5.1.2. Топологічні стихійні лиха

Повінь — це значне затоплення місцевості внаслідок підйому рівня води в річці, озері, водосховищі, спричинене зливами, весняним таненням снігу, вітровим нагоном води, руйнуванням дамб, гребель тощо. Повені завдають великої матеріальної шкоди навколишньому середовищі та призводять до людських жертв.

Суттєвим чинником, який сприяє збільшенню збитків від повеней, є техногенний вплив на природне середовище. Мова йде передусім про вирубування лісів. Після вирубувань інфільтраційні властивості ґрунту знижуються в 3,5 рази, а інтенсивність його змиву збільшується в 15 разів.

Значні, іноді катастрофічні повені відбуваються на морських узбережжях, навіть у помірних широтах. Зазвичай вони пов'язані з циклонами, штормовими вітрами, рідше з вулканічною діяльністю та землетрусами (цунамі). Найчастіше затоплення узбереж; спостерігається в країнах Північно-Західної Європи (Англія, Бельгія, Голландія, Німеччина). Руйнування спричиняють не лише морські хвилі, які досягають 3—4 і більше метрів заввишки, але й значні повені, пов'язані із виходом рік з берегів. Території затоплення сягають декількох десятків кілометрів завширшки й сотень — завдовжки. Під час повені 1962 року на узбережжі поблизу міста Гамбурга (Німеччина) води проникли до 100 км у глибину країни. При цьому загинуло 540 чоловік.

Значні лиха людства пов'язані з цунамі — велетенськими хвилями, які викликають підводні землетруси. Висота цих хвиль досягає 20 м. Хвилі все знищують на своєму шляху й затоплюють великі території. До небезпечних районів, які потерпають від цунамі, належать Японія, Філіппіни, острови Індонезії (узбережжя островів Ява, Суматра), де в 1833 році потонуло близько 36 тисяч чоловік (землетрус під час виверження вулкана Кракатау й цунамі), а також узбережжя Середземного моря біля Греції і Туреччини.

Тією чи іншою мірою повені періодично спостерігаються на більшості великих річок України. Серед них Дніпро, Дністер, Прип'ять, Західний Буг, Тиса та інші. Повені бувають також на невеликих річках та в районах, де взагалі немає визначених русел. У цих районах повені формуються за рахунок зливових опадів.

Катастрофічний паводок наприкінці 1998 та впродовж 1999 року в Закарпатті за своїми наслідками і жертвами став найбільшою після Чорнобиля надзвичайною ситуацією. Буквально за 12 годин у 269 населених пунктах було зруйновано 2695 житлових будинків, понад 12000 — серйозно пошкоджені, 10680 осіб опинилися просто неба.

Повені, викликані нагоном води, виникають переважно при сильних вітрах на пологих ділянках узбережжя Азовського та Чорного морів. Ці повені небезпечні передусім своєю раптовістю, інтенсивністю, висотою хвилі та високим підйомом води. Наслідки повеней:

— затоплення шаром води значної площі землі;

— ушкодження та руйнування будівель та споруд;

— ушкодження автомобільних шляхів та залізниць;

— руйнування обладнання та комунікацій, меліоративних систем;

— загибель свійських тварин та знищення врожаю сільськогосподарських культур;

— вимивання родючого шару ґрунту;

— псування та знищення сировини, палива, продуктів харчування, добрив тощо;

— загроза інфекційних захворювань (епідемії);

— погіршення якості питної води;

— загибель людей.

Повені відрізняються від інших стихійних лих тим, що деякою мірою прогнозуються. Точність прогнозу збільшується при отриманні надійної інформації про кількість та інтенсивність опадів, рівні води в річці, запаси води в сніговому покрові, зміни температури повітря, довгострокові прогнози погоди тощо.

Від надійного та завчасного прогнозування повені залежить ефективність профілактичних заходів зі зниження збитків. Завчасний прогноз повеней може коливатися від декількох хвилин до декількох діб та більше.

Основний напрямок боротьби з повенями полягає в зменшенні максимального витрачення води в річці завдяки перерозподілу стоку в часі (насадження лісозахисних смуг, оранка ґрунту поперек схилу, збереження узбережних смуг рослинності, терасування схилів тощо). Для середніх та великих річок досить дієвий засіб — це регулювання паводкового стоку за допомогою водосховищ. Окрім того, для захисту від повеней широко застосовується давно відомий спосіб — влаштування дамб. Для ліквідації небезпеки утворення заторів проводиться розчищення та заглиблення окремих ділянок русла ріки, а також руйнування криги вибухами за 10-15 днів до початку льодоходу.

Ще один досить важливий шлях регулювання стоку й запобігання повеней — ланшафтно-меліоративні заходи.

Зсуви

Зсуви — це ковзкі зміщення мас гірських порід вниз по схилу, які виникають через порушення рівноваги. Зсуви виникають через ослаблення міцності гірських порід внаслідок вивітрювання, вимивання осадами та підземними водами, систематичними поштовхами, нерозважливою господарською діяльністю людини тощо.

Зсуви можуть бути на всіх схилах з нахилом у 20 градусів і більше в будь-яку пору року. За швидкістю зміщення порід зсуви класифікують на:

— повільні (швидкість становить декілька десятків сантиметрів за рік);

— середні (швидкість становить декілька метрів за годину або Добу);

— швидкі (швидкість становить десятки кілометрів за годину).

Останні можуть спричиняти катастрофи з людськими жертвами. Об'єм порід, які зміщуються при зсувах, знаходиться в межах від декількох сот до багатьох мільйонів кубічних метрів.

Найзначніші осередки зсувів на території України зафіксовані на правобережжі Дніпра, на Чорноморському узбережжі, в Закарпатті та Чернівецькій області.

Зсуви руйнують будівлі, знищують сільськогосподарські угіддя, створюють небезпеку при добуванні корисних копалин, викликають ушкодження комунікацій, водогосподарських споруд, головним чином гребель.

Найбільш дієвим захистом від зсувів є їхнє запобігання — відведення поверхневих вод, штучне перетворення рельєфу (зменшення навантаження на схили), фіксація схилу за допомогою підпорів.

Снігові лавини

Снігові лавини також належать до зсувів і виникають так само, як і інші зсувні зміщення. Сили зчеплення снігу переходять певну межу, і гравітація викликає зміщення снігових мас по схилу.

Великі лавини виникають на схилах 25—60 градусів через перевантаження схилу після великого випадання снігу, частіше під час відлиги, внаслідок формування в нижніх частинах снігової товщі горизонту розрихлення.

Найбільш лавинонебезпечною країною вважається Швейцарія, де протягом року сходить приблизно 10 тисяч лавин. На території України снігові лавини поширені в гірських районах Карпат та Криму.

Причини сходження снігових лавин: перенапруження снігового покрову, яке виникло внаслідок пересування тварин або людей, різкий порив вітру, звукова хвиля, різка зміна метеорологічних умов тощо. Лавина спустошує все на своєму шляху. Небезпека руйнівної сили лавини полягає ще в тому, що сніговий вал жене поперед себе повітряну хвилю, а повітряний таран більш небезпечний, ніж удар снігової маси — перевертає будинки, ламає дерева, контузить і душить людей. Така хвиля повітря мало чим відрізняється від тієї, що викликає вибух великої бомби.

Існує пасивний та активний захист від лавин. При пасивному захисті уникають використання лавинонебезпечних схилів або ставлять на них загороджувальні щити. При активному захисті проводять обстріл лавинонебезпечних схилів, що викликає схід невеликих, безпечних лавин, запобігаючи, таким чином, накопиченню критичних мас снігу.

Селі (від араб, сейль — бурхливий потік) — потоки води, піску, глини, щебеню, уламків каміння і навіть валунів, які раптово виникають у руслах гірських річок.

Причиною селевих потоків можуть бути зливи, інтенсивне танення гірських снігів і льодовиків, а також землетруси.

Селі розрізняють за характером їхнього руху. Так звані турбулентні селі рухаються в руслі, підпорядковуючись законам руху потоку рідини. На відміну від них структурні селі становлять собою грязьокам'яну масу, яка рухається по прямій, подібно до лави.

За складом твердого матеріалу, який переносить селевий потік, їх можна класифікувати на:

— грязьові (суміш води з ґрунтом при незначній концентрації каміння, об'ємна вага становить 1,5—2 т/куб. м);

— грязьокам'яні (суміш води, гравію, невеликого каміння, об'ємна вага становить 2,1—2,5 т/куб. м);

— водокам'яні (суміш води з переважно великим камінням, об'ємна вага становить 1,1 — 1,5 т/куб. м).

У Карпатах частіше бувають водокам'яні селеві потоки невеликої потужності, у Середній Азії — грязьові потоки.

Найбільш селенебезпечними районами в Україні є Кримські гори і Карпати, але вони можуть виникати і в інших районах. Так, у Києві 13 березня 1961 року із штучного озера в Бабиному Яру, зруйнувавши дамбу завширшки 20—ЗО м ринув грязьовий потік. Селевий потік зносив все на своєму шляху: трамваї, дерева, будинки та інші споруди. Рухаючись від Бабиного Яру до стадіону «Спартак», лавина зупинилася, залишивши за декілька хвилин пласт грязі висотою до 2 м.

Швидкість селевого потоку звичайно становить 2,5-4,5 м/с, але під час прориву заторів вона може досягати 8-Ю м/с і більше.

Крім руйнувань, селі завалюють камінням і деревами великі площі.

Небезпека селей не лише в їх руйнівній силі, а й у раптовості їхньої появи. Засобів прогнозування селей на сьогодні не існує, оскільки наука точно не знає, що саме провокує початок сходження потоку. Однак відомо, що необхідні дві основні передумови — достатня кількість уламків гірських порід і вода. Разом з тим для деяких селевих районів встановлено певні критерії, які дають змогу оцінити вірогідність виникнення селей. Наприклад, для районів з великою вірогідністю селей, викликаних зливами, визначається критична сума осадів за 1—3 доби. У Закарпатті зазначено декілька десятків селевих осередків.

Засоби боротьби із селевими потоками досить різноманітні: будівництво гребель, каскаду загат для руйнування селевого потоку, стінок для закріплення укосів тощо.