8.4.5. Наводнения

Наводнения по повторяемости, площади распространения, суммарному среднегодовому ущербу занимают первое место в России среди опасных гидрологических явлений и процессов. По числу человеческих жертв и ущербу, приходящемуся на единицу площади поражения, они занимают второе место после землетрясений.

Наводнение– это значительное затопление водой местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море, вызываемого обильным притоком воды в периодснеготаяния или ливней, ветровых нагонов воды, при заторах и зажорах и других явлениях.

На территории России угроза наводнений существует для 746 городов и нескольких тысяч населенных пунктов. В исключительно многоводные годы, такие как 1926 и 1966 гг., площадь затоплений оценивается в 400 тыс. км², а в средние по затопляемости годы – 50 тыс. км². По данным Роскомвода средний ежегодный ущерб от наводнений составляет 5 трлн. руб., из которых 35% приходится на коммунальное хозяйство, 27% – на сельское хозяйство, 14% – на промышленность, 8% – на автомобильные, железные дороги и мосты.

Низкие (малые) наводнения на равнинных реках России наблюдаются примерно один раз в 5–10 лет. Затопляется менее 10% сельскохозяйственных угодий, расположенных в низких местах. Материальный ущерб невелик и ритм жизни населения практически не нарушается.

Высокие наводнения, происходящие один раз в 20–25 лет, сопровождаются значительными затоплениями и иногда существенно нарушают хозяйственный и бытовой уклад населения. В густонаселенных районах они нередко приводят к частичной эвакуации населения, наносят ощутимый социально-экономический ущерб. Затапливаются 10–15% сельскохозяйственных угодий.

Выдающиеся (большие) наводнения, повторяющиеся каждые 50–100 лет, охватывают целые речные бассейны. Они парализуют хозяйственную деятельность, наносят большой материальный и моральный ущерб. Возникает необходимость массовой эвакуации населения и материальных ценностей из зоны затопления и защиты наиболее важных хозяйственных объектов. Таким было наводнение в Башкирии в 1990 году, когда вода на р. Белой поднялась на 12 м выше ординара. Было затронуто более 130 населенных пунктов, включая г. Уфу, разрушено 90 мостов, 100 животноводческих ферм и т.д. Погибло 12 чел.

Один раз в 100–200 лет случаются катастрофические наводнения, вызывающие затопление громадных территорий в пределах одной или нескольких речных систем. В зоне затопления полностью парализуется хозяйственная и производственная деятельность. Таким было наводнение на р. Лене в 2001 году, когда был разрушен г. Ленек.

Большую потенциальную опасность представляют подтопления – повышение уровня грунтовых вод.

 

На территории России около 960 городов, более 500 поселков городского типа и тысячи мелких населенных пунктов регулярно подвергаются подтоплению. Общая площадь подтапливаемых территорий составляет более 8000 км², 34 тыс. км² сельскохозяйственных земель.

Подтопление территорий вызывает деформацию и разрушение грунтов оснований зданий и подземных коммуникаций, повышение сейсмичности территории, затопление подвалов зданий, ухудшение санитарной и экологической обстановки в городах и населенных пунктах.

Стоимость необходимых мероприятий по инженерной защите от подтопления территорий только 607 городов России составляет около 130 трлн. руб.

Основными причинами возникновения наводнений являются выпадение осадков в виде дождя, таяние снегов, цунами, тайфуны, аварии на гидротехнических сооружениях.

Паводок, т.е. подъем воды в реках при ливневых дождях, как правило, скоротечен, возникает внезапно, продолжается несколько дней, но наносит большой ущерб экономике.

 

В это время реки обладают большой энергией, несут наибольшую массу воды и наносов, деформируют дно реки и берега и т.д. Большие массы воды грозят разрушением плотин, мостов и других сооружений в прибрежной зоне реки.

Наиболее часты сильные ливневые наводнения на Дальнем Востоке. На реке Уссури, например, небольшое наводнение происходит каждые два года, большое – каждые четыре года и катастрофическое – каждые 9 лет.

Весеннее половодье, т.е. подъем воды вследствие таяния снега и льда, как правило, происходит более медленно, чем при ливневом наводнении, что позволяет принять необходимые меры.

 

Вода заполняет меженное русло и заливает пойму. Высота подъема воды зависит от запасов воды в снеге в бассейне к началу таяния снега, интенсивности и одновременности таяния снега по бассейну, промерзлости почв бассейна перед таянием снега, количества и интенсивности осадков перед весенним наибольшим подъемом воды в реке. Продолжительность половодья на малых реках составляет несколько дней, на больших – 1–3 мес.

Большую опасность при половодье представляют зажоры и заторы.

Зажоры– это скопление шуги и мелкобитого льда, образующихся в зимнее время.

 

Заторы– это скопление льдин во время весеннего ледохода.

Толщина зажорных скоплений льда на Ангаре, Аму-Дарье, Лене достигает 10–15 м, длина – 25 км, сокращение площади сечения русла – до 80%. Образование зажора было одной из причин катастрофического наводнения на р. Лене в 2001 г.

Заторы, как правило, образуются при разрушении ледяного покрова при скоростях течения более 0,6 м/с на участках уменьшения уклона водной поверхности, на крутых поворотах рек, в сужении русла реки и т.д. В результате затора вода поднимается в месте затора и выше по течению. Нередко это ведет к затоплению прилегающей территории, а на берегах рек образуются навалы льда высотой 10–15 м.

Поражающее действие наводнения выражается в затоплении водой жилищ, промышленных и сельскохозяйственных объектов, разрушении зданий и сооружений, снижении их капитальности, повреждении и порче оборудования предприятий, разрушении гидротехнических сооружений и коммуникаций, гибели людей. При катастрофических затоплениях согласно статистическим данным ущерб распределяется следующим образом: промышленность – 17%, транспорт и связь – 9%, сельское хозяйство – 60%, другие отрасли экономики – 14%.

При прорыве плотин или другого гидротехнического сооружения создается волна прорыва, образующаяся во фронте устремившегося в отверстие в теле плотины потока воды, и может иметь высоту от 2 до 12 м и выше со скоростью движения до 25 км/ч, а для предгорных и горных районов до 100 км/ч. Волна прорыва может принести полное уничтожение любых сооружений, растительности, коммуникаций на своем пути, последующее затопление приводит даже к окончательному изменению прежних экосистем. Время затопления может достигать нескольких суток и даже недель, некоторые части затопленной территории могут остаться под водой или в подтопленном состоянии на месяцы и даже годы.

В отличие от волны прорыва наводнение и паводок оказывают более продолжительное действие, усугубляющее первоначальное разрушающее воздействие волны прорыва.