Художник Ф. Я. Алексеев. 7 ноября 1824 года на площади у Большого театра (с 1860 года "Мариинский"), г. Санкт-Петербург
Наводнения при прорывах плотин — это интенсивный, значительный подъём воды в реке, вызванный прорывом плотины, дамбы или естественной природной преграды в результате оползней, селей, обвалов горных пород, движения ледников.
Огромные массы воды, скопившиеся в верховьях реки, подобно смерчу или урагану способны сносить всё встречающееся на своём пути. При этом происходит резкое повышение уровня воды до максимальных (катастрофических) отметок (8—10 м), увеличивается скорость водного потока (до 3—5 м/с) и образуются значительные зоны затопления. Уровни воды достигают своих катастрофических отметок в короткое время (1—2 суток).
Сравнительно редко происходят наводнения, вызванные подводными землетрясениями, извержениями вулканов. Они наблюдаются в районах активной сейсмической деятельности. Так, в горах Восточного Памира на территории Таджикистана в 1911 г. образовалось Сарезское озеро. Естественная плотина в долине реки Мургаб возникла в результате обвала, вызванного землетрясением.
2.3. Классификация наводнений по масштабу
По повторяемости, размерам (масштабам) и наносимому суммарному ущербу наводнения делятся на четыре группы — низкие, высокие, выдающиеся и катастрофические. Масштабы распространения и повторяемости наводнений по группам приведены в таблице 1.
Некоторые факты
Об одном из самых разрушающих известных наводнений рассказывается в Книге Бытия. В ней, по-видимому в гиперболической форме, отражены события, происшедшие за 3000 лет до н.э. В то время река Евфрат затопила обширную территорию, включая город Ур, находившийся в южной части Месопотамии. Разрушения, причиненные наводнением, были настолько сильными, что память о них передавалась из поколения в поколение и вошла в одну из книг Библии под названием Всемирного потопа.
Подъем уровня воды в реках, озерах или водохранилищах зависит от условий формирования стока воды при движении ее по поверхности суши или подземным путем в процессе круговорота воды в природе.
Таблица 1
Классификация наводнений
По условиям формирования стока, а следовательно, по условиям возникновения наводнений, реки делятся на четыре типа:
✓ реки с максимальным стоком от таяния снега на равнинах. Для таких рек причиной или источником наводнений является регулярное и предсказуемое сезонное (весеннее) таяние снежного покрова. К этому типу относится большинство рек европейской части России и Западной Сибири;
✓ реки с максимальным стоком от таяния горных снегов и ледников. Условиями формирования наводнений для таких рек является интенсивное таяние ледников и снегов, расположенных высоко в горах, которое может наблюдаться несколько раз в течение года. К этому типу относятся реки Закавказья и Северного Кавказа;
✓ реки с максимальным стоком, обусловленным выпадением интенсивных осадков в виде дождей. Для рек такого типа характерно наличие нескольких пиков стока воды в течение года. К этому типу относятся реки Дальнего Востока и Восточной Сибири;
✓ реки с максимальными стоками, образующимися от совместного влияния снеготаяния и осадков. Режимы этих рек характеризуются весенним половодьем от таяния снегов, повышением летнего и зимнего стока за счет обильного грунтового питания, а также значительными осенними осадками. Наличие такого типа рек характерно для северо-западных районов страны и некоторых районов Кавказа.
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 или паводками (около 70—80% всех случаев). Они происходят на равнинных и горных реках в северных и южных районах страны, а также на Дальнем Востоке. Для рек других типов наводнения имеют локальное распространение.
Для оценки масштаба наводнения используют значения максимального уровня подъема воды в период его действия.
Существуют и другие характеристики наводнения.
Площадь затопления — размеры прилегающей к реке местности, покрытой водой.
Продолжительность затопления — время с момента выхода воды на пойму и до входа реки в русло.
Скорость подъема уровня воды — величина, характеризующая прирост уровня воды и процесс наводнения за определенное время по отношению к первоначальному уровню.
2.4. Поражающие факторы наводнений
Основным первичным поражающим фактором наводнения является поток воды, характеризующийся высоким уровнем подъема, а при прорывах плотин и паводках — также значительными скоростями течения, и вызывающий затопление и подтопление прилегающей территории.
При наводнениях, вызванных заторами, к первичным факторам поражения относятся навалы больших масс льда и их давление на береговые сооружения.
Затопление — покрытие окружающей местности слоем воды, заливающим дворы, улицы населенного пункта и первые этажи зданий, сельскохозяйственные угодья.
Подтопление — проникновение воды в погреба, подвалы зданий через канализационную сеть (при сообщении канализации с рекой), по разного рода канавам и траншеям, а также из-за значительного подпора грунтовых вод.
Затопления и подтопления приводят к серьезным последствиям: гибнут люди, животные, разрушаются или повреждаются здания, сооружения, коммуникации, утрачиваются материальные и культурные ценности, прерывается хозяйственная деятельность, гибнет урожай, смываются плодородные почвы, изменяется ландшафт.
Вторичными поражающими факторами наводнений являются утрата прочности различного рода сооружений в результате их размыва и подмыва, перенос водой вылившихся из поврежденных емкостей вредных веществ и загрязнение ими обширных территорий, осложнение санитарно-эпидемиологической обстановки, заболачивание местности. Вторичными поражающими факторами наводнений также могут стать опасные и чрезвычайные ситуации природного и техногенного характера, такие как оползни, обвалы, аварии на транспорте и промышленных объектах.
Масштабы последствий наводнения зависят от характеристик как самого наводнения, так и территории, на которой оно произошло. К первой группе отличительных качеств относятся продолжительность стояния опасных уровней воды, скорость водного потока, площадь затопления, время возникновения наводнения. Ко второй — плотность населения, интенсивность хозяйственной деятельности на затопленной местности, наличие защитных гидротехнических сооружений и конкретных мер подготовки к наводнению. Кроме того, на масштаб последствий влияют уровень подготовки к действиям в условиях наводнения руководящего состава, персонала предприятий и организаций, аварийно-спасательных сил, а также населения.
Характеристику последствий наводнения в поэтической форме мы можем найти у А. С. Пушкина в «Медном всаднике»:
Осада! приступ! злые волны,
Как воры, лезут в окна. Челны
С разбега стёкла бьют кормой.
Лотки под мокрой пеленой.
Обломки хижин, брёвна, кровли,
Товар запасливой торговли,
Пожитки бледной нищеты,
Грозой снесённые мосты,
Гроба с размытого кладб́ища
Плывут по улицам!
Народ
Зрит божий гнев и казни ждёт.
Увы! всё гибнет: кров и пища!..
Современный город страдает от наводнения не меньше, чем старый с деревянными строениями (см. фото на с. 24). Это объясняется тем, что из-за неравномерной просадки грунта во время наводнения происходят многочисленные разрывы канализационных и водопроводных труб, газовых магистралей, электрических и телефонных кабелей. При сравнительно редких затоплениях (1 раз в 3—4 года) срок планового капитального ремонта кирпичного здания уменьшается на 15 лет, а стоимость этого ремонта возрастает в 3 раза.
В сельской местности особое значение имеют сезон и продолжительность затопления. Любое затопление водой сельскохозяйственных культур приводит к вытеснению воздуха из почвы. При этом в ней прекращается нормальный газообмен и в результате происходит падение урожайности или гибель сельскохозяйственных культур.
Образующиеся при наводнениях паводковые волны при движении их по руслу реки наносят колоссальный ущерб народному хозяйству. В первую очередь они представляют серьезную опасность для населения из-за внезапного затопления жилых построек и административных зданий.
