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
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.
История помнит о нескольких наиболее страшных наводнениях, случались такие природные бедствия и на территории России, в том числе в Санкт-Петербурге. Несколько разрушительных наводнений произошли в ХХ веке.
Некоторые наводнения происходят из-за разлива рек, прорыва дамб, непрекращающихся дождей, океанических землетрясений и цунами. Известно о наводнениях, которые провоцировались людьми намеренно.
Причиной стали шедшие на протяжении нескольких дней проливные дожди. Точное число утонувших неизвестно, можно сказать, что их было несколько тысяч человек. Это природное бедствие получило название наводнения Святой Марии Магдалины.
Затопленными оказались общины Северной Фрисландии и многие прибрежные города. Это наводнение названо наводнением Бурхарди.
В 1887-ом году после затяжных дождей произошли множественные прорывы дамб. Из-за затопления почти два миллиона человек потеряли свои дома, девятьсот тысяч человек погибли. В 1938-ом году наводнение спровоцировало националистическое правительство, желая таким образом остановить наступление на Китай японских войск. Оказались уничтоженными множество деревень, тысячи гектаров сельскохозяйственных угодий, утонуло почти пятисот тысяч человек, миллионы стали беженцами.
В 1970-ом году сильное наводнение произошло в дельте Ганга в Индии. Оно унесло жизни пятисот тысяч человек. Его причиной стали воды реки Коси и проливные муссонные дожди. Взломав плотину, воды Коси изменили русло и затопили огромный регион, который никогда до этого не был подвержен затоплению.
В 1927-ом году в Америке случилось наводнение, названное «Великим». Воды Миссисипи из-за ливневых дождей вышли из берегов. Затопление затронуло территорию десяти штатов, достигнув в некоторых местах десятиметровой глубины. Ради того, чтобы не подвергать затоплению Новый Орлеан, было решено взорвать дамбу рядом с городом. В результате, затопленными оказались другие территории. Погибло около пятисот тысяч человек.
В конце апреля 1991 года разрушительный циклон Мариан поднял девятиметровую волну у берегов Бангладеш. Результатом наводнения стала гибель ста сорока тысяч человек. Затопленные солёной водой земли, на долгие годы стали непригодны для сельского хозяйства.
В 1691-ом году, ещё до основания Санкт-Петербурга, когда территория города находилась под шведами, она тоже была затоплена водами Невы. Об этом свидетельствуют шведские хроники, согласно которым уровень воды в реке поднялся до отметки в семьсот шестьдесят два сантиметра.
Самое страшное наводнение произошло в 1824-ом году. По разным подсчётам в результате погибли от двухсот до шестисот тысяч горожан. Известно, что уровень воды в Неве поднялся более чем на четыре метра. Разрушенными и затопленными оказались многие дома. Перед наводнением начался сильный дождь, после чего последовал резкий подъём воды.
Можно сделать вывод, что множество легенд о потопе связаны с некими локальными явлениями, приведшими к резкому подъёму уровня воды. Учёные высказывают несколько версий возникновения мощного наводнения. Вероятнее всего, так называемый Всемирный потоп происходил в разных уголках Земли, был в каждом регионе свой и на разных континентах имел собственные причины возникновения.
Наводнения несут за собой и гигантские волны. .
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен
Отредактировано 11.08.2019
Наводнение - это затопление определенной территории земли в результате подъёма уровня воды в реке, озере, водохранилище или море, наносящее материальный ущерб экономике, социальной сфере и природной среде.
Подобные наводнения нередки на берегах Японии и на других островах Тихого океана.
В озёрах и заливах такие волны могут возникать в результате крупных оползней.
Причиной может также послужить сделанный по какой-то причине (наводнение на водохранилище, например) аварийный сброс воды через водохранилище в обход сооружения. Наводнение при этом получается очень мощным, разрушительным (сносит на своём пути в долине всё, вне зависимости от веса) и неравномерным (по разрушительной силе поток воды может быть сильнее, чем волна цунами), но, как правило, кратковременным.
Половодье повторяется ежегодно в один и тот же сезон года, — относительно длительное и значительное увеличение водности реки, вызывающее подъём её уровня.
Половодье может принимать катастрофический характер, если инфильтрационные свойства почвы значительно уменьшились за счет перенасыщения её влагой осенью и глубокого промерзания в суровую зиму.
Половодье вызывается усиленным продолжительным притоком воды, который может быть обусловлен:
В отличие от половодий, паводки могут повторяться несколько раз в году, в любое время года.
Особую угрозу представляют внезапные паводки, связанные с кратковременными, но очень интенсивными ливнями, которые случаются и зимой из-за оттепелей.
Подпор уровня воды в реках вследствие забивания живого сечения шугой называется зажором.
Зажор - скопление шуги, донного льда и других видов внутриводного льда в русле реки в период осеннего шугохода и в начале ледостава, стесняющее живое сечение потока и приводящее к подпору (подъёму уровня воды), снижению пропускной способности русла, либо отверстий водопропускного сооружения и возможному затоплению прибрежных участков реки.
Зажорные наводнения характеризуются значительным, однако меньшим, чем при заторе, подъёмом уровня воды и более значительной продолжительностью наводнения.
Характеризуется образованием волны прорыва с последующим неуправляемым перемещением больших масс воды, приводящей к затоплению больших территорий и разрушению или повреждению встречающихся на пути её движения строений (зданий, сооружений и др.).
Наводнение такого типа, тем не менее, очень кратковременно.
Они наблюдаются в основном на равнинных реках. Почти не нарушают ритма жизни населения, но наносят незначительный материальный ущерб. Частота их повторения примерно один раз в 5-10 лет.
Эвакуация сотен тысяч населения, неизбежная гуманитарная катастрофа.
В случае близкого расположения города к реке, испытывающей наводнение, на не очень высоком месте, как правило, затапливает и его. Повторяемость около 100 - 200 лет.
Постарайтесь выполнить всё, что написано выше, в "Что делать перед наводнением".
При этом постоянно подавайте сигнал бедствия: днём - вывешиванием или размахиванием хорошо видимым полотнищем, подбитым к древку, а в тёмное время — световым сигналом и периодически голосом. Еще лучше если для этого у вас запасены сигнальыне средства... хотя бы .
Если у вас нет то соберите немного необходимых вещей на первые часы: одеяла, сапоги, теплую и практичную одежду, энергетически ценные и детские продукты питания (шоколад, вода, молоко), документы, деньги и ценные вещи, которые, к сожалению, часто бывают необходимы, когда все остальное уносится под напором воды.
Вода, как и еда, должна быть из расчёта на 2-3 суток на каждого человека. Если есть животные - не забывайте и про них.
Люди издавна строили города вблизи рек, морей и других крупных водоемов. Они служили транспортом, источником рыбы, естественной защитой. Современные населенные пункты сохранились на месте старых. Но одновременно некоторые из них превратились в районы наводнений, происходящих на регулярной основе. Почему так происходит и чем это грозит?
Большинство, наверное, знает библейский сюжет о Великом потопе, в котором погибло почти все человечество. Пожалуй, это уже само по себе показатель того, что наводнение - это крайне опасное явление, приносящее разрушения, хаос и гибель всему живому. Наверное, они выглядят не так впечатляюще, как землетрясения или тайфуны, но недооценивать их мощь не следует.
Наводнение - это, по сути, затопление обширных территорий вследствие различных причин. Они могут быть как достаточно стремительными, так и происходить постепенно. Иными словами, огромные объемы воды оказываются там, где их не должно быть, - на суше. Существует несколько классификаций наводнений как по критерию опасности или масштабам, так и по последствиям.
Довольно часто наводнения сопровождают другие стихийные бедствия. Так, землетрясению может сопутствовать цунами и последующее затопление прибрежных районов. После урагана "Катрина" в Новом Орлеане тоже наблюдалось наводнение, оставившее без крова сотни тысяч людей.
Они могут происходить вследствие разных событий, и это влияет на их характер. Если говорить про более или менее общие причины наводнений, они могут быть следующими:
Дополнительным фактором, способствующим подтоплению, может стать засорение стоков в городской канализационной системе, в результате чего последствия могут быть гораздо более разрушительными, чем они могли бы быть в случае отсутствия неисправностей. А какими они могут быть вообще?
Наводнение - это, как уже стало понятно, не шутки. Оно обладает некоторыми поражающими факторами. Как известно, вода является универсальным растворителем. При длительном воздействии на некоторые материалы она способна полностью их разрушить. В стенах домов появляются трещины, гибнут сельскохозяйственные посадки. Еще одну серьезную опасность представляет сама волна, если наводнение является достаточно стремительным. Она буквально сносит стены построек, оставляя за собой завалы, под которыми остаются люди. Существует специальная классификация, обозначающая масштаб и опасность каждого конкретного наводнения:
Да, наводнение - это не внезапно произошедшее землетрясение, зачастую от него можно защититься. Но трудно спорить с тем, что это все равно крайне опасное явление.
Первыми под удар попадают низинные районы, вблизи которых есть крупные водоемы. Например, Венеция регулярно подтапливается, несмотря на любые контрмеры. То же самое можно сказать про Нидерланды. Столица этой страны, Амстердам, на протяжении уже длительного времени сражается со стихией, борясь с морем за каждый метр суши. В Египте также существуют районы, в которых Нил разливается особенно обильно, но это происходит регулярно и закономерно.
Есть города, расположенные в устьях крупных рек или просто вдоль их русла. Их жители также не всегда могут чувствовать себя в безопасности.
К счастью, в большинстве случаев ученые более или менее точно могут предсказать наводнение. Пострадавшие и жертвы в этом случае значительно сокращаются в числе, поскольку обычно удается вовремя начать эвакуацию. Если же подтопления регулярны и не слишком масштабны, есть смысл в специальных постройках: дамбах и шлюзах, которые могут защитить город от повышения уровня воды. Когда же подтопление уже случилось, остается только разбирать завалы и спасать людей в ожидании спада влаги.
Люди, которые знают о повышенной опасности наводнений в своем районе, должны быть знакомы и с алгоритмом действий в случае бедствия. Прежде всего стоит изучить расположение возвышенностей и наиболее безопасных мест поблизости. Если появилась информация о бедствии, необходимо выполнять все, что рекомендуют местные власти. Если они призывают оставаться дома, так и нужно поступить. Если же организуется эвакуация, необходимо следовать указаниям. Прежде чем покинуть дом, нужно максимально отключить все коммуникации и закрепить легкие вещи.
Районы в РФ, где подтопления происходят наиболее часто, это Санкт-Петербург и Краснодарский край. В последнем районе это стихийное бедствие происходит практически каждый год. Последнее крупное случилось в 2012 году, когда наиболее сильно от катастрофы пострадал город Крымск, который был практически полностью разрушен.
В 2013 году масштабное стихийное бедствие наблюдалось на Дальнем Востоке. Оно было связано с тем, что примерно за месяц над территорией выпало больше годовой нормы осадков, вследствие чего реки вышли из берегов. Ситуацию усугубило то, что предыдущая зима была очень снежной, а весна наступила поздно, так что гидросистемы уже были насыщены. Несмотря на огромный масштаб наводнения, в России не сообщалось о погибших, в Китае же число жертв и пропавших без вести составило почти 200 человек.
В Петербурге уже много лет гидрологи пристально наблюдают за поведением рек и каналов, отслеживая малейшие подъемы уровня воды. К счастью, в последние годы серьезных проблем не наблюдалось.
МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ
СТУДЕНТОВ
К практическому занятию № 11
Тема «Чрезвычайные ситуации, связанные с воздействием гидродинамического фактора».
Вопрос № 1. Определение понятия «наводнение». Виды наводнений.
Наводнение - это временное значительное затопление местности водой в результате подъема ее уровня в реке, озере или на море, а также образование временных водотоков.
Наводнения по частоте повторяемости, площади распространения, суммарному среднегодовому ущербу занимают первое место в России среди опасных гидрологических явлений. По числу человеческих жертв и ущербу они занимают второе место после землетрясений.
По данным МЧС России, на территории нашей страны существует угроза наводнений почти для 746 городов и нескольких тысяч населенных пунктов.
В зависимости от причин возникновения различают несколько разновидностей наводнений.
1. Половодье – периодически повторяющийся довольно продолжительный подъем уровня воды в реках, вызываемый весенним таянием снега на равнинных реках, а также весеннее-летним таянием снега и ледников на реках в горных районах. Затапливает низкие участки местности. Кроме этого, половодье может быть вызвано заторами и зажорами.
Затор – нагромождение льда 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 – закупоривание русла реки под неподвижным ледяным покровом скоплениями внутриводного рыхлого и мелкобитого льда (шуга) и ледяной пробкой.
Половодья повторяются ежегодно в один и тот же сезон с разной интенсивностью и продолжительностью в зависимости от метеорологических условий.
2. Паводок - интенсивный, но сравнительно кратковременный подъем уровня воды в реке, вызываемый обильными дождями, ливнями; иногда быстрым таянием снега при оттепелях. В отличие от половодий, носящих сезонный характер, паводки случаются в любое время года и могут повторяться по несколько раз в году.
3. Ветровой (штормовой) нагон, нагонное наводнение - подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность, случающийся в морских устьях крупных рек (Нева, Северная Двина), а также на наветренном берегу больших озер, водохранилищ и морей. Наибольшая опасность возникает при повышении уровня воды во время высшей точки прилива. Нагоны могут быть свыше нескольких метров. На величину нагонного уровня воды оказывают влияние: скорость, направление и длина разгона ветра, средняя глубина, площадь водоема, его конфигурация и др.
Подобное явление имело место в 1970 г. па побережье Бенгальского залива, когда нагонная волна превысила 10 м, при этом погибло более 500 тыс. чел. В Санкт-Петербурге в 1824, 1924 и 1955 гг. максимальный уровень воды достигал 2–4 м, а в 1952 г. на Каспийском море в районе Махачкалы и Каспийска под действием нагона уровень воды поднимался до 4,5 м.
4. Цунами - морские гравитационные волны очень большой длины, возникающие в результате сдвига протяженных участков дна при сильных подводных и прибрежных землетрясениях, извержениях подводных или островных вулканов и других тектонических процессах. Волны цунами распространяются с большой скоростью (от 50 до 1000 км/ч). Расстояние между соседними гребнями волн меняется от 5 до 1500 км. Высота волн у побережья может достигать 10 м.
5. Наводнения при прорыве гидротехнических сооружений .
Наводнения, в зависимости от масштабов и наносимого суммарного ущерба, подразделяют на 4 группы:
Ø 1-я - низкие наводнения (наблюдаются на равнинных реках с повторяемостью 1 раз в 5–10 лет), характеризуются сравнительно небольшой площадью затопления, незначительным материальным ущербом и, как правило, не несут угрозы жизни и здоровью людей;
Ø 2-я - высокие наводнения (наблюдаются один раз в 20–25 лет), сопровождаются затоплением значительных участков речных долин, нанося ощутимый материальный ущерб и, как правило, сопровождаются угрозой для жизни и здоровья людей, что обусловливает необходимость частичной эвакуации населения;
Ø 3-я - выдающиеся наводнения (наблюдаются один раз в 50–100 лет), приводят к затоплению целых речных бассейнов с затоплением населенных пунктов. Подобные наводнения сопровождаются угрозой массовых потерь среди местного населения, и, как следствие, требуют эвакуации значительной его части;
Ø 4-я - катастрофические наводнения (возникают не чаще 1 раза в 100–200 лет), вызывают затопление огромных площадей, полностью парализуя хозяйственную и производственную деятельность, наносят значительный материальный ущерб и, как правило, сопровождаются большими потерями среди местного населения.
Поражающие факторы наводнений:
Утопление,
Механические травмы,
Переохлаждение.
В зонах затопления разрушаются (размываются) системы водоснабжения, канализации, сливные коммуникации сточных вод, места сбора мусора, скотомогильники; следовательно, возникает опасность возникновения и распространения инфекционных, главным образом, желудочно-кишечных заболеваний (гепатит, дизентерия, лептоспироз). Этому способствует скопление населения на ограниченной территории при значительном ухудшении материально-бытовых условий жизни, падеж домашнего скота и гибель диких животных. Разложение трупов животных в значительной мере усугубляет санитарно-эпидемиологическую ситуацию в зоне наводнения.
Вопрос № 2. Определение понятия «гидродинамически опасный объект». Виды объектов и особенности наводнения при авариях на гидродинамически опасных объектах. Поражающие факторы наводнений. Величина и структура потерь среди населения при наводнениях.
Угрозу затопления могут создавать возможные разрушения плотин, гидроузлов, оградительных дамб и других гидротехнических (гидродинамически опасных) объектов в результате аварий, стихийных бедствий и террористических актов. Примером может служить разрушение плотины в Калифорнии (Санта-Пауло, 1928), когда число жертв достигло 450 чел., а также разрушение плотины в штате Айдахо (США) в 1974 г., повлекшее за собой гибель 150 чел., при этом в зоне затопления оказалось 10 городов.
К гидродинамически опасным объектам относятся сооружения или естественные образования, создающие разницу уровней воды до (верхний бьеф) и после (нижний бьеф) зеркала воды.
К ним относятся:
Искусственные и естественные плотины,
Гидроузлы,
Запруды, дамбы.
Особенностью наводнения при авариях на подобных объектах является появление прорыва - основного поражающего фактора аварии, образующегося в нижнем бьефе в результате стремительного падения воды из верхнего бьефа при прорыве гидроузла или другого гидродинамически опасного объекта.
Объем воды и скорость её падения из верхнего бьефа (высота, ширина, и скорость движения) зависит от размеров (величины) повреждения при прорыве гидросооружения. На скорость распространения и высоту волны прорыва оказывает существенное влияние характер местности, по которой она движется. Так, на равнинах скорость ее движения не превышает 25 км/ч, а на пересеченной местности (в горах) - может достигать 100 км/ч (лесные массивы, возвышенности, овраги и т.д. снижают скорость движения и высоту волны прорыва).
Поражающие факторы наводнений при авариях на гидродинамически опасных объектах:
Утопление,
Механические травмы,
Переохлаждение.
Кинетическая энергия волны прорыва.
Механические повреждения различной тяжести вследствие наводнений при авариях на гидродинамически опасных могут быть следствием:
Непосредственного динамического воздействия на пораженного волны прорыва;
Травмирующего действия обломков зданий, сооружений, разрушаемых волной прорыва;
Повреждающего действия различных предметов, вовлекаемых в движение волной прорыва.
Величина и структура потерь среди населения при наводнениях зависят от:
1. плотности населения, проживающего в зоне затопления,
2. своевременности оповещения,
3. расстояния населенного пункта от места начала наводнения,
4. времени суток,
5. скорости движения и высоты волны прорыва,
6. температуры воды и окружающего воздуха.