Наводнение

Новый Орлеан, Луизиана, наводнение во время урагана Катрина, 2005 год.

Наводне́ние — затопление местности в результате подъёма уровня воды в реках, озёрах, морях из-за 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. Антипод засухи.

Наводнения случаются на многих реках Западной Европы — Дунае, Сене, Роне, По и других, а также на реках Янцзы и Хуанхэ в Китае, Миссисипи и Огайо в США. На территории современной России большие наводнения наблюдались на Днепре (1931) и Волге (1908 и 1926).

Типы наводнений

Вышедший из берегов Рейн. Кёльн. 1983 год.

• Половодье — периодически повторяющийся довольно продолжительный подъем уровня воды в реках, обычно вызываемый весенним таянием снега на равнинах или дождевыми осадками. Затапливает низкие участки местности. Половодье может принимать катастрофический характер, если инфильтрационные свойства почвы значительно уменьшились за счет перенасыщения её влагой осенью и глубокого промерзания в суровую зиму. К увеличению половодья могут привести и весенние дожди, когда его пик совпадает с пиком паводка.

• Паводок — интенсивный сравнительно кратковременный подъем уровня воды в реке, вызываемый обильными дождями, ливнями, иногда быстрым таянием снега при оттепелях. В отличие от половодий, паводки могут повторяться несколько раз в году. Особую угрозу представляют так называемые внезапные паводки, связанные с кратковременными, но очень интенсивными ливнями, которые случаются и зимой из-за оттепелей.

• Затор — закупоривание русла неподвижным ледяным покровом и нагромождением льдин 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. Заторные наводнения образуются в конце зимы или начале весны, и возникают из-за не одновременного вскрытия больших рек, протекающих с юга на север. Вскрывшиеся южные участки реки в своем течении запруживаются скоплением льда в северных районах, что нередко вызывает значительное повышение уровня воды. Заторные наводнения характеризуются высоким и сравнительно кратковременным подъёмом уровня воды в реке.

• Зажор — ледяная пробка, скопление внутриводного, рыхлого льда во время зимнего ледостава в сужениях и на излучинах русла, вызывающее подъем воды на некоторых участках выше уровня основного русла реки. Зажорные наводнения образуются в начале зимы и характеризуются значительным, однако меньшим чем при заторе, подъёмом уровня воды и более значительной продолжительностью наводнения.

• Ветровой нагон — это подъем уровня воды в морских устьях крупных рек и на ветреных участках побережья морей, крупных озёр, водохранилищ, вызванный воздействием ветра на водную поверхность. Характеризуются отсутствием периодичности и значительным подъёмом уровня воды. Наводнения такого типа наблюдались в Ленинграде (1824, 1924), Нидерландах (1953).

• Разлив воды из водохранилища, водоёма, образующийся при прорыве сооружения напорного фронта гидротехнических сооружений (плотины, дамбы и т. п.), или при аварийном сбросе воды из водохранилища, а также при прорыве естественной плотины, образовавшейся при землетрясениях, оползнях, обвалах и т. п. 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 объектов (зданий, сооружений и др.)

Классификация наводнений по масштабу

Наводнение в городе Дарвин, Северная территория, Австралия в 2008 году.

Низкие (малые)

Они наблюдаются на равнинных реках. Охватывают небольшие прибрежные территории. Затопляется менее 10 % сельскохозяйственных угодий. Почти не нарушают ритма жизни населения. Периодичность повторения 5—10 лет, с причинением незначительного ущерба.

Высокие

Вышедшея из берегов река Бероунка на западе Чехии 2002 год.

Наносят ощутимый материальный и моральный ущерб, охватывают сравнительно большие земельные участки речных долин, затапливают примерно 10—20 % сельскохозяйственных угодий. Существенно нарушают хозяйственный и бытовой уклад населения. Приводят к частичной эвакуации людей. Повторяемость 20—25 лет.

Выдающиеся

Наносят большой материальный ущерб, охватывая целые речные бассейны. Затапливают примерно 50—70 % сельскохозяйственных угодий, некоторые населённые пункты. Парализуют хозяйственную деятельность и резко нарушают бытовой уклад жизни населения. Приводят к необходимости массовой эвакуации населения и материальных ценностей из зоны затопления и защиты наиболее важных хозяйственных объектов. Повторяемость 50—100 лет.

Катастрофические

Наводнение в городе Минатитлан, Веракрус, Мексика в 2008 году.

Приводят к гибели людей, непоправимому экологическому ущербу, наносят материальный ущерб, охватывая громадные территории в пределах одной или нескольких водных систем. Затапливается более 70 % сельскохозяйственных угодий, множество населённых пунктов, промышленных предприятий и инженерных коммуникаций. При этом полностью парализуется хозяйственная и производственная деятельность, временно изменяется жизненный уклад населения. Эвакуация сотен тысяч населения, неизбежная гуманитарная катастрофа требует участия всего мирового сообщества, проблема одной страны становится проблемой всего мира. В случае близкого расположения города к реке, испытывающей наводнение, на не очень высоком месте, как правило, затапливает и его.

Причины наводнений

Наводнение в Эстергоме (Венгрия) 1 апреля 2006

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. Возникает чаще всего в исключительно влажных регионов с большим уровнем осадков (например, Черапунджи), сухие же регоны (пустыни и степи) эту проблему испытывают крайне редко.

Таяние снегов

Интенсивное таяние снега, особенно при промёрзшей земле, приводит к подтоплению дорог.

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 ополозней.

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 естественных), 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 боды 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.

Прогнозирование наводнений

Возможность иметь информацию о приближающемся наводнении позволяет предупредить население и принять соответствующие меры предосторожности. 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. 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. 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 выпускает руководства по оценке дождевых осадков, которые содержат сведения о том, какая норма осадков должна выпасть, чтобы начался внезапный паводок или обширное наводнение.

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.

Национальные службы предупреждения наводнений

В Великобритании за предупреждение наводнений отвечают Агентство окружающей среды (англ. Environment Agency), организация «Национальные ресурсы Уэльса», Шотландское агентство по защите окружающей среды (англ. Scottish Environment Protection Agency), которые должны предупреждать в пределах своих территорий о риске наводнения в зависимости от шкалы опасности и технических возможностей по оказанию помощи.

В Соединённых Штатах Национальная метеорологическая служб выпускает отчёты о наблюдениях и предупреждения о наводнениях для случаев обширных затоплений и сезонных разливах рек. Сообщения выпускаются, когда наводнение возможно ожидать через сутки-двое, а предупреждения, когда предстоящие разливы и затопления неизбежны. И сообщения и предупреждения могут выпускаться для отдельных округов, отдельных участков местности вдоль рек. Когда ожидается внезапное затопление, вызванное проливными дождями или прорывом плотины, выпускается специальное предупреждение (Flash flood warning  (англ.)).

Способы предотвращения наводнений

Наводнение в Эшвиле, Северная Каролина в июле 1916 года.

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. Однако такая борьба может привести, при прорыве водохранилищ или аварийном сбросе воды, к ещё более мощному наводнению. Кроме того, на равнинах водохранилища затапливают огромные территории, пригодные для жилья и сельского хозяйства, нанося весомы ущерб экономике. 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, взрываемый в определённых местах реки.

История наводнений в России

Наводнение в Бийске, вызванное аномально продолжительными дождями (более 72 часов), 2006 год

Наводнения в Краснодарском крае

Практически ежегодное стихийное бедствие [1], масштабы которого зависят от погодных условий. Но причины кроются в социальной сфере, в том числе в: застроенности поймы, водоохранных зон и замусоренности русла реки, сильно заросшего на отдельных участках. Катастрофическое наводнение в Краснодарском крае в 2012 году.

Наводнения в Москве

Из истории Москвы известно, что наводнения на Москве-реке бывали нередко (весной, случались и в летнее время) и приносили большие бедствия городу. Так, в летописи за 1496 говорится о лютой морозной зиме, больших снегах и великом паводке. В июле 1518 и августе 1566 наводнения произошли в результате длительных непрерывных дождей. В XVII в. отмечены три весенних наводнения: в 1607, 1655 (была повреждена южная стена Кремля, разрушено множество домов) и в 1687 (снесено 4 наплавных моста через реку). В XVIII в. упоминается о шести наводнениях: 1702, 1703, 1709, 1778, 1783 и 1788; в 1783 от наводнений пострадали опоры Большого Каменного моста. При наводнениях в 1788, 1806, 1828 и 1856 были сделаны отметки на башне Новодевичьего монастыря и стенах некоторых зданий. Одно из самых больших наводнений на Москве-реке было в 1908, во время которого максимальный расход воды составил 2860 м³/с. Вода в реке поднялась на 8,9 м выше постоянного летнего горизонта, на набережных у Кремля слой её доходил до 2,3 м. Река и Водоотводный канал слились в одно русло шириной 1,5 км. Было затоплено 16 км² территории города. Во время наводнения 1926 максимальный расход составил 2140 м³/с, подъём воды над меженью — 7,3 м. Следующее и последнее наводнение было в 1931 (подъём воды 6,8 м). Ныне в верхней части бассейна Москвы-реки сооружены Истринское, Можайское, Рузское и Озернинское водохранилища, которые регулируют сток. Кроме того, русло реки в черте города местами расширено, резкие изгибы спрямлены, берега укреплены гранитными стенками набережных. После этого наводнения в черте города проходили почти незаметно.

Нередко наводнения возникали на р. Яузе во время весенних паводков и больших летних дождей. Особенно часто и сильно страдали современные Электрозаводская, Большая Семёновская, Бакунинская улицы, Преображенская, Русаковская, Рубцовская, Семёновская набережные. Дополнительной причиной наводнений на р. Яузе служило наличие мостов в виде кирпичных сводчатых труб недостаточного сечения. Большие весенние наводнения наблюдались в 1951 (вода у Глебовского моста поднялась на 3,28 м), в 1952 (на 2,74 м), в 1955 (на 2,04 м), в 1957 (на 2,25 м). Взамен старых мостов построены высокие железобетонные мосты, по берегам — железобетонные стенки (с запасом на 0,5 м над максимальным паводковым горизонтом).

Наиболее часто Москва страдала от наводнений на р. Неглинной после заключения её в кирпичную трубу (в первой половине XIX в. на участке от устья до Самотёчной площади, в 1911—12 выше Самотёчной площади). Трубы были рассчитаны на пропуск только 13,7 м³/с воды, и почти ежегодно при больших ливнях она вырывалась из-под земли и затапливала Самотёчную и Трубную площади и Неглинную улицу. В 1949 вода на Неглинной улице поднялась на 1,2 м. В 1960 после сильного ливня Неглинная улица превратилась в бурлящий поток. После ливня 25 июня 1965 на перекрёстке Неглинной улицы и Рахмановского переулка образовалось озеро; площадь затопления составила 25 га. В 1966 Неглинную улицу, Трубную и Самотёчную площади затапливало несколько меньше, дважды — 8 и 22 июня, в 1973 — 7 и 9 августа; случалось это и в 1974. Ныне уложена новая труба, рассчитанная на пропуск воды 66,5 м³/с. Однако, усиление интенсивности ливней в Москве вновь приводит к сильным наводнениям: 26 июня 2005 года в районе Неглинной улицы и 9 июня 2006 года на шоссе Энтузиастов, когда водой были залиты первые этажи зданий.

Затопления проходили и на речках Хапиловке, Рыбинке, Пресне и других, которые тоже возникали из-за больших ливней и недостаточного сечения труб (ныне уложены трубы большого сечения).

Наводнения в Санкт-Петербурге

Комплекс защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений с северной стороны (возле Сестрорецка). 2005 год.

Наводнения в Санкт-Петербурге вызываются рядом факторов: возникающие на Балтике циклоны с преобладанием западных ветров вызывают нагонную волну и движение её в направлении устья Невы, где подъём воды усиливается из-за мелководья и сужения Невской губы. Также вклад в наводнения делают сейши, ветровые нагоны и другие факторы. Из-за этого наводнения происходят чуть чаще, чем раз в год, причём иногда вода поднимается на несколько метров — самое разрушительное из задокументированных наводнений произошло в 1691 году, когда вода в Неве поднялась на 762 сантиметра, из тех, что произошли после основания города — в 1824 (421 сантиметр).

См. также

• Всемирный потоп
• Гидрология
• Защита от наводнений в Нидерландах
• Внезапный паводок
• Предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций

Литература

• Наводнения // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Ссылки

• База данных по крупнейшим наводнениям (на английском языке)
• Общая информация и хронология наводнений в Санкт-Петербурге на реке Неве
• Наводнения в Москве.