3.4.2 Наводнения

Наводнение представляет наиболее известное человеку по опыту стихийное бедствие, значительно более распространенное и вызывающее наибольшее число жертв по сравнению с другими экстремальными событиями.

Половодьем называют ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное увеличение водоносности рек, сопровождающееся повышением уровня. Паводок - сравнительно кратковременное и непереодическое поднятие уровня воды. Следующие один за одним паводки могут образовать половодье, а последнее - наводнение. Значительное затопление водой местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море, вызываемое различными причинами, называется наводнением. Наводнение - наиболее распространенная природная опасность. Наводнение на реке происходит от резкого возрастания количества воды вследствие таяния снега или ледников, расположенных в ее бассейне, а также в результате выпадения обильных осадков. Наводнения нередко вызываются загромождением русла льдом при ледоходе (затор) или закупориванием русла внутренним льдом под неподвижным ледяным покровом и образованием ледяной пробки (зажор). Наводнения нередко возникают под действием ветров, нагоняющих воду с моря и вызывающих повышение уровня за счет задержки в устье приносимой рекой воды. Эти наводнения называются нагонными. Наводнения такого типа наблюдались в дельте Невы (1824, 1924 гг.), в Голландии, в Англии, в Гамбурге и других регионах земного шара. На морских побережьях и островах наводнения могут возникнуть в результате затопления волной, образующейся при землетрясениях, извержениях вулканов и т.д.

Наводнения могут происходить как на постоянных, так и временных водотоках, а также в районах, где вообще нет определенных русел, например в засушливом районе с ливневым типом осадков. Проблема приспособления человека к наводнениям приобретает особенно сложный характер, потому что лишь немногие бедствия могут нести добро и зло одновременно. Людей привлекают на поселение в опасных в отношении наводнений районах сами особенности этого явления: наличие воды и пойменные земли, в связи с чем возрастает возможность ущерба.

Поэтому не удивительно, что попытки разрешить конфликт между необходимостью освоения прибрежных земель и неизбежными убытками предпринимались на протяжении всей истории человечества. Даже в условиях более примитивно организованных доиндустриальных обществ прибегали к экологическим приспособлениям к наводнениям. В числе известных приспособлений крестьянских общин к периодическим наводнениям — традиционные формы земледелия в низовьях Нила, ныне изменившиеся в связи с сооружением высотной Асуанской плотины, и хуторская система рисоводства в низовьях Меконга, которая в результате существования мероприятий по борьбе с наводнениями в бассейне Меконга со временем изменится. Другой подобный пример — население равнины Баротсе на северо-западе Замбии. Его организованная реакция на ежегодные сезонные затопления прибрежных территорий в верховьях р. Замбези — срединной области, в которой проживают баротсе, — состоит в миграции населения на возвышенные участки. Социально-экономические изменения в таких обществах при их индустриализации, несомненно, приведут к увеличению ущерба от наводнений. Такое привычное приспособление, как миграция, выпадет из числа доступных альтернатив. Реализации других возможных приспособлений может воспрепятствовать отсутствие знаний, технических и (или) материальных средств.

В индустриальных обществах XX столетия широко укоренилась концепция многоцелевого использования речных бассейнов (United Nations, 1969), согласно которой уменьшение ущерба от наводнений должно сочетаться с планированием рационального водопользования.

Наводнения угрожают почти 3/4 земной суши. По данным ЮНЕСКО, от речных наводнений за 20 лет погибло около 200 000 чел. Считается, что опасным уже является слой воды до 1 м, со скоростью потока более 1 м/с. Подъем воды на 3 метра приводит к разрушению домов. Наводнения приносят большой материальный ущерб. Сильнейшее наводнение произошло примерно 5600 лет назад в долине Тигра и Евфрата в Месопотамии, что нашло отражение в Библии как “Всемирный потоп”. В 1953 г. произошло сильное наводнение в Голландии - уровень воды достиг 4.6 м. Защитные сооружения не выдержали. Погибло более 18000 чел. Катастрофические подъемы воды в Темзе происходили многократно за время существования Лондона и сопровождались человеческими жертвами. Острова дельты Невы, на которых был основан Санкт-Петербург, с 1703 г. более 260 раз заливались водой. Сильное наводнение случилось 7 ноября 1824 г. Вода поднялась на 4.21 м. выше уровня Балтийского моря. Было разрушено более 3 тыс. домов и строений, погибло около 600 человек. Наводнение возникает из-за того , что Нева не может пробиться к морю и течет вспять.

Короче говоря, опасность наводнений носит глобальный характер и при соответствующем сочетании факторов наблюдается всегда в период выпадения осадков. При этом характер выпадения осадков может быть различным: от равномерного и повсеместного до спорадического и весьма локализованного. Приспособления к этому стихийному бедствию должны зависеть как от пространственных его особенностей, так и случайного во времени характера. К тому же должны учитываться интересы рационального использования пойменных земель и русел рек.

Таблица 1

Крупнейшие наводнения на Земном шаре (по 1972 г.).

Дата	Место	Число жертв	Материальный ущерб
Июнь 1972 г.	Восток США	Свыше 100	2 млрд. долл.
Июнь 1972 г.	Рапид-Сити, Южная Дакота	215	100 млн. долл.
11—23 мая 1970 г.	Орадя, Румыния	200	Пострадало 225 населенных пунктов
25—29 января 1969 г.	Юг Калифорнии	95
4 июля 1969 г.	Юг Мичигана и север Огайо	33
23 августа 1969 г.	Виржиния	100
29—31 мая 1968 г.	Север Нью-Джерси	8	140 млн. долл.
8—14 августа 1968 г.	Гуджарат, Индия	1000
Январь—март 1967 г.	Штаты Рио-де-Жанейро и Сан- Паулу	Свыше 600
26 ноября 1967 г.	Лиссабон	457
11—13 ноября 1966 г.	Рио-де-Жанейро	300
3—4 ноября 1966 г.	Долина реки Арно, Италия	113	Уничтожены сокровища искусств во Флоренции и других местах
18—19 июня 1965 г.	Юго-запад США	27
8—9 июня 1964 г.	Север Монтаны	36
Декабрь 1964 г.	Запад США	45
9 октября 1963 г.	Беллу но, Италия	Свыше 2000	Перелив воды через дамбу Вайонт
14—15 ноября 1963 г.	Гаити	500
27 сентября 1962 г.	Барселона	Свыше 470	80 млн. долл.
31 декабря 1962 г.	Север Европы	Свыше 309
Май 1961 г.	Центральные районы запада США	25
2 декабря 1959 г.	Фрежюс, Франция	412	Разрушена плотина Мальпассет
4 октября 1955 г.	Пакистан и Индия	1700	Убытки в 63 млн. долл. от затопления 5,6 млн. акров посевных земель
1 августа 1954 г.	Область Казвин, Иран	Свыше 2000
31 января— 1 февраля 1953 г.	Северная Европа	Свыше 2000	Опустошены прибрежные районы
2—19 июля 1951 г.	Канзас и Миссури	41	200 тыс. жителей лишились крова, 1 млрд. долл.
28 августа 1951 г.	Манчжурия	Свыше 5000
14 августа 1950 г.	Провинция Аньхой, КНР	500	Лишились крова 10 млн. человек; 5 млн. акров затоплено
1юль—август 1939 г.	Тяньцзинь, Китай	1000	Миллионы людей лишились крова
13 марта 1928 г.	Санта-Паула, Калифорния	450	Разрушена плотина в Сент-Франсис
15—27 марта 1913 г.	Огайо и Индиана	700
1911 г.	Р. Янцзы, Китай	100000
1903 г.	Хепнер, Орегон	Свыше 250	Город разрушен
11 мая 1889 г.	Джонстаун, Пенсильвания	Свыше 2000
1887 г.	Хэнань, Китай	Свыше 900000	Разлилась Желтая река; уничтожены многочисленные населенные пункты
1642 г.	Китай	300000

 

Ущерб от наводнений

С точки зрения происхождения, продолжительности, интенсивности, времени наступления, величины стока, глубины затопления и сезонных особенностей типы наводнений настолько разнообразны, что описать ущерб от наводнений можно лишь в самых общих чертах. Размеры фактического и возможного ущерба в любом подверженном наводнениям районе в значительной мере определяются характером землепользования и стадией экономического развития, а также его физико-географическими особенностями. Представляется также, что существует обратная зависимость между имущественным ущербом в денежном его выражении и числом жертв. Общества, которым есть что терять в смысле строительных сооружений, инженерных сетей, транспортных средств и т. п., обычно располагают и научно-техническими средствами для обеспечения мониторинга, оповещений, эвакуации населения и ремонтно-восстановительных работ, а это все способствует сокращению числа жертв. Напротив, доиндустриальные общества, особенно с плотным сельским населением, несут менее значительные имущественные потери, но не имеют необходимых средств для осуществления предупредительных мероприятий и спасения людей.

Несомненно, что главный причиняющий ущерб агент — сама вода, переполняющая русло и затопляющая земли, хозяйственно-бытовые сооружения, здания, линии коммуникаций, дороги, технику, посевы и готовые изделия, в отношении которых вовсе не предусматривалось, что они будут работать в воде или противостоять ее действию. Кроме того, причиняющим прямой или косвенный ущерб агентом является большая скорость текущей воды. В последнем случае влекомые водой обломки представляют опасность для людей, таранят постройки, уничтожают материальные ценности. Речные наносы, переносимые водой и откладывающиеся на местности при отступлении воды, действуют как дополнительные, наносящие ущерб агенты.

Различают прямой и косвенный (первичный и вторичный) ущербы. Такая классификация полезна при различных оценках прибылей от осуществления той или иной программы борьбы с убытками. Жертвы среди населения — наиболее трагический и, безусловно, легче всего выделяемый прямой результат наводнений. В сельских районах особенно велики убытки вследствие гибели скота.

Причина ущерба в сельскохозяйственных районах — затопление земли, сопровождающееся эрозией и гибелью посевов. Именно в этих случаях особенно большое значение имеет сезон наводнений. Вода повреждает сельскохозяйственный инвентарь, складские материалы (семена, удобрения, корма), выводит из строя ирригационные системы и другие источники водоснабжения, разрушает дороги.

Вода наносит ущерб различному городскому имуществу, включающему постройки всех типов, общественные учреждения, инженерные сети, транспорт, речное хозяйство и открытые пространства. Техника, промышленные изделия, оборудование различных предприятий, домашняя мебель—все это повреждается водой, а также влекомыми ею обломками и илом.

Косвенные убытки обычно связывают с последствиями для здоровья людей и общего благосостояния, хотя при этом следует учитывать и такие ценности, как живописность ландшафта, рекреационные возможности и сохранение уголков девственной природы. Нормальная деятельность санитарных служб весьма осложняется вследствие повреждения транспортных средств и инженерных сетей, особенно водопровода. В результате наводнения появляется возможность заражения и загрязнения местности, вспышек эпизоотии и заболачивания территории, что ведет к увеличению заболеваемости. Наводнение влияет на снабжение продовольствием и состояние жилья и тем самым отрицательно сказывается на здоровье населения. С другой стороны, неотложная помощь населению пострадавших районов могла бы способствовать улучшению санитарно-гигиенических условий и снабжению продовольствием по сравнению с обычным их состоянием в некоторых обществах, в той или иной мере несущих прямые и косвенные убытки.

Наводнения угрожают почти 3/4 земной суши. По данным ЮНЕСКО, от речных наводнений за 20 лет погибло около 200 000 чел. Считается, что опасным уже является слой воды до 1 м, со скоростью потока более 1 м/с. Подъем воды на 3 метра приводит к разрушению домов. Наводнения приносят большой материальный ущерб. Сильнейшее наводнение произошло примерно 5600 лет назад в долине Тигра и Евфрата в Месопотамии, что нашло отражение в Библии как “Всемирный потоп”. В 1953 г. произошло сильное наводнение в Голландии - уровень воды достиг 4.6 м. Защитные сооружения не выдержали. Погибло более 18000 чел. Катастрофические подъемы воды в Темзе происходили многократно за время существования Лондона и сопровождались человеческими жертвами. Острова дельты Невы, на которых был основан Санкт-Петербург, с 1703 г. более 260 раз заливались водой. Сильное наводнение случилось 7 ноября 1824 г. Вода поднялась на 4.21 м. выше уровня Балтийского моря. Было разрушено более 3 тыс. домов и строений, погибло около 600 человек. Наводнение возникает из-за того , что Нева не может пробиться к морю и течет вспять.

Но ветер не единственная причина наводнений. Иногда и при полном безветрии бывали наводнения. Причиной их были длинные волны, возникающие в море под влиянием циклонов. При одновременном действии всех возможных факторов подъем уровня воды в дельте Невы может достичь 550 см. Гибель людей во время наводнений, огромный материальный ущерб, приносимый ими, заставляют людей изучать эти явления и изыскивать способы защиты от них. Наводнения делят на 4 категории: низкие, высокие, выдающиеся и катастрофические. Частота наводнений различна в разных регионах. Низкие наводнения повторяются через 5-10 лет, высокие - через 20-25 лет, выдающиеся - через 50-100 лет, катастрофические - не чаще одного раза в 100-200 лет. Продолжительность наводнения - от нескольких до 80-90 дней.

Эффективность систем прогнозирования и оповещения

Возможность предсказания наводнения ограничена отрезком; времени, в течение которого складываются гидрологические условия, необходимые для наступления наводнения. Для предсказания наводнения необходима информация о наблюдающихся гидрологических условиях, таких, как осадки, уровень воды в реке, запас воды (в снежном покрове), температура воздуха и состояние почвы на всем водосборе, а также сводки и прогнозы погоды.

В верховьях бассейна прогноз максимального уровня воды и времени его установления представляет единственную информацию для осуществления эффективных приспособлений, поскольку в связи, со сравнительно высокой скоростью , подъема и падения уровня воды продолжительность наводнения оказывается незначительной. В низовьях крупных рек, где подъем и спад воды происходят медленнее, важно предсказать моменты времени, в которые при подъеме и спаде воды будут достигнуты различные критические уровни. Надежность прогнозов для низовьев крупных речных систем обычно выше, чем для их верховьев.

Заблаговременность прогноза времени максимального подъема уровня воды или переполнения русла может колебаться от нескольких минут в условиях ливневых осадков до нескольких часов на малых водосборах в верховьях рек и нескольких суток в низовьях крупных рек. Как и в случае прогноза, заблаговременность и надежность оповещения возрастает по мере движения вниз по реке при условии наличия необходимых сведений о ходе наводнения на вышерасположенных по реке участках.

Из этого следует, что объем необходимой информации, сеть наблюдений для ее получения, техническая экспертиза при ее интерпретации и система связи, предполагающая своевременное предоставление информации потенциальным жертвам наводнения, таковы, что создание надлежащей службы во многих развивающихся странах оказывается невозможным. Всемирная метеорологическая организация при ООН при помощи Мировой службы погоды (World Weather Watch) и Глобальной системы обработки данных (Global Data Processing System) надеется скоординировать усилия для улучшения прогноза. В одном из сообщений (Милюков, 1969) отмечается, что количественные прогнозы осадков за 24—48 часов осуществляются в ряде районов земного шара — в Австралии, Гонконге, Индии, Иране, Камбодже, Канаде, Мавритании, Норвегии, Пакистане, Родезии, Румынии, СССР, США, Филиппинах, Франции, ФРГ, Чехословакии, Швеции и Японии. Прогнозы осадков для гидрологических целей составляются в Австралии, Индии, Иране, Канаде, России, США, Франции, ФРГ и Японии. Большинство развивающихся стран вынуждено полагаться на гораздо более скудные данные, чем нужно для прогноза и оповещения, что в свою очередь снижает эффективность их учета для предупреждения убытков от наводнений.

 

Защита от наводнений.

Защита людей в условиях наводнений включает оповещение, эвакуацию и другие мероприятия в соответствии с планами борьбы с наводнениями и защиты населения. Наиболее эффективный способ борьбы с речными наводнениями - регулирование речного стока путем создания водохранилищ.

Принятие любой группой распорядителей тех или иных решений, составляющих программу уменьшения ущерба от наводнений, связано с оценкой сравнительных выгод того или иного возможного приспособления или их комбинации. Если трудно оценить ущерб от наводнения, то предсказать ущерб при тех или иных допущениях о реакциях разного рода еще сложнее.

Предложены методы, позволяющие вычислить максимальное уменьшение ущерба и минимальные издержки в определенных ситуациях (White, 1964; Burton, 1969). Такие методы могут стать дополнительным средством планирования в тех случаях, когда пойма осваивается не столь интенсивно, как в некоторых индустриальных странах, либо когда в этом нет необходимости. Некоторые из этих методов важны ввиду того обстоятельства, что позволяют наиболее эффективно распределять скромные ресурсы, будь то строительные материалы, рабочая сила или денежные средства.

В настоящее время измерить сравнительный вклад каждого возможного приспособления в уменьшение потенциального ущерба можно лишь весьма приблизительно. Такое измерение осложняется тем, что отдельно взятые сооружения, обеспечивающие 100%-ную безопасность при любом возможном наводнении, обеспечат 100%-ное сокращение потерь, хотя издержки по созданию такой защиты, видимо, будут неприемлемыми. Подобная степень безопасности весьма маловероятна как по причине стоимости сооружений, так и из-за несовершенства знаний о возможных наводнениях. В зависимости от размера наводнения и характера построек снижение ущерба, наносимого им наводнением, может составлять от 40 до 100%.

Из сведений о мелиорации водосборов невозможно получить определенные выводы о снижении ущерба, а данных, связанных с модификацией погоды, не имеется. Регулирование и изменение землепользования могут обеспечить даже 90%-ное сокращение ущерба в зависимости от эффективности решений и темпов их осуществления.

Данные по одному из городов в США (White, 1964) показывают, что даже минимальная гидроизоляция современных построек в случае частых, но неглубоких затоплений оказывается весьма эффективной, обеспечивая снижение ущерба на 60—85%. Строительные проекты должны предусматривать гидрозащиту при высоком уровне и скорости затопления.

Спасательные мероприятия при чрезвычайных обстоятельствах наиболее эффективны в районах, наводнения в которых характеризуются продолжительным отрезком времени от начала до пика наводнения, частой повторяемостью, невысоким уровнем подъема воды и малой продолжительностью затопления и низкими скоростями течения. При наличии в районах с такими условиями соответствующих средств оповещения, персонала и техники спасательные мероприятия в чрезвычайных обстоятельствах могут обеспечить снижение ущерба на 15—25%. Более вероятна величина 5—10%. “Соответствующая” система оповещения представляется совершенно необходимым условием существования сообществ, подвергающихся наводнениям, хотя создание хорошей системы — дело непростое и требует значительных затрат. Часть издержек связана с организацией метеослужбы и сети коммуникаций. Даже при наличии прекрасной сети информации о природном явлении могут возникать трудности при доведении этой информации до лиц, которые должны принимать решения о приспособлениях.

Среди факторов, определяющих неоптимальный характер работы системы оповещения, можно назвать следующие:

1. Нежелание властей давать ложные тревоги.

2. Отсутствие средств связи для передачи оповещений (радио, телефонов и т. п.) по той причине, что сообщества и отдельные жители не могут позволить себе иметь такие средства.

3. Неверие людей в опасность далеких (и необязательных) событий (ураганы, наводнение).

4. Неправильное толкование оповещений, особенно если некоторые из них противоречивы или неполны.

5. Неспособность дать точную информацию о том, что следует делать получателям оповещений.

6. Невозможность оповестить достаточно заблаговременно (до начала эвакуации).

7. Отрицательный эффект сигналов оповещения, вносящих элементы паники, что сводит на нет преимущества системы.

Страхование от наводнений и списания налогов растягивают бремя убытков во времени и переносят значительную их часть на остальную часть общества, но не уменьшают этот ущерб.

На рис. 1 показана образцовая организация работы во время наводнения в Шрусбери (Великобритания), который находится на реке Северн примерно а 250 км от Лондона.

Рис. 1. Схема оповещения и план мероприятий при наводнении в Шрусбери.

 

Для защиты от наводнений строятся специальные защитные сооружения. В дельте Невы строится защитный комплекс длиной более 25 км. В конструкции предусмотрены судопропускные и водопропускные сооружения, каменно-земляные дамбы, возвышающиеся над гладью залива на 8 м. При угрозе наводнения мощное сооружение из стали и бетона по команде диспетчера наглухо закроет акваторию, преградив путь длинной волне к городу.

План защитных сооружений и Невской губы.

 

Действия населения при наводнении

Самым эффективным способом защиты от наводнения является эвакуация. Перед эвакуацией необходимо отключить в домах электроэнергию, газ, воду; взять запас продуктов, медикаментов, документы и убыть по указанному маршруту. При внезапном наводнении надо срочно покинуть дом и занять ближайшее безопасное (возвышенное) место, вывесив сигнальное белое или цветное полотнище.

После спада воды при возвращении домой необходимо соблюдать меры безопасности:

-не соприкасаться с электропроводкой;

-не использовать продукты питания, попавшие в воду;

-не включать без соответствующей проверки газ.

При входе в дом провести проветривание.