Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Организация аварийно-спасательных работ при ледовых заторах. Учебное пособие для СПО
.pdf
СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
_________________________________________________________________
Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России
А.А. Мельник, С.А. Техтереков, А.Н. Батуро,
Д.В. Иванов, Н.В. Трофимова, О.А. Антамошкина, А.Е. Давиденко
ОРГАНИЗАЦИЯ
АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫХ РАБОТ
ПРИ ЛЕДОВЫХ ЗАТОРАХ
Учебное пособие для СПО
Москва
Ай Пи Ар Медиа
2026
УДК 556.535.5
ББК 68.9
О-64
Рецензенты:
Ступина А.А. — д-р техн. наук, проф., Сибирский Федеральный Университет;
Домаев Е.В. — канд. пед. наук, Сибирская пожарно-спасательная академия
О-64 Организация аварийно-спасательных работ при ледовых заторах : учебное
пособие для СПО / А.А. Мельник, С.А. Техтереков, А.Н. Батуро [и др.] ; Сибирская
пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России. — Москва : Ай Пи Ар Медиа,
2026. — 54 с. — (Среднее профессиональное образование). — Текст : электронный.
ISBN 978-5-4497-5433-2
В учебном пособии дана систематизированная информация о мониторинге,
предупреждении и предотвращении ЧС, связанных с ледовыми заторами и
зажорами на поверхностных водотоках РФ, а также о методах реагирования на
них и снижения ущерба от их последствий.
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности
среднего профессионального образования «Защита в чрезвычайных ситуациях»,
изучающих дисциплину «Организация и выполнение работ в составе аварийноспасательных подразделений в чрезвычайных ситуациях».
Учебное электронное издание
Обложка Я.А. Кирсанов, С.С. Сизиумова, фотобанк Freepik
ISBN 978-5-4497-5433-2 © ФГБОУ ВО «Сибирская пожарно-спасательная
академия ГПС МЧС России», 2014
© Оформление.
ООО Компания «Ай Пи Ар Медиа», 2026
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................................ 4
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛЕДОВЫХ ЗАТОРОВ.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ ............................................................................. 7
1.1. Анализ общей характеристики явления: хроники событий, ущерба,
последствий ............................................................................................................................. 7
1.2. Заторы и зажоры, условия их возникновения, виды, классификация ....................... 11
1.3. Виды прогнозов заторов и зажоров на поверхностных водотоках
Российской Федерации ........................................................................................................ 20
2. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ПРЕВЕНТИВНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ
ПРИ УГРОЗЕ ОБРАЗОВАНИЯ ЛЕДОВЫХ ЗАТОРОВ ................................................................ 24
2.1. Порядок функционирования системы мониторинга и прогнозирования
опасных гидрологических явлений ..................................................................................... 24
2.2. Особенности действия территориальных органов РСЧС при угрозе
затоплений ............................................................................................................................ 26
2.3. Основные мероприятия по предупреждению заторно-зажорных явлений ............. 30
3. ЛИКВИДАЦИЯ ПОСЛЕДСТВИЙ И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ УЩЕРБА
ОТ НАВОДНЕНИЙ ................................................................................................................... 39
3.1. Виды спасательных работ при ликвидации наводнений,
вызванных заторно-зажорными явлениями ...................................................................... 39
3.2. Способы и приемы поиска пострадавших ................................................................... 43
3.3. Методы прогноза возможного ущерба от наводнений,
вызванных заторно-зажорными явлениями ...................................................................... 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................................................... 48
ЛИТЕРАТУРА........................................................................................................................... 49
ПРИЛОЖЕНИЯ ........................................................................................................................ 52
3
ВВЕДЕНИЕ
Российская Федерация по водным ресурсам и объектам речного стока занимает второе место в мире. По ее территории протекает около 3 млн. рек, ручьев и временных водотоков со среднемноголетними ресурсами речного стока
4264 км
рек. Они представляют серьезную опасность в связи с наводнениями, которые они
вызывают.
суммарному среднегодовому ущербу. При этом анализ климатически обусловленных изменений частоты (повторяемости) наводнений за последнее столетие
свидетельствует, что во всем мире наблюдалась тенденция роста ущерба от наводнений на реках, и за ХХ век в мире погибло во время наводнений около 10 млн.
человек. Эта печальная статистика свойственна и для России.
400 тыс. км
паводкоопасным районам относятся Северный Кавказ, Приморский край, Сахалинская область, Амурская область, Забайкалье, Средний и Южный Урал, Нижняя
Волга, Восточная Сибирь. Среднемноголетний ущерб от наводнений оценивается
в 41.6 млд. руб./год.
летнего половодья или летнего паводка, формирующихся за счет таяния снега или
выпадения дождей, заторами и зажорами льда, характерными для сибирских рек,
текущих в северном направлении, а также совокупным действием перечисленных
факторов.
представляют наибольшую опасность в нашей стране из-за регулярной повторяемости и наибольшего ущерба экономике и социальной сфере. Несмотря на это,
они остаются недостаточно изученными экстремальными явлениями. И хотя, в последнее время намечается пересмотр методических подходов и переход от привычного планирования расходов с ликвидации последствий стихийных бедствий
на их изучение и предупреждение, тенденция «запоздалого реагирования» все
еще сохраняется. По данным МЧС России [6] и МПР РФ, риску затоплений при наводнениях на реках во время высоких половодий и паводков, заторно-зажорных
явлений периодически подвергается 746 городов и 35% населения.
мирования особо опасных наводнений высока. Поэтому для многих городов и заселенных территорий России характерна повторяемость частичных затоплений
раз в 8-12 лет, а в городах Барнаул, Бийск (предгорья Алтая), Орск, Уфа (предгорья
Урала) частичное затопление бывает раз в 2-3 года. Особенно опасные наводнения
с большими площадями затопления и продолжительным стоянием воды были в
последние годы. Катастрофические наводнения, обусловленные ледовыми затора-
3
в год.
Заторы и зажоры льда – неотъемлемые явления годового цикла жизни многих
Из всех стихийных бедствий наводнения на реках занимают первое место по
В России площадь территорий, подверженных наводнениям, составляет
2
. Ежегодно подвергается затоплению около 50 тыс км2 территорий. К
Наводнения на реках могут быть вызваны прохождением весеннего, весенне-
Половодья и паводки относятся к стихийным гидрологическим явлениям и
2
На большинстве рек площадью водосбора более 10 тыс. км
вероятность фор-
4
4
ми и зажорами, характерны для рек Сибири и Севера европейской части России,
особенно в местах выхода рек из гор на равнину. Иногда катастрофические наводнения при ледовых заторах бывают и в южных районах страны (например, в
Краснодарском крае в 2002 г.) [7].
Половодье на территории России начинается в феврале - марте. К концу марта
- апреля половодье постепенно «поднимается» к северу и на восток, и только в начале июня оно заканчивается в самых северных широтах Европейской территории
страны. В Сибири половодье может продлиться порой до середины лета, так как
основное таяние снежного покрова начинается лишь в мае, а в начале лета могут
пойти сильные ливни. Тогда процесс приобретает затяжной характер. В период половодий и паводков уровень воды в реках достигает наивысшего значения, которое называется максимальным уровнем воды в период половодья (или паводка).
Изучение весеннего половодья представляет собой сложную научную проблему, охватывающую широкий круг вопросов. Зачастую половодье является
результатом взаимосвязанного ряда сложных и пока недостаточно изученных
физических процессов – таяния снега, впитывания талой воды в мерзлую почву,
стекания воды по склонам и руслам и некоторых других. Все эти процессы протекают в условиях большого разнообразия природных и географических ландшафтов, охватывают огромные пространства и характеризуются весьма значительным изменением от года к году, а также по площади метеорологических условий
периода таяния, глубины промерзания почвы, количества скопившегося снега на
поверхности бассейна и т.п.
Одним из признаков половодья является заторно-зажорные явления, которые
чаще всего возникают в среднем течении рек и образуются на участках, где реки
разбиваются на «рукава», снижая пропускную способность основного русла.
Места образования заторно-зажорных явлений постоянны, поскольку их появление связано с морфометрическими характеристиками русел.
Заторы льда – явление, характерное для большинства рек России. На европейской части страны заторы наблюдаются на 35% гидрологических постах, в Сибири и на Дальнем Востоке на 45-50%. Быстрые и значительные подъемы уровней,
возникающие выше заторов, часто намного превосходят максимальные уровни
весенних половодий и дождевых паводков, и создавая чрезвычайные ситуации
для прибрежных территорий рек. Поэтому вопросы мониторинга и оценки риска
наводнений, вызванных заторами, для снижения их негативных последствий стоят
достаточно остро, особенно в связи с освоением северных территорий страны.
На средних реках общая длина затора может быть от одного до нескольких
километров. Длина зажорного участка может доходить на больших реках до 20
км. Заторы льда (например, Ленск) наиболее часто бывают на реках, текущих с юга
на север. В России это Северная Двина, Печора, Енисей, Обь, Лена, Иртыш, Витим,
Томь и др.
Для выработки рациональных мер по борьбе с заторами и зажорами необходимо хорошо знать физику явления и причины, его порождающие. Современные
достижения науки и техники позволяют рассматривать заторо- и зажорообразова-
5
5
ние как физические процессы, поддающиеся регулированию. Ущерб, наносимый
ими, уже сейчас может быть сведен к определенному минимуму при условии правильной организации борьбы с этими явлениями.
Актуальность исследований заторно-зажорных наводнений и их последствий
непосредственно связана с необходимостью расчета и прогноза критических
уровней воды, обусловленных заторами, намного превышающими максимальные
уровни весенних половодий и дождевых паводков. Важен также аспект борьбы с
заторами. В России, где реки в течение большей части года покрыты льдом, проблема расчетов, оперативной оценки и смягчения последствий катастрофических
ситуаций, вызванных формированием заторов в руслах рек, стоит особенно остро.
В этой связи, коллективом автором подготовлено настоящее учебное пособие, содержащее обобщенную и систематизированную информацию о способах и средствах мониторинга, предупреждения и предотвращения ЧС, связанных с ледовыми
заторами, а также методах реагирования на их возникновение и снижения ущерба
от последствий ледовых заторов и зажоров на поверхностных водотоках Российской Федерации.
6
6
1. Общая характеристика ледовых заторов.
Современное состояние, проблемы
1.1. Анализ общей характеристики явления: хроники событий, ущерба,
последствий
Образование заторов льда при вскрытии рек весной – характерное явление
для многих рек, вскрытие которых происходит под влиянием волны половодья,
формирующейся в верхней части речного бассейна. Заторы образуются в местах,
где вскрытие реки задерживается из-за повышенной толщины и прочности ледяного покрова, а также вследствие заклинивания русла ледяными полями в местах
стеснения его специфическими русловыми образованиями (островами, осередками, косами и т.д.).
Наводнения от талых вод с элементами затора льда при вскрытии рек чаще
всего наблюдаются на отдельных участках рек, характеризующихся сложной конфигурацией русла (наличие островов, крутых поворотов и излучин, сужений).
В пределах европейской части России заторные подъемы уровней, приводящие к значительным затоплениям прибрежных территорий, часто повторяются в
среднем и нижнем течении рек Печора, Северная Двина и Мезень. На реках Кольского полуострова и северо-западного региона России заторы образуются главным
образом в приустьевых участках рек [8].
Протяженность заторных участков на этих реках, как правило, небольшая от 1 до 10 км. Заторные подъемы уровней достигают 5 м. Хотя в среднем составляют 2–3 м. Повторяемость заторов на реках северо-запада находится в пределах
от 20 до 40%. Вскрытие рек центральных и восточных районов европейской части России происходит при 6 невысоких уровнях. Заторные подъемы уровней, как
правило, не превышают 2-3 м. А их повторяемость изменяется от 20 до 30 %. Реки
бассейна Оби отличаются затяжным характером вскрытия, в период которого значительно снижается прочность ледяного покрова и уменьшается вероятность образования заторов на реках. Мощные заторы с повторяемостью 60-80 % и заторными
подъемами уровня в 3-5 м наблюдаются, главным образом, в верховьях Оби, а так
же на Иртыше и Томи. На Енисее наиболее мощные скопления льда, как правило,
формируются в нижнем течении (Туруханск, Игарка и Дудинка). В результате интенсивного развития волны половодья при почти одновременном вскрытии главной
реки и ее притоков наиболее благоприятные условия для формирования заторов
весной наблюдаются на реке Лене. Данные наблюдений на Лене показывают, что
одновременно вскрываются участки реки протяженностью 200- 300 км, а продвижение фронта вскрытия достигает скорости до 100 км/сутки. В местах формирования
заторов вскрытие реки задерживается на 2-6 суток, повторяемость заторов 80-100%.
Заторы часто формируются и на притоках Лены: Алдане, Витиме, Вилюе, Олекме. В
частности, заторные подъемы уровня воды на р. Олекма могут достигать 10 м. На
реках Восточной Сибири (Колыма, Тимптон, Яна) половодье формируется также весьма интенсивно, чему способствуют дружный характер весны и наличие многолетней
7
7
мерзлоты на водосборах. Поэтому в комплексе с особенностями строения русла рек
создаются весьма благоприятные условия для формирования мощных заторов льда.
Повторяемость заторов на этих реках составляет 75 - 85%, но высота заторных подъемов уровня ниже, чем на реках Лене и Енисей [9].
В результате формирования заторов в речных руслах формируется ледяная
плотина, выше которой уровень воды в реке резко увеличивается. Как показывают
наблюдения, подъем уровня выше затора может достигать десяти и более метров,
что приводит к затоплению водой больших территорий. Подъемы уровня воды
выше заторов происходят за короткий промежуток времени, что служит одной из
причин возникновения чрезвычайных ситуаций на прибрежных территориях. Часто в период заторных наводнений происходит резкое понижение температуры
воздуха, что значительно увеличивает ущерб и затраты на ликвидацию последствий от этих наводнений.
Наиболее мощные заторы льда, приведшие к гибели людей и большим разрушениям, зафиксированы в 1941 г. на р. Енисей. В ночь с 30 апреля на 1 мая 1941 г.
в г. Красноярске енисейская вода заливала подвалы и первые этажи домов. Как
потом выяснилось, причиной наводнения был 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 громадные массы льда неслись со скоростью до 2.5 м/с. По берегам остались горы льда. На острове Отдыха, который
находится у правого берега, нагромождения льда достигали верхушек телеграфных столбов. Также мощные наводнения, вызванные заторами льда, происходили на р. Северная Двина в 1953 г., р. Лена в 1998 и 2001 гг. [10,11]. Катастрофических масштабов наводнение на р. Лена достигло в 1998 г. Резкое повышение
температуры воздуха привело к интенсивному вскрытию Лены, Алдана, Олекмы,
Амги и образованию ледовых заторов, сопровождавшихся повсеместным затоплением прибрежных населенных пунктов. На многих пунктах наблюдений были
на 1—1,5 м превышены уровни, считавшиеся рекордными. Был затоплен и г. Ленск,
при этом уровень воды был на 3 м выше критического (соответствующего началу
затопления территории города).
Особый резонанс получило наводнение, вызванное формированием мощного
80 км затора льда на р. Лена в мае 2001 года. К факторам, приведшим к столь высокому подъему воды, следует отнести чрезвычайно высокий уровень воды перед
ледоставом и повышенную толщину льда к концу зимы. Резкое вскрытие и ночные
понижения температуры воздуха способствовали сохранению большой прочности льда. Первые подвижки льда начались также на экстремально высоком уровне,
что привело к немедленному затоплению значительной части города Ленска уже в
начале заторообразования. Начатые при этом ледовзрывные работы ожидаемого
эффекта не дали, а, напротив, способствовали, по мнению некоторых специалистов,
сосредоточению льда из трех заторов в одном, обусловив катастрофический подъём уровня воды.
Уровень воды, в результате образования затора льда, достиг максимальной отметки 2012 см над нулем графика водомерного поста. Этот максимум превысил
среднее многолетнее значение на 9,5 м, критическую отметку начала подтопления
8
8
г. Ленск на 6,6 м, а наивысший за всю историю наблюдений (65 лет) уровень – на
3,1 м. В зону затопления попало 87 населенных пунктов, в которых проживало более 400 тыс. человек. Было затоплено и разрушено 8632 жилых дома и 121 объект
социальной сферы, полностью выведены из строя 703 км высоковольтных линий
электропередач, 208 трансформаторных подстанций, уничтожены водой 97 котельных и нефтебаза г. Ленск. В результате разрывов резервуаров произошла утечка
нефтепродуктов из государственного резерва Правительства РФ на сумму около
100 млн. рублей. Под водой оказалась часть аэропорта г. Якутск с оборудованием для приема и выпуска воздушных судов. Сумма ущерба составила приблизительно 0,3 млн. долларов США. Полностью был затоплен г. Ленск - вода поднялась
на 20 метров, погибло 6 человек, эвакуировано 17,5 тыс. человек, сумма ущерба –
более 6 миллиардов рублей (рис.1).
Рис. 1. Наводнение в г. Ленск 2001 г.
К факторам, приведшим к столь высокому подъему воды, следует отнести чрезвычайно высокий уровень воды перед ледоставом и повышенную толщину льда к
концу зимы. Резкое вскрытие и ночные понижения температуры воздуха способствовали сохранению большой прочности льда. Первые подвижки льда начались
также на экстремально высоком уровне, что привело к немедленному затоплению
значительной части города уже в начале заторообразования.
Из-за низких абсолютных отметок и малых уклонов земной поверхности образовались ледяные заторы, вследствие чего в 2002 году была затоплена территория
дельты р. Кубань. Были затоплены большие площади земель ~74 тыс. га, в том числе
9
9
часть г. Темрюк. Также были разрушены или частично повреждены дороги, дома,
мосты, линии электропередач и т.п. Пострадало 10 тыс. чел. Заторно-зажорное наводнение на р. Кубань нанесло ущерб Краснодарскому краю и Республике Адыгея
порядка 3 млрд. рублей.
В 2010 году наибольший подъем воды из-за образования ледовых заторов наблюдался на реках Томь, Большая Чая, Лена, Топорок, Чуна. Например, в результате
подъема воды в реке Лена подтопленными оказались2,963 тысячи жилых домов
в 33 населенных пунктах Якутии. Всего пострадали 10,662 тысячи человек. Ущерб,
нанесенный стихией, составил 1,23 млрд. рублей.
В 2011 году паводковая ситуация из-за образования ледовых заторов наблюдалась на реках Лена, Волхов, Полисть, Вельмо, Луга и озере Ильмень, но самым
значительным оказался паводок в Оренбургской области, от воды пострадали более 20 тысяч человек, паводок затопил более 6,5 тысячи домов, из которых минимум 100 полностью разрушены и не подлежат восстановлению. Вешние воды
размыли 150 километров дорог и 15 мостов.
В 2012 году в результате образования ледовых заторов на реках Кодун, Яна,
Лена, Колыма, Тымь, Мокша, Упа, Ока, Красивая Меча, Ря, Кумылга были подтоплены тысячи домов, более 4 тысяч жителей в различных населенных пунктах были
полностью отрезаны стихией от «большой земли».
В 2013 году также в результате ледостава наблюдалась сложная обстановка на
реках Лена, Нижняя Тунгуска, Енисей, Обь, Тосна, Тихвинка,Паша, Ловать, Кересть,
Мста, Пола и Полисть. ВКрестецком, Новгородском, Парфинском иСтарорусском
районах Новгородской области были превышены средние многолетние значения
подъема воды в 0,6 - 1,6 метра.
Из сказанного следует, что высота уровня воды при заторе и, соответственно,
масштаб затопления зависят не только и не столько от параметров половодья,
сколько от сложившейся к концу зимы ледовой обстановки и характера вскрытия
реки. Это означает, что одно только уменьшение половодных расходов путем создания водохранилищ не сможет обеспечить безопасность прибрежных населенных
пунктов с достаточной надежностью (Асарин, 2001, 2003). Высота максимального
уровня воды, обусловленного заторным наводнением, зависит от многих факторов.
Их можно подразделить на связанные с процессом образования ледяного покрова
(отметка максимального уровня воды в начале ледостава, толщина ледяного покрова и снега на нем) и связанные с условиями его разрушения (расход воды при
вскрытии, интенсивность подъема уровня, прочность ледяного покрова к моменту начала вскрытия). Наиболее мощные заторы и катастрофические наводнения
возникают, если во время образования ледяного покрова уровень воды высок. Он
может быть обусловлен следующими причинами:
• водностью реки осенью;
• степенью стеснения русла шугой, особенно если замерзание реки сопровождалось подвижками ледяного покрова.
Таким образом, на ряде рек России отчетливо прослеживаются тенденции к
увеличению частоты (повторяемости) наводнений, а в ряде случаев и высоты подъ-
10
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]