Стихийные бедствия гидрологического характера
Наводнения – наиболее распространенные опасные природные явления, они составляют 40% всех стихийных бедствий природного происхождения. Среди природных катастроф наводнения по повторяемости, площади распространения и суммарному среднему годовому материальному ущербу занимают первое место в ряду стихийных бедствий. По данным ЮНЕСКО за последнее столетие от них погибло 9 млн. человек. Наводнения происходят во все сезоны года и повсеместно. От них страдают жители речных долин и морских побережий, горных районов и даже пустынь. Большая опасность заключается и в том, что часто они начинаются внезапно, люди не успевают к ним подготовиться.
Наводнение – различное по длительности временное затопление водой местности, в том числе населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных объектов в результате природных и антропогенных причин. Наводнения являются следствием естественных причин и разнообразной хозяйственной деятельности человека, поэтому наводнения представляют как явление природы, так и явление социальное. Основными естественными причинами наводнений являются гидрологические явления: паводки и половодья, затяжные дожди и ливни, особенности зимнего режима рек, нагонные явления на реках, а также оползни, сели и обвалы в горных долинах и др.
Половодьем называют ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон существенное повышение водоносности рек, сопровождающееся повышением уровня воды в реке. Причина и время половодья зависят от географического расположения реки и связаны с притоком воды в речное русло в результате таяния снега на равнинах, таяния снегов и ледников в горах, выпадения сильных дождей во время летних муссонов. Реки умеренного пояса разливаются во время весеннего снеготаяния на равнинах. Уровень воды на реках при этом поднимается на 2 – 20 м, ширина затопляемой территории достигает многие километры. Особо тяжелые последствия имеют половодья в долинах высокогорных районов, если период таяния снега и льда в горах совпадает с таянием снега в долинах. К значительному увеличению половодья могут привести весенние дожди, когда пик весеннего половодья совпадает с пиком весеннего паводка. Половодье может принять катастрофический характер, если инфильтрационные свойства почв уменьшились за счет перенасыщенности ее влагой из-за обильных дождей, или после очень снежной зимы, или глубокого промерзания в суровую зиму.
Паводками называют ежегодные кратковременные подъемы воды в реках, вызываемые дождями, но они могут повторяться несколько раз. Обычно они наблюдаются во время интенсивных и продолжительных дождей. Особенно тяжелые последствия вызывают ливневые наводнения на равнинных территориях. Паводки могут наблюдаться и в зимнее время в связи с зимними оттепелями и дождями. Их частота и интенсивность зависят от частоты и интенсивности дождей в весенне-осенний период или оттепелей зимой. Особо опасны паводки, связанные с ливнями циклонального происхождения. Наиболее мощные ливни приносят тропические циклоны, характеризующиеся неожиданностью их начала и конца, значительной интенсивностью и кратковременностью. В нашей стране от дождевых паводков страдают практически все регионы. На Дальнем Востоке на реках Амур, Уссури, Бурее и других наводнения, вызываемые паводками, происходят практически ежегодно. Национальным бедствием являются паводки для жителей Китая и Индии. Самым катастрофическим наводнением считается паводок 1931 года в бассейне Янцзы. Под водой оказалось 300 тысяч квадратных километров, из них более 5 миллионов гектаров составляли сельскохозяйственные угодья. Погибло 140 тысяч человек. В последние десятилетия фиксируются сильные паводки на реках Западной Европы.
Затор – это многослойное скопление льда в русле, ограничивающее течение реки и вызывающее подъем уровня воды на заторном участке реки. В результате происходит ее разлив. Затор происходит во время ледохода и образуется обычно в конце зимы и в весенний период при вскрытии рек во время разрушения ледяного покрова. Состоит в основном из крупных льдин. Мощные и частые заторы льда присущи рекам, текущим с юга на север, у которых вскрытие происходит сверху вниз по течению: Северная Двина, Печора, Лена, Енисей, Иртыш. Ледоход на верхних, южных участках начинается гораздо раньше, чем в устье. Кромка не растаявшего льда играет роль преграды. Неравномерность замерзания и вскрытия, обусловленная значительной протяженностью рек, приводит также к образованию ледяных заторов – наледей. Вода, поступающая с еще не замерзших осенью или уже освободившихся ото льда весной верховий, сталкивается с промерзшими до дна участками низовий, накатывается на них и в условиях отрицательных температур замерзает, образуя огромные плотины из монолитного льда. При потеплении процесс образования наледи прекращается, однако ледяные дамбы стаивают медленно, и вода, не имея возможности двигаться вниз, выходит из берегов.
Зажор – явление, сходное с затором льда. Однако, во-первых, зажор состоит из скопления рыхлого льда (шуга, небольшие льдинки), тогда как затор есть скопление крупных и, в меньшей степени, небольших льдин. Во-вторых, зажор льда наблюдается в начале зимы, в то время как затор – в конце зимы и весной. Зимой движение воды в реках происходит подо льдом. Скорость воды играет большую роль в процессе льдообразования. Большая скорость течения способствует охлаждению воды по всей глубине. Если температура воды в водном потоке понизится хотя бы на сотую долю градуса ниже нуля, то в воде возникает внутриводный лед, который, всплывая на поверхность, образует рыхлые скопления – шугу. При устойчивой морозной погоде процесс шугообразования происходит непрерывно. С появлением сплошного ледяного покрова на реке этот процесс прекращается. Однако, шуга, образованная ранее, может всплывать под ледяным покровом, задерживаясь и нарастая у кромки льда. Образуется зажор, вызывающий затопление прилегающей местности. Такие наводнения наблюдаются в осенне-зимний период на реках Нева, Ангара, Енисей и др. По частоте зажорных наводнений и величине подъема воды первенство принадлежит Ангаре и Неве – рекам, вытекающим из озер.
Нагоны – это подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность. Такие явления случаются в морских устьях крупных рек, а также на пологих участках побережья больших озер и водохранилищ. Главным условием возникновения служит приливы, сильный и продолжительный ветер, характерный для глубоких циклонов. Сильные ветры при прохождении циклонов вызывают усиленное движение морских вод в сторону наветренного берега за счет механического воздействия ветра на водную поверхность и образования на ней уклона в сторону берега. Наблюдается значительный подъем уровня воды. Вторым условием возникновения наводнения является низкий и пологий берег (ниже уровня моря). В таком случае подъем уровня воды приводит к очень большим затоплениям. В устьях рек, имеющих небольшой уклон в сторону моря, нагонные волны распространяются вверх по течению. Нагон как бы подпруживает реку в нижнем течении, вызывая затопление. Самые высокие на земном шаре ветровые нагоны происходят на побережье Индии.
Крупнейшее нагонное наводнение произошло в дельте Ганга в 1970 году. Причиной его был циклон. Гонимая штормовым ветром 10-метровая волна, повернула вспять реку. Вышедшая из берегов вода Ганга затопила около 20 тысяч квадратных километров. С лица земли были снесены десятки городов и сотни деревень, число жертв составило около 1,5 миллиона человек. Сотни тысяч людей умерли от голода и вспыхнувших эпидемий холеры и тифа. В России нагоны проявляются на озерах Чудском, Онежском, Байкал, на Азовском и Каспийском морях, в устьях рек Даугавы, Северной Двины, Невы. Наиболее разрушительные нагонные наводнения отмечались в Ленинграде. Одним из самых трагических был нагон в 1824 году, описанный А.С. Пушкиным в поэме «Медный всадник».
Завальные наводнения происходят в результате обвалов, оползней, селей на склонах гор или возвышенностей. Образованные в результате обвалов, осыпей или лавин естественные дамбы, перегораживают русла рек. Наводнения могут возникнуть или в результате ограниченности движения воды в русле реки или в результате прорыва подпруженной реки. Очень опасны высокогорные озера, подпруженные ледниками. Плотины, сложенные льдом, весьма недолговечны. Прорыв такой плотины возможен в довольно короткий срок. В Таджикистане на высоте около 3500 м над уровнем моря, находится Сарезское озеро. Оно образовалось в результате горного обвала, перегородившего русло реки Мургаб. Это горное озеро висит над речной долиной, словно чудовищная грозовая туча. За ним ведутся непрерывные наблюдения.
Еще одной причиной возникновения наводнения являются цунами. Наводнения, порождаемые цунами, характеризуются неожиданностью, цикличностью, быстротечностью и колоссальной разрушительной силой. Из-за трудности определения эпицентра цунами и большой скорости ее передвижения часто цунами оказываются неожиданными, население – неподготовленным.
Антропогенные причины наводнений связаны с хозяйственной деятельностью человека. Их можно разделить на прямые и косвенные. К косвенным относятся те виды деятельности, которые проводятся в речных бассейнах, долинах, поймах и руслах и могут вызвать изменения в их водном режиме. Это сведение лесов, осушение болот, неправильная распашка склонов, нерациональное освоение пойм, промышленная и гражданская застройка и др. Прямые антропогенные причины приводят непосредственно к большим затоплениям и связаны с проведением различных гидротехнических мероприятий и разрушением плотин, а также неправильное проведение паводкозащитных мероприятий.
Наводнение может произойти и в результате гидродинамической аварии, связанной с выходом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части и неуправляемым перемещением больших масс воды, которые несут разрушения и затопление обширных территорий. К основным гидротехническим сооружениям относятся плотины, водозаборные и водосборные сооружения (шлюзы). Разрушение гидротехнических сооружений происходит в результате действия сил природы (землетрясений, ураганов) или воздействия человека (например нанесение ударов ядерным или обычным оружием по гидротехническим сооружениям), а также из-за конструктивных дефектов или ошибок проектирования.
Поражающие факторы наводнения – затопление территорий слоем воды различной толщины, высота и длительность стояния максимального уровня вод; скорость нарастания уровня и расхода вод; смыв грунта в зонах затопления; заражение и загрязнение местности; наносы, переносимые водой и откладывающиеся на затопленной местности (в ряде районов это явление относят к позитивным факторам).
Последствия наводнений. Наводнения ухудшают санитарно-гигиеническое и санитарно-эпидемиологическое состояние обширных районов. Волны, образующиеся при внезапных наводнениях и двигающиеся с огромными скоростями, могут перемещать валуны, вырывать деревья, разрушать здания и мосты, прорывать новые русла.
Низкие (малые) наводнения наблюдаются на равнинных реках и повторяются примерно один раз в 5-10 лет. Эти наводнения почти не нарушаются жизни населения близлежащих к реке районов.
Высокие наводнения сопровождаются значительным затоплением, охватывают сравнительно большие участки речных долин и иногда существенно нарушают хозяйственный и бытовой уклад населения. Такие наводнения наблюдаются один раз в 20-25 лет.
Выдающиеся (большие) наводнения охватывают целые речные бассейны, парализуют хозяйственную деятельность, резко нарушаются хозяйственный и бытовой уклад населения, наносят большой материальный и моральный ущерб. Такие наводнения повторяются примерно один раз в 50-100 лет.
Катастрофические наводнения вызывают затопление громадных территорий в пределах одной или даже нескольких речных систем. Такие наводнения случаются не раньше одного раза в 100-200 лет и формируются, как правило, в бассейнах, где преобладают взаимные подпоры рек при одновременном и интенсивном весеннем половодье. Они приводят к длительным нарушениям хозяйственной и производственной деятельности, гибели людей и материальных ценностей.
Причиняемый наводнениями ущерб подразделяется на прямой и косвенный ущерб. Прямой – это ущерб от повреждений и разрушений жилых и производственных зданий, железных и автомобильных дорог, линий электропередачи и связи, гибель скота и урожая, уничтожения и порчи сырья, топлива, продуктов питания, кормов, а также затраты на временную эвакуацию населения и материальных средств, затраты спасательные и восстановительные работы.
К косвенному ущербу обычно относят затраты на приобретение и доставку в пострадавшие районы продуктов питания, строительных материалов и кормов для скота, расходы на освоение новых сельскохозяйственных земель взамен выбывших из оборота в результате затопления, на переселение людей, на медицинское обслуживание при возникновении инфекционных заболеваний. Сюда же относят убытки от не произведенной промышленной и промышленной продукции, от невыполнения транспортных перевозок, ухудшения условий жизни населения т. п.. Прямой и косвенный ущербы находятся, большей частью, в процентном соотношении 70:30. По данным ЮНЕСКО за 20-е столетие в мире от наводнений погибло 9 млн. человек, в то время как от землетрясений и ураганов – 2 млн. человек. В некоторых странах среднегодовые убытки от наводнений составляют до 15% валового продукта.
На величину ущерба от наводнения оказывают влияние:
· состояние службы прогнозирования;
· наличие и состояние гидротехнических сооружений;
· степень заселенности, промышленной и сельскохозяйственной освоенности речных долин и пойм.
Основными показателями последствий наводнения являются:
· численность населения оказавшегося в зоне затопления;
· число погибших, раненых, оставшихся без крова людей;
· количество населенных пунктов, попавших в зону затопления;
· количество жилых домов и зданий социально-культурного назначения, памятников истории и культуры;
· протяженность железных и автомобильных дорог, линий электропередач, связи, других коммуникаций, оказавшихся в зоне затопления;
· площадь затопления сельскохозяйственных угодий;
· количество погибших сельскохозяйственных животных.
Тенденция роста ущербов от паводков характерна как для нашей страны, так и для многих стран мира, так как темпы освоения затапливаемых территорий значительно опережают темпы строительства сооружений для защиты, в целом сумма ущерба от наводнений на реках превышает сумму эффекта, достигаемого в настоящее время от строительства защитных сооружений.
Прогноз и профилактика. Достаточно просто спрогнозировать масштаб наводнения, но предсказать момент его наступления, даже когда имеется достаточное количество данных о расходах и уровнях воды в реке за длительный период достаточно сложно.
Точность прогноза наводнения увеличивается при получении надежной информации о количестве и интенсивности осадков, уровне воды в реке, запасе воды в снеговом покрове, изменениях температуры воздуха, состоянии почво-грунтов на отдельных участках и водосборе в целом, долгосрочном прогнозе погоды и т. п. Заблаговременность прогноза наводнения может колебаться от нескольких минут в условиях ливневых осадков в верховьях малых рек до нескольких суток и более в низовьях больших рек.
Современный взгляд на проведение профилактических мероприятий включает использование как регуляционных (смягчающих), так и превентивных мер защиты от наводнений.
Первый подход предполагает выполнение строительных работ, направленных на то, чтобы приспособить водный поток в период паводка к размерам русла, либо на то, что бы привести русло в соответствии с силой этого потока.
Второй подход учитывает то, что в реальных условиях неизбежно приходится терпеть ущерб, причиняемый высокой водой, но чтобы уменьшить ущерб надо целенаправленно и умело использовать пойменные районы.
Защита. Спасательные операции в случае опасных паводков включают: оповещение, эвакуацию людей и материальных ценностей, проведение аварийно-спасательных и ремонтно-восстановительных работ, санитарно-гигиенических и эпидемиологических мероприятий, оказание неотложной помощи пострадавшим и т. п.
В случае угрозы наводнения создаются паводковые комиссии. Совместно с органами управления ГО ЧС они решают следующие задачи:
· проверка дамб и плотин, различных специальных средств;
· информирование населения о необходимости принимать те или иные меры;
· организация инженерных работ: рытье водоотводных каналов, возведение насыпей, дамб. К таким работам привлекаются строительные организации, службы и формирования ГО, местные войсковые части.
Все защитные мероприятия делятся на инженерные и неинженерные. Под инженерными понимаются мероприятия, направленные на регулирование, задержание или отвод максимального стока с целью предотвращения наводнения при помощи искусственных сооружений. К ним относятся: 1) аккумулирование стока в водохранилищах, проведение в период паводков аварийного сброса в них; 2) отвод стока из реки в специальные водоемы-накопители; 30 обвалование берегов – строительство вдоль берегов насыпей, валов, дамб; 4) углубление, расширение или спрямление русел рек с целью увеличения их пропускной способности; 5) создание систем ливневой канализации; 6) искусственное регулирование ледовых явлений и др.
Неинженерные мероприятия заключаются в приспособлении деятельности к природным условиям с целью снижения ущерба, в уменьшении максимального стока и ликвидации антропогенных причин, ведущих к усилению наводнений. Главная роль защиты отводится регулированию землепользования на поймах и водохранилищах. Это подразумевает прежде всего ограничение или полное запрещение той деятельности, в результате которой возможно усиление наводнения, которым в период наводнения наносится наибольший ущерб. В качестве неинженерных мер рассматривается создание систем предупреждения и сигнализации, прогнозирование наводнений, повышение уровня знаний населения об угрозе наводнений.
Действия при угрозе и возникновении наводнения. Жители зоны регулярного затопления должны быть заранее информированы об этой опасности, обучены и подготовлены к действиям при угрозе и во время наводнения. С получением прогноза наводнения население оповещается через сеть радио- и телевизионного вещания. В сообщении об угрозе наводнения, кроме гидрометеоданных, указываются ожидаемое время затопления, границы затапливаемой территории, рекомендации о действиях по защите населения и имущества тех или иных населенных пунктов при наводнении, а также порядок эвакуации.
Перед эвакуацией для защиты своего дома (квартиры) и имущества все должны выполнить следующие обязательные действия:
Отключить воду, газ и электричество;
Потушить горящие печи отопления;
Перенести в верхние этажи зданий (чердаки) ценные предметы и вещи;
Убрать в безопасное место сельскохозяйственный инвентарь, закопать, укрыть удобрения и отходы;
Обить (при необходимости) окна и двери первых этажей домов досками или фанерой.
При получении предупреждения о начале эвакуации необходимо быстро собрать и взять с собой:
Личные документы, помещенные в непромокаемый пакет;
Деньги и ценности;
Медицинскую аптечку;
Комплект верхней одежды и обуви по сезону;
Постельное белье и туалетные принадлежности;
Трехдневный запас продуктов питания. Вещи и продукты лучше уложить в чемоданы (рюкзаки, сумки).
Всем эвакуируемым необходимо прибыть к установленному сроку на сборный эвакуационный пункт для регистрации и отправки в безопасный район. В независимости от сложившейся обстановки эвакуация населения проводится выделенным для этих целей транспортом или пешком.
При внезапном наводнении необходимо как можно быстрее занять ближайшее безопасное возвышенное место и быть готовым к эвакуации по воде, в том числе с помощью подручных плавсредств. В такой обстановке не следует поддаваться панике, терять самообладание, надо принять меры, позволяющие спасателям своевременно обнаружить людей, отрезанных водой и нуждающихся в помощи. В светлое время суток это достигается вывешиванием на высоком месте белого или цветного полотнища, а в ночное время – подачей сигналов.
Для их спасения применяются все имеющиеся плавсредства: катера, лодки, плоты, паромы с буксирами, вездеходы-амфибии. Разведка затопленного района осуществляется с использованием авиации, а для спасения людей привлекаются также и вертолеты. Пострадавшим на воде должна быть оказана первая помощь. Людей, подобранных на поверхности воды, следует переодеть в сухую одежду, дать успокаивающие средства, а извлеченным из воды или со дна водоема – провести искусственное дыхание, если даже у них нет видимых признаков жизни.
Обычно пребывание людей в зоне затопления длится до спада воды или прихода помощи со стороны спасателей, имеющих надежные средства для эвакуации в безопасный район.
Самоэвакуация населения на незатопленную территорию проводится в случаях необходимости оказания неотложной медицинской помощи пострадавшим, израсходования или отсутствия продуктов питания, угрозы ухудшения обстановки или в случае утраты уверенности в получении помощи со стороны. Для самоэвакуации по воде используются личные лодки или катера, плоты из бревен и других подручных материалов.
После спада воды люди торопятся вернутся в свое жилье. При этом следует помнить о мерах предосторожности. Следует остерегаться порванных или провисших электрических проводов. О повреждениях, а также о разрушении водопроводных, газовых и канализационных магистралей немедленно сообщайте в соответствующие коммунальные службы и организации. Попавшие в воду продукты категорически запрещается применять в пищу до проведения проверки санэпидемслужбой и без горячей обработки.
Запасы питьевой воды перед употреблением должны быть проверены, а имеющиеся колодцы с питьевой водой – осушены путем выкачивания из них загрязненной воды.
Перед входом в здания после наводнения следует убедиться, что их конструкции не претерпели явных разрушений и не представляют опасности для людей. Прежде чем войти в помещение, необходимо в течение нескольких минут его проверить, открыв входные двери или окна. При осмотре внутренних комнат здания (дома) не рекомендуется применять спички или свечи в качестве источника света из-за возможного присутствия газа в воздухе. Для этих целей лучше использовать электрические фонари. До проверки специалистами состояния электрической сети нельзя пользоваться источниками электроэнергии.
Указанные основные правила поведения и порядок действий населения при наводнении позволяют существенно снизить возможный материальный ущерб и сохранить жизнь людей, проживающих в опасных районах и поврежденных воздействию водной стихии.
Наводнение в странах Западной Европы. В феврале 1962 г. шторм силой 12 баллов, свирепствовавший в Северном море, обрушил огромные массы воды на берега западной Германии. Морская вода ворвалась в устья рек и заставила их течь обратно. В результате воды рек и моря проникли в глубь суши примерно на 100 км, заливая все на своем пути. Под водой оказались города Гамбург, Бремен, Куксхафен и все окрестные населенные пункты. Вода разрушила железные и автомобильные дороги, линии электропередачи и связи, газопроводы, смыла и разрушила сотни жилых построек. Большой ущерб был нанесен промышленным предприятиям. Более тысяч людей остались без крова, 400 человек погибли в домах. Не успев из них выбраться. Наводнение нанесло материальный ущерб в несколько миллиардов марок. В спасательной операции помимо полиции и специальных подразделений принимали участие 25 тысяч солдат, 100 вертолетов. Шторм одновременно вызвал наводнение в Англии и других приморских странах Западной Европы. В районе, примыкающей к устью Темзы, волна высотой 2,5 м унесла свыше 300 человеческих жизней. В Голландии лавина воды четырехметровой высоты, пришедшая с моря. Не только повернула течение рек, но разрушила защитные дамбы и опустошила юго-запад страны, погубив 1800 человек.
Наводнение в Южном Федеральном округе в 2002 году. В результате наводнения погиб 91 человек, в том числе 47 – в Ставропольском крае, 31 – в Краснодарском, 6 – в Карачаево-Черкессии, 6 - в Северной Осетии, 1 – в Кабардино-Балкарии. Пострадало 343 населенных пункта, в которых разрушено 7519 домов полностью и повреждено 45733 дома. Общее число пострадавших 329413 человек. Эвакуированы 101911 человек, из которых вернулись 38777 человек.
Более всего пострадал Новокубанский район Краснодарского края. Общая площадь затопления составила более 200 кв. км. В зоне чрезвычайной ситуации оказалось более 600 тысяч человек или 76% населения. Затоплено 6747 жилых домов, 18300 хозяйственных построек, 186 предприятий сельского хозяйства, промышленности, строительства, транспорта, связи, образования, культуры и торговли, 14800 садов и 5678 приусадебных участков. Значительно повреждены объекты жилищно-коммунального хозяйства, водоснабжения, разрушено 8 мостов, 186 километров дорог, улиц и тротуаров, 63 километра водопроводных, канализационных, газовых и телефонных сетей, 97 опор электро - и радиопередач, огромное количество домашнего имущества, скота и животных. Общий ущерб составляет около 1 миллиарда рублей, без крова и средств к существованию осталось более 16000 человек.
Наводнение
Наводнение в Эшвиле (Asheville), Северная Каролина в Июле 1916
Наводне́ние - затопление местности в результате подъёма уровня воды в реках, озёрах, морях из-за дождей, бурного таяния снегов, ветрового нагона воды на побережье и других причин, которое наносит урон здоровью людей и даже приводит к их гибели, а также причиняет материальный ущерб.
Наводнения нередко вызываются повышением уровня воды в реке вследствие загромождения русла льдом при ледоходе (затора) или вследствие закупоривания русла под неподвижным ледяным покровом скоплениями внутриводного льда и образования ледяной пробки (зажора). Нередко наводнения возникают под действием ветров, нагоняющих воду с моря и вызывающих повышение уровня за счёт задержки в устье приносимой рекой воды. Наводнения такого типа наблюдались в Ленинграде (1824, 1924), Нидерландах (1953 ). На морских побережьях и островах наводнения могут возникнуть в результате затопления прибрежной полосы волной, образующейся при землетрясениях или извержениях вулканов в океане (см. Цунами). Подобные наводнения нередки на берегах Японии и на других островах Тихого океана. Наводнения могут быть обусловлены прорывами плотин, оградительных дамб.
Наводнения случаются на многих реках Западной Европы - Дунае , Сене , Роне, По и других, а также на реках Янцзы и Хуанхэ в Китае , Миссисипи и Огайо в США . В СССР большие наводнения наблюдались на реках Днепре () и Волге ( и ).
Заторные, зажорные наводнения (заторы, зажоры)
Большое сопротивление водному потоку на отдельных участках русла реки, возникающее при скоплении ледового материала в сужениях или излучинах реки во время ледостава (заж оры ) или ледохода (зат оры ). Зат орные наводнения образуются в конце зимы или начале весны. Они характеризуются высоким и сравнительно кратковременным подъёмом уровня воды в реке. Заж орные наводнения образуются в начале зимы и характеризуются значительным (но менее, чем при заторе) подъёмом уровня воды и более значительной продолжительностью наводнения..
Нагонные наводнения (нагоны)
Ветровые нагоны воды в морских устьях рек и на ветреных участках побережья морей, крупных озёр, водохранилищ. Возможны в любое время года. Характеризуются отсутствием периодичности и значительным подъёмом уровня воды.
Наводнения (затопления), образующиеся при прорывах плотин
Излив воды из водохранилища или водоёма, образующийся при прорыве сооружения напорного фронта (плотины, дамбы и т. п.) или при аварийном сбросе воды из водохранилища, а также при прорыве естественной плотины, создаваемой природой при землетрясениях, оползнях, обвалах, движении ледников. Характеризуются образованием волны прорыва, приводящей к затоплению больших территорий и разрушению или повреждению встречающихся на пути её движения объектов (зданий, сооружений и др.)
Классификация наводнений в зависимости от масштаба распространения и повторяемости
Низкие (малые)
Они наблюдаются на равнинных реках. Охватывают небольшие прибрежные территории. Затопляется менее 10 % сельскохозяйственных угодий. Почти не нарушают ритма жизни населения. Повторяемость 5-10 лет. Т.е наносят незначительный ущерб.
Высокие
Наносят ощутимый материальный и моральный ущерб, охватывают сравнительно большие земельные участки речных долин, затапливают примерно 10-20 % сельскохозяйственных угодий. Существенно нарушают хозяйственный и бытовой уклад населения. Приводят к частичной эвакуации людей. Повторяемость 20-25 лет.
Выдающиеся
Наносят большой материальный ущерб, охватывая целые речные бассейны. Затапливают примерно 50-70 % сельскохозяйственных угодий, некоторые населённые пункты. Парализуют хозяйственную деятельность и резко нарушают бытовой уклад населения. Приводят к необходимости массовой эвакуации населения и материальных ценностей из зоны затопления и защиты наиболее важных хозяйственных объектов. Повторяемость 50-100 лет.
Катастрофические
Приводят к гибели людей, непоправимому экологическому вреду, наносят материальный ущерб, охватывая громадные территории в пределах одной или нескольких водных систем. Затапливается более 70 % сельскохозяйственных угодий, множество населённых пунктов, промышленных предприятий и инженерных коммуникаций. Полностью парализуется хозяйственная и производственная деятельность, временно изменяется жизненный уклад населения. Эвакуация сотен тысяч населения, неизбежная гуманитарная катастрофа требует участия всего мирового сообщества, проблема одной страны становится проблемой всего мира.
Типы
- 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 её влагой осенью и глубокого промерзания в суровую зиму. К увеличению половодья могут привести и весенние дожди, когда его пик совпадает с пиком паводка.
- 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.
- 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 подпружиниваются скоплением льда в северных районах, что нередко вызывает значительное повышение уровня воды.
- 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.
- Ветровой нагон - это подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность, случающийся в морских устьях крупных рек, а также на наветренном берегу больших озёр, водохранилищ и морей.
- Наводнение при прорыве гидротехнических сооружений (гидродинамическая авария) - это происшествие, связанное с выходом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его частей с последующим неуправляемым перемещением больших масс воды.
Причины
Продолжительные дожди
Наводнение в Бийске, вызванное аномально продолжительными дождями (более 72 часов), 2006 год
Летние дожди, выпадающие на Абиссинском нагорье , приводят к тому, что Нил ежегодно разливается, затопляя в нижнем течении всю долину.
Таяние снегов
Интенсивное таяние снега, особенно при промёрзшей земле, приводит к подтоплению дорог.
Волна цунами
На морских побережьях и островах наводнения могут возникнуть в результате затопления прибрежной полосы волной, образующейся при землетрясениях или извержениях вулканов в океане. Подобные наводнения нередки на берегах Японии и на других островах Тихого океана .
Профиль дна
Одной из причин наводнений является повышение дна. Каждая река постепенно накапливает отложения, в перекатах, в устьях и дельтах.
Способы предотвращения наводнений
Наиболее эффективный способ борьбы с наводнениями на реках - регулирование речного стока путём создания водохранилищ . Для борьбы с наводнениями на морском берегу используются оградительные дамбы .
Одним из способов борьбы с наводнениями является углубление перекатов и др. мелей.
История наводнений в России
Наводнения в Краснодарском крае
Практически ежегодное стихийное бедствие , масштабы которого зависят от погодных условий. Но причины кроются в социальной сфере, в том числе в: застроенности поймы, водоохранных зон и замусоренности русла реки, сильно заросшего на отдельных участках. Катастрофическое наводнение в Краснодарском крае в 2012 году .
Наводнения в Москве
Из истории Москвы известно, что наводнения на Москве-реке бывали нередко (весной, случались и в летнее время) и приносили большие бедствия городу. Так, в летописи за говорится о лютой морозной зиме, больших снегах и великом паводке. В июле и августе наводнения произошли в результате длительных непрерывных дождей. В XVII в. отмечены три весенних наводнения: в , (была повреждена южная стена Кремля , разрушено множество домов) и в (снесено 4 наплавных моста через реку). В XVIII в. упоминается о шести наводнениях: , , , , и ; в 1783 от наводнений пострадали опоры Большого Каменного моста. При наводнениях в 1788, , и были сделаны отметки на башне Новодевичьего монастыря и стенах некоторых зданий. Одно из самых больших наводнений на Москве-реке было в , во время которого максимальный расход воды составил 2860 м³/с. Вода в реке поднялась на 8,9 м выше постоянного летнего горизонта, на набережных у Кремля слой её доходил до 2,3 м. Река и Водоотводный канал слились в одно русло шириной 1,5 км. Было затоплено 16 км² территории города. Во время наводнения максимальный расход составил 2140 м³/с, подъём воды над меженью - 7,3 м. Следующее и последнее наводнение было в (подъём воды 6,8 м). Ныне в верхней части бассейна Москвы-реки сооружены Истринское, Можайское, Рузское и Озернинское водохранилища , которые регулируют сток. Кроме того, русло реки в черте города местами расширено, резкие изгибы спрямлены, берега укреплены гранитными стенками набережных. После этого наводнения в черте города проходили почти незаметно.
Нередко наводнения возникали на р. Яузе во время весенних паводков и больших летних дождей. Особенно часто и сильно страдали современные Электрозаводская, Большая Семёновская, Бакунинская улицы, Преображенская, Русаковская, Рубцовская, Семёновская набережные. Дополнительной причиной наводнений на р. Яузе служило наличие мостов в виде кирпичных сводчатых труб недостаточного сечения. Большие весенние наводнения наблюдались в (вода у Глебовского моста поднялась на 3,28 м), в (на 2,74 м), в (на 2,04 м), в (на 2,25 м). Взамен старых мостов построены высокие железобетонные мосты, по берегам - железобетонные стенки (с запасом на 0,5 м над максимальным паводковым горизонтом).
Наиболее часто Москва страдала от наводнений на р. Неглинной после заключения её в кирпичную трубу (в первой половине XIX в. на участке от устья до Самотёчной площади, в - выше Самотёчной площади). Трубы были рассчитаны на пропуск только 13,7 м³/с воды, и почти ежегодно при больших ливнях она вырывалась из-под земли и затапливала Самотёчную и Трубную площади и Неглинную улицу. В вода на Неглинной улице поднялась на 1,2 м. В после сильного ливня Неглинная улица превратилась в бурлящий поток. После ливня 25 июня на перекрёстке Неглинной улицы и Рахмановского переулка образовалось озеро; площадь затопления составила 25 га. В Неглинную улицу, Трубную и Самотёчную площади затапливало несколько меньше, дважды - 8 и 22 июня , в - 7 и 9 августа; случалось это и в . Ныне уложена новая труба, рассчитанная на пропуск воды 66,5 м³/с. Однако, усиление интенсивности ливней в Москве вновь приводит к сильным наводнениям: 26 июня 2005 года в районе Неглинной улицы и 9 июня 2006 года на шоссе Энтузиастов, когда водой были залиты первые этажи зданий.
Затопления проходили и на речках Хапиловке, Рыбинке, Пресне и других, которые тоже возникали из-за больших ливней и недостаточного сечения труб (ныне уложены трубы большого сечения).
Наводнения в Санкт-Петербурге
Основная статья: Наводнения в Санкт-ПетербургеНаводнения в Санкт-Петербурге вызываются рядом факторов: возникающие на Балтике циклоны с преобладанием западных ветров вызывают нагонную волну и движение её в направлении устья Невы, где подъём воды усиливается из-за мелководья и сужения Невской губы. Также вклад в наводнения делают сейши , ветровые нагоны и другие факторы.
Литература
- // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : В 86 томах (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.
Ссылки
| Наводнение в Викисловаре | |
| Наводнение на Викискладе | |
| Наводнение в Викиновостях |
- База данных по крупнейшим наводнениям (на английском языке)
- Общая информация и хронология наводнений в Санкт-Петербурге на реке Неве
|
Виды наводнения |
Причины |
Характер проявления |
|
Половодье |
Весеннее таяние снега на равнинах или весенне-летнее таяние снега и дождевые осадки в горах |
Повторяются периодически в один тот же сезон. Значительный и длительный подъем уровней воды |
|
Интенсивные дожди и таяние снега при зимних оттепелях |
Отсутствует четко выраженная периодичность. Интенсивный и сравнительно кратковременный подъем уровня воды |
|
|
Заторные, зажорные (заторы, зажоры) |
Большое сопротивление водному потоку, образующееся на отдельных участках русла реки возникающее при скоплении ледового материала в сужениях или излучинах реки во время ледостава (зажоры) или во время ледохода (заторы) |
Заторные – в конце зимы или весны. Высокий и сравнительно кратковременный подъем уровня воды в реке. Зажорные – в начале зимы. Значительный (не менее чем при заторе) подъем уровня воды и более значительная по сравнению с заторами продолжительность |
|
Нагонные |
Ветровые нагоны воды в морских устьях рек и наветренных участках побережья морей, крупных озер, водохранилищ |
В любое время года. Отсутствие периодичности и значительный подъем уровня воды |
|
Затопления при прорыве плотин |
Излив воды из водохранилища или водоема, образующийся при прорыве сооружений напорного фронта (плотины, дамбы и т. п.), при аварийном сбросе воды из водохранилища, при прорыве естественной плотины, создаваемой природой при землетрясениях, оползнях, обвалах, движении ледников |
Образование волны прорыва, приводящей к затоплению больших территорий и к разрушению или повреждению встречающихся на пути объектов (зданий и сооружений и др.) |
На территории Российской Федерации преобладают наводнения первых двух видов (около 70-80% всех случаев). Они встречаются на равнинных, предгорных и горных реках, в северных и южных, западных и восточных районах страны. Остальные три вида наводнений имеют локальное распространение.
Факторы, влияющие на максимальный подъем уровня воды при различных видах наводнений, приведены в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Факторы, влияющие на масштабы наводнения
|
Вид наводнения |
Факторы, оказывающие влияние на величину максимального подъема уровней воды |
|
Половодье |
Запас воды в снежном покрове перед началом весеннего таяния; атмосферные осадки в период снеготаяния и половодья; осенне-зимнее увлажнение почвы к началу весеннего снеготаяния; ледяная корка на почве; интенсивность снеготаяния; сочетание волн половодья крупных притоков речного бассейна; озерность, заболоченность и лесистость бассейна; рельеф бассейна |
|
Количество осадков, их интенсивность, продолжительность, площадь охвата, предшествующее выпадение осадков, увлажненность и водопроницаемость почвы, рельеф бассейна, величина уклонов рек, наличие и глубина мерзлоты |
|
|
Затор, зажор |
Поверхностная скорость течения воды, наличие в русле сужений, излучин, мелей, крутых поворотов, островов и других русловых препятствий, температура воздуха в период ледостава (при зажоре) или в период ледохода (при заторе), рельеф местности |
|
Скорость, направление и продолжительность ветра, совпадение по времени с приливом или отливом, уклон водной поверхности и глубина реки, расстояние от морского побережья, средняя глубина и конфигурация водоема, рельеф местности |
|
|
Затопления при прорывах плотин |
Величина перепада уровня воды в створе плотины: объем, заполненный водой в водохранилище на момент прорыва; уклон дна водохранилища и реки; размеры и время образования прорана; расстояние от плотины, рельеф местности |
По исходным причинам наводнения делятся на нагонные, ливневые (дождевые), половодья (связаны с таянием снега и ледников), зажорные и заторные, завальные и прорывные.
Наводнения, проходящие по рекам, делят по высоте:
♦ низкие, или небольшие (затапливаются низкие поймы);
♦ средние (затапливаются высокие поймы, частично заселенные);
♦ сильные, или выдающиеся (частично затапливаются города, коммуникации, требуется эвакуация населения);
♦ катастрофические (существенно затапливаются города, требуются крупные аварийно-спасательные работы, массовая эвакуация).
Наводнения (не считая нагонных, которые сопровождают ураганы) занимают в мире первое место по числу создаваемых ими чрезвычайных ситуаций (около 40% всех ЧС), второе-третье место по числу жертв (7,5 тыс. в год в 1947-1970 гг.), место в первой тройке по средней многолетней и по максимальной разовой величине прямого экономического ущерба.
С наводнениями нагонного, ливневого и подпрудно-прорывного характера в заселенных районах юга Азии, Центральной и Южной Америки связаны различные легенды о всемирном потопе, за которыми скрываются действительные события, определявшие судьбу целых этносов.
Нагонные наводнения возникают на приморских территориях при прохождении глубоких циклонов, особенно ураганов (тайфунов).
Нагон воды представляет собой подъем ее уровня, вызванный воздействием ветра на водную поверхность. Нагоны, приводящие к наводнениям, бывают в морских устьях крупных рек, а также на больших озерах и водохранилищах.
Нагон возникает на наветренном берегу водоема за счет касательного напряжения на плоскости раздела вода–воздух. Вовлекаемые ветром в движение в сторону наветренного берега поверхностные слои воды испытывают лишь сопротивление нижних слоев воды. С образованием уклона водной поверхности под действием силы тяжести нижние слои начинают двигаться в противоположном направлении, уже испытывая гораздо большее сопротивление шероховатости дна. Из-за неравенства расходов воды, движущейся в противоположных направлениях, возникает подъем уровня у наветреннего берега водоема и спад у подветренного.
Ветровой нагон так же, как половодье, паводок, затор, зажор, является чрезвычайным, особо опасным гидрологическим явлением. Главным условием возникновения нагонных наводнений является сильный и продолжительный ветер.
Основной характеристикой, по которой можно судить о величине нагона, является нагонный подъем уровня воды, обычно измеряемый в метрах.
Другими величинами, характеризующими нагон, являются глубина распространения нагонной волны, площадь и продолжительность затопления.
На величину нагонного уровня в морских устьях рек влияют скорость и направление ветра. Для каждой местности, подверженной нагонным наводнениям, можно определить направление ветра над водоемом, при котором нагонные явления будут максимальными.
Общим для морских устьев рек является то, что нагон может совпасть по времени с приливом или отливом; соответственно он будет либо несколько большим, либо меньшим. Нагонная волна распространяется вверх по реке тем дальше, чем меньше уклон и больше глубина реки. Продолжительность затопления обычно составляет от нескольких часов до нескольких суток.
На величину подъема нагонного уровня воды крупных водоемов влияют: скорость и направление ветра; длина разгона ветра над водоемом; средняя глубина водоема по длине разгона; величина и конфигурация водоема.
Чем крупнее водоем, чем меньше его глубина, чем ближе его конфигурация к кругу или эллипсу, тем больших размеров достигают нагоны и сгоны воды.
Основные характеристики последствий от нагонных наводнений практически те же, что и при паводковых наводнениях.
К чрезвычайным ситуациям, связанным со среднеширотными и тропическими ураганами (сильные ветры, обильные осадки, снегозаносы, нагонные наводнения (сопровождаемые ураганами), морские штормы, вспышки абразии морских берегов, засоление почв на затапливаемых территориях), главную угрозу представляют наводнения. С ними связаны 90% жертв и львиная доля экономических потерь.
Нагонные наводнения (яп. – такашио) обусловлены: барическим поднятием уровня моря (обычно до 1 м, редко до 2,5 м); длинными волнами вследствие собственно нагона (высота до 8-12м); ветровыми короткими волнами. В итоге уровень воды может надолго подняться над нормальным: на 4-5 м на Охотском побережье; на 6-8 м на Атлантическом побережье Северной Америки; на 8-10 м в Японии, на Филиппинах, Гавайских островах; на 11-12 м в дельте Ганга, Бангладеш, на 12-13 м в Австралии.
В России основную угрозу на Дальнем Востоке создают экстремальные осадки, снегозаносы, ливневые наводнения, зона которых распространяется до Прибайкалья.
Ливневые (дождевые) наводнения – наиболее распространенный тип наводнений. Они возможны повсеместно (даже в пустынях), кроме Арктики и Антарктики, но наиболее часты и сильны в районах с муссонным климатом – между 40° с. ш. и 40° ю. ш.
Ливневые наводнения создаются обильными осадками и изменяются по характеру в зависимости от условий погоды и стока. Особенно резкое (до стократного) увеличение максимальных расходов относительно среднегодовых происходит в аридных районах (поскольку среднегодовые расходы малы) и в районах с малой водопоглощающей способностью грунтов – в горах с большой долей скальных поверхностей, в области распространения многолетней мерзлоты, в асфальтированных городах. Особо быстрое повышение расходов создается при относительно кратких грозовых ливнях, когда месячная норма осадков выливается за немногие часы. Но они охватывают относительно небольшие водосборы (площадь до 1000 км 2) и опасны, в основном, для городов.
Более распространены наводнения, обусловленные длительными интенсивными фронтальными дождями. «Рекорд» по числу жертв от таких наводнений принадлежит Китаю, где сочетаются муссонный климат и плоский равнинный рельеф, причем часть рек в низовьях текут по ложу, приподнятому над освоенной поймой, например, ложе р. Хуанхэ приподнято на высоту до 12–15 м при том, что подъем уровня в ней может достигать 30 м. Катастрофические наводнения в Китае происходят в среднем один раз в 50 лет. Они усиливаются прорывом дамб, ограждающих реки, угрожая жизни десяткам миллионов человек, сотням тысяч квадратных километров территории, тысячам населенных пунктов, длятся по 2–4 месяца. Наводнение 1959 г. поставило мировой «рекорд» по числу жертв – 2 млн человек.
В США наводнениям подвержено 6% площади страны. Среди чрезвычайных ситуаций они занимают пятое место по числу жертв (в 1913–1986 гг. – в среднем 130 в год) и первое место по величине прямого экономического ущерба. При этом 70% ущерба приходится на длительные наводнения, а 80% жертв – на краткосрочные, быстро развивающиеся ливневые наводнения. Особо опасны наводнения, случающиеся при совпадении дождей с затянувшимся половодьем. В таком случае уровень воды в верховьях р. Миссури-Миссисипи может подняться до 17 м, и наводнение приобретает характер выдающегося или катастрофического.
В странах Западной Европы зоны вероятного затопления при катастрофических наводнениях занимают до 4% территории, в них проживает 1–4% населения. В 80-х годах сильные ливневые наводнения отмечались в Португалии, Испании, Франции, Бельгии, Великобритании, Германии, Швейцарии, Австрии и других странах. Повреждались населенные пункты, дороги, ЛЭП, сельскохозяйственные угодья.
В России ливневые наводнения наиболее часты на Дальнем Востоке с его муссонным климатом и западнее до Читинской области, куда достигает влияние тихоокеанских циклонов, а также на Украине, Северном Кавказе и в Закавказье. Уровень р. Амур и других рек на Дальнем Востоке может подниматься на 10 м и более. Гибнут посевы, пастбища, скот, повреждаются дороги, ЛЭП, населенные пункты, останавливаются предприятия. В июле 1990 г. при тайфуне в Приморье выпало более двух месячных норм осадков. В начале июля 1991 г. катастрофическое наводнение в Молдавии было вызвано ливневыми дождями (три месячные нормы осадков) и прорывом плотин прудов и мелких водохранилищ. Высота волны прорыва достигала 12,5 м, ливневый подъем воды в реках – более 3,5 м. Было повреждено и разрушено более 3 тысяч домов, 18 мостов и т. д.
Половодья и паводки снеготаяния распространены в областях, где бывает снежный покров приблизительно на 1/3 площади суши. Они наиболее распространены в Евразии и Северной Америке – на равнинах и в горноледниковых районах. На равнинах половодья длятся 15–20 дней на малых реках и до 2–3 месяцев на больших реках, в горах – все лето. Паводки – пики половодья – длятся до 15–35 дней. В северной части умеренного пояса и во внутриконтинентальных районах, где обильные ливни относительно редки, паводки снеготаяния могут быть главной причиной наводнений.
На территории России сильные (выдающиеся) наводнения этого типа происходят в среднем один раз в 10–25 лет. Они возможны при сочетании обильного осеннего увлажнения грунта и бурного снеготаяния (десятки миллиметров слоя воды в сутки), обеспечиваемого приходом масс теплого воздуха с дождями. При этом количество снега должно соответствовать количеству пришедшего тепла таким образом, чтобы в снежном покрове могли возникнуть озерки талой воды, дружно прорывающиеся под воздействием дождя. В оврагах и в холмистых местностях возникают водоснежные потоки (сели снеготаяния). Эффекты прорыва талых вод прогнозируются трудно.
Примером служит наводнение в Башкирии в апреле–мае 1990 г. Бурное снеготаяние сопровождалось проливными теплыми дождями, уровень рек поднялся на 9 м выше обычного (в р. Белой) и на 3 м выше прогнозируемого. Были затронуты более 130 населенных пунктов, включая г. Уфа, разрушено 90 мостов, 100 животноводческих ферм и т. д. Погибло 12 человек. Несколько позже, в конце мая, подобные события произошли в Эвенкии. Уровень воды в р. Нижней Тунгуске поднялся на 26 м, частично были затоплены г. Тура и ряд поселков.
Зажорные и заторные наводнения случаются в предгорных и равнинных участках рек, покрывающихся льдами. К ним относится большинство рек Евразии и Северной Америки севернее 35° с. ш. Зажоры представляют собой скопление шуги и мелкобитого льда, образующееся в зимнее время, заторы – скопления льдин во время весеннего ледохода. На территории бывшего СССР на 1100 реках насчитывается более 2400 зажорных и заторных участков. Толщина зажорных скоплений льда на Ангаре, Аму-Дарье достигает 10–15 м, длина – 25 км, сокращение площади сечения русла – до 80%. Продолжительность зажоров меняется в зависимости от обстановки – от нескольких дней до всей зимы. Глубина воды увеличивается иногда в 4–5 раз в сравнении с открытым руслом. Несмотря на малую водность рек в зимнее время, зажорный подъем уровня воды может превышать паводочный, т. е. создавать угрозу наводнений. Зажорный подъем уровня воды достигает 5–6 м на Северной Двине, Западной Двине, реках Алтая; 6–7 м на Ангаре и Енисее; до 12 м на р. Нарын. Вследствие зажоров во многих районах Сибири и гор Средней Азии создаются речные сезонные наледи – помеха дорогам.
Заторы характерны для рек, вскрытие которых ото льда начинается с верховьев и происходит механическим путем. Это все реки, текущие на север, прежде всего реки Сибири и севера европейской части России. В низовьях Лены длина заторов достигает 50–100 км. Продолжительность заторов – до 12–15 дней. Заторный подъем воды над максимальным уровнем половодья часто достигает 4–6 м, максимум – до 10 м – на многих крупных реках Сибири и Дальнего Востока, на Северной Двине, Печоре, Западной Двине, в верховьях Днестра. На территории России максимальная высота поднятия заторного уровня воды над меженным отмечена на Нижней Тунгуске в сужениях долины – до 35–40 м. Для образования заторов необходимо большое количество льда и дружное весеннее половодье. На крупных реках Сибири такие условия наблюдаются почти ежегодно, повторяемость заторов составляет 70–100%. Наиболее известны заторные наводнения на Северной Двине у Архангельска (повторяемость в среднем один раз в 4 года, высота уровня воды до 10 м); на Оби и ее притоках, где под постоянной угрозой находятся Тобольск, Кемерово и другие города; на Енисее и его притоках, где в XX в. произошло 6 катастрофических и много выдающихся наводнений в Красноярске, Енисейске и других городах.
Зажор льда бывает в начале зимы в период формирования ледяного покрова. Решающее значение при образовании зажора имеют поверхностная скорость течения воды (более 0,4 м/с), а также температура воздуха в период замерзания. Образованию зажоров способствуют различные русловые препятствия: острова, отмели, валуны, крутые повороты и сужения русла, участки в нижних бьефах гидроэлектростанций. Скопления шуги и другого рыхлого ледового материала, образующиеся на этих участках в результате непрерывного процесса образования внутриводного льда и разрушения ледяного покрова, вызывают стеснение водного сечения русла реки, следствием чего является подъем уровня воды выше по течению. Образование сплошного ледяного покрова в месте зажора задерживается.
Сходные характеристики зажорных и заторных наводнений отмечаются для рек Канады и Аляски. Менее часты, поэтому неожиданны и особо опасны наводнения этого типа на реках Западной Европы и США. В США ущерб от них составляет приблизительно 1/4 общего ущерба от наводнений.
Завальные и прорывные наводнения менее регулярны, чем наводнения предшествующих типов. Они бывают в основном в горных районах и связаны с оползнями и обвалами (преимущественно сейсмогенными) и подвижками ледников. Встречается также прорыв искусственных плотин.
С 1910 г. такие события в мире случаются в среднем 10–15 раз в год (в том числе разрушения крупных плотин – раз в 2–3 года). В 1987 г. в Таджикистане, например, была прорвана плотина Саргазонского водохранилища.
Из последствий завалов в бывшем СССР наиболее известно Сарезское озеро глубиной до 500 м, возникшее на р. Мургаб на Памире вследствие землетрясения 1911 г. В США сходное озеро образовалось сейсмогенным оползнем в каньоне р. Мэдисон (штат Монтана) в 1959 г., но было искусственно спущено. С образованием подпрудного озера на Армянском нагорье, в верховьях бассейна р. Тигр, связана та часть легенды о всемирном потопе, которая говорит о Ноевом ковчеге у горы Арарат.
Более или менее регулярные подвижки ледников возможны во всех ледниковых районах мира. Около 5% горных ледников относятся к пульсирующим (с интервалом в годы – десятилетия). При подвижке они перекрывают водотоки и обеспечивают накопление временных, раньше или позже прорывающихся озер. Длительно существующие приледни-ковые озера также могут прорываться, если они подпружены рыхлым льдосодержащим моренным валом. Волны прорыва проходят вниз по долинам, принимая часто характер селей. Паводки такого рода случаются в горных долинах в среднем не реже одного раза в 10-20 лет, а по каждому горному району в целом один раз в 2-5 лет.
В Гималаях за последние 200 лет отмечено 35 катастрофических прорывных паводков.
Факт усиления наводнений подтверждается тем, что в 80-е годы по всему миру ливневые наводнения и паводки снеготаяния во многих районах побивали рекорды за 100 лет или за время наблюдений, а по расчетам некоторые из них отвечали повторяемости один раз в 300–400 лет (ливневые наводнения в Новой Зеландии, Великобритании, Португалии, упоминавшийся выше паводок снеготаяния в Башкирии). Некоторые специалисты связывают эту тенденцию с начавшимся антропогенным изменением климата. Но несомненными можно считать местные причины: антропогенные изменения геометрии русел рек, поверхностного стока в речных бассейнах, зимнего температурного режима водотоков, а также локального поля осадков и снеготаяния. Очевиден фактор роста числа искусственных водохранилищ и прорывных паводков.
Изменение русел рек, увеличивающее высоту наводнений, происходит путем их непреднамеренного антропогенного заиления и обмеления, а также при неправильных русловыправительных работах (чрезмерное сужение и спрямление). Изменение условий поверхностного стока происходит при осушении болот, сведении лесов, распашке, а в городах – при создании больших водонепроницаемых поверхностей. При осушении болот максимальный поверхностный сток возрастает в 1,5-2,5 раза; при сведении лесов и распашке – в 2–4 раза, а на малых водосборах – еще больше, что и способствует заилению, прежде всего, малых рек.
Увеличение площади водоупорных покрытий в городах ведет к такому же росту расхода ливневых паводков и к еще большему сокращению времени «добегания» паводковой волны, что резко увеличивает максимальные расходы.
Температурный режим рек умеренного более холодных поясов меняется при создании водохранилищ: у выхода реки из водохранилища зимой постоянно поддерживается полынья, что резко увеличивает повторяемость зажоров, а в некоторых случаях – и высоту зажорных уровней в сравнении с естественными (на нижнем бьефе Красноярской ГЭС – на 2,5 м и более). На верхнем бьефе водохранилищ происходит увеличение зажорности и заторности, а местами повышение уровня заторного поднятия над прежним максимальным уровнем весеннего паводка.
Локальные изменения полей осадков и снеготаяния происходят в крупных городах. Они создают над собой факелы запыленного и теплого воздуха, что существенно увеличивает повторяемость и интенсивность грозовых ливней, а в целом – рост осадков на величину до 20% в сравнении с окрестностями. Загрязнение снежного покрова вблизи городов меняет режим снеготаяния. Все эти изменения еще ожидают количественной оценки.
Превентивные меры при угрозе затопления населенных пунктов и территорий
Меры защиты от наводнений подразделяются на оперативные (срочные) и технические (предупредительные).
Оперативные меры не решают в целом проблемы защиты от наводнений и должны осуществляться в комплексе с техническими мерами.
Технические меры включают заблаговременное проектирование и строительство специальных сооружений. К ним относятся: регулирование стока в русле реки; отвод паводковых вод; регулирование поверхностного стока на водосбросах; обвалование; спрямление русел рек и дноуглубление; строительство берегозащитных сооружений; подсыпка застраиваемой территории; ограничение строительства в зонах возможных затоплений и др.
Наибольший экономический эффект и надежная защита пойменных территорий от наводнений могут быть при сочетании активных методов защиты (регулирование водостока) с пассивными методами (обвалование, руслоуглубление и т. п.).
Выбор способов защиты зависит от ряда факторов: гидравлического режима водотока, рельефа местности, инженерно-геологических и гидрогеологических условий, наличия инженерных сооружений в русле и на пойме (плотины, дамбы, мосты, дороги, водозаборы и т. д.), расположения объектов экономики, подвергающихся затоплению.
Основными направлениями действий органов исполнительной власти при угрозе затопления являются:
♦ анализ обстановки, выявление источников и возможных сроков затопления;
♦ прогнозирование видов (типов), сроков и масштабов возможного затопления;
♦ планирование и подготовка комплекса типовых мероприятий по предупреждению затоплений;
♦ планирование и подготовка к проведению аварийно-спасательных работ в зонах возможного затопления.
На федеральном уровне МЧС России при активном участии Росгидромета и МПР Россия осуществляют планирование и подготовку мероприятий общегосударственного масштаба. На региональном уровне региональными центрами МЧС России планируются и готовятся мероприятия, входящие в их компетенцию. На уровне области, края, республики планируются и готовятся мероприятия на их территориях. При этом большая доля ответственности лежит на подразделениях МПР России: бассейновых водохозяйственных управлениях и его территориальных органах водного хозяйства. В период угрозы затопления в режиме повышенной готовности функционируют органы управления ГОЧС субъектов Российской Федерации.
В период угрозы весеннего половодья и паводков на реках противопаводковые комиссии должны предусмотреть определение:
♦ границ и размеров (площади) зон затопления, количества административных районов, населенных пунктов, объектов экономики, площади сельскохозяйственных угодий, дорог, мостов, линий связи и электропередач, попадающих в зоны подтоплений и затоплений;
♦ числа пострадавших, а также временно отселяемых из зоны затопления;
♦ разрушенных (аварийных) домов, построек и т. п.;
♦ объемов откачки воды из затопленных сооружений;
♦ количества голов погибших сельскохозяйственных животных;
♦ местоположения и размеров сооружаемых дамб, запруд, обвалований, креплений откосов берегов, водоотводных каналов, ям (сифонов);
♦ предварительного размера материального ущерба;
♦ численности привлекаемых сил и средств (личного состава, техники и т. п.);
♦ мероприятий по защите населения,
В подготовительный период важную роль играет анализ обстановки и прогнозирование возможного затопления населенных пунктов.
Анализ обстановки предусматривает выявление возможных причин возникновения угрозы затопления населенных пунктов, среди которых могут быть половодье и паводок, а также факторы, способствующие возникновению затопления и подтопления.
При этом выявляются возможные сценарии развития ЧС, при которых:
♦ существенно нарушаются условия жизнедеятельности людей на территории административных районов субъекта Российской Федерации;
♦ возможны человеческие жертвы или ущерб здоровью большому количеству людей;
♦ могут быть значительные материальные потери;
♦ возможен значительный ущерб окружающей среде.
Выявление перечисленных вариантов ЧС, связанных с затоплением территорий, производится на основании:
♦ статистических данных о наводнениях и данных многолетних наблюдений по данной территории;
♦ изучения планов действий промышленных объектов в случае возникновении ЧС;
собственных оценок территориальных органов управления РСЧС.
По выявленным факторам, способствующим возникновению ЧС, а также вторичным факторам, представляющим угрозу населению и объектам экономки, производится:
♦ оценка вероятности возникновения ЧС;
♦ оценка масштабов возможной ЧС.
Под масштабами следует понимать: количество погибших; количество пострадавших; величину материального ущерба;объем эвакомероприятай и защиты, связанный с эвакуацией населения; затраты на ликвидацию ЧС и восстановительные работы; косвенные потери (недовыпуск продукции, затраты на пособия, компенсационные выплаты, пенсии и т. д.) и др.
Оценка вероятности возникновения и масштабов чрезвычайных ситуаций, вызванных авариями на промышленных объектах, системах жизнеобеспечения и т. д. вследствие воздействия вторичных факторов, производится администрацией соответствующих объектов.
Прогнозирование и оценку масштабов чрезвычайных ситуаций следует проводить с учетом требований законов, других нормативно-правовых актов и методик, рекомендуемых МЧС России.
В случае отсутствия таких документов для отдельных конкретных случаев органы исполнительной власти субъектов РФ организуют проведение исследований по оценке вероятности возникновения и по оценке масштабов чрезвычайных ситуаций научными силами субъекта РФ.
Результаты выявления факторов, способствующих возникновению чрезвычайных ситуаций, связанных с затоплением территорий и населенных пунктов, служат основой для принятия решений на проведение первоочередных профилактических мероприятий.
На основе анализа обстановки планируют мероприятия по предупреждению затоплений. Планирование регламентируется Федеральным законом «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», нормативно-правовыми актами органов государственной власти субъектов Российской Федерации и органов местного самоуправления. При этом целесообразно различать предметное (целевое) и оперативное планирование.
Предметное (целевое) планирование должно предусматривать проведение организационных, финансово-экономических и инженерно-технических мероприятий по предотвращению или снижению риска затоплений.
Оперативное планирование предусматривает комплекс организационно-технических мероприятий по подготовке населения, объектов экономики и территорий к чрезвычайной ситуации. Эти мероприятия должны отражаться в планах социально-экономического развития территорий, планах развития отраслей экономики, объектов экономики.
Типовой порядок планирования мероприятий по предупреждению ЧС, вызванных затоплениями, включает:
♦ выявление организаций и учреждений, которые могут быть задействованы в организации и выполнении мероприятий по предупреждению ЧС;
♦ разработку и технико-экономическое обоснование организационных и инженерно-технических мероприятий по предотвращению или снижению риска возникновения ЧС;
♦ разработку и технико-экономическое обоснование мероприятий по снижению тяжести последствий воздействия ЧС на население, объекты экономики и окружающую среду.
Разработанные планы согласовываются с заинтересованными органами и организациями, утверждаются соответствующими руководителями органов исполнительной власти и направляются исполнителям. Контроль за реализацией планов осуществляется исполнительной властью территории через территориальные органы управления РСЧС.
Кратко рассмотрим основные мероприятия по уменьшению последствий заторов и зажоров.
Заторы ликвидировать нельзя, их можно лишь несколько ослабить или переместить на другое место. При борьбе с заторными наводнениями требуется регулирование стока ледового материала.
Мы уже отметили, что в процессе круговорота воды в природе могут возникнуть опасные явления гидрологического характера. Наиболее распространёнными и часто повторяющимися из них являются наводнения.
По данным МЧС России, наводнения по повторяемости, площади распространения, суммарному среднегодовому ущербу занимают первое место в России среди известных стихийных бедствий. По числу человеческих жертв они занимают второе место после землетрясений.
На территории России наводнения угрожают почти 40 городам и нескольким тысячам других населённых пунктов. Повторяемость наводнений в среднем колеблется от одного раза в 5-10 лет до одного раза в 15-20 лет. Но есть города, где наводнения наблюдаются один раз в 2-3 года (Уфа, Орск, Курск и ряд других).
Что такое наводнение?
Наводнение - это значительное затопление местности в результате подъёма уровня воды в реке, озере, водохранилище или море, наносящее материальный ущерб экономике, социальной сфере и природной среде. Возникают наводнения вследствие обильного и сосредоточенного притока воды при таянии снега и ледников, длительного выпадения интенсивных дождей в бассейнах рек, загромождения русел рек тающим льдом (заторов) или закупоривания русел реки внутренним, вновь образующимся льдом (зажор), нагона воды ветром в морских устьях рек.
Одно из многочисленных наводнений в Санкт-Петербурге
Затопление водой местности, которое не сопровождается ущербом окружающей среде, называется розливом реки, озера или водохранилища.
Виды наводнений
Наводнения могут быть вызваны различными причинами, связанными с особенностями речного стока воды и его изменениями в различное время года. На сток воды в реках оказывают влияние таяние снега и льда, ливневые осадки и нагонный ветер в устьях рек. В зависимости от этих причин различают несколько видов наводнений.
- Наводнения, связанные со стоком воды во время половодья.
Половодье - это ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон увеличение объёма воды в реке, которое сопровождается выходом её вод из берегов и затоплением поймы реки. Половодье равнинных рек в местах с умеренным климатом вызывается весенним снеготаянием (весеннее половодье). Половодье на реках, берущих начало высоко в горах, вызывается таянием снега и ледников в летнее время (летнее половодье). Этот вид наводнений отличается значительным и довольно длительным подъёмом уровня воды в реке.
- Наводнения, формируемые за счёт паводка.
Паводок - это стремительное, кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды, возникающее в результате быстрого таяния снега, ледников, обильных дождей. Значительный паводок может вызвать наводнение. Этот вид наводнений характеризуется интенсивным, сравнительно кратковременным подъёмом уровня воды.
- Наводнения, вызываемые большим сопротивлением, которое водный поток встречает в русле реки. Они происходят при заторах и зажорах льда в реке.
Затор - это скопление льда в русле реки, ограничивающее её течение. Заторы образуются обычно в конце зимы и в весенний период при вскрытии рек. Чаще всего заторы образуются на реках, текущих с юга на север (Северная Двина, Печора, Лена, Енисей, Иртыш).
Зажор - это явление, сходное с затором льда, но оно наблюдается на реках в начале зимы. Зажоры образуются на реках в период формирования ледяного покрова. Зажор возникает из-за скопления в русле реки рыхлого льда и небольших льдин и вовлечения его под кромку образовавшегося ледяного покрова, что препятствует свободному течению воды и вызывает подъём уровня воды в реке вверху по её течению. По частоте зажорных наводнений и величине подъёма воды отмечаются реки Ангара и Нева.
- Наводнения, связанные с ветровым нагоном воды на берегах больших озёр и в морских устьях крупных рек. Такие наводнения возникают на наветренном берегу водоёма, когда под воздействием на водную поверхность сильного ветра уровень воды поднимается.
Все вышеперечисленные виды наводнений в зависимости от их масштаба и наносимого материального ущерба подразделяются на низкие, высокие, выдающиеся и катастрофические.
Низкие (малые) наводнения наблюдаются в основном на равнинных реках. Частота их повторения примерно один раз в 5-10 лет. Эти наводнения наносят незначительный материальный ущерб и почти не нарушают жизни населения.
Высокие (большие) наводнения сопровождаются значительным затоплением, охватывают большие участки речных долин и нарушают жизнедеятельность населения. В густонаселённых районах наводнения нередко приводят к необходимости частичной эвакуации людей и наносят ощутимый материальный ущерб. Частота повторения больших наводнений примерно один раз в 20-25 лет.
Выдающиеся наводнения вызывают затопление обширных территорий, парализуют хозяйственную деятельность населения, наносят большой материальный ущерб. При этом возникает необходимость массовой эвакуации населения из зоны затопления. Такие наводнения отмечаются примерно один раз в 50-100 лет.
Катастрофические наводнения вызывают затопление обширных территорий в пределах одной или нескольких речных систем. В зоне затопления полностью парализуется жизнедеятельность человека. Такие наводнения приводят к огромным материальным убыткам и гибели людей. Отмечаются они примерно один раз в 100-200 лет.
Масштабы последствий наводнения зависят от высоты и продолжительности стояния опасных уровней воды, скорости водяного потока, площади затопления, времени года и плотности проживания населения на затопляемой местности.
История знает немало примеров катастрофических наводнений.
Картину самого древнего из них удалось восстановить по данным археологических исследований.
Было установлено, что Чёрное море 12 000 лет назад представляло собой пресноводное озеро, а 7500 лет назад из-за глобального потепления на Земле, таяния ледников и поднятия уровня воды в Мировом океане оно было заполнено водами Средиземного моря и превратилось в солёное Чёрное море.
Современные американские геологи В. Питман и В. Райн, собрав воедино все известные науке факты о происшедшем прорыве океанических вод 7,5 тысяч лет назад, сумели воспроизвести картину гидрологической катастрофы.
Воды Средиземного моря ринулись в проход между Азией и Европой. Около года в этом месте вода низвергалась с высоты 120 м. Озеро, превращенное в Чёрное море, вышло из берегов и затопило почти сто тысяч квадратных километров земли, главным образом северо-западное побережье. Рядом с Чёрным морем образовалось новое, Азовское море. На востоке воды подошли к подножиям Кавказского хребта. Не меньше трёхсот дней стремились воды через долину, где теперь находится пролив Босфор, соединяющий Чёрное и Мраморное моря. Каждый день через неё протекало 50 кубических километров воды, и уровень Чёрного моря каждые сутки поднимался на 15 сантиметров.
На северном и западном побережьях Чёрного моря катастрофа приняла трагический характер. За каждые сутки вода здесь продвигалась на 400 м. Здесь была затоплена большая площадь земли.
Всемирный потоп. Гибель всего живого. Гравюра Гюстава Доре
Смертельная опасность вынудила людей стремительно уходить с насиженных мест, вызвав тем самым мощное движение человеческих масс. Спасшиеся от потока люди навсегда запомнили ужасные дни и ночи бегства от мчавшейся за ними воды.
Эта катастрофа, возможно, была отождествлена впоследствии с описанным в Библии Всемирным потопом.
Проверьте себя
- Дайте определение природному явлению наводнение.
- Перечислите основные виды наводнений.
- Какие природные явления гидрологического происхождения могут вызвать наводнения?
После уроков
В дневнике безопасности приведите примеры наводнений в Российской Федерации, которые произошли по различным причинам (половодье, паводок, нагонные ветры). Укажите их последствия и мероприятия по защите населения. Примеры можно подобрать с помощью Интернета и средств массовой информации.
Человечество страдало от наводнений с давних времен. Каждый из нас слышал историю о Всемирном потопе, затопившем земной шар и погубившем все живое, кроме «пассажиров» Ноева ковчега.
Ученые полагают, что нечто подобное имело место в Месопотамии в третьем или четвертом тысячелетии до нашей эры. Тогда заселенные земли в долинах Тигра и Евфрата казались людям целой Вселенной, поэтому масштабные наводнения ассоциировались у них с глобальным бедствием.
Как и много лет назад, сегодня наводнение считается одной их самых опасных природных катастроф и нередко приводит к гибели людей и экономическому ущербу. Почему оно происходит? И каковы последствия наводнений?
Что понимают под наводнением?
Наводнением называют обширное затопление больших площадей водой из рек, озер, морей, океанов. Подобным катастрофам подвержены многие регионы Земли. Потопы часто случаются в речных долинах Западной Европы, на китайских реках Хуанхэ и Янцзы, в США и Канаде.
На территориях бывшего Советского Союза от наводнений чаще всего страдают территории, простирающиеся по берегам Днепра, Амура и Волги.
Почему происходят наводнения?
Причин наводнений множество. Наиболее распространенная – это , которые приводят к переполнению рек и их разливу по прибрежным равнинам. Для территорий, расположенных в низменностях, характерны периодически повторяющиеся половодья, связанные с таянием снегов. Часто в весенний период при ледоходе большие глыбы снега и льда вызывают заторы речного русла, в результате чего происходит подъем воды выше основного уровня берегов.
На островах, материковом побережье морей и океанов время от времени случается так называемый ветровой нагон, когда под воздействием сильного ветра водная поверхность поднимается выше морского уровня и затапливает большие участки земли. Более катастрофичными являются волны цунами, которые возникают при подземных толчках и извержениях подводных вулканов, а затем обрушиваются на побережье.
Среди других причин наводнений можно назвать повреждение водохранилищ или плотин, оползни, которые перегораживают речные русла, а также штормовые приливы и сейшы (стоячие волны в закрытых водоемах – озерах, прудах).
Какие бывают наводнения?
В зависимости от своей масштабности наводнения разделяются на несколько видов. Малые происходят, в основном, на небольших реках и охватывают незначительные территории. Их периодичность составляет в среднем 5–7 лет, а степень затопления не превышает 10 %. Опасные наводнения наносят более серьезный ущерб и затапливают до 20 % земель, что нарушает уклад жизни людей и нередко требует их эвакуации.
К особо опасным причисляют стихийные бедствия, которые охватывают весь бассейн реки и заливают населенные пункты. В итоге возникает необходимость в массовом вывозе населения и ценностей. Самые страшные – катастрофичные наводнения, полностью парализующие промышленность и сельскохозяйственную деятельность на больших территориях. Они способны приводить к гибели людей и гуманитарным катастрофам, требующим участия мирового сообщества.
Последствия наводнений
Крупные наводнения приводят к необратимым последствиям и наносят огромный материальный ущерб. В результате затопления происходит повреждение автомобильных дорог, инфраструктуры, жилых зданий, тоннелей, мостов. Вода уничтожает сельскохозяйственные угодья, вызывает гибель домашних животных, а в особо катастрофичных случаях от наводнения гибнут люди.
Главная задача спасателей во время стихийного бедствия – это поиск пострадавших и оказание помощи в самые короткие сроки. Успех работы спасательных бригад во многом зависит от быстрого реагирования на сложившуюся ситуацию и использования эффективных приемов оперативной разведки и обнаружения людей в затопленных районах.
Самые крупные наводнения в истории
Человечеству известно множество крупных наводнений, имевших катастрофичный характер. В 1953 году штормовые волны у побережья Западной Европы вызвали резкий подъем многих рек, что привело к большому материальному ущербу и гибели 2000 человек.
Цунами 2004 года, затопившее Индонезию, Таиланд, Индию и ряд других азиатских стран, признано самым смертоносным в современной истории. Волны, хлынувшие на берега Индийского океана, проникли вглубь побережья и привели к смерти более 225 тысяч человек.
В 2005 ураган «Катрина» вызвал перелив морской воды через дамбы и затопление более 80 % территорий города Новый Орлеан, в котором по разным источникам погибло от 1300 до 1600 человек.
Loading...