2.6. Інженерні заходи захисту від повені (паводку)

Повінь - це небезпечне природне (фізико-географічне, геофізичне, гідрометео­рологічне, гідрогеологічне) явище стихійного характеру, яке виникає у певні як правило, прогнозовані, з недостатньою точністю в часі, періоди на річках, водой­мах, днищах балок, суходолів, замкнутих котловин і блюдець. Воно виявляється в утворенні великого поверхневого стоку, підйомів рівнів води, виході її з берегів, у тимчасовому затопленні низьких територій із розташованими на них сільсько­господарськими угіддями, населеними пунктами і виробничими об'єктами, руйнівній та шкідливій дії води у періоди після повеней.

Залежно від причин виникнення повені природного характеру можна умовно розділити на три групи.

До першої групи відносять повені, спричинені випаданням значних опадів, інтенсивним таненням снігу. Весняні води, особливо в поєднанні із сильними вітра­ми, можуть призвести до затоплення великих територій, масових уражень насе­лення і завдати величезних матеріальних збитків.

До другої групи відносять повені, що виникають внаслідок сильного вітру. Вони характерні для морських узбережжів і гірських річок, що впадають у море, що спричиняє підвищення рівня води в річці. Повені, спричинені дією сильного вітру, є характерними для населених пунктів на узбережжі Азовського моря та в річці Південний Буг, що впадає в Дніпровсько-Бузький лиман Чорного моря.

До третьої групи відносять повені, зумовлені підводними землетрусами і виверженнями підводних чи острівних вулканів. Внаслідок цього утворюються цунамі - хвилі, що поширюються зі швидкістю 400-800 км/год. При наближенні до берега їх висота сягає від 5-6 до 15-30 м і більше. Вони з величезною швид­кістю і силою обрушуються на берег, спричиняючи значні людські жертви і ма­теріальні збитки.

Існує декілька варіантів назви явища повені: наводнення, затоплення, підтоп­лення, паводок, водопілля. У спеціальній науковій літературі повінь розглядаєть­ся як фаза розвитку гідрологічного режиму річок, для якої вживаються відповідні терміни: повінь, водопілля, паводок.

У класифікаторі надзвичайних ситуацій в України (1999) визначено такі терміни:

водопілля - фаза водного режиму річки в період весняного сніготанення, що характеризується високого водністю (ДСТУ 3517);

паводок - фаза водного режиму річки, що може багаторазово повторюва­тись у різні сезони року. Характеризується інтенсивним збільшенням витрат і рівнів води внаслідок дощів чи сніготанення під час відлиг (ДСТУ 3517);

катастрофічний паводок - винятковий за величиною та рідкісний за повто­рюваністю паводок, шо може спричинити жертви і руйнування (ДСТУ 3517).

Повінь дощового характеру називають паводком, а весняну повінь - талими водами, водопіллям. Паводок - це високий, але нетривалий, підйом води, який може переростати у велику повінь.

Річка, її русло та заплава є головним осередком розвитку повеней. Повені на річках мають різну тривалість, частоту, причини, масштаби та величину (силу) прояву, шо зумовлено впливом багатьох природних і техногенних чинників.

Залежно від часу проходження і причин виникнення розрізняють весняні повені (водопілля); дощові паводки; змішані, дощові, талі повені.

Найбільш вірогідними зонами можливих повеней на території України є:

у північних регіонах басейни річок Прип'ять, Десна та їх притоки. Площа по­вені лише в басейні Прип'яті може сягати 600 - 800 тис. га. Підйом рівня води починається в середині квітня і досягає максимуму в середині травня;

у західних регіонах басейни верхнього Дністра (площа може досягти 100— 130 тис. га), річок Тиса, Прут, Західний Буг (площа можливих затоплень 20-25 тис. га) та їх приток. Для водного режиму регіону характерні чітко вира­жені весняні водопілля і велика кількість паводків, що протягом року (за винят­ком одного - трьох зимових місяців) чергуються з короткими періодами низьких рівнів. Паводки виникають навесні внаслідок танення снігу, влітку - за рахунок сильних дощів;

у східних регіонах басейни річки Сіверський Донець із притоками, річок Псел, Ворскла, Сула та інші притоки Дніпра. Замерзають на початку грудня, скресають у другій половині березня;

у південному і південно-західному регіонах басейни приток нижнього Дунаю, р. Південний Буг та її притоки.

Тривалість повеней (затоплень) становить 7-20 діб і більше. При цьому мож­ливе затоплення не лише 10-70% сільськогосподарських угідь, а й значної кількості техногенно-небезпечних об'єктів. Рівні води під час весняних повеней на рівнин­них річках зростають повільніше, небезпека негативних наслідків зберігається довше. Найвищі рівні весняного водопілля спостерігаються в кінці березня - на початку квітня.

Дощові паводки і повені виникають внаслідок випадання сильних дощів, що спричиняє формування великого поверхневого стоку на водозбірній площі. До­щові повені, як і самі дощі, носять випадковий характер, вони, як правило, є непередбачуваними в часі. Але зазвичай дощові паводки виникають улітку та восе­ни. Тривалість їх становить 3-5 днів, але інколи 1,5 місяці. Територіально павод­ки виникають скрізь, але найбільш характерними вони є для гірських районів, у яких випадає велика кількість атмосферних опадів, частина у вигляді злив.

У Карпатах в окремі багатоводні роки проходить від 5-8 до 20-23 паводків, тобто вони виникають послідовно. Часто наступний паводок розпочинається не дочекавшись завершення попереднього. У гірських районах максимум паводків істотно (на 0,5-1,5 м) перевищує водопілля. Інколи наводки бувають катастро­фічними.

Закарпаття, як і інші райони Карпатського регіону, належить до повене-небезпечних, дуже вразливих із точки зору виникнення великих, і спустошливих повеней.

Катастрофічна повінь 04—09 листопада 1998 року.

Повінь зумовили сильні дощі, інтенсивність яких сягала 100 мм за добу, в горах - до 300 мм за добу. За період повені на Закарпатті утворилося 1,1 млрд.м³ дощових вод. Листопадова повінь одна найбільших водних катастроф у 1998 році в світі. Повінь завдала надзвичайно великих матеріальних збитків, на три­валий час порушила всі сторони життєдіяльності у регіоні: Під час неї загинуло 18 осіб; зазнали затоплення 119 населених пунктів, у яких підтоплено 12500 і зруйновано 3248 житлових будинків, тимчасово відселено 24340 жителів; зруй­новано 22 і пошкоджено 487 мостів; розмито 340 км автомобільних доріг; по­шкоджено близько 100 тис.га сільськогосподарських угідь; виникло 600 зсувів поверхні грунту; утворилось 96 селевих потоків. Загальні збитки становили 810 млн. гривень

Катастрофічна повінь 04-08 березня 2001 року.

Протягом 1-2 днів випало 100-200 мм опадів, у горах місцями до 300 мм. Різко підвищилася температура повітря, що зумовило бурхливе сніготанення. За період повені утворилося 1,8 млрд.м³ тало-дощових вод. Березнева повінь зав­дала надзвичайно великих збитків економіці і населенню області: загинуло 9 чо­ловік; затоплено 251 населений пункт, підтоплено 33539 будинків, зруйновано 1625 осель, відселено 14304 мешканців. Загальні збитки від повені становили 318 млн. грн., (з них - 10,4 млн.грн. в аграрному секторі).

Слід зазначити, що причиною паводку може стати також штучне утворення -водосховище. Цілком очевидно, що будь-яке водосховище, вода якого утриму­ються греблею, є для мешканців населених пунктів, розташованих унизу річко­вої долини, бомбою сповільненої дії, з невизначеним часом вибуху.

Греблі можуть руйнуватися з декількох причин. Вода може переливатися через греблю і тоді ерозія відбувається настільки швидко (особливо, якщо гребля зем­ляна), що гребля руйнується майже миттєво. Такі катастрофи спричиняють ме­теорологічні умови та конструкція водоскидів. Ще однією причиною руйнування греблі може бути руйнування фундаменту. Цей тип катастроф трапляється дуже рідко, але їх основа є чисто геологічною.

Залежно від початку затоплення Т (час підходу хвилі прориву) визначено три ділянки затоплення: надзвичайно небезпечного затоплення (Т < 1 год); катаст­рофічного затоплення (1 год Т < 4 год); великого затоплення (Т > 4 год).