5.3. Наводнения

С древних времен наводнение воспринимается человеком как одно из самых страшных стихийных бедствий, занимая в мире первое место по числу создаваемых чрезвычайных ситуаций. На их долю приходится около 40% всех бедствий. Водные пространства, моря и внутренние водоемы составляют около 60% территории РФ. 70% территории страны подвержены рискам затопления. В местах, которые потенциально могут быть затоплены живут 35% населения. Под большими дамбами и плотинами проживают более 4,5 млн чел. Т.е., любая территория, на которой есть моря, реки и иные водоемы, рано или поздно может стать зоной затопления. Практически ежегодно в нашей стране происходят крупные наводнения, а по площади охватываемых территорий и наносимому материальному ущербу эти стихийные бедствия превосходят все остальные. Потенциальному затоплению подвержена территория страны общей площадью 400 тыс км ² . Т.е., под водой могут оказаться в разное время более 300 городов, десятки тысяч мелких населенных пунктов с населением более 4,: млн человек, множество хозяйственных объектов, более 7 млн га с/х угодий. Ежегодный материальный ущерб от наводнений в среднем составляет 43 млрд р.

Наводнение - временное затопление суши в результате подъе­ма уровня воды в реках, озерах и морях. Наводнения могут быть вызваны гидродинамическими авариями, обильным выпадением осадков, интенсивным таянием снега, образованием ледяных зато­ров, нагонным низовым ветром и др. Наводнения могут охватывать обширные площади и наносить огромный ущерб.

Основные причины возникновения наводнений :

сезонное (весеннее) таяние снега на равнинах;

обильные продолжительные ливневые дожди;

быстрое таяние снега в зимних оттепелях;

нагромождение льдин во время весеннего ледохода в сужениях и излучинах русла реки (затор);

скопление рыхлого мелкобитого льда (шуги) вг время ледостава ( вначале зимы) в сужениях и излучинах рек (затор);

ветровые нагоны воды – воздействие сильного ветра на водную поверхность морей, крупных озер и водохранилищ, а также в устьях рек, впадающих в море;

прорыв плотин, дамб и естественных природных преград.

В зависимости от причин возникновения наводнения подразделяются на 5 основных видов : половодья, паводки, наводнения при заторах и зажорах льда на реках, нагонные и при прорыве плотин. В России преобладают половодья и паводки (около 80% всех случаев наводнений).

Половодье – быстрый подъем воды от быстрого весеннего таяния снега. Вода поднимается надолго (от одной-двух недель до месяца) и затопляет прилегающую местность.

Паводок – интенсивный, сравнительно кратковременный подъем воды с быстрым течением из-за ливней или зимних оттепелей. Паводки возникают внезапно и держатся обычно два-три часа, однако могут быть и более длительными.

По размерам или масштабам и по наносимому ущербу наводнения, как правило, выделяют четыре группы:

низкие (малые) наводнения. Наблюдаются в основном на равнинных ре­ках, наносят незначительный материальный ущерб и почти не нарушают ритма жизни населения;

высокие наводнения. Сопровождаются значительным затоплением, охва­тывают сравнительно большие участки речных долин и иногда существенно на­рушают хозяйственный и бытовой уклад населения. В густонаселенных районах высокие наводнения приводят к частичной эвакуации населения;

выдающиеся наводнения. Такие наводнения охватывают целые речные бассейны. Они парализуют хозяйственную деятельность, наносят большой ма­териальный ущерб, приводят к массовой эвакуации населения и материальных ценностей;

катастрофические наводнения. Они вызывают затопления громадных тер­риторий в пределах одной или нескольких речных систем. Такие наводнения приводят к громадным материальным убыткам и гибели людей.

Наиболее часто сильные ливневые наводнения происходят на Дальнем Востоке, а также в европейской части России. В таблице 1.3 приведены данные о повторяемости наводнений в Приморье, а в таблице 1.4-0 частоте затопления пойм некоторых рек. Данные о катастрофических уровнях воды в реках по мно­голетним наблюдениям сведены в таблицу 1.5.

Главными поражающими факторами наводнения являются: поток воды с высоким уровнем подъема и значительными скоростями течения; площадь и продолжительность затопления местности; состав водного потока; высокая скорость подъема уровня воды; навалы больших масс льда или деревьев (закупоривание русла рек); волна прорыва, которая проявляется в виде непосредственного обрушения на людей и сооружения масс воды, движущейся с большой скоростью.

Непосредственный материальный ущерб от наводнений заключается в разрушении жилых и производственных зданий, автомобильных и железных дорог, линий электропередач и связи, мелиоративных систем, гибели скота и урожая с/х культур, порче и уничтожении сырья, топлива, продуктов питания, кормов, удобрений и т.д. Наводнения могут сопровождаться пожарами вследствие обрыва и короткого замыкания электрокабелей и проводов, а также разрывами водопроводных и канализационных труб, электрических, телевизионных и других подземных кабелей из-за последующей неравномерной осадки грунта.

Сохранившиеся затопленные зданий теряют капитальность. Деревянные здания повреждаются гнилью. Отваливается штукатурка с выпадением кирпичей. Металлические конструкции и арматура железобетона подвергается коррозии. Возникает опасность заражения, загрязнения территорий, вспышек эпизоотий, что приводит к вспышкам заразных болезней среди населения. Так, в результате наводнений, имевших место в июне 2002 г. в ЮФО от сильных продолжительных дождей, в 377 населенных пунктах было разрушено 13064 и повреждено 41118 жилых домов. Погибли 114, пострадали 321161 человек. Без электроснабжения остались 335 населенных пунктов, без газа – 193. Материальный ущерб составил 14,8 млрд р.

Величина ущерба, наносимого наводнениями, зависит от высоты и объема подъема уровня воды, площади затоплений, своевременности их прогноза, наличия и состояния защитных гидротехнических сооружений, от степени заселенности и с/х освоенности речных долин и пойм.

Наиболее тяжелыми последствиями сопровождаются гидродинамические аварии - чрезвычайные события, связанные с разрушением гидротехнического сооружения (плотины, шлюза) и неуправляемым перемещением больших масс воды, что вызывает пoвреждение объектов и затопление обширных территорий.

Серьезную опасность представляет состояние гидротехнических сооружений. Сейчас в стране эксплуатируются более 28,5 тыс водохранилищ, 510 накопителей промышленных стоков и отходов, в т.ч. 330 крупных водохранилищ емкостью более 10 млн м ³ . Из 3685 гидротехнических сооружений 1883 бесхозных (5%0. В ЮФО – 662 (35%). В зонах потенциального затопления проживают около 10 млн человек.

Основными поражающими факторами при авариях на гидротехнических сооружениях являются разрушительная волна прорыва, водный поток и воды, затопившие территорию суши, объекты. Опасность усугубляется тем, что эти аварии! происходят неожиданно, вода с большой силой и скоростью устремляется вниз по течению, все сметая на пути.

Примером возможных последствий наводнения при прорыве плотины может служить исследование плотины Цимлянского водохранилища. При разрушении плотины зона катастрофического затопления (зона, в пределах которой имеют место массовые потери людей, разрушение зданий и сооружений, повреждение или уничтожение материальных ценностей) достигает общей длины 312 км, а площадь ее - 500 тыс. км². В эту зону попадает 158 ценных пунктов. Потребуется эвакуация 280 тыс. человек, десятки тысяч голов крупного рогатого скота и 37,6 тыс. свиней. На берег Дона в районе Ростова волна высотой 8 м придет 1 8-10 часов после прорыва плотины.

Волна прорыва может вызвать также обрушения высоких берегов на Нижнем Дону или, напротив, формирование застойных зон в мелководных отчленениях долины реки. В море будет выноситься большое количество материала, в том числе токсичного из разрушенных складов и производств. Волна прорыва скажется функционировании Волго-Донского канала, который подпитывается водой из Цимлянского водохранилища. При собственной емкости водохранилища 11,5 км³ в половодье при величине притока в 5500 м³ объем его достигает 16 км³. Регулирование притока и сброса воды из водохранилища в Ростовской области невозможно ввиду отсутствия на ее территории водохранилищ. Все они оказались сегодня за границей области. Очень сложно также строительство защитных дамб и отводных каналов. Эти сложности вызывают необходимость аварийного сброса воды из водохранилища. А уже при сбросе воды со скорос-2500 м^3/c происходит затопление поймы в 11 районах области. Общая площадь затопления достигает 111 тыс. га, в том числе 18 тыс. га пахотных земель. При сбросе воды со скоростью 5690 ^м3 /с окажется залитой набережная в Ростове. Подобное явление имело место в 1963 г.

Спуск воды из водохранилища приведет к образованию мелководных застойных зон, которые опасны как источники неблагоприятных бактериологических ситуаций. Для верхних бьефов гидроузлов характерны косвенные потери, связанные с нарушением водо- и электроснабжения, водных путей, поступлением в нижний бьеф загрязненных вод.

Для городов при наводнении характерным является утрата прочности сооружений в результате подмыва, разрывы канализационных и водопроводных труб, газовых, электрических и других магистралей. Это объясняется неравномерной просадкой грунта.

Сильные и продолжительные ветры над акваторией моря создают однородный воздушный поток, вызывающий наклон уровенной поверхности - источник возникновения сгонно-нагонных колебаний уровня воды. природное. При значительных понижениях уровня моря - сгонах происходит временное обмеление рек, нарушающее условия судоходства и рыболовства. Более серьезные последствия вызывают противоположные явления – нагоны. Нагоны возникают, как правило, на пологих участках побережья при глубине моря менее 20 м. Ветер запирает течение реки в устье при впадении в море, и вода разливается, затапливая огромные прибрежные территории. Так, катастрофический нагон воды в Азовском море в ночь на 1.3.1914 г. затопил все побережье от Темрюка до устья Дона. Образовавшиеся волны разбивали суда и выбрасывали их на берег. Вода размыла железнодорожное полотно, разрушила 380 строений. Имелись многочисленные человеческие жертвы. Из районов, которым угрожала опасность, население эвакуировалось.

Немаловажной причиной наводнений в паводковый период является большое количество на реках бесхозых гидротехнических сооружений (в стране на 2004 год – 1340, из них в ЮФО – 574).А ведь от их состояния зависит режим регулирования сброса воды в паводковый период. Их состояние не контролируется. В этих случаях паводковая вода может вести себя непредсказуемо.

Наводнения бывают кратковременные (до двух недель) и длительные. Примером длительного наводнения является поднимающийся вот уже 15 лет уровень Каспия. Затопление побережья стало социально-экономической катастрофой для местного населения. Скорость подъема составляет 14-20 см в год. С 1978 г уровень Каспия поднялся на 2,6 м, а в 1995 г. - на 2,5 м. Уж погибло 300 тыс. га плодородной земли, 30 населенных пунктов, 15 нефтескважин ушли под воду, выведены из строя линии электропередач, железные дороги. Еще 40-50 см подъема, и катастрофа коснется Астрахани, погибнет еще 0,5 млн. га плодородной земли Сегодня «лишнюю воду» Волга в своей дельте принять не может! Вода потечет не по руслу реки, а выйдет из берегов и разольется по окрестностям. Ежегодный ущерб от наступления Каспия исчисляется в 10-13 млрд. руб.

При наводнениях возможно возникновение вторичных поражающих факторов : пожаров вследствие замыкания в электросетях; обрушение зданий и сооружений под воздействием водного потока и подмывания их оснований; оползней и обвалов от размыва грунта, а также аварий на транспорте.

Мероприятия по защите от наводнений - долгосрочные и проводимые непосредственно перед угрозой наводнение. К долгосрочным относятся строительство дамб, защитных валов дренажных систем, накопление аварийных материалов для заделывания промоин и создание условий хранения спасательных защитных средств, выбор и подготовка мест эвакуации, создание там запасов, особенно корма для скота.

Определенный эффект дает также устройство прудов, запаней и других емкостей в логах, балках и оврагах для перехвата талых и дождевых вод. Для средних и крупных рек единственное радикальное средство – это регулирование паводочного стока с помощью водохранилищ.

Кроме того, для защиты от наводнения широко применятся давно известный способ – устройство дамб. Для ликвидации опасности образования заторов производится спрямление, расчистка и углубление отдельных участков русла реки, а также разрушение льда взрывами за 10-15 дней до ее вскрытия. Наибольший эффект достигается при закладке зарядов под лед на глубину, в 2,5 раза превышающую его толщину. Тот же результат дает посыпание ледяного покрова молотым шлаком с добавкой соли (также за 15-25 дней до вскрытия реки).

Заторы льда при толщине его скоплений не более 3-4 м также ликвидируются с помощью речных ледоколов.

Мероприятия второй категории - герметизация подвалов заделка дверей и окон на первых этажах, вынос необходимо? имущества, покрытие густой смазкой оставляемого. В доме oтключают электро- и газовые магистрали. Эти меры помогут снизить потери на 60-65 %.

При внезапном катастрофическом затоплении для спасения от удара волны прорыва необходимо быстро занять ближайшее возвышенное место, взобраться на ствол крупного дерева, верхние ярусы прочных сооружений. В случае нахождения в воде при приближении волны прорыва нырнуть в глубину у основания волны. Оказавшись в воде, попытаться как можно быстрее выбраться на насыпь дороги или брод, по которым можно добраться до незатопленной территории.