Наводнение как стихийное бедствие

Размещено на http://www.allbest.ru/

Наводнения

Наводнение - затопление местности в результате подъёма уровня воды в реках, озёрах, морях из-за непрерывных и долгих дождей, бурного таяния снегов, ветрового нагона воды на побережье и других причин, которое наносит урон здоровью людей или приводит к их гибели, а также причиняет значительный материальный ущерб.

Типы наводнений:

Половодье - периодически повторяющийся относительно продолжительный подъем уровня воды в реках, вызываемый обычно весенним таянием снега на равнинах или дождевыми осадками, а также весеннее - 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 участков выше него.

Ветровой нагон - подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность, случающийся обычно в морских устьях крупных рек, а также на ветровом берегу больших озер, водохранилищ и морей

Классификация наводнений по масштабу Низкие (малые). Они наблюдаются на равнинных реках. Периодичность повторения 510 лет, с причинением незначительного ущерба. Высокие. Приводят к частичной эвакуации людей. Повторяемость 2025 лет. Выдающиеся. Затапливают примерно 5070 % сельскохозяйственных угодий, некоторые населённые пункты. Повторяемость 50100 лет. Катастрофические. Приводят к гибели людей, непоправимому экологическому ущербу, наносят материальный ущерб, охватывая громадные территории в пределах одной или нескольких водных систем. Затапливается более 70 % территории.

Наиболее полная классификация наводнений будет приведена ниже. Также необходимо отметить, что она даётся по следующим признакам: по размерам и приносимому ими ущербу:

1. Небольшие наводнения - повторяемость таких наводнений 1 раз в 5-8 лет. При обеспеченности максимальных уровней воды 20-12%. Наводнение формируется при условии, когда один из формирующих факторов по своей величине выше нормы на 15-20%. Территория поймы во время наводнения затапливается на 12-25% слоем воды 0,6-1,15 м, на срок от нескольких дней до 10-20 суток при скорости водного потока в транзитной зоне в среднем на пойме 0,2-0,4 м/с, и интенсивности подъёма уровня воды 40-50 см/сутки.

Ширина разлива составляет от сотен метров до 1-3 км (в зависимости от типа поймы). Во время небольшого наводнения затапливаются незначительные по площади сельхозугодия, выпасы, отдельные сельскохозяйственные объекты (летние кошары, стойбища, сенокосные угодья и пр.). Возможности их затопления и соответствующие материальные потери предусматриваются, но так как они незначительны, то хозяйственники сознательно идут на этот риск, потому, что после восстановительных работ они смогут снова ими пользоваться в течении нескольких лет. Однако следует отметить, что таким наводнениям подвержено значительное число прибрежных, давно сложившихся городов и посёлков (гг. Барнаул, Колпашево, Красноуфимск, Уфа, Бийск, Орск, Коломна и др.).

Материальный ущерб исчисляется от нескольких тысяч до десятков тысяч долларов.

2. Большие наводнения - повторяемость таких наводнений 1раз 10-50 лет, при обеспеченности максимальных уровней воды 2-10%. Большие наводнения бывают при условии, когда ряд формирующих факторов по своей величине выше нормы на 25-100%. Пойма затапливается от 40 до 70% от общей площади затопления слоем воды 1,5-2,5 м. Скорость воды на пойме в транзитной зоне составляется в среднем 0,4-0,8 м/с, продолжительность затопления поймы составляется от 20-40 дней до 2-3 месяцев. Интенсивность подъёма уровня воды может составлять от 0,5 до 2-2,5 м/сутки. Наводнения второй градации формируются часто одновременно на нескольких водотоках речного бассейна. При этом частично парализуется хозяйственная деятельность, останавливается производство, затапливается свыше 50% сельхозугодий, используемых в пойме реки, капитальные сооружения, жилые дома, предприятия, десятки километров автодорог, линий электропередачи и связи, разрушаются долговременные автодорожные мосты и пр.

Материальный ущерб от наводнения исчисляется миллионами долларов.

3. Выдающиеся наводнения - повторяемость которых 1раз в 55-100 лет, обеспеченность максимальных уровней воды 2-1%. Во время наводнения пойма затапливается на 75-90% слоем воды в зависимости от типа поймы до 3-5 м, сроком от нескольких дней до 3 и более месяцев. Интенсивность подъёма уровня воды и затопления поймы доходит до 2-3 м/сутки, а при заторах еще интенсивней (0,5-1 м/час). На пойме в транзитных зонах могут наблюдаться скорости потока от 0,8 до 1м/с и более. Наводнения III градации формируются при условиях, когда формирующие их факторы по своей величине в несколько раз превышают среднемноголетние свои значения (норму). При таком наводнении охватываются значительные площади в речном бассейне, затапливаются жилые массивы и земельные угодья, почти полностью парализуется хозяйственная деятельность.

Материальный ущерб наводнений исчисляется от нескольких десятков до сотен миллионов долларов. Для ликвидации последствий такого наводнения требуются усилия многих миллионов людей и большой период времени.

4. Катастрофические наводнения - повторяемость 1 раз в 100 - 200 лет и реже, обеспеченность максимальных уровней воды менее 1%. Во время такого наводнения пойма затапливается 90-100% сроком от нескольких часов (цунами) до 180-240 дней, слоем воды от 3-5 до 8-10 м и более (поймы рек Лены, Подкаменной Тунгуски, Витима и др.). Скорость потока в транзитных зонах поймы может достигать 1-1,5 м и более, интенсивность подъёма уровня воды и затопления 2-3 м/сутки, а при заторах льда, нагонах и цунами этот подъём может наблюдаться в течении нескольких часов. Поймы рек затапливаются на десятки и сотни километров.

Катастрофические наводнения, как и выдающиеся, формируются при совпадении максимальных значений формирующих их факторов (по своей величине выше среднемноголетних значений - нормы не менее чем в 1,5-3 раза) и, как правило, одновременно распространяются на значительной территории.

Во время катастрофического наводнения в зоне затопления и разрушения оказываются сотни тысяч гектар сельхозугодий, сотни населенных пунктов, десятки городов, тысячи километров автомобильных и железных дорог, мостов, линий электропередач и связи, объектов промышленности, жилых домов и пр., надолго парализуется хозяйственная деятельность человека. Такие наводнения сопровождаются человеческими жертвами, хотя они не исключены и при других градациях и в этом случае они должны относиться по принятой градации к катастрофическим.

Причины наводнений

Продолжительные дожди

Летние дожди, выпадающие на Абиссинском нагорье, приводят к тому, что Нил ежегодно разливается, затопляя в нижнем течении всю долину -- эта особенность была подмечена ещё в Древнем Египте и учитывалась в сельском хозяйстве, поскольку разливы приносили плодородный ил и чистую пресную воду, но уничтожали не собранный к тому времени урожай. Возникает чаще всего в исключительно влажных регионах с большим уровнем осадков (например, Черапунджи), сухие же регионы (пустыни и степи) эту проблему испытывают крайне редко, как и регионы с умеренной влажностью.

Таяние снегов

Интенсивное таяние снега, особенно при промёрзшей земле, приводит к подтоплению дорог. Сила такого наводнения сильно зависит от многих факторов, поэтому может быть разной -- от самой незначительной до катастрофической. Чаще всего сочетается с другими факторами.

Волна цунами

На морских побережьях и островах наводнения могут возникнуть в результате затопления прибрежной полосы волной -- цунами, образующейся при землетрясениях или извержениях вулканов в океане. Подобные наводнения нередки на берегах Японии и на других островах Тихого океана. В озёрах и заливах такие волны могут возникать в результате крупных оползней.

Профиль дна

Одной из причин наводнений является повышение дна. Каждая река постепенно накапливает отложения, в перекатах, в устьях и дельтах. Наводнение в таком случае происходит через несколько лет после начала процесса, имеет медленный характер, но легко предсказуемо и устранимо дноуглубительно-очистительными работами.

Прорыв плотин или водохранилищ

Возникает в случае, если водохранилище или плотина (в том числе естественные), находящееся на водном объекте выше по течению, уже не могут сдерживать в силу каких-то обстоятельств (например, землетрясения) сильный напор воды. 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 не слабее, чем волна цунами), но, как правило, кратковременным.

Иные природные причины

Причинами наводнений могут послужить: штормовые приливы, сгонно-нагонные явления, сейши, а также оползни, перегораживающие русла рек.

Дополнительные факторы

Дополнительным негативным фактором в условиях города может послужить засор системы дождевой канализации, что в условиях, например, обильных дождей или активного таяния снегов может приводить к затоплению целых городских районов.

Мероприятия по защите от наводнения. Существуют различные способы борьбы с наводнениями. К ним относятся: 1.уменьшение максимального расхода воды в реке путем перераспределения стока во времени; 2.регулирование паводкового стока с помощью водохранилищ; 3. сооружение ограждающих дамб (валов); спрямление русла реки и др. Наиболее надежная защита от затопления достигается комплексным использованием различных способов. Для проведения защитных мероприятий накануне наводнения важен своевременный и достоверный гидрометеорологический прогноз, который также необходим для проведения оперативных предупредительных мер.

1.Получив предупреждение об угрозе наводнения (затопления), сообщите об этом вашим близким, соседям. (Предупреждение об ожидаемом наводнении обычно содержит информацию о времени и границах затопления, а также рекомендации жителям о целесообразном поведении или о порядке эвакуации.) 2.Продолжая слушать местное радио (если речь идет не о внезапном катастрофическом затоплении). 3.Готовьтесь к эвакуации, перенесите на верхние этажи ценные вещи, окна и двери первых этажей забейте досками или фанерой. 4.При внезапном наводнении необходимо как можно быстрее занять ближайшее возвышенное место и быть готовым к организованной эвакуации по воде. 5. Необходимо принять меры, позволяющие спасателям своевременно обнаружить наличие людей, отрезанных водой и нуждающихся в помощи: в светлое время вывесить на высоком месте полотнища; а в темное подавать световые сигналы. Действия населения во время наводнения, а также при его угрозе.

Прогнозирование наводнений

Возможность иметь информацию о приближающемся наводнении позволяет предупредить население и принять соответствующие меры предосторожности[2]. Например, фермеры, зная о надвигающемся наводнении, могут вывести животных из низко расположенных мест, а коммунальные службы могут создать аварийные запасы провизии и материалов, чтобы иметь возможность распределять их в случае проблем со снабжением во время наводнения. В случае опасности больших наводнений может быть организована эвакуация населения из опасных мест.

Для того, чтобы прогнозы разлива рек имели достаточно высокую точность, следует располагать данными о речном стоке и его зависимости от осадков на протяжении долгого периода наблюдений[3]. Соотнеся эти данные с текущими показателями, такими как уровень воды в водохранилищах, уровни грунтовых вод, степень насыщенности водой водоносных горизонтов.

Данные метеорологических радиолокационных станций (англ. Weather radar) об осадках и общие методы прогнозирования очень важны для предсказания наступающих наводнений. В районах, где имеются данные многолетних наблюдений, интенсивность и высота наводнений может быть предсказана с очень хорошей точностью и на достаточно продолжительный период времени. Служба прогнозирования наводнений обычно предоставляет сведения о максимально ожидаемом уровне воде и примерном времени её наступления для наиболее важных мест вдоль участка реки[4]. Также могут вычисляется ожидаемые периоды повторяемости наводнений. Во многих странах риск затопления городских территорий оценивается относительно так называемого «столетнего наводнения» (англ. 100-year flood) -- наводнения, у которого вероятность наступления в столетний период составляет примерно 63 %.

Согласно сведениям подразделения Национальной метеорологической службы США в Таунтоне, Массачусетс, в общем случае закономерность такова, что при выпадении 22 мм осадков в пределах часа начинается опасное скопление воды на водонепроницаемых поверхностях, к которым обычно относится большая часть поверхности городских территорий. Многие подразделения метеорологической службы США выпускают руководства по оценке дождевых осадков, которые содержат сведения о том, какая норма осадков должна выпасть, чтобы начался внезапный паводок или обширное наводнение[5].

Также предпринимается вертолётная и спутниковая съёмка, позволяющая по цвету определять толщину льда, и, после физических расчётов, понять, насколько поднимется вода в реке, где, когда и как долго продлится.

Службы предупреждения наводнений должны принимать следующие решения:

* Повышать или изменять уровень опасности наводнения, доводя его до сведения соответствующих служб;

* В случае необходимости оповещать об угрозе наводнения население.

Решение об изменении текущего уровня опасности должно приниматься на основе комплекса данных, который включает:

* Надёжность прогнозных данных и оценку на основе их возможного развития ситуации на рассматриваемый период

* Сколько времени потребуется населению, чтобы должным образом отреагировать на предупреждение

* Временной отрезок от момента принятие решения об опасности до его доведения до населения

* Необходимость избежать необоснованных предупреждений, так как они могут повлечь значительные расходы и снизят эффективность предупреждений в будущем

* Необходимость избежать ситуаций, когда предупреждение о наводнении отменяется, а затем через короткий период времени объявляется вновь.

Способы предотвращения наводнений

наводнение стихийный бедствие прогноз

Наиболее эффективный способ борьбы с наводнениями на реках -- регулирование речного стока путём создания водохранилищ. Они выравнивают сток реки, делая его больше летом и меньше весной, чем в его отсутствие. Для борьбы с наводнениями на морском берегу используются оградительные дамбы. Ещё одним способом борьбы с наводнениями является углубление перекатов и других мелей. Для защиты от наводнений при таянии льда на реках чаще всего применяют динамит (или иное взрывчатое вещество), взрываемый в определённых местах реки, который, уничтожая торосы, даёт возможность воде течь свободно и направить её по нужному направлению.

Борьба с селями может быть активной и пассивной. Активная борьба сводится к осуществлению многообразного, комплекса административных мероприятий лесомелиоративных и гидротехнических работ на всей площади селеопасных бассейнов. Эти мероприятия осуществляют в пределах очагов активного селеобразования: в эрозионных врезах, сильно эродированных, оползневых и обвальных склонах, в верховьях русел Селевых потоков.

Административные мероприятия заключаются в ограничении и упорядочении рубки леса в горных районах с тем, чтобы сохранить почвенный покров и лесную подстилку на лесосеках. Они предусматривают также строгое регламентирование или полный запрет выпаса скота, ликвидацию на крутых склонах пахотных участков, организацию службы предупреждения о возникновении селей и т. д.

Гидротехнические и лесомелиоративные работы осуществляют как параллельно, так и последовательно. При этом вначале проводят регулирование склонового и руслового стока и ликвидируют селевые и эрозионные очаги в верховьях селеопасных бассейнов.

Лесомелиоративные работы дают селезащитный эффект не сразу, а только спустя несколько лет, когда разовьется и укрепится искусственно созданный растительный покров в селеопасном бассейне. Для посадок обычно применяют те виды трав, кустарников и деревьев, которые дают выход сельскохозяйственной продукции (медоносы, эфироносы, лекарственные, ягодники, плодовые), засухоустойчивы, морозоустойчивы и не нуждаются в особом уходе. В комплекс противоэрозионных мероприятий входят работы по террасированию склонов и их облесению.

Среди гидротехнических противоселевых работ главная роль принадлежит регулированию селевых русел, которое состоит в перегораживании их системой поперечных запруд-барражей, выполняемых из каменной, бетонной или железобетонной кладки. Запруды превращают обычно крутое русло селевого потока в ступенчатое, с выположенными ступенями, и стабилизируют его, т. е. прекращают в нем процесс размыва.

Проходя через ступени, образованные запрудами, селевой поток уменьшает скорость и не только теряет свою разрушительную силу, но и лишается возможности дополнительно насыщаться наносами за счет размыва рыхлых отложений, находящихся непосредственно в русле. Более того, на выположенных ступенях русла селевые потоки разгружаются от наносов. В емкостях, образующихся выше запруд, откладываются находящиеся в селевом потоке материалы (камни, гравий, песок, глина и др.), и с течением времени ступени русла приобретают так называемый уравнительный уклон, составляющий в среднем около половины бытового уклона селевого русла.

Противоселевые запруды-барражи могут быть как сплошными, так и сквозными, т. е. состоящими из ряда наклонных железобетонных или металлических ферм, хорошо связанных между собой и имеющих надежно заделанное в грунт основание.

В сплошных запрудах делают водопропускные отверстия, через которые пропускается осветленная вода. За ними надежно укрепляют русло для предохранения от размыва.

Для перехвата селевой массы в селевых руслах устраивают также парные открытые котлованы, снабженные надежной системой устройств, направляющих селевой поток в любой из котлованов. Однако такие селехранилища почти везде заиляются раньше проектируемых сроков и перестают выполнять свою основную функцию, если на притоках и по всему бассейну не проводятся активные противоселевые мероприятия. Поэтому устройство в селевых руслах запруд, селехранилищ, дамб обвалования для защиты поражаемых селями объектов, если оно не сопровождается ликвидацией очагов селеобразования в селеопасных бассейнах, следует считать пассивным методом защиты от селей.

В исключительных случаях, когда необходимо защищать особо важные народнохозяйственные объекты, создают огромные по объему селехранилища, для чего строят высокие плотины. Такое селехранилище, созданное двумя направленными взрывами, возведено в долине р. Малая Алматинка в урочище Медео, в горах Заилийского Алатау, в 18 км от г. Алма-Аты. Высота плотины составляет около 100 м. Для сброса из селехранилища осветленной воды после отстоя твердых фракций селевой массы в скалистых берегах долины реки проложено несколько водосбросных туннелей, расположенных на разных отметках.

Селевые потоки над дорогами, каналами, трубопроводами пропускают с помощью специальных сооружений, называемых селедуками.

Бытующие среди населения рассказы и легенды о всесокрушающей мощи селей лишены оснований. Инженерные селезащитные сооружения представляют собой непреодолимый барьер даже для мощных селей весьма редкой повторяемости.

В наиболее селеопасных районах Советского Союза в настоящее время организована служба предупреждения о возникновении селей. Многие селевые русла оборудованы радиооповестителями селя (РОС), конструкция которых разработана в Государственном гидрологическом институте. РОС с достаточной заблаговременностью автоматически передает по радио на определенной волне сигнал о начале движения селя в ниже расположенные населенные пункты, что позволяет своевременно эвакуировать людей и материальные ценности из зоны, поражаемой селем.

Способы борьбы с зимними наводнениями несколько отличаются от способов борьбы с наводнениями, вызываемыми половодьями и паводками.

Причинами зимних наводнений, помимо морфометрических и гидравлических факторов, являются отрицательные температуры, вызывающие появление в водных потоках различных видов льда. Немаловажную роль в формировании ледяных заторов играют и физико-механические свойства льда. Эти факторы в различных климатических зонах проявляют себя по-разному. Кроме того, они могут действовать в разных сочетаниях.

В формировании заторно-зажорных наводнений пока еще не обнаружено общих закономерностей. Однако с развитием научных представлений о причинах и механизме образования заторов и зажоров появилась возможность приближенно предсказывать время их возникновения на хорошо изученных заторно-зажорных участках отдельных рек. Удалось разработать и ряд конкретных технических рекомендаций по борьбе с заторами и зажорами.

Основные технические мероприятия по предотвращению зимних наводнений сводятся прежде всего к ликвидации очагов возникновения заторов и зажоров и созданию на реках условий, облегчающих транспорт льда. К таким мероприятиям относятся: спрямление и расчистка речных русел, ликвидация порогов, закрепление берегов, закрытие рукавов, с тем чтобы сосредоточить поток в одном русле, сконцентрировать его кинетическую энергию для транзита ледовых и шуговых масс.

Для предотвращения образования в реках шуги ниже порожистых участков строят плотины, с помощью которых пороги затопляют. В результате над порогами быстро образуется ледяной покров, что препятствует образованию внутриводного льда.

На небольших реках образование шуги уменьшают или исключают совсем путем ликвидации полыней, которые тоже являются „поставщиками" шуги. Для этого в полынье помещают деревянные решетки. В их ячейках образуются застойные зоны, которые быстро покрываются льдом.

Опыт борьбы с заторными наводнениями в Риге

В прошлом во время заторов уровень воды в Даугаве в черте города иногда значительно превышал летний уровень (в 1855 г. -- на 8,24 м), и город неоднократно терпел бедствия. Образованию заторов способствовали многорукавность русла и многочисленные острова в нем. В конце прошлого века были проведены регулировочно-выправительные работы в русле реки: удалена часть островов, построены струенаправляющие сооружения, организованы регулярные дноуглубительные работы и систематическое искусственное разрушение ледяного покрова накануне ледохода. Эти мероприятия дали хорошие результаты; с заторными наводнениями в городе было покончено. Однако подобные работы дороги и не всегда дают ожидаемый эффект.

К активным средствам борьбы с ледяными заторами относится снижение механической прочности льда, образующего заторы, и льда в уже сформировавшихся заторах. Известно, что на реках с ледяным покровом, имеющим невысокую механическую прочность и толщину менее 20 см, заторы почти никогда не образуются. Снижения механической прочности ледяного покрова достигают, сбрасывая с самолетов сажу в период, предшествующий ледоходу. Поверхность льда, посыпанного сажей, хорошо поглощает солнечное тепло, лед приобретает губчатую структуру, прочность его уменьшается. На затороопасных участках дробят лед с помощью ледоколов, взрывчатки, бомб, сбрасываемых на заторы с самолетов. Теми же способами ослабляют и разрушают уже сформировавшиеся заторы.

Там, где есть крупные промышленные предприятия или мощные тепловые электростанции, для ослабления прочности ледяного покрова используют отработанные теплые воды (конечно, если они не содержат загрязняющих веществ).

Существуют и пассивные способы защиты от заторных наводнений, например, с помощью обваловывающих дамб. Однако дамбы, стесняя водный поток, сами могут быть причиной образования заторов. Кроме того, в результате силовых воздействий плывущих льдин и подвижек ледяного покрова дамбы могут разрушиться.

Наиболее надежное средство борьбы с заторно-зажорными наводнениями -- использование крупных водохранилищ для задержания шуговых и ледовых масс, с тем чтобы не допускать их на заторо- и зажороопасные участки рек. Посредством попусков воды из водохранилищ в сочетании с ледоослабляющими работами можно предотвратить возникновение заторов ниже водохранилища. В то же время наличие водохранилищ может быть причиной зимних наводнений. Зимой санитарные и рабочие попуски всегда приводят к образованию полыней непосредственно за водохранилищными плотинами в нижнем бьефе. Они возникают потому, что водохранилища аккумулируют вместе с водой и большое количество тепла. Поэтому вода, поступающая* из нижних слоев водохранилища в реку, всегда имеет более высокую температуру, чем речная вода. Кроме того, водный поток, выходящий через водопропускные отверстия плотины, обладает запасом кинетической энергии и потому его скорость существенно превышает скорость течения в реке. Образующаяся в зоне полыней шуга, попадая на ниже расположенные участки реки, скованные ледяным покровом, может способствовать формированию мощных зажоров, вызывающих наводнения. Помимо этого, шуга, скапливаясь в нижних бьефах, закупоривает решетки водозаборов промышленных и бытовых водопроводов и выводит их из строя.

Все эти особенности зимнего режима зарегулированных рек следует учитывать при эксплуатации водохранилищ.

Все компоненты природы -- климат, горные породы, геологические структуры, вода, речные системы, элементы рельефа, почвенный и растительный покров, животный мир -- взаимно связаны и влияют друг на друга. Изменения одного компонента природы влекут за собой, в большей или меньшей степени, изменение других. Поэтому мероприятия, проводимые для борьбы с наводнениями, как уже говорилось, могут иметь и отрицательные последствия, проявляющиеся по-разному в зависимости от природных особенностей речного бассейна, его водного режима, гидрографической сети и других факторов. Если человек не воспринимает природу, речные системы и бассейны как единое целое, то, активизируя свою деятельность, направленную на борьбу с речными наводнениями, он невольно усиливает и негативные последствия этой борьбы. Поэтому в настоящее время ареной борьбы с наводнениями становятся не отдельные реки, а речные бассейны. Борьба с наводнениями начинается с момента выпадения в речном бассейне осадков и завершается в руслах и долинах рек. Почти во всех странах мира она стала общегосударственным делом.

Основная задача борьбы с речными наводнениями в свете современных научных представлений состоит в том, чтобы создать в речном бассейне условия, благоприятствующие выравниванию процессов стекания воды по земной поверхности. Это выравнивание достигается комплексом мероприятий, проводимых в начальных звеньях гидрографической сети, и регулированием стока с помощью водохранилищ. Эти мероприятия -- агротехнические, лесомелиоративные, полезащитные и т. п. -- позволяют ослабить процессы поверхностного стока и эрозию. Однако огромные массы воды, поступающие в речные системы при особо благоприятных условиях формирования стока и вызывающие выдающиеся наводнения, могут быть эффективно задержаны лишь в водохранилищах, специально создаваемых для борьбы с наводнениями.

Таким образом, начальный и главный этап борьбы с наводнениями заключается в перехватывании на поверхности речных бассейнов жидких осадков (дождя) и элементарных струй, зарождающихся в процессе весеннего снеготаяния. Для этого в речных бассейнах осуществляют специальные агролесомелиоративные мероприятия: полосное земледелие, контурную пахоту, посадку лесных полос поперек склонов на пути возможного движения поверхностных вод -- склонового стока.

Сущность полосного земледелия состоит в чередовании полос пропашных культур со сплошными посевами, например кормовых трав. При этом полосы обязательно располагают и распахивают поперек склонов. Смыв почвы, происходящий в полосе пропашных культур, задерживается в нижерасположенной травяной полосе.

Контурная пахота заключается в распашке поля бороздами, почти точно следующими по горизонталям. Она является одним из способов предохранения почвы от водной эрозии. Контурную пахоту сочетают с террасированием склонов, посадкой кустарника и леса по террасам и устройством прудов.

Хороший эффект дает устройство поперек склонов контурных водоотводных борозд, а также строительство запруд, лиманов, копаней и других типов хранилищ воды в логах, балках, оврагах и прочих понижениях местности, на пути ручейкового перемещения поверхностного стока.

Перечисленные приемы борьбы с наводнениями одновременно улучшают водный режим, общую увлажненность, предотвращают водную и ветровую эрозию почв, способствуют повышению их плодородия и эффективности земледелия.

Решающая роль мелиорации в речных бассейнах, долинах и поймах в борьбе с наводнениями определяется тем, что она воздействует прежде всего на такие природные факторы, как воды, почвы и растительный покров. Так, с помощью гидромелиорации в речных бассейнах можно также выравнивать колебания речного стока посредством увеличения его подземной составляющей.

Этому особенно способствуют вентиляционный, кротовый и другие виды дренажа.

Фитомелиорация -- это применение древесной, кустарниковой и травяной растительности для улучшения местных природных и климатических условий. Она позволяет улучшить не только почвенные и биологические условия земельных площадей, но и водный режим.

Земельная мелиорация представляет собою систему приемов, направленных на улучшение почвенного покрова. Ей также принадлежит существенная роль в борьбе с речными наводнениями, так как она предотвращает водную эрозию.

Агромелиорация заключается в регулировании водного режима почво-грунтов с помощью агротехнических способов. Соответствующая обработка почв -- глубокая вспашка, рыхление подпахотного слоя, кротование -- организует сток по подпахотным горизонтам, а также повышает аккумуляцию влаги в почве. Тем самым снижается высота наводнений.

В засушливой зоне для снижения поверхностного стока используются такие агротехнические приемы, как черные пары и зяблевая вспашка.

Противоэрозионная мелиорация, направленная на уменьшение количества и скорости стекающих поверхностных и подземных вод, тоже способствует снижению высоты половодий и паводков.

Важное мероприятие в борьбе с обмелением рек и речными наводнениями -- предотвращение образования оврагов и прекращение их развития. Последнее достигается закреплением вершин оврагов, устройством в них поперечных запруд для стабилизации базиса эрозии, сглаживанием берегов и их закреплением травяной растительностью.

Мелиоративные мероприятия в борьбе с наводнениями должны носить комплексный характер, правильно сочетаться между собой.

Существенно улучшают водный режим лесные полосы, и притом не только на непосредственно занимаемой ими площади, но и на прилегающих территориях. В комплексе с гидро- и агромелиорацией и высокой культурой земледелия они надежно защищают почву от водной эрозии, замедляют и уменьшают поверхностный сток, увеличивают запасы подземных вод и меженний сток.

Большое значение в борьбе с наводнениями придают восстановлению (рекультивации) природных ландшафтов после разработки полезных ископаемых. В ряде зарубежных стран существуют законы, по которым владелец предприятия обязан за свой счет „восстановить" природный ландшафт после разработки тех или иных полезных ископаемых открытым способом. Восстановлению, сохранению и созданию культурных ландшафтов, „ремонту" и „реставрации" рек уделяют внимание и в нашей стране, в ее средней полосе и на юге.

Часть поверхностного стока, которая, преодолев все преграды, созданные в речном бассейне, все же попадает в русла рек, задерживается там с помощью плотин в противопаводочных водохранилищах, благодаря чему высота наводнений на ниже расположенных участках рек существенно снижается.

В арсенале технических средств защиты от наводнений нашли свое место и способы, пришедшие в современность из прошлого. Это -- возведение защитных дамб вокруг объектов, подверженных периодическим затоплениям, а также искусственное повышение затопляемых территорий.

Для снижения высоты наводнений широко практикуют и „хирургическое" вмешательство в жизнь речных русел с целью увеличения их пропускной способности. Это достигается ликвидацией рукавов, углублением, спрямлением и укреплением берегов основного русла или, когда эти работы не дают желаемого результата,-- строительством разгрузочных каналов. Широко применяется и сочетание нескольких активных способов защиты от речных наводнений.

Например, одновременно с созданием водохранилищ проводят регулировочно-выправительные работы в руслах и их обвалование, а также агролесомелиоративные мероприятия в речных бассейнах.

В бессточных областях и на равнинных территориях с редкой речной сетью для предотвращения наводнений сооружают и системы открытых и закрытых ливнестоков, обеспечивающих отвод жидких осадков или талых вод в специальные бассейны. Там их хранят для последующего хозяйственного использования или удаляют с помощью насосных станций за пределы территории, защищаемой от наводнений.

В случаях когда под защищаемыми от наводнений территориями с плоским рельефом имеются достаточно мощные водоносные горизонты и слои горных пород, хорошо поглощающих воду, жидкие осадки и талые воды направляют в эти геологические образования с помощью вертикальных поглощающих колодцев или буровых скважин большого диаметра.

В городах и населенных пунктах первичным техническим звеном в системе мероприятий по борьбе с наводнениями является ливневая канализация. Она представляет собой совокупность канав, каналов, закрытых ливнестоков, обеспечивающих надежный и быстрый отвод максимальных атмосферных осадков и талых вод.

В борьбе с наводнениями предпринимаются попытки активного воздействия на погоду, на те атмосферные процессы, которые являются их причиной. В США ведутся разработки научно обоснованных технических методов воздействия на ураганы -- основных виновников ливневых катастрофических наводнений. Опыты по управлению погодой на значительных территориях проводятся и в Советском Союзе.

При разработке и реализации стратегических планов борьбы с наводнениями широко используют не только достижения естествознания и техники (особенно гидротехники), но опираются и на археологию, историю, гидрометеорологию, синоптику и другие науки.

Сведения о высоте наводнений, происходивших в далеком прошлом, весьма полезны для определения возможной высоты подобных им наводнений в настоящем. Здесь существенную помощь оказывает археология. В результате археологических исследований в целом ряде случаев удалось выявить особенности изменения речных русел в древности, вековые колебания водоносности рек, высоту катастрофических наводнений, происходивших на реках до начала организации на них наблюдений.

Исторические документы -- летописи и погодные записи -- широко используются для изучения катастрофических и выдающихся наводнений в прошлом, без чего невозможно судить об их ожидаемой высоте в настоящем и будущем.

Гидрометеорологии и синоптике в борьбе с наводнениями принадлежит особая роль; о ней будет рассказано ниже.

В Советском Союзе в основу стратегического плана освоения водных богатств и наступления на. речные наводнения положен принцип, - согласно которому использование водных ресурсов и их охрана осуществляются комплексно, в интересах всех отраслей водного хозяйства: гидромелиорации (осушения и орошения), обводнения, и водоснабжения, гидроэнергетики, водного транспорта, развития водной фауны и флоры, санитарной охраны вод, борьбы с наводнениями. Этот принцип наиболее полно соответствует особенностям социалистического народного хозяйства и вытекает из того, что все отрасли водного хозяйства тесно связаны между собою, поскольку они используют одни и те же водные объекты.

В речных бассейнах в широких масштабах проводятся защита почв от водной эрозии, почвенновосстановительные, агролесомелиоративные, лесовосстановительные работы, водоохранные мероприятия и гидротехническое строительство в овражно-балочной сети.

В речных долинах и руслах рек ведутся большие работы по регулированию речного стока, как для удовлетворения нужд водопользователей, так и для борьбы с речными наводнениями.

Размещено на Allbest.ru