Лекция. Гидрологические и морские опасности

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 .не­га, образованием ледяных заторов, нагонным низовым ветром и др. Наводнения могут охватывать обширные пло­щади и наносить огромный ущерб,

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 наравномерной осадки грунта.

Сохранившиеся затопленными здания теряют капиталь­ность. Деревянные здания повреждаются гнилью. Отвали­вается штукатурка с выпадением кирпичей. Металличе­ские конструкции и арматура железобетона подвергается коррозии. Возникает опасность заражения, загрязнения территорий, вспышек эпизоотии, что приводит к вспыш­кам заразных болезней среди населения.

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 повреждение объектов и затопле­ние обширных территорий. Основными поражающими факторами в этом случае 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 плотин может служить исследование плотины Цим­лянского водохранилища. При разрушении плотины зона катастрофического затопления (зона, в пределах которой имеют место массовые потери людей, разрушение зданий исооружений, повреждение или уничтожение материальных ценностей) достигает общей длины 312 км, а площадь ее — 500 тыс. км². В эту зону попадает 158 населенных пунк­тов. Потребуется эвакуация 280 тыс. человек, десятки тыс. голов крупного рогатого скота и 37,6 тыс. свиней. На берег Дона в районе Ростова волна высотой 8 м придет через 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 долинах реки. В море будет выноситься большое количество мате­риала, в том числе токсичного из разрушенных складов и производств. Волна прорыва скажется на 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 скоростью 2500 м^3/с 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. 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 01.03.1914 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. Наводнения бывают кратковременные (до двух недель) ^; 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.

Мероприятия по защите — долгосрочные и принимае­мые (организуемые) 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, созданы 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 необ­ходимого имущества, покрытие густой смазкой оставляе­мого. В доме отключают 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, верхний 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.