Основные понятия

Наводнения относятся к стихийным гидрологическим явлениям, связанным с повышением уровня волы в водоёмах и водотоках. Основными видами водоёмов являются озёра, пруды и водохранилища. К водотокам относятся реки,каналы, ручьи.

Вода для водоёмов и водотоков поступает с водосборного бассейна. Водосборный бассейн (водосбор) –территория, с которой в данную реку или озеро стекают поверхностные и подземные воды. Частичным случаем водосбора является речной бассейн.

Водный режим водоёмов и водотоков в решающей степени зависит от явления стока воды. Сток –процесс стекания дождевых и талых вод в водоёмы и понижения рельефа,происходящий как по земной поверхности, так и в толще земной коры(поверхностный и подземный сток соответственно).

Речной сток – перемещение воды в виде потока по речному руслу или количество воды, протекающее через поперечное сечение (створ) русла реки за какой-то период времени. Расходы воды, размеры наносов и некоторые другие элементы гидрологического режима определяются в гидрометрическом створе реки.

Характерной особенностью речного стока являются его изменчивость в пространстве и времени. Внутригодовой ход стока имеет три фазы: половодье, паводки, межень.

Половодье – фаза водного режима реки, характеризующаяся наибольшей в году водностью, высоким и длительным подъёмом уровня, выходом воды из русла на пойму. Это явление повторяется в один и тот же сезон с различными интенсивностью и продолжительностью, которые зависят от различных метеоусловий.

Половодья на территории России вызываются:

• на равнинных реках умеренного климата – снеготаянием (весеннее половодье);
• на реках, берущих начало в высокогорьях – таянием снега и ледников в горах (летнее половодье).

Паводок – сравнительно кратковременное, не периодическое и интенсивное увеличение расхода воды и подъём её уровня в реке в результате сильных дождей или быстрого таяния снега и ледников при оттепели. В отличии от половодья паводок случается в любое время года. При частом выпадении дождей паводки накладываются один на другой,формируя многопиковый паводок продолжительностью до нескольких месяцев.

Межень (меженный период) –систематически наблюдаемая фаза водного режима реки продолжительностью не менее 10 дней, характеризующаяся устойчивыми низкими уровнями и малыми расходами воды.Наиболее чётко выражена в периоды сухой и морозной погоды, когда водность реки поддерживается главным образом грунтовым питанием при сильном уменьшении или прекращении поверхностного стока. Различают летнюю и зимнюю межень.

Наводнение – значительное затопление местности в результате подъёма уровня воды в реке, озере,водохранилище или море, наносящее материальный ущерб экономике, социальной сфере и природной среде. Это стихийное явление возникает вследствие обильного и сосредоточенного притока воды при таянии снега и ледников, длительного выпадения интенсивных дождей в бассейнах рек, загромождения русел льдом (затора) или закупоривания русла внутриводным льдом (зажора), нагона воды в морских устьях рек или цунами на морских побережьях и островах, а также при прорывах плотин.

Наводнения периодически наблюдаются на большинстве рек России и занимают первое местов ряду стихийных бедствий по повторяемости, площади охвата территории и суммарному среднему материальному ущербу.

Затопление водой местности,не сопровождающееся ущербом есть разлив реки, озера, водохранилища.

Возникновение большинства наводнений зависит от условий формирования стока воды (речного стока). По условиям формирования стока, а следовательно по условиям формирования наводнений реки России делятся на четыре типа:

• реки с максимальным стоком от таяния снега на равнинах. К этому типу относятся большинство рек Европейской части России и Западной Сибири;
• реки с максимальным стоком от таяния горных снегов и ледников. К этому типу относятся реки Северного Кавказа;
• реки с максимальным стоком, обусловленным выпадением интенсивных осадков в виде дождей, к этому типу относятся реки Урала, Восточной Сибири, Дальнего Востока;
• реки с максимальными стоками, образующиеся от совместного влияния снеготаяния и осадков. Такой тип рек характерен для Северо-Запада России.

Для рек первого типа характерно половодье, для рек третьего типа – паводок. Наиболее значительные наводнения наблюдаются на реках дождевого и ледникового питания, а особенно опасные – при сочетании этих двух факторов. В пределах России преобладают наводнения, вызванные половодьем и паводком (70-78% случаев).

Основным характеристическим критерием наводнения является максимальный уровень воды за время его действия. В качестве других существенных характеристик наводнения служит площадь, слой и продолжительность затопления местности, скорость течения и подъёма воды.

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

• запасов воды в снежном покрове (снегозапасов) 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 волн половодья крупных притоков бассейна;
• озерности, заболоченности и лесистости бассейна.

При паводке к факторам, влияющим на величины максимального уровня и расхода воды относятся:

• количество,интенсивность и продолжительность атмосферных осадков;
• площадь территории, на которую выпали атмосферные осадки (площадь охвата);
• увлажнённость бассейна;
• водопроницаемость почв;
• рельеф бассейна;
• величины уклонов рек;
• наличие и глубина залегания вечной мерзлоты.

В зависимости от причин возникновения наводнения подразделяют на 6 типов:

1. Наводнения, связанные с максимальным стоком от весеннего таяния (половодья).
2. Наводнения,формируемые дождями или таянием снега при зимних оттепелях (паводки).
3. Наводнения, вызванные сопротивлением потоку в русле реки (обычно при заторах и зажорах).
4. Наводнения,создаваемые ветровыми нагонами на берегах больших озёр и водохранилищ, в морских устьях крупных рек.
5. Наводнения при прорыве плотин гидротехнических сооружений.
6. Наводнения, вызванные подводными землетрясениями или подводными извержениями вулканов.

Последствия наводнений

Содержание и размеры последствий наводнений в основном обусловлены их масштабом. В зависимости от масштаба наводнения подразделяются на низкие, высокие, выдающиеся и катастрофические.

Низкие (малые) наводнения – наблюдаются в основном на равнинных реках и имеют повторяемость примерно один раз в 5-10 лет. При этом затапливаются менее 10% сельскохозяйственных угодий,расположенных в низких местах. Эти наводнения наносят незначительный материальный ущерб и почти не нарушают ритма жизни населения.

Высокие (большие) наводнения – сопровождаются значительным затоплением, охватывают сравнительно большие участки речных долин и иногда существенно нарушают бытовой уклад населения. В густонаселённых районах высокие наводнения нередко приводят к необходимости частичной эвакуации людей, наносят ощутимый материальный и моральный ущерб. Они происходят один раз в 20-25 лет. При этом затапливаются примерно 10-15% сельскохозяйственных угодий, преимущественно сенокосы и пастбища.

Выдающиеся наводнения охватывают целые речные бассейны. Они парализуют хозяйственную деятельность населения и резко нарушают бытовой уклад людей, наносят большой материальный и моральный ущерб. При этом возникает необходимость массовой эвакуации населения и материальных ценностей из зоны затопления и защиты наиболее важных хозяйственных объектов. Такие наводнения повторяются один раз в 50-100 лет.

Катастрофические наводнения вызывают затопление территорий в пределах одной или нескольких речных систем. При этом в зоне затопления бывает полностью парализована производственная ихозяйственная деятельность, временно, но коренным образом изменяется жизненный уклад населения. Такие наводнения приводят к огромным убыткам и гибели людей.Они случаются не чаще одного раза в 100-200 лет или ещё реже. Затапливается более 70% сельскохозяйственных угодий, населённые пункты, промышленные предприятия,дороги и инженерные коммуникации.

В обобщенном видепоследствия наводнения выражаются числом пострадавшего населения, размерами материального и финансового ущерба. По удельному материальному ущербу наводнения уступают лишь землетрясениям.

При наводнении происходит быстрый подъём воды и затопление прилегающей местности.

Затопление – покрытие окружающей местности слоев воды, заливающим дворы, улицы населённого пункта и первые этажи зданий.

Подтопление – проникновение воды в подвалы зданий через канализационную сеть (при сообщении канализации с рекой), по разного рода каналам и траншеям, а также из-за значительного подпора грунтовых вод.

Затопление населённых пунктов, сооружений, коммуникаций, сельскохозяйственных угодий, природных комплексов в результате воздействий воды и быстрого течения имеет для этих объектов хозяйства и населения значительные отрицательные последствия. Входе наводнения гибнут люди, сельскохозяйственные и дикие животные,разрушаются и повреждаются здания, сооружения, коммуникации, утрачиваются другие материальные и культурные ценности, прерывается хозяйственная деятельность,гибнет урожай, смываются или затапливаются плодородные почвы, изменяется ландшафт. Вторичными последствиями наводнений являются утрата прочности различного рода сооружениями в результате размыва или подмыва, перенос водой вылившихся из повреждённых хранилищ вредных веществ и загрязнение ими обширных территорий, осложнение санитарно-эпидемической обстановки, заболачивание местности.

Наводнение наносит прямой и косвенный ущерб.

К прямому ущербу относится:

• повреждение и разрушение жилых и производственных зданий, железных и автомобильных дорог,линий передач и связи, мелиоративных систем и пр.;
• гибель скота и урожая сельскохозяйственных культур;
• уничтожение и порча сырья, топлива, продуктов питания кормов, удобрений и пр.;
• затратына временную эвакуацию населения и перевозку материалов и ценностей в незатапливаемые места;
• смывплодородного слоя почвы и занесение почвы песком, глиной или камнями.

К косвенному ущербу относятся:

• затратына приобретение и доставку в пострадавшие от наводнения районы продуктов питания, одежды, медикаментов, строительных материалов и техники, кормов для скота и пр.;
• сокращение выработки промышленной и сельскохозяйственной продукции и замедление темпов развития народного хозяйства;
• ухудшениеусловий жизни местного населения;
• невозможность рационального использования территории, подверженной затоплениям;
• увеличение амортизационных расходов на содержание зданий и производственных помещений в нормальном состоянии;
• повышенный износ зданий и сооружений, периодически попадающих в зону затопления.

Обычно прямой икосвенный ущерб находятся в соотношении 70 и 30%.

Современный город более чувствителен к наводнениям, чем старый город с деревянными строениями. Это объясняется тем, что из-за неравномерной просадки грунта во время наводнения происходят многочисленные разрывы канализационных и водопроводных труб, магистралей для газа, электрических, телеграфных и телефонных кабелей и пр. При сравнительно частых затоплениях (1 раз в 3-4 года) срок межкапитального ремонта кирпичного здания уменьшается на 15 лет, а стоимость ремонта возрастает в 3 раза. Посла каждого значительного затопления балансовая стоимость деревянного здания падает на 5-10%.

Летнее наводнение и его последствия переносятся населением легче, чем весеннее, а тем более зимнее наводнение.

В городе материальный ущерб от наводнений главным образом связан с площадью, глубиной и отчасти продолжительностью затопления.

В сельской местности для сельского хозяйства решающее значение имеет время (сезон) и продолжительность затопления. Любое затопление водой сельскохозяйственных культур приводит к вытеснению воздуха из почвы. При этом в почве прекращается нормальный газообмен и в воду от корней растений поступает углекислота, в результате чего происходит отравление ею растений. Это обстоятельство является главной причиной падения урожайности или гибели сельскохозяйственных культур в результате наводнения.

Все культурные растения, за исключением риса, более чувствительны к летнему затоплению, чем к весеннему. Например, в случае затопления тёплой вой люцерна погибает через 2-3 дня, а весной при затоплении холодной водой выдерживает 10-15 дней. Величина ущерба от летних затоплений измеряется в широких пределах. Кроме главной причины гибели растений – длительности затопления – большое значение имеет высота слоя воды, её мутность, температура и скорость течения, а также фазы жизнедеятельности растений. Ущерб резко возрастает при глубине затопления свыше 0,4-0,5 м. В пору цветения сельскохозяйственных культур ущерб значительно больше, чем в пору их созревания.

Серьёзными последствиями наводнений редкой повторяемости являются мощные переформирования рек. При этом появляются новые русла или углубляются существующие. Частично, а иногда и полностью, смывается или заносится илом плодородный верхний слой почвы на распаханных участках поймы, что существенно ухудшает землепользование и снижает урожайность.

Предупредительные меры

Поскольку предотвратить наводнение оперативными мерами нельзя (кроме наводнений,вызываемых разрушениями гидротехнических сооружений), основной целью проводимых заблаговременно предупредительных мероприятий является уменьшение масштаба наводнения, снижение потерь и ущерба от него.

Предупредительные меры, направленные на эти цели, могут быть разделены на три группы:

I группа – работы прогнозно-аналитического характера;

II группа – меры организационно-оперативного характера;

III группа –инженерно-технические и другие профилактические мероприятия.

К работам I группы относятся гидрологическое прогнозирование, анализ и оценка возможной обстановки.

Гидрологический прогноз по поводу наводнения представляет собой научно обоснованное предсказание хода развития, характера и масштабов этого явления. Он может содержать время вскрытия реки (водоёма) и выхода её на пойму, предполагаемый максимум предстоящего половодья, ожидаемую продолжительность стояния высоких уровней воды, прогноз скорости течения, возможность затора льда при вскрытии реки в осенний период, вероятные зоны затопления и подтопления и т.д. Современная гидрология не располагает возможностями по определению данных прогнозных характеристик с достаточной точностью.

По заблаговременности гидрологические прогнозы делятся на краткосрочные (10-15 суток), долгосрочные(до 2-3 месяцев) и сверхдолгосрочные (более 3 месяцев). Они могут быть локальными (даваться для отдельных участков рек и водоёмов) или территориальными (содержать обобщённые по территории сведения об ожидаемых гидрологических процессах и явлениях).

С получением угрожающего прогноза проводится анализ и оценка обстановки. В ходе этой работы уточняются зоны предполагаемого затопления, населённые пункты и объекты экономики, попадающие в них, оценивается степень угрозы населению, определяются возможности функционирования хозяйства в условиях наводнения, влияние последнего на системы жизнеобеспечения и хозяйственную, в том числе транспортную, инфраструктуру. Особое внимание должно быть уделено потенциально опасным объектам и оценки риска (утечки) вредных веществ. Одновременно проводится оценка находящихся под угрозой особо ценных объектов,предварительная оценка возможного ущерба, санитарно-эпидемиологической обстановки и ресурсов, которыми располагает данная территория для противодействия наводнения и жизнеобеспечения населения.

В ходе анализа используются и уточняются карты затопления городов. Каждая из них представляет собой крупномасштабную топографическую карту, на которую нанесены кривые,ограничивающие площади затопления при тех или иных уровнях воды, превышающих критический.

В результате анализа и оценки обстановки должны быть получены исходные данные для принятия решений в части предупредительных мер, а также подготовки к ведению аварийно-спасательных и других неотложных работ в ходе наводнения.

К мерам II группы относятся:

• принятие органами местной исполнительной власти, органами управления РСЧС и должностными лицами решений на проведение предупредительных мероприятий и подготовку к борьбе с наводнениями;
• заблаговременная подготовка проектов распорядительных документов местной администрации (о порядке эвакуации, охране имущества граждан, привлечении населения к работам, порядке движения транспорта, санитарно-эпидемических мероприятиях и т.д.);
• планирование конкретных предупредительных инженерно-технических мероприятий, мер защиты и других профилактических работ, организация из выполнения;
• уточнение планов в части действий органов управления и сил при наводнении;
• постановка задач органам управления и силам РСЧС, приведение их, в случае необходимости, в готовность;
• уточнение конкретного порядка взаимодействия органов управления РСЧС с органами военного командования, отраслями местного хозяйства, предприятиями, учреждениями,общественными организациями и средствами массовой информации;
• проведение проверок готовности сил и средств РСЧС;
• проведение необходимых инструктажей и тренировок органов управления и аварийно-спасательных формирований РСЧС;
• уточнение наличия выявленных заблаговременно плавсредств, других материально-технических ресурсов, пригодных для использования при осуществлении предупредительных мери проведении аварийно-спасательных и других неотложных работ;
• частичное ограничение или прекращение функционирования предприятий , учебных заведений,других организаций, расположенных в зонах возможного затопления;
• материально-техническоеобеспечение предупредительных мероприятий;
• организационная подготовка к использованию материальных ресурсов на случай чрезвычайных ситуаций;
• информирование граждан о прогнозе наводнения и проведение разъяснительной работы по действиям населения в предвидении и ходе половодья (паводка).

Мероприятия III группы базируются в основном на типовых способах снижения последствий наводнений, которым могут быть отнесены:

• уменьшение максимального расхода воды в реке путём перераспределения стока во времени;
• сооружение ограждающих дамб (валов);
• спрямление русла рек;
• подсыпка территорий;
• проведение берегоукрепительных и дноукрепительных работ;
• регулирование паводочного стока с помощью водохранилищ;
• применение комбинированного способа профилактики наводнений.

Часть практических мероприятий, реализующих перечисленные способы, могут проводиться только на долговременной основе, часть – в оперативном порядке в предвидении конкретного наводнения.

К общему составу предупредительных мероприятий могут быть отнесены следующие активные и пассивные меры:

• посадка лесозащитных полос в бассейнах рек;
• распашка земли поперёк склонов;
• сохранение прибрежных водоохранных полос древесной и кустарниковой растительности;
• террасирование склонов;
• строительство прудов и других искусственных водоёмов в логах и балках для перехвата талых и дождевых вод;
• перевод систематически затопляемых пашен в луга и пастбища;
• создание запасных летних лагерей для скота и мобильных доильных установок;
• сооружение и ремонт заграждающих дамб, сплошного и поучасткового обваловывания;
• достижение максимального расхода воды при более низком уровне воды в реке за счёт спрямления её русла;
• подсыпка вновь застраиваемых территорий затопление или подтопление которых при прежнем уровне было возможно;
• закладка в проекты гидроузлов резервных объёмов создаваемых водохранилищ;
• организация и проведение срезки максимума половодья (паводка) за счёт частичного сброса воды через напорный гидроузел в нижний бьеф и одновременного заполнения резервной ёмкости водохранилища;
• проведение,в случае необходимости, заблаговременной эвакуации населения,сельскохозяйственных животных, материальных и культурных ценностей из потенциально затапливаемых зон;
• оперативное возведение простейших защитных сооружений (дамб) и принятие других мер для предохранения от затопления незащищенных объектов жизнеобеспечения, потенциально опасных объектов (объектов здравоохранения, энергетики, тепло-, водоснабжения,канализации, очистных, пищевой промышленности, содержащих СДЯВ и др.), а также объектов, имеющих высокую материальную и культурную ценность;
• санитарная очистка предполагаемых районов затопления;
• техническая подготовка выявленных ранее плавсредств для использования при аварийно-спасательных и других неотложных работах во время наводнения;
• оборудование объездных маршрутов для автотранспорта;
• очистка дренажных труб, водостоков;
• расширенная продажа населению водозащитной одежды и обуви, и многое другое.

Своевременно и энергично проведённые предупредительные мероприятия способны значительно снизить отрицательные последствий наводнения.

Текст подготовлен по материалам Научно-аналитического центра МЧС России
(Информационный листок, Выпуск №2(7) от 18.02.94)