты почв от эрозии, расчистка лесов, наблюдения за лесами с целью своевременного обнаружения очагов пожаров, работа с населением

В основе мер по предупреждению чрезвычайных ситуаций (снижению риска их возникновения) и уменьшению возможных потерь и ущерба от них (уменьшению масштабов чрезвычайных ситуаций) лежат конкретные превентивные мероприятия научного, инженерно-технического и технологического характера, осуществляемые по видам природных и техногенных опасностей и угроз. Значительная часть этих мероприятий проводится в рамках инженерной, радиационной, химической, медицинской, медико-биологической и противопожарной защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций.