Опасные природные процессы (Часть I)

ФГБОУ ВО СИБИРСКАЯ ПОЖАРНО–СПАСАТЕЛЬНАЯ 

АКАДЕМИЯ ГПС МЧС РОССИИ

С.П. Бояринова

ОПАСНЫЕ ПРИРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ

Часть первая

учебное пособие для курсантов, 

слушателей и студентов

Железногорск 2017

УДК 614.8 (075.8)
ББК 68.83 я 73

Б 86

Рецензенты:

Первышина Г. Г.

доктор биологических наук, доцент

(профессор кафедры ТООП 

ФГАУО ВО Сибирский федеральный

университет)
Минкин А.Н.

кандидат технических наук

(доцент кафедры ПиАСТ

ФГБОУ ВО Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России)

Бояринова С.П.

Опасные природные процессы. Часть I: учебное пособие / С.П. 

Бояринова. - Железногорск: ФГБОУ ВО Сибирская пожарно-спасательная 
академия ГПС МЧС России, 2017. –109 с.

В пособии рассмотрены и наглядно продемонстрированы источники 

влияния природных опасностей экзогенного и метеогенного происхождения, 
закономерности их проявления, классификация, а также профилактические и 
прогностические мероприятия, направленные на борьбу с ними.

Данное пособие предназначено для курсантов, студентов и слушателей, 

изучающих учебную дисциплину «Опасные природные процессы» по 
направлению подготовки 20.05.01 «Пожарная безопасность»

УДК 614.8 (075.8)
ББК 68.83 я 73

© ФГБОУ ВО Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2017

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................. 4

Глава 1. Опасные природные процессы экзогенного характера.
Склоновые процессы............................................................................................... 6
Понятие об опасных экзогенных геологических процессах................................. 6
Склоновые процессы................................................................................................ 9
Сели. Селевые потоки........................................................................................... 16

Глава 2. Оползни. Описание оползней................................................................ 54

Характеристики оползней.................................................................................... 57

Классификация оползней....................................................................................... 58

Профилактические и прогностические мероприятия ...................................... 61
Глава 3. Лавины. Характеристика лавин............................................................. 71

Общие понятия о лавинах..................................................................................... 71

Физическая сущность лавин................................................................................. 75

Распространение и режим лавин ........................................................................ 78
Прогнозирование лавин и способы защиты от них........................................... 79

Методика расчета основных параметров лавин .............................................. 88

Глава 4. Опасные природные процессы метеогенного характера.
Лесные пожары...................................................................................................... 96
Понятие и причины лесных пожаров.................................................................. 96

Виды и происхождение лесных пожаров............................................................ 98

Классификация лесных пожаров. ...................................................................... 101

Приемы и средства ликвидации последствий лесных пожаров. Этапы 
ликвидации ......................................................................................................... 104
Заключение........................................................................................................... 107
Список использованной литературы................................................................. 108

ВВЕДЕНИЕ

Стихийные бедствия, аварии и катастрофы – весьма частые явления 

в современном мире. Каждый год в том или ином регионе происходят 
сильные разливы рек, прорывы дамб и плотин, землетрясения, бури и 
ураганы, оползни и сели, лесные и торфяные пожары. Каждому стихийному 
бедствию, аварии и катастрофе присущи свои особенности, характер 
поражений, объем и масштабы разрушений, величина бедствий и 
человеческих потерь. Каждая по-своему накладывает отпечаток на
окружающую среду.

Количество и разнообразие видов этих природных явлений растѐ т по 

мере усложнения производства и проникновения человека в районы с 
непривычной природной обстановкой. Они создают неудобства, угрожают 
непредвиденными потерями, порождают чрезвычайные ситуации, в том 
числе стихийные бедствия. Стратегическими целями уходящего XX в. были 
технический прогресс, расширенное воспроизводство с преобладанием 
тенденций экстенсивного роста за счет природных ресурсов. Итогом гонки за 
обладание природными и техническими ресурсами стали глобальные 
экологические 
проблемы, 
обострение 
социальной 
напряженности 
и  

осознание резко возросшего риска бытия.

Сегодня на Земле не найдется места, где не случались бы природные 

бедствия. В последние 10 лет количество катастроф в мире почти удвоилось 
со 110–130 до 288. За последние 35 лет из-за перечисленных бедствий на 
Земле погибло 3,8 млн. человек, а пострадало 4,4 млрд., т.е. почти 3/4 
человечества. В России за тот же период, по неполным данным, погибло 4,5 
тыс. человек, а пострадало 540 тыс.

Знание причин возникновения и характера стихийных бедствий, 

позволяет при заблаговременном принятии мер защиты, при разумном 
поведении населения в значительной мере снизить все виды потерь. Одна из 
главных проблем, которая сегодня выходит на первый план, – правильное 
прогнозирование 
возникновения 
и 
развития 
стихийных 
бедствий, 

заблаговременное предупреждение как органов власти, так и населения о 
приближающейся опасности. Очень важны и крайне необходимы работы по 
всемерной локализации стихийных бедствий с целью сужения зоны 
разрушений, оказания своевременной помощи пострадавшим. Там, где 
стихийным бедствиям, авариям и катастрофам противостоят высокая 
организованность, четкие и продуманные мероприятия федеральных и 
местных органов власти, подразделений и частей МЧС, специализированных 
сил и средств других министерств и ведомств в сочетании с умелыми 
действиями 
населения, 
происходит 
снижение 
людских 
потерь 
и 

материального ущерба. Заблаговременная информация дает возможность 
провести предупредительные работы, привести в готовность силы и средства, 
разъяснить людям правила поведения. Все население должно быть готово к 
действиям в экстремальных ситуациях, к участию в работах по ликвидации

стихийных бедствий, аварий и катастроф, уметь владеть способами оказания 
первой медицинской помощи пострадавшим.

С принятием Федерального закона «О защите населения и территорий 

от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» началось 
формирование новой государственной системы подготовки населения 
Российской Федерации в условиях угрозы и возникновения чрезвычайных 
ситуаций. Закон определил, что эта подготовка ведѐ тся в организациях, в 
том числе в образовательных учреждениях, а также по месту жительства

Что же представляют собой стихийные бедствия  экзогенного 

характера, каковы их особенности и происхождение, каковы правила 
поведения и действия людей в чрезвычайных ситуациях? Эти вопросы 
изложены в этом учебном пособии.

Учебное пособие «Опасные природные процессы» составлено с учетом 

требований Федерального государственного образовательного стандарта 
высшего образования для обучающихся по специальности 20.05.01 Пожарная 
безопасность. Материал, изложенный в данном учебном пособии, позволит 
обучающимся подробнее познакомиться с наиболее распространѐ нными в 
России опасными природными процессами экзогенного происхождения, 
понять природу и механизмы их развития, воздействие этих процессов на 
население и объекты экономики и применять эти знания в своей  
практической деятельности.

В учебном пособии использованы нормативные документы, а также 

обширная литература по опасным природным процессам, опубликованная в 
последнее десятилетие в виде монографических изданий и многочисленных 
статей в журналах и материалах различных конференций. Следует отметить 
среди них монографию «Опасные экзогенные процессы» под редакцией В.И. 
Осипова(1999), 6-томное издание «Природные опасности России» под общей 
редакцией 
В.И. 
Осипова 
и 
С.К. 
Шойгу 
(2000–2003), 
материалы 

Всероссийских и Международных конференций по проблемам уменьшения 
опасности стихийных бедствий «Риск-2003» и «Риск-2006» и учебные 
пособия зарубежных авторов.

Глава 1. Опасные природные процессы экзогенного характера.

Склоновые процессы. Сели. Селевые потоки.

Понятие об опасных экзогенных геологических процессах.

Опасные геологические процессы (ОГП) - современные быстротекущие 

геологические процессы и явления, наносящие значительный материальный 
ущерб обществу, народному хозяйству и создающие угрозу жизни для людей 
при нарушении устойчивости природной (геологической среды).

Для удобства изучения геологические процессы разделяют на две 

большие группы: процессы внешней геодинамики, или внешние экзогенные 
процессы, и процессы внутренней геодинамики, или внутренние эндогенные 
процессы. Экзогенные процессы возникают в результате взаимодействия 
каменной оболочки с внешними сферами: атмосферой, гидросферой и 
биосферой. Эндогенные процессы проявляются при воздействии внутренних 
сил Земли на ту же каменную оболочку.

К экзогенным процессам относят:
1)
склоновые 
или 
гравитационные 
процессы 
процессы, 

происходящие на склонах, их формирующие и преобразующие. Все они 
осуществляются под действием силы тяжести и перемещают частицы грунта 
или крупные блоки горных пород вниз по склону, частично откладывая этот 
материал в нижней части склона и у его подножия. В зависимости от агента, 
производящего перемещение материала, различают:

гравитационные процессы - оседание крупных глыб, осыпание, 
обвалы, оползни;
водные (флювиальные) - смыв и аккумуляция поверхностным 
стоком (эрозия почв), размыв (образование склоновых промоин и 
оврагов), 
подмыв 
склонов 
рекой, 
группа 
процессов, 

обусловленных наличием и миграцией в грунте подземных вод 
(течение и сползание грунтов);
мерзлотные (криогенные) - движения грунтов на склонах при их 
попеременном 
замерзании 
и
оттаивании 
(солифлюкция, 

мерзлотное сползание);
эоловые - выдувание сухих глинистых и песчаных частиц, их 
аккумуляция на склоне; береговые - разрушение береговых 
склонов волнением моря или озера (абразия), аккумуляция у их 
подножий пологих пляжей.

2)
Карст совокупность процессов и явлений, связанных с 

деятельностью воды и выражающихся в растворении горных пород и 
образовании в них пустот, а также своеобразных форм  рельефа, 
возникающих на местностях, сложенных сравнительно легко растворимыми  
в воде горными породами - гипсами, известняками, мраморами, доломитами  
и каменной солью.

Наиболее характерны для карста отрицательные формы рельефа. По 

происхождению они подразделяются на формы, образованные путѐ м 
растворения (поверхностные и подземные), эрозионные и смешанные. По 
морфологии выделяются следующие образования: карры, колодцы, шахты, 
провалы, воронки, слепые карстовые овраги, долины, полья, карстовые 
пещеры, подземные карстовые каналы. Для развития карстового процесса 
необходимы следующие условия:

ровная или слабо наклонная поверхность, чтобы вода могла 
застаиваться и просачиваться внутрь;
значительная толщина горных пород, поддающихся карстованию 
(растворению), и их трещиноватость;
низкая минерализованность и существенное количество воды, 
входящей в эти породы;
уровень подземных вод должен стоять низко, чтобы было 
достаточное пространство для вертикального движения воды.

3) Суффозионные процессы или суффозия - процесс выноса мелких 

минеральных частиц породы фильтрующейся через неѐ  водой. Процесс 
близок к карсту, но отличается от него тем, что суффозия является 
преимущественно физическим процессом и частицы породы не претерпевают 
дальнейшего разрушения. Суффозия приводит к проседанию вышележащей 
толщи и образованию западин (суффозионных воронок, блюдец, впадин)
диаметром до 10 и даже 100 метров, а также пещер. Другим следствием 
может 
быть 
изменение 
гранулометрического 
состава 
пород 
как 

подверженных суффозии, так и являющихся фильтром для вынесенного 
материала.

Наиболее 
широкое 
развитие 
суффозия 
получает 
в 
области 

распространения лѐ ссов. Лѐ сс-осадочная горная порода, неслоистая, 
однородная известковистая, суглинисто-супесчаная, имеет светло-жѐ лтый  
или палевый цвет. Лѐ сс залегает в виде покрова: от нескольких метров до 
50- 100 м - на водоразделах, склонах и древних террасах долин.) и 
лессовидных суглинков, под склонами долин рек, часто по ходам роющих 
животных. Одним из необходимых условий суффозии является наличие в 
породе как крупных частиц, образующих неподвижный каркас, так и 
вымывающихся мелких. Вынос начинается лишь с определенных значений 
напора воды,  ниже которых происходит только фильтрация.

Виды суффозии:

1. механическая - вода при фильтрации отрывает и выносит целые 

частицы (глинистые, песчаные);

2. химическая - вода растворяет частицы породы (соли, гипс) и выносит 

продукты разрушения;

3. химико-физическая - смешанная (часто происходит в лѐ ссе).

4)
Подтопление 
проникновение 
воды 
в 
подвалы 
через 

канализационную сеть, по разного рода канавам подъѐ м общего уровня 
грунтовых вод. Возникает в результате:

повышения горизонтов воды в реках;
при 
возведении 
таких 
гидротехнических 
сооружений 
как 

водохранилище, русловые плотины, судоходные каналы, насыщенных 
ранее безводным грунтом;
при фильтрации воды через дно и берега каналов, характеризуются 
потерями воды из водопроводной и канализационных сетей, заилением 
русел рек;
естественной причиной подтопления является подъѐ м уровня воды в 
море.
При данном явлении наблюдается заболачивание почвы, а также 

снижение продуктивности лугов, полей и лесов. Ухудшается санитарная 
обстановка местности, происходит разрушения здания. К подтопленным 
относят территории, где уровень грунтовых вод поднялся на глубину,  
которая недопустима для еѐ  хозяйственного использования: для лугов на 
0,6- 0,9 м; пашни - 0,8-1,4 м; садов - 1,2-1,8 м; мелких населѐ нных пунктов 1,5-2 м; городов - 3-4 м.

В качестве наиболее общих тенденций изменения геологических 

условий можно рассмотреть следующие композиции.

5) Изменение водного баланса между поверхностными, грунтовыми и 

глубокими подземными водами. Наиболее обычным его следствием является 
повышение уровня грунтовых вод, вызываемое двумя однонаправленными 
процессами.

а) заменой естественного почвенного покрова застроенными и 

заасфальтированными территориями, что практически исключает из водного 
баланса испарение с поверхности почвы и протечки водопроводных и 
канализационных систем, круглогодично обеспечивающие возможность 
восполнения ресурсов грунтовых вод. Оба эти обстоятельства, в сочетании с 
планировкой территории, полной или частичной ликвидации естественных 
дренажных 
систем, 
приводят 
к 
подъему 
зеркала 
грунтовых 
вод, 

подтапливанию оснований и фундаментов зданий и сооружений, снижению 
несущей способности грунтов основания и, как следствие, деформация, а в 
критических ситуациях - разрушение зданий и сооружений.

В настоящее время из всех опасных экзогенных геологических 

процессов 
подтопление 
имеет 
максимальное 
распространение, 
его 

последствия могут быть угрожающими или катастрофическими. Положение 
усугубляется тем, что 65% территории России занято вечной мерзлотой, где 
подтопление особенно опасно. Из 1092 городов России подтоплено около 
70%. Подтопление 
ведет к повышению сейсмичности 
застроенных 

территорий на 1-2 балла. Техногенное подтопление особенно опасно, потому

что носит скрытый характер, его развитие провоцирует возникновение 
оползней, карста, суффозии и т. д.

В случаях, когда на территории города производится промышленная 

эксплуатация глубоких горизонтов подземных вод и возникает адекватная 
депрессионная воронка, при условии постоянного восполнения грунтового 
водоносного горизонта, о чем сказано выше, усиливается инфильтрация 
грунтовых 
вод 
в 
глубокие 
горизонты. 
Этот 
процесс 
активизации 

вертикального 
движения 
подземных 
вод 
сопровождается 
развитием 

процессов суффозии (выноса тонкоземистого материала) или карста 
(растворения и выщелачивания карбонатного материала известняков с 
образованием карстовых полостей).

б)Изменение температурного режима подземного пространства в 

основании города вследствие изменения теплового баланса поверхности и 
непосредственного влияния зданий, сооружений и городских коммуникаций. 
Изменение геодинамической ситуации, вызванное дополнительной, и  при 
том неравномерной пригрузкой поверхности за счет привнесенных масс 
материалов строительных конструкций, в пределах территории города. Этот 
фактор 
дополнительной 
пригрузки 
может 
сопровождаться 
также 

одновременной откачкой подземных вод, в случае их использовании для 
питьевых или технических целей. Как следствие на фоне общего опускания 
поверхности городов (под действием изостатических сил и изъятия 
подземных вод из порового пространства горных пород основания города), 
активизируются местные, очаговые оползневые и солифлюкционные 
процессы способные в условиях городской застройки привести к деформации 
зданий, и коммуникаций.

Склоновые процессы

Склонами 
называются 
участки 
земной 
поверхности, 
имеющие 

относительно повышенный уклон, не менее 2°. Они занимают ¾ площади 
суши. Однако, сюда не относятся(независимо от их уклона) наклонные  
днища долин и волноприбойные площадки побережий. Различают склоны 
водораздельных плато, долин, впадин, горных вершин и хребтов. Склоны 
представляют собой чрезвычайно характерные части всех форм рельефа, 
подчеркивающие их своеобразие и типические черты. Обычно крутизна 
склона измеряется в градусах, но в пределах плоских равнин уклон склонов 
иногда измеряется несколькими метрами на километр. Сверху склоны 
ограничиваются водораздельными линиями или линиями бровок, а также 
могут восходить к вершинным точкам (склоны горных вершин и холмов). 
Снизу склоны очерчиваются линией подошвы. Различные по величине 
наклона участки склонов разделяются бровками и линиями вгибов. Склоны 
сочленяются 
также 
по 
наклонным 
и 
горизонтальным, 
прямым 
и 

криволинейным ребровым линиям.

Для характеристики склонов очень важна их крутизна или уклон. 

Существуют различные схемы классификации склонов по их крутизне. 
Приведем классификацию Н.И. Николаева (с упрощениями). По углу склона 
выделяют: склоны очень пологие — 2—6°, пологие — 6—15°, средней 
крутизны — 15—30°, крутые — 30—45°, очень крутые — 45—60°, 
обрывистые — 60—80°, отвесные — 80— 90° и нависающие — более 90°. 
Большое значение имеет также высота и длина склонов. Длина склона 
измеряется по направлению общего его ската. Измеряя склоны в 
горизонтальном направлении вдоль них, говорят о протяженности склонов. 
Крутизна склонов имеет большое практическое значение, особенно в 
военном деле (для определения проходимости местности), в инженерной 
геологии и в горном деле. Высота и крутизна склонов играют определяющую 
роль в самом развитии рельефа, обусловливая возникновение различных 
денудационных 
и 
аккумулятивных 
процессов 
в 
пределах 
склона,  

особенности их проявления и их энергию. Морфология склонов чрезвычайно 
разнообразна (рис.1) и определяется, прежде всего, рельефообразующими 
процессами и многими другими факторами, из которых важнейшее значение 
имеет геологическое строение

Рис.1.1 Морфологические типы склонов: а—

прямые, б—выпуклые, в—вогнутые, г— ступенчатые, и—

террасированные, е—со сложным рельефом, ж—структурные, з—

аструктурные склоны

Большую роль играют физико-географическая обстановка  (тип 

рельефа, климат, растительность), обусловливающая формы проявления 
экзогенных процессов, а также тектонические движения. Основными 
формами профиля склонов являются прямые, выпуклые и вогнутые (рис. 1, а, 
б, в). На крутых склонах нередко выделяется два элемента —верхняя, более 
крутая часть его — вершинный уступ, с денудационным рельефом, и нижняя, 
более пологая часть с рельефом аккумулятивным. Пологие склоны нередко 
бывают лишены уступа и имеют плавный выпукло-вогнутый профиль. Среди 
многочисленных подчиненных форм рельефа, осложняющих склоны, 
упомянем тут лишь широко распространенные выположенные участки, 
называемые террасами, и очень крутые, называемые уступами и обрывами. В