УДК 556.166(084.3-36)(470+570)
Наводнения на реках России: их формирование и районирование
, С. М. Тумановская*
Представлены результаты исследований по проблеме наводнений в России, связанные с вопросами классификации наводнений, а также их районирования по генезису формирования и показателю, характеризующему превышение расчетных максимальных срочных расходов воды вероятности превышения менее 10% над средними многолетними их значениями. Выполнены расчеты по определению средней продолжительности стояния воды на пойменных участках рек в разных регионах страны. На основе анализа полученных результатов выделены районы с наиболее опасным проявлением наводнений.
Б. М. Доброумов
Из всех видов стихийных бедствий наводнения на реках занимают первое место по суммарному среднегодовому ущербу. За последнее столетие во всем мире при наводнениях погибло около 10 млн. человек. Анализ частоты наводнений за этот период показал, что во всем мире, включая Рое-сиию, наблюдается тенденция значительного роста ущерба от наводнений [1].
Одним из важнейших вопросов социальной и экономической стабильности любого государства является готовность его структур противостоять этому опасному природному явлению. В последнюю четверть XX века гидрологи большинства стран мира уделяли пристальное внимание проблеме борьбы с наводнениями [2]. В 1987 г. на Генеральной ассамблее ООН была принята резолюция, согласно которой последнее десятилетие XX века было объявлено Международным десятилетием по снижению природных катастроф (International Decade for Natural Disaster Reduction -— IDNDR).
В России, несмотря на большое число работ по расчетам и прогнозам максимального стока рек, определенное отрицательное влияние на развитие научных исследований по проблеме наводнений оказало отсутствие гласности в ушедшем столетии о размерах ущербов, наносимых опасными природными явлениями. Наиболее значимая попытка решения проблемы по защите от наводнений связана с подготовкой Комитетом по водному хозяйству (Роскомвод), согласно распоряжению Правительства России, в 1994 г. Федеральной целевой программы по защите от затоплений и подтоплений городов, населенных пунктов, объектов народного хозяйства и ценных земель.
* Государственный гидрологический институт.
Следует отметить, что в XX веке в значительной степени активизировалась хозяйственная деятельность в освоении прибрежных территорий водных объектов, существенно усложнились технологии этого освоения и использования водных ресурсов рек, в особенности на европейской территории России. Здесь сконцентрировалось наибольшее число крупных городов, населенных пунктов, объектов промышленного производства и сельскохозяйственного назначения, и именно поэтому в этих районах двояко повышается степень опасности проявления наводнений. С одной стороны, это связано с повышением вероятности гибели людей и увеличением наносимого ущерба, с другой — возможным нарушением сложившегося экологического равновесия вследствие повреждений и разрушений объектов хозяйственного и промышленного назначения. В связи с этим разработка и проведение эффективных мероприятий по регулированию паводочного стока, борьба с негативным проявлением наводнений являются одними из важнейших проблем современной гидрологии.
В настоящее время в России отсутствует единая общепринятая на государственном уровне система защиты от наводнений, которая включала бы, исходя из условий оптимального решения в едином ключе социальных, экологических и финансовых вопросов, принципы планирования долговременных и оперативных мероприятий по защите от затоплений.
Информационной базой для практической разработки всех составляющих такой системы, в первую очередь, являются гидрологические характеристики потенциальных зон затопления пойменных участков рек, к которым относятся площадь, глубина и продолжительность затопления. При этом также необходимо знание генетической природы формирования наводнений, а также площади одновременного охвата критическими ситуациями при их прохождении.
Анализ многолетней гидрологической информации Росгидромета показал, что на большинстве рек России площадью водосбора более 10 тыс. км2 вероятность формирования особо опасных наводнений достаточно высока. Для многих городов России характерна повторяемость частичных затоплений раз в 8—12 лет и реже, а в таких городах, как Барнаул, Уфа, Бийск, Орск, Великий Устюг, частичные затопления отмечаются раз в 2—3 года. Глубина затоплений в городах Орск, Елец, Благовещенск, Иман может достигать 3—5 м, а в Енисейске, Лесозаводске, Нарьян-Маре площадь затоплений может составить 70—100%. В последнее пятилетие наводнения на ряде рек России были кряинс опасными. Так, в 2001 г. хозяйству страны нанесен значительный ущерб в результате затопления ряда городов и населенных пунктов в бассейнах рек Лены, Ангары, а также в Краснодарском крае.
Наводнения на реках России могут быть вызваны прохождением высокой волны весеннего половодья, дождевого или снегодождевого паводка редкой повторяемости, заторами и зажорами льда, а также совокупным действием вышеуказанных факторов [4]. Многообразие причин возникновения наводнений требует прежде всего районирования территории России по генезису формирования наводнений на реках.
Однако, прежде чем перейти к районированию, необходимо остановиться на терминологических вопросах, связанных с определением навод-
нений по степени опасности. Поскольку в настоящее время в гидрологии отсутствует общепринятая классификация наводнений, авторами статьи предпринята попытка выделения нескольких типов наводнений по степени опасности, которые увязаны с классификацией чрезвычайных ситуаций, введенной МЧС РФ.
Согласно существующей классификации чрезвычайные ситуации делятся на 6 видов (локальные, местные, территориальные, региональные, федеральные, трансграничные), определения которых основаны на учете количества непосредственно пострадавшего населения, а также людей, у которых оказались нарушенными условия жизнедеятельности. Кроме этих показателей, учитываются размеры материального ущерба и площади зон распространения поражающих факторов чрезвычайной ситуации.
Классификация наводнений, предложенная авторами статьи, включает следующие типы: катастрофическое наводнение, опасное наводнение, высокое весеннее половодье или высокий дождевой паводок, среднее весеннее половодье или средний дождевой паводок.
Катастрофическое наводнение — весеннее половодье или дождевой паводок с максимальным уровнем или расходом воды вероятности превышения Р < 5%, которое может привести к продолжительному (более 7 сут) и значительному по площади (более 50%) затоплению городов и населенных пунктов. Катастрофическое наводнение может привести к экологическому бедствию и иметь характер чрезвычайной ситуации всех уровней.
Опасное наводнение — весеннее половодье или дождевой паводок с максимальным уровнем или расходом воды вероятности превышения Р в диапазоне 5—10%, которое может привести к частичному (25—50% площади) и непродолжительному (от 3 до 7 сут) затоплению городов, населенных пунктов и пойменных массивов, используемых под сельское хозяйство. Опасное наводнение может создать экологическую опасность и иметь характер чрезвычайной ситуации всех уровней.
Высокое весеннее половодье или высокий дождевой паводок — весеннее половодье или дождевой паводок с максимальным уровнем или расходом воды вероятности превышения Р в диапазоне 11—25%, которое может привести к незначительному (от 25 до 10%) и непродолжительному (от трех до одних суток) затоплению населенных пунктов и пойменных массивов, используемых под сельское хозяйство, но не может вызвать экологическое бедствие и создать экологическую опасность. Высокое весеннее половодье или высокий дождевой паводок может иметь характер локальной и местной чрезвычайной ситуации.
Среднее весеннее половодье или средний дождевой паводок — весеннее половодье или дождевой паводок с максимальным уровнем или расходом воды вероятности превышения Р = 26—40%, которое может привести к незначительному (менее 10%) и непродолжительному (менее суток) затоплению лишь пойменных массивов, используемых под сельское хозяйство. Это явление в исключительных случаях может иметь характер локальной чрезвычайной ситуации.
Основными исходными данными для районирования территории России по генезису формирования наводнений послужили многолетние данные о водном режиме рек, опубликованные в справочных изданиях Рос-72
гидромета, и материалы Пособия по определению расчетных гидрологических характеристик [5]. Технология подготовки базовой информации для построения карты была основана на сравнительном анализе максимальных расходов воды вероятности превышения Р = 1% (01%, мъ/с) различного генезиса, полученных по данным отдельных гидрологических створов на основе статистической обработки многолетних рядов наблюдений. Дополнительно проводился сравнительный анализ зависимостей для каждого района максимального модуля стока вероятности превышения Р = 1% (#1%, мг!с • км2) от площади водосбора (А, км2), т. е. =Д,А). Последние устанавливались на основе привлечения карт из [5] с нанесением на них единой регулярной квадратной сетки. В пределах каждого квадрата был выявлен преобладающий тип процесса формирования максимального стока (весеннее половодье, весенне-летнее половодье, снегодождевые паводки, дождевые паводки) для вероятностей превышения Р < 10% и установлены предельные площади водосборов рек, для которых этот тип характерен. Выполненное районирование территории Российской Федерации по генезису формирования катастрофических и опасных наводнений (при отсутствии влияния заторов льда) представлено на рис. 1.
На основе исследований, выполненных при построении карты (рис. 1), были сделаны следующие выводы:
— независимо от площади водосбора максимумы стока вероятности превышения Р < 10% на водотоках района 6 могут формироваться как в период весеннего половодья, так и в период дождевых паводков, а на водотоках района 8 — только в период дождевых паводков;
— на водотоках, относящихся к району 10, максимумы стока независимо о
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.