УДК 502.58:91 

Куликова В.В.

ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ДОБАВОЧНОГО И АНТРОПОГЕННОГО РИСКА ПРИРОДНЫХ КАТАСТРОФ

(НА ПРИМЕРЕ ПРИМОРСКОГО КРАЯ)

Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ имени В.В. Куйбышева),

Находкинский Инженерно-Экономический Институт

 

An assessment of the intensity changes geosystems human-induced factors and modern natural processes on a "geosystem - the reason for change - an indicator of the state - numerical score". Activities of man factor maximum to alteration of geosystems in addition dangerous natural processes to result scientist were discovered.

Keywords: geosystems, dangerous natural processes, human and natural processes, connection natural processes.

Рассматривается влияние антропогенных и опасных природных процессов на устойчивость геосистем. Проведён анализ сочетаний опасных природных процессов, характеризующий взаимосвязь и пусковой механизм стихийных явлений. Дана региональная эколого-географическая оценка интенсивности изменений геосистем под воздействием антропогенных факторов и современных природных процессов (на примере Приморского края).

Ключевые слова: геосистемы, опасные природные процессы, антропогенные и  природные процессы, взаимосвязь природных процессов.

Практически во всех регионах нашей планеты происходят природные катастрофы. Возникновение их в тех или иных регионах обусловлено комплексом причин, среди которых главенствующее значение имеют геологические, геоморфологические, климатические особенности территории [1].

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 [3].

В настоящее время произошло резкое повышение интереса к проблеме природных катастроф и устойчивости геосистем, особенно на фоне происходящих глобальных изменений экологической ситуации. Это связано с тем, что развитие геосистем на юге Дальнего Востока контролируется прямым воздействием климатических процессов и антропогенных нагрузок, особенно в вершинном поясе гор, на морских побережьях и в речных долинах.

Многогранная проблема изменений природной среды требует разнообразных подходов. Один из них – анализ устойчивости природных систем (геосистем) по методике оценки степени добавочного и антропогенного риска природных катастроф.

Применимость понятия «риск» к опасным природным явлениям обоснована С.М. Мягковым [7,8].

В 1991 г. была предложена методика построения единой карты степени риска природных и антропогенных катастроф [10]. 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.

При анализе опасности природных катастроф разными авторами принимается точка зрения о тесной взаимосвязи стихийных явлений, что увеличивает экономический ущерб и нарушает не только резистентную, но и упругую устойчивость экосистем. В этой связи следует учесть существование так называемой природной цепной реакции [9] – цепь природных явлений, каждое из которых влечёт за собой изменение других связанных с ним явлений (многоступенчатые, каскадные  катастрофы, пусковой механизм, парагенетическая связь).

Для территории юга Дальнего Востока пусковым механизмом мгновенных  экзогенных катастрофических процессов  (например, мощной абразии на побережьях Японского и Охотского морей, а также глубинной эрозии в речных долинах), могут быть обильные осадки, связанные с прохождением тайфунов, землетрясения и цунами, а также хозяйственная деятельность человека.

На побережье Японского моря с прохождением тропических циклонов связано возникновение волн (высотой до 10-12 м) и штормовых нагонов (высотой до 4-5 м), вызывающих сильный размыв аккумулятивных форм. Их воздействие усиливается интенсивными паводками, когда штормовое волнение подпирает сток. Такое сочетание штормового нагона с паводком рассматривается как катастрофическое явление, которое сопровождается увеличением высоты паводка до 5-7 м.

На юге Дальнего Востока отмечаются такие процессы как обвалы, оползни, отседания, оплывы непосредственно вблизи береговой линии и на водораздельных участках побережья. В одних случаях они вызваны глубинной эрозией, в других – интенсивной морской абразией, в третьих – изменениями климата, изреживанием растительности, интенсификацией склонового и флювиального морфогенеза [6].

Активизация катастрофических оползней в прибрежной зоне Японского моря в начале плейстоцена связана с интенсивной абразией побережья, когда уровень моря был на 8-10 м выше современного [5]. Крупнейшие оползни отмечались вдоль побережья Амурского и Уссурийского заливов, в районе мыса Поворотный, и особенно на восточном макросклоне Сихотэ-Алиня. Повторная фаза активизации оползней в прибрежной зоне соответствует трансгрессии в среднем голоцене.

В вершинах водосборных систем среднего и северного Сихотэ-Алиня после обильных снегопадов сходят снежные лавины. В пределах пояса темнохвойных лесов интенсивные снегопады в сочетании с ураганными ветрами вызывают на больших площадях вывалы деревьев. Так, обильный снегопад в марте 1975 г.,   сопровождавшийся сильным ветром, привел к образованию в среднем течении р. Кабаньей (северный Сихотэ-Алинь) обширных ветровальных полян. Нарушение ландшафтов среднегорья в результате деятельности человека резко активизирует криогенные и снежно-лавинные процессы, которые сопровождаются образованием обвалов и осыпей [6].

Перечисленные процессы для территории Приморского края указывают на взаимосвязь различных природных катастроф. 

Целью исследования является выделение и картографирование природных систем (геосистем), которое сводится к оценке роли различных компонентов геосистем, таких как рельеф, почвы, рыхлый субстрат, геолитокомплексы, климат, гидрология и биотическая составляющая, а также проведение оценки интенсивности изменений геосистем под воздействием антропогенных факторов и современных природных процессов (на примере Приморского края).

Методической основой проведенных исследований явился ландшафтно-экологический подход. Автором применен комплексный подход в выделении и оценке геосистем Приморского края, учитывая комплекс воздействий – природных и антропогенных [2].

Для определения трансформации геосистем Приморского края была использована методика оценки устойчивости геосистем [6] в виде покомпонентных оценок по 4-балльной шкале (табл. 1) с добавлением антропогенного критерия изменений геосистем и предоставлением карты оценки степени деградации и добавочного природного риска геосистем (рис. 1, 2). Под антропогенным критерием понимается показатель состояния природных систем как индикатор устойчивости с выделением градаций - слабой, умеренной, сильной и очень сильной. Балльная оценка состояния геосистем проводилась на основе данных формах проявления денудационных процессов и с учетом антропогенных факторов, вызывающих их изменения (табл.2).

Таким образом, природные системы Приморского края претерпевают значительную трансформацию под воздействием антропогенных процессов и, особенно во взаимодействии с опасными природными явлениями. Региональная оценка устойчивости геосистем должна рассматриваться как синтез оценок антропогенного и добавочного природного риска по схеме «геосистема – причина изменения - показатель состояния - балльная оценка» (табл. 1, 2) и служить необходимым условием в обеспечении сохранности экологического равновесия в системе «человек - геосистема».

 

Таблица 1

Интенсивность опасных природных процессов

в различных типах геосистем в баллах

 

 

Группы процессов

 

 

Типы современных опасных природных процессов

Типы геосистем

Низменные ландшафты прибрежной зоны и внутриконтинентальных депрессий

Высокие аккумулятивные и денудационные равнины

Мелкогорье 

 

Низкогорье

Плоскогорное среднегорье и низкогорье

Среднегорье

Прибрежно-морские

Абразия

Размыв аккумулятивных форм

Штормовые волнения 

Цунами

4

4

4

4

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

 

Флювиальные

Паводки

Эрозия в русле

Эрозия на пойме

Аккумуляция

3

2

2

3

4

3

3

3

4

1

3

2

4

1

3

2

4

1

2

1

2

2

2

1

 

Склоновые

Отседание склонов

Обвальные

Оползневые

Осыпные

3

4

2

4

1

1

2

1

1

1

1

1

2

2

2

1

3

3

2

3

3

3

2

3

Сейсмические

Сейсмообвалы

Сейсмооползни

2

2

1

1

1

1

1

1

2

2

2

2

 

Литература:

1.       Куликова В.В. Стихийные явления как фактор экологического риска. Проблемы бизнеса и технологий в Дальневосточном регионе. Материалы региональной конференции. Находка: Изд-во ИТИБ, 2006 г. С. 37–38

2.       Куликова В.В. Региональный аспект оценки устойчивости геосистем (на примере Приморского края) // Географические и геоэкологические исследования на Дальнем Востоке: сб. науч. трудов молодых ученых. – Вып.4. Владивосток: Дальнаука, 2008. С. 94-105

3.       Куликова В.В. Мероприятия по защите населения при угрозе возникновения чрезвычайных ситуаций (на примере Партизанского района Приморского края). Материалы IV международной научно-практической конференции «Проблемы демографии, медицины и здоровья населения России: история и современность». Пенза: МНИЦ, 2007.  С. 138–141

4.       Куликова В.В. Катастрофические процессы и их влияние на устойчивость геосистем в Приморском крае. Сб. материалов Всероссийской научной конф. студентов, аспирантов и молодых ученых (в 2-х частях) «Интеллект – 2008». КРО НС «Интеграция», - Красноярск, 2008. С. 192-200

5.       Короткий А.М., Худяков Г.И. Экзогенные геоморфологические системы морских побережий. М.: Наука, 1990. 216 с.

6.       Короткий А.М., Коробов В.В., Шорникова В.В., Скрыльник Г.П. Опасные явления и процессы и их влияние на устойчивость геосистем (юг Дальнего Востока) // Вестник ДВО РАН, 2005. № 5. С. 42 - 58.

7.       Мягков С.М. Проблемы географии риска // Вестн. Моск. Ун-та. – Сер. геогр., 1992. № 5. С.3–8

8.       Мягков С.М.  Природный риск: особенности восприятия // Вестн. Моск. Ун-та. – Сер. геогр., 1994. – № 4. С.30–36

9.       Реймерс Н.Ф. Экология (теория, законы, правила, принципы и гипотезы). М.: Россия молодая, 1994. 376 с.

10.  Ясаманов Н.А., Иванов О.П. Степень риска природных катастроф // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. ВИНИТИ, 1992. № 4. С. 16–30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


1 - Низменные ландшафты прибрежной зоны и внутриконтинентальных депрессий с луговой, древесно-кустарниковой растительностью на лугово-болотных и пойменных почвах; 2 - Высокие аккумулятивные и денудационные равнины с вейниковыми, осоко-вейниковыми лугами на лугово-глеевых, лугово-бурых оподзоленных почвах; 3 -  Мелкогорный и холмисто-увалистый рельеф с остепненной луговой растительностью и широколиственной растительностью с разнотравно-злаковыми лугами на подзолисто-бурых, бурых лесных глеевых почвах; 4 - Низкогорье с широколиственной растительностью на бурых лесных и бурых лесных оподзоленных почвах; 5 - Выположенное среднегорье и низкогорье со смешанной хвойно-широколиственной лесной растительностью на горно-лесных бурых почвах; 6 - Среднегорье и высокогорье с темнохвойной елово-пихтовой тайгой, подгольцовыми лесами, горно-тундровой растительностью на горных буротаёжных иллювиальных гумусовых и горных лугово-лесных  почвах.  

Первая цифра на карте обозначает тип геосистемы, вторая – балльная оценка устойчивости геосистемы, цвет – показатель состояния деградации.

                                                                                                         

Рис. 1. Оценка степени деградации и добавочного природного риска геосистем Приморского края

Таблица 2

Региональная эколого-географическая оценка интенсивности изменений геосистем под воздействием антропогенных факторов и современных природных процессов (на примере Приморского края)

п/п

 

Типы

геосистем

Изменения в структуре фитоценоза

Причины, вызывающие структурные изменения геосистем

 

Формы

проявления

денудационных

процессов

Показатель

     состояния

       геосистем /      балльная      

      оценка

Факторы антропогенного риска

Факторы добавочного природного риска

1

2

3

4

6

5

7

1

Низменные ландшафты прибрежной зоны и внутриконтинентальных депрессий с луговой, древесно-кустарниковой растительностью на лугово-болотных и пойменных почвах

Сокращение подроста коренных видов, падение мощности дерновины, снижение плотности подроста, осушение болот                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

Уничтожение почвенного покрова в результате:

а) добычи полезных ископаемых (торф, стройматериалы);

б) строительства жилья и дорог в береговой зоне; использования  склонов под огороды, пашню;

в) недостаточной противопаводковой защиты;

г) пожаров;

д) строительства в поймах рек мостовых переходов;

ж) сброса карьерных и технических вод, разработки карьеров и др.;

з)  превышения норм полива воды;

и) неравномерной подачи воды на рисовую систему;

к) нарушения технологии при строительстве рисовых систем

Абразия;

Гравитационные процессы (обвалы, оползни, осыпи, земляные глетчеры, отседания крупных блоков, формирование системы трещин и др.);

Землетрясения;

Заболачивание;

Интенсивный размыв с уходом наносов на подводный склон;

Наводнения  и паводки;

Ураганы;

Тайфуны;

Цунами;

Штормовые  волнения

Высокая вероятность развития береговой абразии и линейной эрозии по линиям стока (выполаживание профиля гребней и гряд, промоины, занос территории мелкозёмом со склоновых угодий, оползни), дефляция, размокание бортов каналов с их последующим обрушением, размыв водозаборных участков, криогенные явления и др.

 

Очень сильная деградация /

4

(зоны с повышенной динамической активностью природных процессов)

 

2

Высокие аккумулятивные и денудационные равнины с вейниковыми, осоково-вейниковыми лугами на лугово-глеевых, лугово-бурых оподзоленных почвах

Снижение покрытия покрова, снижение плотности подроста, деградация травянисто-кустарникового яруса

а) вспашка земель;

б) неумеренный выпас скота;

в) недостаточная противопаводковая защита;

г) строительство дорог, нарушение технологии культуртехнических работ;

д) неполный комплекс наблюдений за гидрологическим режимом рек;

е) добыча полезных ископаемых и др.;

ж)  пожары

Активизация оврагообразования; Гравитационные процессы;

Дефляция;

Землетрясения;

Заболачивание;

Наводнения и паводки;

Тайфуны;

Сильное разрушение аккумулятивных форм в штормовых ситуациях;

Ураганы;  Эрозия

Высокая вероятность развития линейной эрозии по линиям стока (струйчатые размывы, смывы, рытвины, смыв гумусового слоя, боковая эрозия, оползни, оплывины), оврагообразование, снижение ширины паводкового русла на участках строительства дамб и мостовых переходов.

Сильная деградация /

3

(зоны с повышенной динамической активностью природных процессов)

3

Мелкогорный и холмисто-увалистый ландшафт с остепненной луговой растительностью и широколиственной растительностью с разнотравно-злаковыми лугами на подзолисто-бурых, бурых лесных глеевых почвах

Постепенное снижение коренных видов древесных пород, уменьшение в видовом составе доли широколиственных лесов, сокращение численности подроста коренных видов, уменьшение плотности подроста деревьев и кустарников

а) рубки леса;

б) добыча полезных ископаемых;

в) недостаточная противопаводковая защита;

г)  вспашка земель;

д) нарушение технологии культуртехнических работ, строительство дорог;

е) неполный комплекс наблюдений за гидрологическим режимом рек;

ж)  пожары

 

В местах прохождения пожаров – осыпи;

Гравитационные процессы;

Дефляция и оврагообразование, на склонах балок - плоскостная эрозия;

Снегопады в сочетании с ураганными ветрами вызывают вывалы деревьев с образованием обширных ветровальных полян;

Землетрясения;

Эрозия

Развитие линейной эрозии при разрыве дернового покрова, струйчатые размывы, смывы, рытвины, смыв гумусового слоя, боковая эрозия, размокание бортов каналов с их последующим обрушением и др.).

Умеренная деградация /

1

 (зоны со слабой активностью природных процессов)

4

Низкогорье с широколиственной растительностью на бурых лесных и бурых лесных оподзоленных почвах

Постепенное уменьшение коренных видов, падение в видовом составе доли широколиственных  и хвойно-широколиственных лесов, снижение подроста коренных видов

а) рубки леса;

б) добыча полезных ископаемых;

в) отсутствие противопаводковой защиты;

г)  пожары.

 

 

Землетрясения;

Гравитационные процессы;

Снегопады в сочетании с ураганными ветрами вызывают вывалы деревьев с образованием обширных ветровальных полян

 

 

 

 

Умеренная деградация /

2

(зоны с умеренной активностью природных процессов)

5

Выположенное среднегорье и низкогорье со

смешанной хвойно-широколиственной лесной растительностью на горно-лесных бурых почвах 

Постепенное снижение коренных видов, снижение в видовом составе доли елово-пихтовых лесов, сокращение подроста коренных видов

а) рубки леса;

б) добыча полезных ископаемых;

в) отсутствие противопаводковой защиты;

г)  пожары;

д) отсутствие полного комплекса наблюдений за гидрологическим режимом рек и др.

Землетрясения;

Гравитационные процессы;

Криогенные и снежно-лавинные процессы;

Снегопады в сочетании с ураганными ветрами вызывают вывалы деревьев с образованием обширных ветровальных полян;

Солифлюкция

Высокая вероятность развития линейной эрозии по линиям стока (струйчатые размывы, смывы, рытвины, смыв гумусового слоя, боковая эрозия, оползни,. Повышение вероятности развития бугров пучения

6

Среднегорье с темнохвойной елово-пихтовой тайгой, подгольцовыми леса, горно-тундровой растительностью на горных буротаёжных иллювиальных гумусовых и горных лугово-лесных  почвах

Замена хвойной растительности на мелколиственную с утратой возможности восстановления коренного сообщества

а)  незначительные рубки леса;

б)  пожары;

в) отсутствие наблюдений за гидрологическим режимом рек.

Землетрясения;

Криогенные и снежно-лавинные процессы,  с образованием обвалов и осыпей;

Криосолифлюкция;

Островная вечная мерзлота;

Гравитационные процессы;

Снегопады в сочетании с ураганными ветрами с вывалами деревьев с образованием обширных ветровальных полян

Высокая вероятность развития линейной эрозии по линиям стока (струйчатые размывы, смывы, рытвины, смыв гумусового слоя, боковая эрозия, оползни, увеличение твердого стока,  уменьшение ширины активной поймы. Активизация процесса выщелачивания горных пород и развитие карста. Повышение вероятности развития бугров пучения

Слабая деградация /

2

(зоны с умеренной активностью природных процессов)

 


Рис. 2. Схема пускового механизма катастрофических процессов [3]