ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ, 2007, том 34, № 1, с. 18-32
ВОДНЫЕ РУСУРСЫ И РЕЖИМ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
УДК 556.537
ПОСЛЕДСТВИЯ НАВОДНЕНИЯ 2002 г. В БАССЕЙНЕ РЕКИ ОТАВЫ,
РЕСПУБЛИКА ЧЕХИЯ
© 2007 г. Ф. Хартвич, Я. Дангхаммер, В. Вилимек
Университет Чарльза, Прага 12843 Прага, Альбертов, 6 Поступила в редакцию 29.04.2004 г.
Проанализированы и сопоставлены данные, собранные в ходе специального картирования в 2003 г., о последствиях катастрофических наводнений 2002 г. на территории двух водосборов в бассейне р. Отавы, расположенной на юго-западе Республики Чехия. Выбраны водосборы нижнего течения р. Отавы, протекающей в плоском низинном ландшафте, и р. Лосенице - быстрого потока, стекающего с Шумав-ских гор. Приведены основные данные о развитии наводнения, его гидрологических параметрах и метеорологических причинах.
В августе 2002 г. почти вся южная часть Республики Чехия пострадала от крупнейшего за все время измерений наводнения. Оно произошло всего лишь через пять лет после близкого по масштабам наводнения, опустошившего значительную часть Моравии (восток Республики Чехия) и послужило причиной подробного исследования, охватывающего различные аспекты произошедших наводнений.
Статья - одни из результатов работы по проекту "Оценка эффективности изменений в землепользовании, направленных на удержание и замедление распространения вод в качестве меры по предотвращению наводнений". Для демонстрации широкого круга воздействий, связанных с наводнением, и их последствий, а также для того, чтобы обратить внимание на разнообразие их причин, были выбраны два водосбора с разными условиями.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАССЕЙНА Р. ОТАВЫ
Р. Отава - один из важнейших притоков р. Влтавы (основной водной артерии Республики Чехия) расположена в юго-восточной Богемии в Шумавских горах (рис. 1). В своем течении р. Отава проходит по ландшафтам различных типов. Ее истоки лежат в плоских долинах Шумавских гор недалеко от границы с Германией. Она течет на северо-восток через Пошумаву, геоморфологическую единицу с полого-холмистым рельефом у подножья Шумавских гор [1]. Пройдя через плоскую низменность, р. Отава впадает в р. Влтаву.
В геологическом отношении бассейн р. Отавы лежит в единице, называемой Молданубикум и образующей юго-восточную часть Богемского массива. Эта единица состоит из комплекса метамор-
фических вулканических пород от докембрийско-го до нижнепалеозойского возраста. Территория исследований расположена в сегменте Молданубикум, называемом "Монотонная толща" в связи с характерной для него низкой изменчивостью типов пород. Коренные породы на этой территории представлены в основном различными видами парагнейсов с четко выраженной слоистостью.
Рельеф окружающих территорий сформировался в результате длительного развития. После герцинского орогенеза в палеозое поверхность подверглась длительному выравниванию под действием эрозии. Эта область пенеплена была приподнята до ее нынешнего положения в ходе саксонских тектонических подвижек, возникших как следствие близкого альпийского горообразования. После этого поднятия началось развитие современной русловой сети, в которой до настоящего времени продолжается обратная эрозия в водотоках, приводящая к формированию несбалансированного продольного профиля рек и образованию глубоко врезанных долин в их среднем течении [11].
В связи с тем, что северо-восточные склоны Шумавских гор в течение долгого времени подвергались интенсивной эрозии, в этих горах не обнаруживаются дочетвертичные отложения. В четвертичном периоде, в основном вследствие речных, перигляциальных и склоновых процессов, сформировался тонкий осадочный покров (до 7-8 м) [5]. К числу наиболее значительных свидетельств периг-ляциального развития относятся каменные поля на пологих склона врезанной долины р. Лосенице [12].
Во второй половине последнего тысячелетия бассейн р. Отавы находился под влиянием деятельности человека, которая заметнее всего сказалась на почвенно-растительном покрове. В целом современная структура землепользования в бассейне р. Отавы не отличается от среднего со-
г. Хорвадовиче р. Отава ^ ^ \Писек .
„. Сушиче „. Стрекснице "
г. Причетнице
• 1 Ш4
+ Л о
0 10 20 / ^ ^ 3
I_I_I
км
Рис. 1. Положение изучаемых водосборов рек. 1 - районные центры, 2 - города, 3 - р. Отава; водосборы рек: 4 - Ло-сенице, 5 - нижней Отавы, 6 - Отавы.
стояния, характерного для Республики Чехия (38.1% лесов, 7.9 лугов, 51.4 сельскохозяйственных земель, 1.9 застроенных и промышленных территорий и 0.7% водоемов и болот). Однако между разными частями речного бассейна наблюдаются существенные различия. В верхнем течении 80% площади занято лесами, а в сельскохозяйственных районах в нижнем течении возделываемые земли занимают 70% площади.
За последние 150 лет структура землепользования менялась незначительно, хотя антропогенная нагрузка на землю значительно возросла за счет интенсивности землепользования. Общая доля лесов в бассейне реки немного возросла, однако в том, что касается формирования стока, наиболее важным фактором явилось снижение площади постоянных лугов в связи с их преобразованием в сельскохозяйственные земли, происходившим как в низинах, так и на возвышенностях в пределах речного бассейна.
В последние двадцать лет динамика освоения почвенно-растительного покрова была относительно низкой. В связи с изменением объемов стока и энергетического баланса земной поверхности, важно отметить отмирание лесов в центральной Шумаве, связанное с катастрофическим распространением жука-короеда в середине 1990-х гг. Этот процесс оказал значительное влияние на верхнюю часть бассейна реки, (масштаб бедствия хорошо виден на спутниковых снимках). Несмотря на то что лимниграфические данные не содержат каких-либо указаний на изменения режима стока на территории, пострадавшей от этой катастрофы,
авторы считают, что масштабное отмирание лесов в верхней части бассейна приведет к значительному снижению способности земель удерживать воду.
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ И ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ
Метеорологические причины наводнения в августе 2002 г.
Наводнение, произошедшее в августе 2002 г., было вызвано двумя фронтальными системами, прошедшими через регион 6-15 августа 2002 г. В этот период общее количество осадков в бассейне р. Чешской Эльбы достигло 142 мм. Из-за интенсивности осадков наиболее пострадали районы, расположенные в бассейне р. Влтавы выше Чешских Будейовиц и на территории Рудных гор, сток с которых направлен в Германию.
В августе 2002 г. бассейн р. Отавы подвергся удару двух волн осадков. Первая волна прошла 67, а вторая - 11-14 августа 2002 г. В эти периоды количество осадков в бассейне р. Отавы выше г. Писека достигло 247 мм (118 во время первой волны и 129 мм во время второй). Общий объем осадков в бассейне реки составил 0.737 км3.
Пространственное распределение осадков в пределах речного бассейна имело заметную асимметрию, при этом максимальные объемы пришлись на южные горные районы в верхних частях рек Бланице и Волынки, в руч. Хамерски и р. Ло-сенице. Общее количество осадков с 6 до 15 ав-
атмосферные осадки, мм
I I 170 200 230 Г 260 1_ 290
■ 310
■ 340
Рис. 2. Распределение осадков, вызвавших наводнения в августе 2002 г. в бассейне р. Отавы.
густа 2002 г. превысило 340 мм. Наименьшее количество осадков зарегистрировано в нижнем течении р. Отавы и в области ее левых притоков, общее количество осадков в этом районе за весь рассматриваемый период составило 170 мм.
Необычно низкие объемы осадков в верхнем течении р. Выдры, где обычно осадков выпадает много, были связаны с орографическими условиями, приведшими к выпадению осадков на наветренных склонах, оставившими пики Шумавы в тени. Высотное распределение осадков отражено на карте, показывающей общий объем осадков, определяющих паводки, в отдельных бассейнах и объемы каждой из двух волн в ходе наводнения (рис. 2).
Две последовательные волны осадков внесли значительный негативный вклад в развитие и последствия наводнения. Первая волна привела к общему насыщению бассейна реки, что сделало невозможным поглощение следующей, более мощной волны. Общий объем осадков за весь период в значительной степени определялся объемом второй волны, достигшей в среднем 52% общего объема осадков и соответствующей в разных районах 34-64% их общего количества. Максимальная до-
ля второй волны пришлась на периферийные районы речных бассейнов, где формировались волны наводнения.
Развитие наводнения в бассейне р. Отавы
Чрезвычайно большой объем осадков в августе 2002 г. привел к наводнению в бассейне р. Отавы, которое по масштабу превосходит все известные в истории явления этого вида. За исторический период, для которого имеются данные по расходам и карты, зарегистрировано 12 наводнений, превосходящих уровень наводнения с 10-летней обеспеченностью 210, при этом величина расхода в августе 2002 г. = 1180 м3/с) превысила все ранее зарегистрированные значения. В прошлом отмечено только два случая, когда был достигнут уровень расхода столетней обеспеченности - зимнее наводнение 28 февраля 1784 г. (950 м3/с) и наводнение 4 сентября 1899 г. (750 м3/с), охватившее значительную часть Богемии.
Наводнение в августе 2002 г. уникально по сравнению с другими проанализированными историческими наводнениями, главным образом, благодаря
Таблица 1. Пиковые значения расхода Qa первой и второй волны наводнения в августе 2002 г.
Волна Створ Река Площадь, км2 Qa, м3/с Число Время Уровень воды, см Расход на пике, м3/с Удельный сток, м2/с Обеспеченность, N
Первая Сушице Отава 536.2 10.5 07 20:00 165 109 0.203 2-5
Неметице Волынка 383.4 2.95 08 5:00 284 126 0.292 20-50
Херман Бланице 839.6 4.65 08 23:00 272 191 0.228 50-100
Писек Отава 2912.8 23.4 08 23:00 527 558 0.192 20-50
Вторая Сушице » 536.2 10.5 12 17:00 287 299 0.558 50-100
Неметице Волынка 383.4 2.95 12 16:00 321 199 0.519 200
Херман Бланице 839.6 4.65 13 1:00 427 443 0.528 >1000
Писек Отава 2912.8 23.4 13 11:00 880 1180 0.405 500-1000
значительно более высокому пиковому расходу (табл. 1). Оно отличалось также чрезвычайно высоким семидневным объемом оса
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.