2.4. Гидрологические опасные явления

Наводнение – это затопление значительной части суши в результате подъема воды выше обычного уровня. Очагом поражения при наводнении называется территория, в пределах которой произошли затопление местности, повреждения и разрушения зданий и друга объектов, сопровождающиеся поражением и гибелью людей.

Вторичные последствия наводнений – это утрата прочности сооружений, перенос вылившихся вредных веществ и загрязнение ими местности, осложнение санитарно-эпидемической обстановки, заболачивание местности, оползни, обвалы и т.д.

Низкие (малые) наводнения происходят на равнинных реках раз в 5-10 лет; затопляются сельхозугодья, расположенные в поймах.Высокие наводнения сопровождаются значительным затоплением территорий; необходима частичная эвакуация; повторяются раз в 20-25 лет. Выдающиеся наводнения охватывают речные бассейны, парализуют хозяйственную деятельность; требуют массовую эвакуацию; повторяются раз в 50-100 лет. Катастрофические наводнения затапливают территории в пределах нескольких речных систем; полностью парализуют деятельность людей и вызывают огромные материальные потери; повторяются раз в 100-200 лет.

Например, к наиболее опасным в отношении наводнений районам России следует отнести районы Верхней и Средней Оки, притоки Тобола, Средний и Нижний Енисей с притоками, отдельные участки Средней Лены и ее притоков, реки юга Природного края. На значительную глубину можно ожидать затопления в бассейнах Верхнего Дона, Верхнего Днепра, Нижнего Тобола, Верхнего Енисея, Верхнего Амура, большей части рек Приморского края, Сахалина, Республики Саха (Якутия) и северо-востока Сибири.

Половодье – периодически повторяющийся довольно продолжительный подъем уровня воды в реках, обычно вызываемый весенним таянием снега на равнинах или дождевыми осадками. Затапливает низкие участки местности.

Половодье может принимать катастрофический характер, если инфильтрационные свойства почвы значительно уменьшились за счет перенасыщения ее влагой осенью и глубокого промерзания в суровую зиму. К увеличению половодья могут привести и весенние дожди, когда его пик совпадает с пиком паводка.

Например, На Руси сложилась поговорка: «Вешние воды и царь не уймет». К небывалому наводнению в бассейне верхней Волги в 1908 г. привели чрезвычайно дружная весна и сошедший за очень короткое время снег, запасы воды в котором превышали норму на 170-220 %.. Положение усугубилось тем, что в конце апреля шли проливные дожди. В результате затоплены десятки тысяч гектаров посевов, без крова остались 50 тыс. человек.

Паводок – интенсивный сравнительно кратковременный подъем уровня воды в реке, вызываемый обильными дождями, ливнями, иногда быстрым таянием снега при оттепелях. В отличие от половодий, паводки могут повторяться несколько раз в году. Особую угрозу представляют так называемые внезапные паводки, связанные с кратковременными, но очень интенсивными ливнями, которые случаются и зимой из-за оттепелей.

Например, экстремальный паводок в Приамурье в августе 2013 г. охватил бассейн Среднего и нижнего Амура, включая приток р. Сунгари. Причиной наводнения стали интенсивные ливневые дожди. Наблюдавшиеся уровни воды превзошли исторические максимумы на 1,5-2 м, ширина разлива рек составила 15-30 км. В Амурской области было затоплено 126 населенных пунктов и 20 тыс. дачных участков, в Хабаровском крае – 77 населенных пунктов и 7,5 тыс. приусадебных и дачных участков. Затоплению подверглись даже самые крупные города – Благовещенск, Хабаровск, Комсомольск-на-Амуре. В результате оперативных действий спасателей МЧС и вооруженных сил России было эвакуировано около 20 тыс. чел.; погиб только один человек – военнослужащий. В Китае ситуация несколько иная – сообщают о 85 погибших и 115 пропавших без вести.

Меры защиты от наводнений: возведение специальных паводкорегулирующих водохранилищ, которые используют для перераспределения максимальною стока их полезных объемов; сооружение ограждающих дамб (валов); распашка земель поперек склонов и посадка лесозащитных полос в бассейнах рек; террасирование склонов, сохранение древесной и кустарниковой растительности.

Затор – нагромождение льдин во время весеннего ледохода в сужениях и на излучинах русла реки, стесняющее течение и вызывающее подъем уровня воды в месте скопления льда и выше него. Затор возникает из-за неодновременного вскрытия больших рек, протекающих с юга на север. Вскрывшиеся южные участки реки в своем течении подпруживаются скоплением льда в северных районах, что нередко вызывает значительное повышение уровня воды.

Например, в ночь с 30 апреля на 1 мая 1941 г. в г. Красноярске енисейская вода заливала первые этажи домов и подвалы. Причиной наводнения стал мощный затор льда, голова которого находилась на крутых поворотах реки в 15-20 км ниже города. Высокий уровень продержался 4,5 дня; при прорыве затора массы льда неслись со скоростью 2,5 м/с. На острове Отдыха нагромождения льда достигали верхушек телеграфных столбов.

В 1943 г. в 60-ти км выше г. Туруханска возник мощный затор льда. Поднявшаяся вода проникла в устье речки Сухая Тунгуска, где отстаивались суда. За 30 минут погибла треть енисейского флота.

Зажор – скопление рыхлого льда во время ледостава (в начале зимы) в сужениях и на излучинах русла реки, вызывающее подъем воды на некоторых участках выше него.

Например, зажорные явления характерны не только для рек западных и южных районов европейской территории России (Северная Двина, Печора, Нева, Западная Двина), Кавказа, азиатской части России, Приморья, Камчатки и Сахалина, но также и для рек северных районах Сибири (Иртыш, Енисей, Ангара).

Заторные явления вызываются и определенными геоморфологическими гидродинамическими явлениями. Заторы могут превращаться в наледи – сплошные ледяные дамбы, что сопровождается скоплением огромных масс льда по берегам и наносить большой урон хозяйству пойм. Для минимизации ущерба от заторов необходимо проведение предупредительных мероприятий:русловыправительные работы, взламывание льда ледоколами, ослабление льда благодаря усиленному поглощению его поверхностью солнечной радиации после посыпки темными порошкообразными материалами, ослабление льда путем воздействия на них химически веществами для ускорения таяния, возможно применение взрывов, термитных смесей, бомбометание с самолетов, обстрела минометами и орудиями и т.д.

Угрозу для приморских районов, лежащих на пути движения циклонов, представляют нагонные наводнения. Ветровой нагон – это подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность, случающийся в морских устьях крупных рек, а также на наветренном берегу больших озер, водохранилищ и морей. Из 200 столиц мира примерно половина находится в морских устьях рек; 17 городов мультимиллионеров численностью более 5 млн. человек каждый, также расположен в устье рек и оказываются во власти ветровых нагонов. Особую опасность нагонные наводнения представляют на побережьях с пологими невысокими берегами, или же там, где значительная часть территории находится ниже уровня моря.

Например, в Санкт-Петербурге, западные ветры вызывают подъем нагонной волны в Финском заливе, движущейся в направлении устья Невы, где волна встречается с текущей во встречном направлении естественным течением реки. Первое наводнение случилось спустя 3 месяца после основания Петербурга – в августе 1703 года, когда вода поднялась более чем на 2 метра. В своем письме к Александру Меньшикову Петр I писал: «Третьего дни ветром вест-зюйд-вест такую воду нагнало, какой сказывают, не бывало. У меня в хоромах было сверху пола 21 дюйм, а по городу и на другой стороне по улице свободно ездили на лодках. Однако же недолго держались, менее трех часов. И зело было утешно смотреть, что люди по кровлям и по деревьям, будто во время потопа, сидели… Вода хотя и зело велика была, беды большой не сделала». Самое катастрофичное наводнение случилось 7 (19) ноября 1824 года, когда вода поднялась на 4 м 21 см. Это наводнения А. Пушкин описал в поэме «Медный всадник». Понижению и распределению воды способствует система искусственных каналов, отчего город называют «Северной Венецией». Справиться с проблемой наводнений стало возможно только после строительства в начале ХХI в. комплекса защитных сооружений – дамбы.

В предгорных и высокогорных долинах нередки наводнения, вызываемыми прорывами внутриледниковых и завальных озер. Последние образуются при перегораживании русел горных рек языками пульсирующих ледников, горными породами из-за обвалов и оползней, а также при сходе селевых потоков. Такие наводнения носят эпизодический характер, но по разрушительной силе нередко превышают другие виды паводков. Поскольку объем воды, накопленный выше завальной плотины, может достигать нескольких км³, а время добегания волны после прорыва дамбы – минуты.

Например, в Альпах прорывы завальных озер и вызываемые ими наводнения за последние 30 лет наблюдались каждые 2-3 года. В Гималаях за последние 200 лет зарегистрировано 35 катастрофических паводков, произошедших по причине прорыва подпруженныхоползнями или ледниками озер. В 1930 г. в верхней части бассейна р. Шайок, притоке Инда, образованная языком ледника перемычка в русле составила в ширину 2,5 км. Аккумулированный объем воды составил 1,35 км³, а при прорыве дамбы расход воды достигал 23 тыс. м³/с (для сравнения, расход воды в нижнем течении самой полноводной реки в мире – Амазонке в 10 раз больше и составляет около 220 тыс. м³/с).

Наводнения при прорыве гидротехнических сооружений рассматривают как гидродинамические аварии в разделе техногенные катастрофы.

Обязательным условием организации зашиты от поражающих факторов и последствий наводнений является их прогнозирование. Для прогнозирования используется гидрологический прогноз – научно обоснованное предсказание развития, характера и масштабов наводнений. В прогнозе указывают примерное время наступления какого-либо элемента ожидаемого режима, например вскрытия или замерзания реки, ожидаемый максимум половодья, возможную продолжительность стояния высоких уровней воды, вероятность затора льда и др.

Краткосрочные прогнозы составляются на 10-12 суток, долгосрочные – на 2-3 месяца и более. Прогнозы могут быть локальными(для отдельных участков рек и водоемов) или территориальными, содержащими обобщенные для значительной территории сведения об ожидаемых размерах и сроках явления. Материальный ущерб от наводнения оценивается количеством единиц разрушенных, поврежденных и вышедших из строя объектов и предметов, а также в денежном выражении.

К оперативным предупредительным мерам относятся: а) оповещение населения об угрозе наводнения; б) заблаговременная эвакуация населения, сельскохозяйственных животных, материальных и культурных ценностей из потенциально затапливаемых зон; в) частичное ограничение или прекращение функционирования предприятий, организаций, учреждений, расположенных в зонах возможного затапливания, защита материальных ценностей.