Чрезвычайные ситуации гидрологического характера.

Данные явления природы подразделяются на бедствия, вызываемые:

- высоким уровнем воды — наводнения, при ко­торых происходит затопление пониженных ча­стей городов и других населенных пунктов, посевов сельскохозяйственных культур, по­вреждение промышленных и транспортных объектов;

- низким уровнем воды, когда нарушается судо­ходство, водоснабжение городов и народнохо­зяйственных объектов, оросительных систем;

- ранним ледоставом и появлением льда на судо­ходных водоемах;

- цунами – сильные волнения на морях и оке­анах.

Наводнения – это затопление водой прилегающей к реке, озеру или водохранилищу местности, кото­рое причиняет материальный ущерб, наносит урон здоровью населения или приводит к гибели людей. Если затопление не сопровождается ущербом, это есть разлив реки, озера, водохранилища. Наводнения в большей или меньшей степени пе­риодически наблюдаются на большинстве рек России, По повторяемости, площади распространения и сум­марному среднему годовому материальному ущербу они занимают первое место в ряду стихийных бед­ствий. По количеству человеческих жертв и матери­альному ущербу наводнения занимают второе место после землетрясений. Ни в настоящем, ни в ближай­шем будущем предотвратить их целиком не представ­ляется возможным. Наводнения можно только ослабить или локализовать. Наиболее велико негативное влияние наводнений в следующих бассейнах рек Амура, Уссури, Имана, Зеи, Бурей, рек Сибири, впадающих в северные моря, и рек Северного Кавказа.

В зависимости от причин возникновения наводне­ния подразделяются на четыре группы:

– наводнения, связанные с максимальным стоком от весеннего таяния снега. Они отличаются значительным и до­вольно длительным подъемом уровня воды в реке и назы­ваются половодьем.

– наводнения, формируемые интенсивными дождями. Они характеризуются интенсивными, сравнительно кратков­ременными подъемами уровня воды и называются паводками.

– наводнения, вызванные в основном большим сопротивлением, которое водный поток встречает в реке. Происхо­дит такое, большей частью, в начале и в конце зимы при заторах и зажорах льда.

– наводнения, создаваемые ветровыми нагонами воды на крупных озерах и водохранилищах, а также в морских устьях рек.

В пределах России, в основном, преобладают на­воднения первых двух групп. По размерам и масштабам убытков они также де­лятся на четыре группы: Первая – низкие (малые) наводнения. Наблюдают­ся в основном на равнинных реках и имеют повторя­емость примерно 1 раз в 5-10 лет. Затопляется при этом менее 10% сельхозугодий, расположенных в ни­зинных местах. Они наносят незначительный матери­альный ущерб и почти не нарушают ритма жизни населения. Вторая – высокие наводнения. Сопровождаются значительным затоплением, охватывают сравнительно большие участки местности, существенно нарушают хозяйственную деятельность и установленный ритм жизни. Иногда приходится временно эвакуировать население. Материальный и моральный ущерб значи­тельны. Происходят 1 раз в 20-25 лет. Третья – выдающиеся наводнения. Они охваты­вают целые речные бассейны. Парализуют хозяйствен­ную деятельность, наносят большой материальный и моральный ущерб. Очень часто приходится прибегать к массовой эвакуации населения и материальных цен­ностей. Повторяются примерно один раз в 50-100 лет. Четвертая – катастрофические наводнения. Вы­зывают затопления громадных территорий в преде­лах одной или нескольких речных систем. Хозяйствен­ная деятельность полностью парализуется. Резко из­меняется жизненный уклад населения. Материальный ущерб огромен. Наблюдаются случаи гибели людей. Случаются один раз в 100-200 лет и реже.

К основным характеристикам последствий навод­нений относятся: численность населения, оказавшегося в зоне, подверженной наводнению; количество населенных пунктов, попавших в зону наводнения; количество предприятий, протяженность автомобильных и железных дорог, линий электропередачи, связи и коммуникаций, оказавшихся в зоне затопления; количество погибших животных, разрушенных мостов и тоннелей. Различают прямой и косвенный ущерб от навод­нений.

Критериями, характеризующими наводнение, яв­ляются максимальный расход воды (м³/с), максималь­ный уровень воды (м), скорость подъема воды (см/ч), скорость течения (м/с), высота и продолжительность стояния опасных уровней вод и площадь затопления. Под максимальным расходом воды понимается ко­личество воды, протекающее через сечение потока в единицу времени (м³/с). Максимальный уровень воды (м) – высота воды над условной горизонтальной плоскостью сравнения («нуль поста»). Высота «нуль поста» отсчитывается от среднего уровня Финского залива у г. Кронштадт. Для наводнений, связанных с авариями на гидро­технических сооружениях, к важнейшим критериям относят: напор на плотине (высота падения воды, м), расход воды в куб. м на один погонный метр прорана в секунду (м³/с-м), скорость движении гребня волны (м/с) и продолжительность прохождения волны про­рыва через населенный пункт (объект), расположен­ный на определенном расстоянии от плотины ниже по течению.

Таблица 4 Зависимость расхода воды и скорости движения греб­ня волны от напора на плотине

Напор, м
Расход, м3/с-м
Скорость, м/с

При скорости гребня волны 40-50 м/с и более она превращается в аэрированный поток – смесь воды и воздуха. Высота волны прорыва может составлять более ¹/₃ высоты падения. Основными поражающими факторами такого на­воднения являются: гидроударная волна, скоростной напор потока и тяжелые предметы (камни, глыбы, де­ревья), несомые им. Волна прорыва быстро распластывается по долине реки. Причинами распластывания является растекание воды из лобовой части волны, где уклоны водной по­верхности весьма значительны, вниз и в стороны, а ино­гда и вверх по долине, что создает угрозу для жителей населенных пунктов, расположенных на значительном удалении от русла реки и, потому, чувствующих себя в безопасности.

Наводнения в большинстве случаев доступны для прогнозирования, что позволяет предотвратить массо­вые жертвы среди населения и сократить ущерб. Существуют понятия «подтопления» и «затопле­ния». При подтоплении вода проникает в подвалы че­рез канализационную сеть, различного рода траншеи и коллекторы. В случае же затопления местность по­крывается слоем воды определенной высоты.

Затор – это скопление льда в русле, ограничива­ющее течение реки. В результате происходит подъем воды и ее разлив.

Затор образуется обычно в конце зимы и в весен­ний период при вскрытии рек во время разрушения ледяного покрова. Состоит он из крупных и мелких льдин.

Зажор – явление, сходное с затором льда. Одна­ко, во-первых, зажор состоит из скопления рыхло­го льда (шуга, небольшие льдины), тогда как затор есть скопление крупных и в меньшей степени не­больших льдин. Во-вторых, зажор льда наблюдает­ся в начале зимы, в то время как затор — в конце зимы и весной.

Нагоны – это подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность. Та­кие явления случаются в морских устьях круп­ных рек, а также на больших озерах и водохра­нилищах. Ветровой нагон, так же как половодье, затор, за­жор является стихийным бедствием, если уровень воды настолько высок, что происходит затопление городов и населенных пунктов, повреждение промышленных и транспортных объектов, посевов сельскохозяйственных культур. Главным условием возникновения служит сильный и продолжительный ветер, который характерен для глу­боких циклонов. Основной характеристикой, по которой можно су­дить о величине нагона, является нагонный подъем уровня воды, обычно выражающийся в метрах. Дру­гими величинами служат глубина распространения нагонной волны, площадь и продолжительность затоп­ления. Главные факторы, влияющие на величину нагонно­го уровня, – скорость и направление ветра. В таких условиях скорость обычно достигает 25 м/с, а иногда и более. Так, наиболее катастрофические нагонные навод­нения в Петербурге (Ленинграде) наблюдались в 1777, 1824, 1924, 1955 гг. Тогда максимальный подъем воды в районе Горного института достигал 2-4 м. В пределах дельты Северной Двины (г Архангельск) – 1,8-2 м, в устье р. Дон (г. Азов) – 2,6-2,8 м.

Цунами – это длинные волны, возникающие в ре­зультате подводных землетрясений, а также вул­канических извержений или оползней на морском дне. Их источник находится на дне океана. В 90% случаев цунами возникает из-за подводных землетрясений. Образовавшись в каком-либо месте, цунами мо­жет пройти несколько тысяч километров, почти не уменьшаясь. Это связано с длинным периодам волн (от 150 до 300 км). В открытом море корабли эти волны могут и не обнаружить, хотя те движутся с большой скоростью (от 100 до 1000 км/ч). Высота волн неболь­шая. Однако, достигнув мелководья, волна резко за­медляется, ее фронт вздымается и обрушивается со страшной силой на сушу. Высота крупных волн в та­ком случае у побережья достигает 5-20 м, иногда доходит до 40 м.Волна цунами может быть не единственной. Очень часто это серия волн с интервалами в час и более. Самую высокую из серии называют главной. Возможные масштабы последствий классифициру­ются балльностью: 1 балл – цунами очень слабое (волна фиксируется лишь приборами); 2 балла – слабое (может затопить плоское побере­жье. Его замечают лишь специалисты). 3 балла – среднее (отмечается всеми. Плоское побережье затопляется. Легкие суда могут оказаться выброшенными на берег. Портовые сооружения могут получить слабые повреждения); 4 балла – сильное (побережье затопляется. При­брежные постройки повреждаются. Крупные парусные и небольшие моторные суда могут быть выброшены на берег, а затем снова смыты в море. Возможны челове­ческие жертвы). 5баллов – очень сильное (прибрежные террито­рии затоплены. Волноломы и молы сильно поврежде­ны. Крупные суда выброшены на берег. Имеются че­ловеческие жертвы. Велик материальный ущерб.