Новоднение

Наводне́ние — затопление территории водой, являющееся стихийным бедствием.[1] 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 бывшего СССР большие наводнения наблюдались на Днепре (1931), Волге (1908 и 1926) иАмуре (2013).

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 сильного ветра на водную поверхность. Характеризуются отсутствием периодичности, редкостью и значительным подъёмом уровня воды, а также, как правило, кратковременностью. 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.). Наводнение такого типа, тем не менее, очень кратковременно.

Классификация наводнений по масштабу

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

Низкие (малые)[править | править исходный текст]

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.

Опасные[править | править исходный текст]

Вышедшая из берегов река Бероункана 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.

Особо опасные[править | править исходный текст]

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. Яркий тому пример — наводнение в Томске в 1947 году.

Катастрофические[править | править исходный текст]

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[править | править исходный текст]

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[править | править исходный текст]

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[править | править исходный текст]

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[править | править исходный текст]

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[править | править исходный текст]

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 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[править | править исходный текст]

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

Дополнительные факторы[править | править исходный текст]

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[править | править исходный текст]

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 выпускает 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.

 
Раннее предупреждение о наводнении

Наводнения постоянно вызывают массовые человеческие страдания и существенные экономические потери по всему миру. Изменение климата и быстрая урбанизация еще сильнее усугубляют проблему. В целях разработки эффективных планов по борьбе с наводнениями для территорий, подверженных опасности наводнений, необходима система раннего предупреждения о наводнении. Эта система должна быть способна следить за поведением воды и предсказывать его в целях подачи предупреждений о наводнении для общественности и тем самым обеспечивать достаточное время для проведения необходимых действий. Кроме того, системы предупреждения о наводнениях можно использовать для улучшения и развития управления водными ресурсами в определенном регионе.  
 
Ключевыми элементами системы предупреждения о наводнениях являются гидрометеорологические наблюдения в режиме реального времени, осуществляемые метеорологическим радаром и/или сетью автоматических гидрометеорологических станций. Эти данные, обновляемые в режиме реального времени, можно использовать различными способами для оценки опасности наводнения и распространении предупреждений о наводнении. Кроме того, прогнозы погоды (особенно прогнозы осадков) необходимы для предоставления дополнительного времени для составления предупреждений.  
 
Достоинства компании Vaisala в разработке систем предупреждения о наводнениях заключаются в ее способности поставлять интегрированные системы с ведением наблюдений в режиме реального времени как с помощью гидрометеорологических станций, так метеорологических радаров в сочетании с возможностями обработки и анализа данных для выполнения требований конечного пользователя.