Наводнения принадлежат к одним из самых разрушительных природных явлений, вызывающих большие жертвы среди населения. Согласно данным ООН за период 1963-1992 гг. наибольшее количество бедствий, сопровождаемых гибелью более 100 чел., было связано с наводнениями (202 случая), тропическими штормами (153), эпидемиями (133) и землетрясениями (102). Наибольшее количество бедствий, каждое из которых сопровождается потерей годового внутреннего национального продукта в размере 1% и выше, также приходится на наводнения и тропические штормы 76 и 73 случая соответственно), [8].
Наводнения сопутствуют человеческому обществу с древнейших времен. До наших дней дошли сведения о катастрофическом наводнении на р. Хуанхэ, произошедшем в 2297 до н.э., и на р. Нил, которое было примерно 3 тыс. лет тому назад. Но если ранее наводнения происходили чрезвычайно редко, то за последние столетия, и в особенности в наше время, их частота и размеры причиняемого ущерба начали стремительно расти. Так, если до нашей эры наводнения в наиболее паводкоопасном районе - Китае происходили раз в 50 лет, то теперь нередко случается, что в течение одного года здесь происходит несколько катастрофических наводнений. Лично я решил скачать презентацию по обж на тему наводнение тут pptshki.ru для своего сына и очень доволен.
В большинстве районов земного шара наводнения вызываются продолжительными интенсивными дождями и ливнями в результате прохождения циклонов. На реках Северного полушария наводнения обусловлены бурным таянием снегов, зажорами и заторами льда. Предгорья и высокогорные долины подвергаются наводнениям, связанным с прорывами внутриледниковых и завальных озер. В приморских районах при сильных ветрах нередки нагонные наводнения, а при подводных землетрясениях и извержениях вулканов наводнения, вызываемые волнами, - цунами [1].
От дождевых паводков страдают практически все регионы России: Дальний Восток, Западная и Восточная Сибирь, европейская часть. Так, например, на Дальнем Востоке на Амуре и его притоках Зее, Бурее, Уссури и Шилке наводнения, вызываемые летними паводками, происходят ежегодно, а иногда их бывает несколько в году. Не мало катастроф вызвали дождевые паводки и на европейской части России. Проливные дожди в районе Мценска и Тулы в 1882 г. размыли железнодорожную насыпь, поскольку отверстие трубы в насыпи диаметром 1.1 м оказалось недостаточным для пропуска паводка. Машинист проходившего поезда не заметил этого, и поезд рухнул в овраг [9].
До создания системы водохранилищ и строительства высоких гранитных набережных на Москва-реке нередки были летние ливневые паводки в столице. Так, в конце июня 1924 года в результате сильнейшего ливня под водой оказались центральные районы города, примыкающие к набережным Москва-реки и Яузы, а некоторые улицы, в частности Неглинная, стали "судоходными”. Многих людей на лодках пришлось вывозить в безопасные места.
Ежегодно над океаном формируется от 80 до 100 тропических циклонов. От вызванных ими ураганов и наводнений ежегодно гибнет около 250 тыс. человек, а экономический ущерб приближается к 7 млрд. долл. Установлено, что от катастрофических последствий тропических циклонов постоянно страдает население 50 стран. Так, в 1979 г. в Индии наблюдалось катастрофическое наводнение в пустыне Тар на северо-западе страны. После длительных и сильнейших ливней, вызванных
приходом юго-западного муссона, обычно пересыхающая в зимний период р. Луни, протекающая в пустыне, вышла из берегов. В штате Раджастхан погибло несколько сотен человек, было разрушено более тысячи деревень, погибло 107 тыс. голов крупного рогатого скота. Во время паводка на р. Янцзы в Китае в 1931 г. было затоплено свыше 300 тыс. км2 территории, что превышает площадь Великобритании. Подобных примеров множество.
Процесс формирования весеннего половодья - сложный природный процесс. Половодья образуются в результате таяния снега весной на водосборах рек умеренного пояса, а также на реках, имеющих горно-ледниковое питание. На характер формирования и прохождения половодья оказывают значительное влияние резкое и стабильное повышение температуры весной и запас воды в снеге. Половодье может принять катастрофический характер, если инфильтрационные свойства почв значительно уменьшились за счет перенасыщенности ее влагой из-за обильных осенних дождей и глубокого промерзания в суровую зиму. К значительному увеличению половодья могут привести весенние дожди, когда пик половодья совпадает с пиком паводка. Подобной причиной было вызвано небывалое наводнение в бассейне Верхней Волги в 1908 г. Из-за чрезвычайно дружной весны снег, запасы воды в котором превышали норму на 170-200%, сошел за очень короткий промежуток времени. Почва сильно промерзла за зиму. Положение усугубилось еще тем, что в конце апреля в течение нескольких недель шли проливные дожди. В результате были затоплены десятки тысяч гектаров посевов, без крова остались 50 тыс. человек. А вот другой пример из недавнего прошлого. В конце мая 1983 г. в США над Скалистыми горами прошел мощный циклон, сопровождавшийся сильнейшими снегопадами. Вслед за этим последовало внезапное потепление, и в период с 6 по 28 июня максимальный сток составил ~ 210% от нормы. Впервые за всю историю своего существования переполнились крупнейшие водохранилища на р. Колорадо - Мид и Поуэлл, а также другие 12 водохранилищ каскада. Система пришла в аварийное состояние и не смогла справиться с разбушевавшейся водой.
В горных районах в период снеготаяния особенно велика роль дождей. Тут сказываются и дополнительное поступление тепла, и разрушительная работа дождевых капель, и энергия многочисленных мелких ручьев. Именно при подобной ситуации формируются выдающиеся паводки на горных реках Крыма, Кавказа, Карпат и других районов.
Реки, берущие начало в горах и текущие затем по пустыне, интенсивно насыщаются наносами. При больших расходах воды река то здесь, то там прорывает береговые валы и устремляется в низины. Интересна в этом отношении история г. Турт-куль. В 1932 г. блуждающая Амударья вплотную подошла к городу, но берег был спешно укреплен. Прошло десять лет, и в одну из летних ночей 1942 г. река вновь повела наступление на город. Берег рушился на глазах у людей. Огромные куски земли один за другим с шумом падали в разбушевавшуюся реку и исчезали в водоворотах. Люди бросали в реку мешки с песком, бревна, камни, вязанки с хворостом и пр. Но ничто не помогало. Областной центр пришлось перенести в г. Нукус. [9].
В отличие от половодий паводки могут повторяться несколько раз в году. Особую угрозу для населения представляют так называемые внезапные паводки, связанные с кратковременными, но очень интенсивными ливнями. Паводки могут происходить и зимой, в результате оттепелей при прохождении циклонов.
Большой ущерб хозяйству стран Северного полушария приносят зимние наводнения на реках, обусловленные зажорами и заторами льда. Причина зажоров -образование значительных скоплений шуги и донного льда в руслах рек в период резкого похолодания поздней осенью и в начале зимы, вызывающие стеснение водного сечения и связанный с этим подъем уровня воды непосредственно на участке зажора и
выше по течению. Зажоры образуются на шугоносных реках в период формирования ледяного покрова на участках с повышенными уклонами, а также в местах стеснения русла островами, валунами, где образуются ледяные перемычки. Кроме того, зажоры формируются при ледоставе ниже больших полыней в результате заноса шуги под ледяной покров. Поскольку зажорные наводнения случаются в начале, а иногда и в середине зимы, их продолжительность может достигать 1.0-1.5 месяца.
Зажорные явления характерны не только для рек западных и южных районов Европейской территории России Северная Двина, Печора, Нева, Нарва, Западная Двина), Кавказа, Средней Азии Амударья, Сырдарья), Приморья, Камчатки и Сахалина, но также и для рек северных районов Сибири Иртыш, Енисей, Ангара). Средние многолетние зажорные подъемы уровня на большинстве рек не превышают 2 м, однако максимальные достигают 3-5 м, а на Западной Двине, Ангаре и Томи -5-7 м [7].
Зажор льда - явление сходное с затором льда. Однако заторы связаны в первую очередь с неодновременностью вскрытия рек в конце зимы, имеющих большую длину и протекающих с юга на север. На таких реках движение половодья совершается быстрее продвижения весны, вследствие чего сокращается продолжительность подготовительного периода вскрытия рек, и весеннее половодье взламывает мощный ледяной покров, мало тронутый тепловым разрушением. Продолжительность заторных наводнений может составлять от нескольких часов до 15 сут. Искусственное разрушение скоплений льда не всегда эффективно, и часто требуется краткосрочная эвакуация людей из зон возможного затопления. При прорыве мощных заторов могут срезаться осередки, небольшие острова, подрезаться берега рек [10].
Заторные наводнения вызываются также определенными геоморфологическими и гидродинамическими условиями. Заторы могут превращаться в наледи -сплошные ледяные дамбы, образовывающиеся при замерзании воды в зоне ее контакта с неосвободившимся ото льда участком русла. Заторные наводнения сопровождаются скоплением огромных масс льда по берегам, что также наносит большой урон хозяйству пойм. На территории России более чем на 1100 реках насчитывается примерно 2400 участков, на которых возможно образование зажоров и заторов льда. В США ущерб от заторно-зажорных наводнений составляет до 25% от общего среднегодового ущерба, причиняемого наводнениями [1,2].
Наиболее мощные заторы образуются после холодной зимы при дружном формировании весеннего половодья и при расходах воды, близких к максимальному. Большая повторяемость заторов льда 70-100%), высокие заторные уровни (10-25 м) и заторные подъемы 4-6 м) наблюдаются на больших реках Сибири, вследствие повышенной прочности ледяного покрова, значительной интенсивности и больших расходов воды весеннего половодья [6].
В бассейне р. Лена в Восточной Сибири заторные явления наблюдаются ежегодно. Река протекает с юга на север и берет свое начало в Байкальском хребте Иркутская область), впадает в Море Лаптевых Республика Саха - Якутия). Площадь бассейна р. Лена составляет 2490 тыс. км , протяженность - 4400 км; главные притоки: Вилюй, Киренга, Витим, Олёкма, Алдан.
Особенно благоприятные условия формирования заторов льда весной создаются на р. Лене в результате не только интенсивного развития паводковой волны под влиянием дружной весны, но и почти одновременного вскрытия главной реки и ее притоков. Вскрытие р. Лены происходит сверху вниз по течению со скоростью в среднем 100 км/сут. Почти одновременно вскрываются отдельные большие участки (200-300 км), расположенные преимущественно ниже участков крупных заторных скоплений. Хотя количество заторных участков уменьшается по длине реки, но размеры их увеличиваются в 5-10 раз, достигая 100-150 км в низовье реки. Средняя часть реки отличается наибольшей повторяемостью заторов, количеством заторных
Следует отметить, что р. Лена изобилует множеством больших и малых островов, на которых наиболее часты заторы повышенной мощности, обусловливающие катастрофические наводнения. Именно на таком участке расположен г. Якутск. Самым катастрофическим было наводнение 1864 г. Наивысший уровень воды достиг 11.74 м над нолем графика водомерного поста. В 1807 и 1809 гг. затоплению подверглась центральная часть города Якутск. Есть сведения о больших наводнениях в 1830, 1894, 1902, 1904, 1907, 1913, 1917, 1924 и 1933 гг., во время которых большая часть города находилась в воде. В 1955 г. уровень воды в Лене в 40 км ниже Якутска в результате затора поднялся более чем на 10 м. Сложная ледовая обстановка наблюдалась и в последние годы XX в. [11].
Мощность ленских заторов меняется из года в год в довольно широких пределах, меняется и место их формирования. Во время интенсивного заторообразова-ния Республика Саха - Якутия несет огромный ущерб, так как при этом подвергаются затоплению населенные пункты и сельскохозяйственные угодья, повреждаются гидротехнические сооружения, суда и другие объекты.
В Сибири и на Дальнем Востоке зимой 2000-2001 гг. выпало большое количество снега, а сильные морозы сковали льдом реки на большую глубину. Неблагоприятные погодные условия обусловили образование мощных заторов весной. В первой половине мая 2001 г. на юге бассейна р. Лена начался резкий подъем уровня воды в притоках реки из-за интенсивного таяния снега, а также выпадения осадков до 23 мм в пик весеннего половодья на территории Иркутской области. В течение нескольких суток усложнилась ледовая обстановка на водотоках Республики Саха - Якутия, где уровни воды в реках Алдан и Лена превысили критические. В результате прихода первой паводковой волны образовался ледяной затор протяженность - 80 км) ниже по течению в 40 км от г. Ленск Ленский улус). Произошел подъем уровня воды в р. Лена до отметки 1740 см критический - 1350 см). Вторая более мощная паводковая волна со стороны Иркутской области вызвала подъем уровня воды в р. Лена в районе города до рекордной отметки 1985 см в результате образования 100километровой ледяной глыбы. Мощный ледяной затор протяженностью 50 км образовался на р. Алдан Томпонский улус), в зону затопления попали н.п. Кескил, Бор-дой, Новые и Старые Сайды, Хандыга [13].
Для минимизации возможного ущерба от заторов необходимо проведение как предупредительных мероприятий русловыправительные работы; взламывание льда ледоколами; разделение ледяного покрова на карты с помощью ледорезных машин; ослабление льда благодаря усиленному поглощению его поверхностью солнечной радиации после посыпки темными порошкообразными материалами; ослабление льда путем воздействия на него химическими веществами для ускорения таяния ледяного покрова и др.), так и мероприятий для борьбы с уже образовавшимися заторами применение взрывов, термитных смесей, бомбометания с самолетов, обстрела минометами и орудиями, ледоколов и др.). Коренному изменению гидрологического, термического и ледового режимов водотока способствует сооружение гидроузлов. Строительство каскада гидроузлов может полностью ликвидировать образование заторов на реке. Сооружение же изолированного гидроузла может вызвать заторы там, где их раньше не наблюдалось [4].
Все перечисленные мероприятия могут быть разделены на однократные и многократные. Сооружение гидроузлов и проведение русловыправительных работ требуют однократных капиталовложений. Многократные меры выполняются практически ежегодно. Применение ледоколов считается одной из эффективных профилактических мер для предупреждения заторов. С их помощью в пределах заторного участка, несколько выше и на довольно значительном участке ниже него проводится
расчленение ледяного покрова на отдельные продольные полосы, которые при повышении уровней и скоростей течения взламываются и сносятся вниз с заторного участка. Применение ледорезных машин осуществляется там, где реки имеют небольшую глубину и проведение работ ледоколами невозможно. Ослабление льда с помощью применения посыпки темными порошкообразными материалами уголь, шлак) наилучшие результаты дает в арктических районах, где летом солнце светит круглые сутки. Интенсивность таяния зачерненного льда резко снижается при похолодании, что может вызвать увеличение толщины ледяного покрова при замерзании воды, образовавшейся за счет таяния снега. В районах, где возможно периодическое похолодание, зачернение может применяться как вспомогательный способ при работе ледоходов. Ослабление льда при помощи химикатов и в частности солей) также рассматривается, главным образом, как вспомогательное средство. Сущность этого способа заключается в том, что химические вещества плавят верхний слой льда и под действием образовавшегося раствора происходит постепенное равномерное разрушение нижележащих слоев льда. Борьба с уже образовавшимися заторами может осуществляться с помощью обстрела из орудий и минометов. Такой способ может быть эффективным, если затор возник вследствие расклинивания крупной льдины, а река ниже по течению свободна от льда. Бомбометание может быть рекомендовано при организации работ по схеме, предусматривающей непрерывное баражирование самолетом участка реки, где ожидается образование затора и немедленный вызов бомбардировщиков, как только начнет образовываться затор. При сформировавшемся заторе применение авиации мало эффективно. Применение ледоколов может быть наиболее эффективным способом разрушения сформировавшегося затора, если они имеют достаточную мощность. При разрушении затора должны работать два ледокола, чтобы иметь возможность оказывать при необходимости помощь друг другу. Преимущество применения взрывных работ перед бомбометанием состоит в том, что заряд размещается в льдине именно там, где это может обеспечить необходимое разрушение. Применение термитных смесей эффективно лишь при наличии очень плотного затора, когда можно заложить заряд в толщу льда, причем вес заряда может составлять от 40-80 кг до 5 т в зависимости от мощности заряда [3, 4].
Большое значение для повышения эффективности предупреждения и особенно борьбы с заторами имеет надлежащая организация работ. Предупреждение заторов должно проводиться систематически на основе специально выполненных проектно-изыскательских проработок с учетом всех имеющихся средств, которые должны в плановом порядке, к определенному времени и в необходимых количествах сосредоточиваться в соответствующих пунктах. При борьбе с уже образовавшимися заторами огромное значение играет фактор времени, поэтому первостепенное значение приобретает своевременное обнаружение затора с помощью авианаблюдений и быстрое принятие мер по его ликвидации.
