Следствием низкого уровня воды является. Причины колебания уровня подземных вод

Наступила долгожданная весна, и снова стала актуальной тема наводнений, их предупреждения и готовности соответствующих структур к встрече со стихией.

Несмотря на то что природные катаклизмы, связанные с повышением уровня воды в реках, случаются ежегодно, до сих пор постоянно путают формулировки — то говорят о паводках, то о наводнениях, то о половодье. Данная статья разграничивает эти понятия.

Прежде всего необходимо объяснить разницу между половодьем и паводком. Согласно современным научным представлениям, половодье — это наибольшая в году водность реки, регулярно повторяющаяся в одни и те же сезоны. На период половодья, как правило, приходится значительная часть годового стока реки, вплоть до 80 %. Антиподом половодья является межень — период самого низкого уровня воды в реке. В течение года у рек определенного типа питания и водного режима в соответствии с климатическими особенностями закономерно сменяются половодье и межень.

Явлением несколько другого порядка следует считать паводок , происходящий нерегулярно. Это случайно резкий и кратковременный подъем уровня воды, увеличение расхода воды в реке. В отличие от половодья, паводки могут случаться в любое время года. Они не связаны с закономерными процессами водного режима рек.

Таким образом, одно дело — ежегодно повторяющееся половодье на реках Русской равнины в весенний период, обусловленное таянием снега (для этих рек характерно снеговое питание), и совсем другое — резкий подъем воды на тех же реках, например, летом после неожиданно выпавших обильных дождей, который и следует называть паводком.

Сам факт подъема воды — ни закономерного, ни случайного — не называется еще наводнением. Это явление другого рода. Наводнение — это затопление водой местности, которое может произойти в результате подъема уровня воды в реке, озере или море и может быть вызвано как паводком, так и половодьем.

Важно, что наводнение — это уже стихийное бедствие, являющееся следствием подъема уровня воды в реке. Населенные пункты, поля, коммуникации страдают от затопления, т.е. наводнения. Вызывающий же его подъем воды в реке может быть классифицирован по-разному в зависимости от того, насколько закономерно и ожидаемо это явление.

Каждой весной в наших широтах актуализируется проблема борьбы с последствиями наводнений, обусловленных весенним половодьем — для рек умеренного климатического пояса характерно весеннее половодье, однако объясняется оно по-разному.

Реки , протекающие через тайгу, смешанные и широколиственные леса, лесостепи и разнотравные степи на территории европейской части России, характеризуются снеговым питанием. Половодье на них приходится на период наиболее активного таяния снегов (март — апрель), понемногу «продвигаясь» с юга на север.

Южнее, в сухих степях и полупустынях, следует говорить о дождевом питании. Однако пик осадков здесь приходится также на весенний период, так что половодье наступает примерно в то же время.

Восточнее Урала , в Сибири , в зонах континентального и резко континентального климата, простирающихся вплоть до хребта Джугджур на границе с Дальним Востоком , ситуация схожая. У рек преобладает снеговое питание и, следовательно, весеннее половодье. Местная особенность состоит в том, что обильное снеготаяние наступает позднее — как правило, в мае.

Специфическая ситуация сложилась на Дальнем Востоке. Здесь господствует муссонный климат умеренного пояса. Для него характерны: засушливая зима (с ветрами с суши на море) и влажное, дождливое лето (с ветрами с моря на сушу). В соответствии с особенностями климата для здешних рек свойственно дождевое питание с половодьем в летнее время.

Опасное гидрологическое явление - событие гидрологического происхождения или результат гидрологических процессов. Возникает под воздействием о различных природных или гидродинамических факторов или их сочетаний, оказывающих поражающее воздействие на людей, сельскохозяйственных животных и растения, объекты экономики и окружающую природную среду. К опасным гидрологическим явлениям следует отнести наводнения, половодья, паводки, за топления и т.п.

Наводнение - это значительное затопление водой местности, городов, населенных пунктов, сельскохозяйственных объектов, наносящее им ущерб.

Причиной наводнений могут быть как опасные гидрологические процессы, так и человек. Природными причинами являются: формирование половодий и паводков, продолжительные дожди и ливни, снеготаяние, в результате чего может происходить затопление значительных территорий.

Антропогенные причины наводнений - хозяйственная деятельность человека в речных бассейнах и руслах, строительство " плотин и дамб без учета возможных наводнений, строительство дорог без учета движения сточных вод и др.

Виды наводнений:

- низкие наводнения происходят на равнинной местности один раз в 5-10 лет;

- высокие наводнения - один раз в 20-26 лет, наносят большой ущерб;

- выдающиеся наводнения - один раз в 50-100 лет, охватывают целые речные бассейны, требуют массовой эвакуации людей, скота и имущества;

катастрофические наводнения - один раз в 100-200 лет, наносят огромный экономический ущерб, вызывают гибель большого числа людей и животных, экологические катастрофы.

Кик правило, наводнениям предшествуют половодья и паводки которые вызывают затопление территории и образуют зону затопления.

Зона затопления - территория, покрываемая водой в результате превышения притока воды по сравнению с пропускной способностью русла реки.

Зона катастрофического затопления - зона затопления, при которой произошла гибель людей, сельскохозяйственных животных и растений, повреждены или уничтожены материальные ценности, а также нанесен ущерб окружающей природной среде.

Половодье - увеличение водности рек весной за счет таяния снега. Оно начинается, когда среднесуточная температура становится положительной. Уровень воды в реках Республики Беларусь поднимается на 2-3 м, иногда более 5 м. Длится половодье 15-20 суток. Наивысший уровень воды обычно наблюдается через 6 суток после начала половодья.

Паводок - это фаза водного режима реки, характеризующаяся интенсивным, обычно кратковременным увеличением расхода воды, вызываемая дождями или снеготаянием во время оттепелей. Она может многократно повторяться в различные сезоны года. Наводнения весной часто вызываются заторами и зажорами на реках.

Затор - это скопление льда во время ледохода и закупоривание реки.

Зажор - это скопление шуги, которая представляет собой рыхлый лед, находящийся подо льдом. Зажор наблюдается в начале зимы, в то время как затор - в конце зимы и весной. Зажоры образуются в период формирования ледяного покрова. Они вызывают подъем воды выше по течению реки. Подъем воды в реках вызывают и нагоны.

Нагон - это подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность. Такие явления случаются в устьях крупных рек, на больших озерах и водохранилищах.

Подтопление - повышение уровня грунтовых вод, нарушающее нормальное использование территории, строительство и эксплуатацию расположенных на ней объектов. Оно также наноси; ущерб экономике и социальной сфере.

К основным характеристикам последствий наводнения относятся: численность населения, оказавшегося в зоне наводнения; количество населенных пунктов, предприятий, протяженность автомобильных и железных дорог, линий электропередач, связи и коммуникаций, оказавшихся в зоне затопления; количество погибших животных и разрушенных мостов.

Различают прямой и косвенный ущерб от наводнений.

Прямой ущерб составляют степень повреждения домов, показатели гибели скота, урожая и т.д.

Косвенный ущерб - это затраты на эвакуацию, на доставку продуктов питания пострадавшим, строительных материалов, на тушение возможных пожаров от коротких замыканий в электросистемах и т.д. Прямой и косвенный ущерб находятся, как правило, в соотношении 70:30.

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. В зависимости от причин возникновения различаются шесть основных типов наводнений. Половодье - периодически повторяющийся относительно продолжительный подъем уровня воды в реках, вызываемый обычно весенним таянием снега на равнинах или дождевыми осадками, а также весенне-летним таянием снега в горах; его следствием является затопление низких участков местности. Паводок - интенсивный периодический, сравнительно кратковременный подъем уровня воды в реке, вызываемый обильными дождями, ливнями, иногда быстрым таянием снега при зимних оттепелях.Затор - нагромождение льдин во время весеннего ледохода в сужениях и излучинах русла реки, стесняющее течение и вызывающее подъем уровня воды в месте скопления льда и некоторых участках выше него. Зажор - скопление рыхлого ледового материала во время ледостава (в начале зимы) в сужениях и излучинах русла реки, вызывающее подъем уровня воды на некоторых участках выше него. Ветровой нагон - подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность, случающийся обычно в морских устьях крупных рек, а также на наветренном берегу больших озер, водохранилищ и морей.

Основные параметры наводнений . Наводнение характеризуется основными параметрами водного режима реки - уровнем и расходом воды, а также объемом наводнения. Уровень воды отсчитывается от нуля поста или от ординара. Нуль поста - высота плоскости воды в реке (озере, водохранилище) над условной горизонтальной поверхностью сравнения. При организации поста эту плоскость выбирают таким образом, чтобы она была на 0,3-0,5 At ниже самого низкого возможного уровня. Ординар - среднее за много лет наблюдений положение уровня воды в реках, заливах и отдельных пунктах морского побережья.

23.Степень опасности наводнений, способы защиты и правила поведения

Степень опасности: Основным поражающим фактором наводнения является поток воды, характеризующийся высокими уровнями, а при прорывах плотин и паводках - также значительными скоростями течения. Дополнительными поражающими факторами при заторах являются навалы больших масс льда и их давление на береговые сооружения, а также низкая температура воды.

По повторяемости, размерам (масштабам) и наносимому суммарному ущербу наводнения делятся на четыре группы - низкие, высокие, выдающиеся и катастрофические. Низкие (1раз в 5-10лет) наводнения наблюдаются в основном на равнинных, при их возникновении затопляются сельскохозяйственные угодья, расположенных в поймах. Высокие (раз в 20-25 лет) наводнения сопровождаются значительным затоплением территорий и охватывают большие земельные участки речных долин и низин. Выдающиеся(раз в 50-100 лет) наводнения охватывают целые речные бассейны, парализуют хозяйственную деятельность и нарушают бытовой уклад населения на больших территориях, наносят большой материальный ущерб. При катастрофических наводнениях затапливаются значительные территории в пределах одной или нескольких речных систем. В зоне затопления полностью парализуется хозяйственная и производственная деятельность населения. Такие наводнения приводят к гибели людей и огромным материальным потерям. Они происходят один раз в 100-200 лет.

Способы защиты: Обязательным условием организации защиты от поражающих факторов и последствий наводнений является их прогнозирование. Для прогнозирования используется гидрологический прогноз - научно-обоснованное предсказание развития, характера и масштабов наводнений. В прогнозе указывают примерно и время наступления какого-либо элемента ожидаемого режима, например, вскрытия или замерзания реки, ожидаемый максимум половодья, возможная продолжительность стояния высоких уровней воды, вероятность затора льда и другое. Прогнозы делятся на краткосрочные - до 10-12 суток и долгосрочные - до 2-3 месяцев и более. Они могут быть локальными (для отдельных участков рек и водоемов) или территориальными, содержащими обобщенные по значительной территории сведения об ожидаемых размерах и сроках явления. Многолетний опыт показал, что материальный ущерб от наводнений существенно уменьшается при наличии прогноза, хорошо налаженной службы информации и оповещения, высокой организованности и обученности населения. К сожалению, и в наши дни не все люди, проживающие в зоне потенциального затопления, с должным вниманием относятся к прогнозам. Важными мерами защиты от наводнений являются: уменьшение максимального расхода воды путем перераспределения стока во времени; регулирование паводочного стока с помощью водохранилищ; спрямление русла реки: сооружение ограждающих дамб (валов); проведение берегоукрепительных и дноуглубительных работ, подсыпка низких мест; распашка земель поперек склонов и посадка лесозащитных полос в бассейнах рек; террасирование склонов, сохранение древесной и кустарниковой растительности. К оперативным предупредительным мерам относятся: оповещение населения об угрозе наводнения; заблаговременная эвакуация населения, сельскохозяйственных животных, материальных и культурных ценностей из потенциально затапливаемых зон; частичное ограничение или прекращение функционирования предприятий, организаций, учреждений, расположенных в зонах возможного затапливания, защита материальных ценностей.

Грунтовых вод - обязательное исследование на густонаселенных территориях вблизи водоемов, рек, озер, морей. Любой человек, приобретающий или хозяйственных зданий, должен знать о глубине залегания грунтовых вод на участке. От этого зависит способ возведения фундамента, выбор материалов, величина затрат и даже человеческая жизнь.

Что такое уровни грунтовых вод?

Перед тем как определять уровни воды, следует знать, что это такое. Грунтовые воды - это первый водоносный подземный слой, который находится выше глинистого грунта (он не дает воде просачиваться, задерживает ее). У грунтовых вод есть источник. Как правило, это близлежащие водоемы, а также осадки, растаявший снег. Подъем уровня воды находится в прямой зависимости от времени года, мощности грунтовых ресурсов, то есть их объема. Эти факторы способствуют изменению глубины и расстояния до поверхности земли грунтовых вод. Весной их уровень повышается за счет таяния снегов, проливных дождей, обильного поступления влаги из других источников. Летом он понижается, а самый низкий уровень воды зафиксирован в зимнее время.

Способ определения уровня воды

Для того чтобы правильно определить уровень воды на участке, потребует помощь геодезистов, но эту процедуру можно выполнить самостоятельно. Раньше его определяли, выкапывая колодцы. Сегодня существует несколько доступных способов. Первый - самый современный. Воспользоваться им помогут инструменты: садовый бур (его длина должна быть не меньше двух метров), металлический длинный прут (на нем следует сделать отметки, которые обозначают сантиметры).

Пробурите одну скважину на всю длину бура и не трогайте ее в течение суток. За двадцать четыре часа в скважине должна появиться вода. Затем опустите в отверстие прут, который будет служить мерой. Отметка покажет глубину расположения жидкости. Если прут стал мокрым на отметке десять сантиметров и ниже, то, зная глубину скважины, можно вычислить расстояние залегания грунтовых вод. Например, от двухсот сантиметров отнимите десять (измерения прутом). Итоговое число - это расстояние до грутовых вод. Проверять уровень жидкости следует в течение последующих дней. Если результат не изменится, он будет считаться грунтовым зеркалом. Если глубина залегания больше двух метров, воспользуйтесь ложковым буром. Специалисты советуют проводить определение уровня почвенных вод весной.

Народные методы

Для определения уровня воды раньше использовали метод наблюдения за растительностью, которая преобладает на определенной территории. Если почва влажная, то на участке растет лабазник, ольха, камыш лесной, верба, смородина, таволга вязолистная, щавель. Эти растения указывают на избыточную влажность почвы и высокое залегание. Обратите внимание на наклон кустарников и деревьев. Если кроны склонились в одну сторону, значит, рядом высокий грунтовый слой. Особенность в том, что трава и растительность на такой территории обильная, имеет сочный зеленый окрас.

Для чего это нужно

Определять уровни воды перед закладкой фундамента - важный этап любого строительства. Если уровень грунтовых вод высокий - это означает повышенную влажность почвы, которая обладает низкими несущими способностями. Объективно строить дом на таком участке нельзя. Если уровни воды высокие, она может заполнить вырытые котлованы и траншеи. В этом случае возводить фундамент не рекомендуется: сначала следует выкачать лишнюю воду и сделать гидроизоляцию. Но такие меры считаются временными, поскольку высокий уровень грунтовых вод вызывает подтопления. Если дом построен без учета этих факторов, то в подвале всегда будет стоять вода, а в самом доме появится плесень и грибок. Кроме этого, высокие отметки в населенных пунктах вызывают весенние паводки, наводнения. Например, уровни воды в Великом Устюге часто оказываются повышенными, из-за чего угроза наводнений на этой территории присутствует всегда.

Глубина залегания

Высокими уровни воды считаются, если они залегают на два метра и меньше. Такие уровни характерны для заболоченных территорий, низинных склонов, берегов рек, озер. Низким уровнем залегания считается нахождение грунтовых вод на глубине более двух метров. Это нормальный уровень залегания для строительства дома. Глубина протекания вод означает верхний подземный слой, формированию которого способствуют выпадение ежегодных осадков, реки и озера, расположенные рядом. От зависит не только строительство жилых зданий, но и организация ландшафта, посадка растений и деревьев. Если участок находится на территории высокого залегания, следует позаботиться о полноценном дренаже. Перед строительством, закладкой фундамента проведите исследование глубины.

Наводнения в Великом Устюге

Высокий уровень воды и, как следствие, угрожающие паводки, наводнения преследуют в Вологодской области с шестнадцатого века. Именно тогда в Великоустюгской летописи впервые упоминали о разрушениях, которые принесла вода.

Самое известное наводнение произошло в 1998 году. Высокие уровни воды в Великом Устюге привели к катастрофическим последствиям. Весной в начался резкий подъем уровня воды, которому поспособствовал интенсивный ледоход, приведший к заторам. Тогда зоной затопления стал город Великий Устюг и еще двадцать четыре населенных пункта.

Весной 2016 года в Вологодской области было затоплено более полутора тысяч домов. повышался за сутки на пятьдесят сантиметров.

В XX веке в Великом Устюге было зафиксирована двадцать одна чрезвычайная ситуация, связанная с повышением уровня вод.

Наводнение - это временное затопление водой значительной части территории, прилегающей к реке, водохранилищу, озеру или морю, в результате подъема воды по причинам снеготаяния, ветровых нагонов, заторов и т.п.

В зависимости от причин возникновения различают шесть основных типов наводнений:

1) Половодье – периодически повторяющийся относительно продолжительный подъем уровня воды в реках, вызываемый обычно таянием снега на равнинах или дождевыми осадками, а также весенне-летним таянием снега в горах; его следствием является затопление низких участков местности.

2) Паводок – интенсивный периодический, сравнительно кратковременный подъем уровня воды в реке, вызываемый обильными дождями, ливнями, иногда быстрым таянием снега при зимних оттепелях.

3) Затор – нагромождение льдин во время весеннего ледохода в сужениях и излучинах русла реки, стесняющее движение и вызывающее подъем уровня воды в месте скопления льда и некоторых участках выше его.

4) Зажор – скопление рыхлого ледового материала во время ледостава (в начале зимы) в сужениях и излучинах русла реки, вызывающее подъем уровня воды на некоторых участках выше него.

5) Ветровой нагон – подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность, случающийся обычно в морских устьях крупных рек, а также на наветренном берегу больших озер, водохранилищ и морей.

6) Наводнения при прорыве плотин – это интенсивный, обычно значительный подъем уровня воды в реке (водотоке), вызванный прорывом плотины, дамбы или естественной природной преградой в горных районах при оползнях, обвалах горных пород, движении ледников и других экстремальных явлениях.

Сравнительно редко происходят наводнения вызванные подводными землетрясениями, извержениями подводных или островных вулканов. Они наблюдаются в основном на побережьях морей и океанов, в районах активной сейсмической деятельности. Примером такого явления является серия наводнений вызванных цунами в Бискайском заливе в конце 2004 года (Индонезия, Индия, Таиланд и др. государства).

Основным поражающим фактором наводнения является поток воды, характеризующийся высокими уровнями, а при прорывах плотин и паводках – также значительными скоростями течения.

Наводнение характеризуется основными параметрами водного режима реки – уровнем и расходом воды, а также объемом наводнения. Уровень воды отсчитывается от нуля поста или ординара.

Нуль поста – высота плоскости воды в реке (озере, водоеме и т.д.) на условной горизонтальной поверхностью сравнения. При организации поста эту плоскость выбирают таким образом, чтобы она была на 0,3-0,5 м ниже самого низкого возможного уровня.

Ординар – среднее за много лет наблюдений положение уровня воды в реках, заливах и отдельных пунктах морского побережья. Колебания уровня воды отсчитывается выше и ниже нуля в метрах и сантиметрах при помощи установки футштоков.

Футшток – рейка с делениями, устанавливаемая на водомерных постах рек, озер, морей для наблюдения за уровнем воды. Превышение поверхности воды в реке над поверхностью моря определяется в результате сложения уровня воды на посту с отметкой нуля поста по ординару и дает величину абсолютной отметки в метрах. В России исчисление абсолютных высот ведется от уровня Финского залива Балтийского моря у г. Кронштадта.

Расходом воды называется количество воды (сток воды), протекающей через замыкающий створ реки за секунду. Он выражается в кубических метрах за секунду.

Объем наводнения определяется посредством умножения средних суточных расходов воды за половодье (паводок) на коэффициент 0,0864 (число миллионов секунд в сутках).

Основным критерием наводнения является максимальный уровень воды за время его действия.

Для оценки наводнений используются следующие понятия:

уровень подъема воды – это показатель подъема воды относительно среднего многолетнего показателя уровня воды или нуля поста;

площадь затопления – размеры покрытой водой и прилегающей к реке местности;

продолжительность затопления – время с выхода воды на пойму и до входа в русло;

скорость подъёма уровня воды – величина характеризующая прирост уровня воды и процесса наводнения за определенное время по отношению к первоначальному уровню;

расход воды – количество воды (сток воды), протекающей через замыкающий створ реки за секунду;

объем воды – показатель количества воды, измеряемый в млн. куб. м;

скорость течения воды – скорость перемещения воды в единицу времени;

состав водного потока – перечень компонентов, находящихся в водном потоке;

критический уровень воды – уровень по ближайшему гидрологическому посту, с превышения которого начинается затопление территории;

карта затопления – крупномасштабная топографическая карта с указанием мест и значений.

При весеннем половодье величина максимального уровня и максимального расхода воды зависят от следующих факторов:

Запасов воды в снежном покрове перед началом весеннего таяния;

Количества атмосферных осадков в период снеготаяния и половодья;

Глубины промерзания почвы к началу снеготаяния;

Наличия и толщины ледяной корки на почве;

Интенсивности снеготаяния;

Сочетания половодья крупных притоков бассейна;

Озерности, заболоченности и лесистости бассейна.

Наводнение – это обилие разбушевавшейся воды, разрушительной, все сокрушающей на своем пути. По статистике ЮНЕСКО, только от речных наводнений за последние 20 лет погибло около 200 тыс. человек (не включая жертв наводнений, вызванных тропическими тайфунами, цунами). По мнению некоторых гидрологов, эта цифра сильно занижена. Вторичный ущерб при наводнениях еще более значителен. Наводнения влекут за собой болезни и голод, множество экологических проблем. Убытки составляют десятки млрд. долларов, достигая в некоторых странах 15% валового национального продукта. В последние годы все большую роль в увеличении частоты и разрушительной силы наводнений стали играть антропогенные факторы. Среди них в первую очередь следует назвать сведение лесов (максимальный поверхностный сток возрастает на 250-300%) и нерациональное ведение сельского хозяйства (в результате снижения инфильтрационных свойств почв резко увеличивается поверхностный сток и интенсивность паводков). Значительный вклад в усиление интенсивности паводков и половодий внесли: продольная распашка склонов, переуплотнение полей при использовании тяжелой техники, переполивы в результате нарушения норм орошения. Примерно втрое увеличился ущерб, наносимый паводками на урбанизированных территориях в связи с ростом водонепроницаемых покрытий и застройкой. Существенное увеличение максимального стока связано с хозяйственным освоением пойм, являющихся природными регуляторами стока. Помимо сказанного следует назвать еще несколько причин, непосредственно приводящих к формированию наводнений: неправильное осуществление паводкозащитных мер, ведущее к прорыву дамб, обвалование, разрушение искусственных плотин, аварийные сработки водохранилищ и др.

Общеизвестно, что состояние и развитие как биосферы, так и человеческого общества находится в прямой зависимости от состояния водных ресурсов. В последние десятилетия все большее число специалистов и политических деятелей среди проблем, стоящих перед человечеством, под номером 1 называют проблему воды. Водные проблемы возникают в четырех случаях: когда воды нет или ее недостаточно, когда качество воды не отвечает социальным, экологическим и хозяйственным требованиям, когда режим водных объектов не соответствует оптимальному функционированию экосистем, а режим ее подачи потребителям не отвечает социальным и экономическим требованиям населения и, наконец, когда от избытка воды обжитые территории страдают от наводнений.

В глобальном аспекте первые три проблемы явились порождением уходящего века, а четвертая сопутствует человеческому обществу с древнейших времен. И как это ни парадоксально, на протяжении многих веков человечество, предпринимающее неимоверные усилия для защиты от наводнений, никак не может преуспеть в этом мероприятии. Наоборот, с каждым веком ущерб от наводнений продолжает расти. Особенно сильно, примерно в 10 раз, он возрос за вторую половину ушедшего века. По нашим расчетам, площадь паводкоопасных территорий составляет на Земном шаре примерно 3 млн. кв. км, на которых проживает около 1 миллиарда человек. Ежегодные убытки от наводнений в отдельные годы превышают 200 миллиардов долларов. Гибнут десятки и более тысяч людей. О наводнениях написано много статей и сотни книг. Но, к сожалению, в большинстве из них дается простая констатация о происшедших наводнениях, причиненном ими ущербе, или же рассматриваются отдельные аспекты этого феномена, такие как прогноз наводнений, причины, вызывающие наводнения, инженерные методы защиты от них. В последние десятилетия, особенно в США и в первую очередь усилиями Джильберта Уайта начали рассматривать возможности внедрения неинженерных методов для уменьшения бедствий, причиняемых наводнениями. В отечественной литературе в первую очередь следует назвать книги Р.А. Нежиховского "Наводнения на реках и озерах", А.А. Таратутина "Наводнения на территории Российской Федерации", а также специальные главы в работах о водных проблемах России, вышедших в 1996-1999 гг. в г. Екатеринбурге в издательствах "Виктор" и "Аэрокосмология" под ред. проф. А.М. Черняева.

Но до настоящего времени ни в одной из опубликованных работ не дается представления о наводнениях в масштабе Земного шара, не разработана классификация наводнений по масштабу социального и экологического ущерба, не разработаны научные основы рационального использования территорий, подверженных затоплению, не разработана системная концепция мероприятий, которые необходимо осуществить на паводкоопасных территориях в периоды: до, во время и после наводнения.

В настоящей главе даны представления о причинах наводнений, о крупнейших наводнениях, происшедших в прошлые века, о наводнениях в масштабе Земного шара в 1997-1999 годах, и о методах и способах защиты от наводнений.

Основными причинами наводнений являются: обильный и сосредоточенный приток воды при таянии снега и ледников, продолжительные ливни, ветровые нагоны в устья рек и на морское побережье, загромождение русла реки льдом или бревнами, при сплаве леса (заторы), закупоривание русла реки внутренним льдом (зажоры), цунами, прорыв гидротехнических сооружений, оползни и обвалы в долинах водотоков, внезапный выход на поверхность обильных грунтовых вод.

В большинстве районов Земного шара наводнения вызываются продолжительными, интенсивными дождями и ливнями в результате прохождения циклонов.

Наводнения на реках Северного полушария происходят также в связи с бурным таянием снегов, зажорами, заторами льда.

Предгорья и высокогорные долины подвергаются наводнениям, связанным с прорывами внутриледниковых и завальных озер.

В приморских районах при сильных ветрах нередки нагонные наводнения, а при подводных землетрясениях и извержениях вулканов наводнения, вызываемые волнами цунами.

Более 300 раз с момента основания подвергался наводнениям Санкт-Петербург. Одним из самых трагических по своим последствиям был штормовой нагон в 1824 г., когда уровень воды в устье Невы поднялся выше 4 метров. Это наводнение А.С. Пушкин увековечил в "Медном всаднике".

«…Нева вздувалась и ревела,

котлом клокоча и клубясь,

и вдруг, как зверь, остервенясь,

на город кинулась. Пред нею

все побежало, все вокруг

вдруг опустело – воды вдруг

втекли в подземные подвалы,

к решеткам хлынули каналы,

и всплыл Петрополь, как тритон,

по пояс в воду погружен»

В последние столетия, в особенности в ХХ веке, все большую роль в увеличении частоты и разрушительной силы наводнений играют антропогенные факторы. Среди них в первую очередь следует назвать сведение лесов (максимальный поверхностный сток возрастает на 250-300 %), нерациональное ведение сельского хозяйства (в результате снижения инфильтрационных свойств почв, по некоторым расчетам в центральных районах России с IX по XX век поверхностный сток увеличился в 4 раза и резко возросла интенсивность паводков). Значительный вклад в усиление интенсивности паводков и половодий внесли: продольная распашка склонов, переуплотнение полей при использовании тяжелой техники, переполивы в результате нарушения норм орошения. Примерно втрое увеличились средние расходы паводков на урбанизированных территориях в связи с ростом водонепроницаемых покрытий и застройкой. Существенное увеличение максимального стока связано с хозяйственным освоением пойм, являющихся природными регуляторами стока. Помимо сказанного следует назвать несколько причин, непосредственно приводящих к формированию наводнений: неправильное осуществление паводкозащитных мер, ведущее к прорыву дамб обвалования, разрушение искусственных плотин, аварийные сработки водохранилищ и др.

Легенды о великом потопе, в котором погибло почти все человечество, распространены по всему миру. Многие исследователи полагают, что значительная часть преданий о потопе основывается на действительно происшедших катастрофах в разных районах Земного шара на протяжении нескольких последних тысячелетий.

Исследованиями археологов, географов, историков и этнографов установлено, что в первой половине четвертого и третьем тысячелетии до нашей эры в Месопотамии произошли грандиозные наводнения. Населению, проживавшему в долине Тигра и Евфрата, обжитые ими районы между горами и пустыней представлялись целым миром. Поэтому катастрофические наводнения, в которых погибла большая часть жителей долины, у немногих оставшихся в живых ассоциировались с всемирным потопом. Высказываются предположения, что именно одно из этих наводнений, о котором говорится в Шумерской легенде, послужило основанием для рассказа о всемирном потопе в Ветхом завете.

Сейчас историками, археологами и другими специалистами проделана большая работа по исследованию сказаний о великом потопе в разных странах. Из перечня этих сказаний следует, что крупные наводнения, как и в наше время, происходили практически во всех районах Земного шара. Весьма впечатляет один лишь перечень сказаний о великом потопе: Вавилонское, Еврейское, Древнегреческое, Древнеиндийское, а также сказания о великом потопе в Восточной Азии, на островах Малайского архипелага, в Австралии, в Новой Гвинее и Меланезии, в Полинезии и Микронезии, в Южной Америке, в Центральной Америке и Мексике, в Северной Америке, в Африке.

С ростом населения, сведением лесов и многими другими видами деятельности человека наводнения, в том числе и разрушительные, стали происходить все чаще и чаще.

Так, на р. Хуанхэ в период с ХХI по ХVI век до нашей эры наводнения происходили примерно каждые 50 лет. В период с 206 года до нашей эры по 25 год нашей эры в правление династии Хэн было отмечено 12 наводнений с интервалом в 20 лет. С 618 по 907 год нашей эры в период правления династии Тэн произошло 31 наводнение с интервалом 9 лет. В период династии Кинг с 1644 по 1911 годы было отмечено 480 наводнений с интервалом 0,55 года.

Еще более поразительны цифры стремительного роста ущерба от наводнений. Если в начале ХХ века среднегодовой ущерб от наводнений в США составил 100 млн. долларов, то в его второй половине он превышал 1 млрд. долларов, а в отдельные годы последнего десятилетия - 10 млрд. долларов.

Многие наводнения живут в памяти людей столетия, поскольку причиненные ими разрушения и число погибших людей сопоставимы с самыми кровопролитными войнами. Одно из самых катастрофических наводнений произошло в 1332 г. на р. Хуанхэ в Китае. В результате его и свирепствовавшей в последующие годы "Черной смерти" (чумы) погибло 7 млн. человек. Не менее крупное наводнение произошло осенью 1887 г. Было затоплено 11 городов и 300 деревень. По официальным данным, наводнение унесло жизни 900 тыс. человек, а по данным неофициальных источников, жертвами наводнения стали от 2 до 6 млн. человек.

Немало наводнений, принесших неисчислимые бедствия людям, произошло и в 20-м столетии. Только в 1998 г. с 12 июня по 30 августа в Китае произошло 13 наводнений, которые затронули почти всю территорию страны. От наводнений пострадало 240 млн. человек, то есть в 1,5 раза больше, чем проживает в России. Свыше 56 млн. человек пришлось временно эвакуировать. Тысячи людей погибли.

Особенно страшны наводнения там, где высота дна реки, огороженной дамбами, превышает отметки прилегающей местности.

Китайская писательница Дин Лин в своем очерке "Наводнение" нарисовала картину двух прибрежных деревень во время ночного паводка: "Вода прибывала с громовым ревом, невидимыми во тьме бурными, страшными потоками. Обезумевшие люди кричали так, словно хотели взорвать своим криком этот проклятый мир. В диких воплях таяли голоса тех, кто не потерял голову и уговаривал прекратить панику, спасти дамбу… В плотине появлялись все новые и новые промоины. Небо оставалось бесчувственным, отчаяние охватило души этих, не знающих устали тружеников. Проклятия сотрясали небо и землю. Они могли бы заставить расплакаться самого дьявола... Внезапно раздался громовой удар - разом рухнул участок дамбы... Стена воды словно с самого неба обрушилась на людей, животных, дома, все сметая на своем пути. Крики постепенно смолкли. Вода овладела неоглядными просторами полей, похоронив сотни тружеников-крестьян вместе с их семьями".

Катастрофические наводнения происходят не только в долинах рек, но и на побережьях океанов и морей. Крупнейшее нагонное наводнение XX века произошло в дельте Ганга в 1970 г. 10-метровая морская волна, гонимая штормовым ветром, повернула вспять священную реку. Было затоплено около 20 тыс. кв. км территории. С лица земли были снесены десятки городов и сотни деревень. Погибло 1,5 млн. человек. Поскольку наводнением были уничтожены почти все колодцы, пострадавшие районы остались без воды. Сотни тысяч людей умерли от голода и вспыхнувших эпидемий холеры и тифа.

Самое катастрофическое наводнение в Европе в нашем столетии охватило территорию Нидерландов, Великобритании и Германии в 1953 г. При штормовом ветре необычайной силы на северное побережье Европы обрушились огромные волны. Они вызвали резкий подъем воды на 3 - 4 метра в эстуариях Рейна, Мааса, Шельды и других рек. Более всего пострадали Нидерланды. Вода проникла вглубь страны более чем на 100 км, затопив 8 процентов территории страны. Погибло 2 тысячи человек.

Описанием наводнений в разных странах мира, в результате которых гибли десятки и сотни тысяч человек, можно было бы заполнить многие тома книг. Но картины, дающей представление о наводнениях в масштабе Земного шара, нет ни в одном литературном источнике.

Впервые удалось это сделать благодаря работе, проводимой коллективом Дартмутской обсерватории при Ганноверском колледже в США.

Сотрудники этой обсерватории с 1996 г. собирают данные о наводнениях, используя самые разные источники: официальные правительственные сообщения, данные метеорологических служб, телевизионные и радио новости, газетные и журнальные материалы.

Учитывая разнохарактерность и неполноту материала, полученного по отдельным странам из разных источников и основанного на различных методах расчета ущерба от наводнений, в настоящее время нет оснований утверждать, что обработанные материалы дают адекватную картину бедствий, причиненных наводнениями 1997-1999 гг. Но первые шаги в этом направлении, несомненно, сделаны. На основании данных, по 339 наводнениям, происшедшим в 1997-1999 гг. в мире, следует, что за три года от наводнений погибло более 170 тыс. человек, свыше 150 млн. были временно эвакуированы из своих жилищ, а общий ущерб от наводнений превысил 250 млрд. долларов. Очень важно, чтобы мировое сообщество не прекращало и год от года совершенствовало методику сбора данных о наводнениях в разных странах и выработку единой методики подсчета последствий ущерба от наводнений.

Обработка и анализ данных сотрудников обсерватории при Ганноверском колледже дают возможность с достаточной степенью достоверности утверждать о количестве наводнений, об их распределении по материкам, месяцам, о продолжительности наводнений. На диаграммах (рис. 7, 8) приведены сведения о количестве и продолжительности наводнений в 1997-1999 гг.

Рис. 7. Количество наводнений в 1997-1999 гг. по месяцам.

Рис. 8. Распределение наводнений в 1997-1999 гг. по их продолжительности в днях.

В России площадь паводкоопасных территорий составляет 400 тыс. кв. км. Ежегодно подвергается затоплению около 50 тыс. кв. км территорий. Наводнениям с катастрофическими последствиями подвержена территория в 150 тыс. кв. км, где расположены 300 городов, десятки тысяч населенных пунктов, большое количество хозяйственных объектов, более 7 млн. га сельхозугодий.

В России наиболее часто наводнения происходят на юге Приморского края, в бассейне Средней и Верхней Оки, Верхнего Дона, на реках бассейнов Кубани и Терека, в бассейне Тобола, на притоках Среднего Енисея и Средней Лены. Эти районы являются чрезвычайно опасными в отношении наводнений. Разливы воды наблюдаются здесь чаще, чем один раз в 2 года, а максимальные затопления прибрежных территорий могут превышать 3 м. В отдельные годы пойма затапливается здесь более чем на 90%.

Весьма опасными являются бассейны Уссури, Верхнего Енисея, Тавды, Конды, Средней и Нижней Лены, Колымы, Белой, Верхнего Днепра, рек Заволжья и Сахалина. Затопления прибрежных территорий в этих районах происходят довольно часто (1 раз в 3-5 лет), максимальные слои затопления поймы могут достигать 2.0-3.0 м. В период наводнений прибрежные территории могут быть затоплены на 75-90%.

Опасными считаются бассейны Верхней Волги, Суры, Вятки, рек северо-запада европейской части страны, притоков Дона и Верхнего Енисея, бассейны рек Верхней Оби, Среднего и Нижнего Амура, рек Юга Иркутской области. Наводнения в этих районах происходят 1 раз в 5-10 лет. Максимальные слои затопления поймы могут достигать 1,5-2,0 м, а площади затопления 60-75%.

Умеренно опасные районы – бассейны Северного Донца, Нижней Оки, северных притоков Волги, Верхней и Средней Печоры, Средней и Нижней Оби,Иртыша,Ишима, Ангары, рек Южного Урала, Забайкалья, верхнего течения Амура, Алдана, Зеи, рек Камчатского полуострова. Повторяемость наводнений в этих районах 1 раз в 10-12 лет; максимальные слои затопления поймы могут достигать 0.70-1.5 м, а площади затопления – 40-60%.

Мало опасные районы - бассейны Онеги, большая часть бассейна Северной Двины, Нижней Печоры, Мезени, Ветлуги, Камы, Низовья Терека, бассейн Аргуни. Повторяемость наводнений здесь 1 раз в 12-15 лет; максимальные слои затопления почвы составляют 0.30-0,70 м, площади затопления – 20-40%.

К незначительно опасным районам относятся бассейны рек Карелии, Кольского полуострова и Калмыкии. Здесь наводнения происходят реже, чем 1 раз в 15-20 лет; максимальные слои затопления поймы не превышают 0,30 м

Следует отметить, что приведенное районирование отражает лишь преобладающий тип процессов наводнений, что совершенно не исключает возникновения в том или ином районе и более опасного наводнения. Так в 1994 году в Калмыкии, относящейся к незначительно опасной в отношении наводнений территории, в период весеннего половодья произошло наводнение близкое к катастрофическому.

Обострение проблемы наводнений в России связано также с прогрессирующим старением основных фондов водного хозяйства вследствие постоянного уменьшения капиталовложений в водную отрасль в течение последних 10 лет. Ухудшение технического состояния напорных ГТС резко увеличивает риск их разрушений во время паводков и половодий.

Дополнительными факторами риска антропогенного характера является изменение характера стока на хозяйственно освоенных и подвергнутых трансформациям водосборных территориях; хозяйственное в нижних бьефах гидроузлов и размещение там хозяйственных объектов и жилья, стеснение живого сечения потока рек. Все это приводит к наводнениям с тяжелыми и катастрофическими последствиями, нанесению значительного ущерба объектам экономики, здоровью людей и к человеческим жертвам.