ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ОБСТАНОВКИ ПРИ НАВОДНЕНИЯХ
Характеристика наводнений
Под наводнением понимается затопление водой прилегающей к реке, озеру или водохранилищу местности, которое причиняет материальный ущерб, наносит урон здоровью населения, или приводит к гибели людей. Затопление водой местности, не приводящей к ущербу, называется разливом.
Речной бассейн – территория суши, с которой талая и дождевая вода стекает в реку. Важнейшей числовой характеристикой бассейна является размер водосбора, называемый площадью бассейна. Различают ручьи (площадь водосбора менее 10 км2), малые реки с площадью водосборов от 10 до 5000 км2, средние реки с площадью водосбора от 5000 до 50000 км2 и большие реки с площадь водосбора более 50000 км2. Протяжённость водотока (реки) от истока до устья называют длиной реки.
Одной из основных характеристик реки является её водность или сток воды – объём воды, проходящий через поперечное сечение русла за определённый интервал времени (месяц, квартал, сезон, год). Объём стока в единицу времени называют расходом воды, обозначают буквой Q и измеряют в м3/с или л/с. Хронологический график изменения расхода воды называют гидрографом стока.
Для каждого населённого пункта, расположенного вблизи водного объекта устанавливаются критические отметки уровня: опасные и особо опасные.
Опасная отметка - значение уровня воды, при превышении которого начинается затопление поймы, сельскохозяйственных угодий.
Особо опасная отметка – значение уровня воды при превышении которого начинается затопление прибрежных населённых пунктов, хозяйственных объектов, дорог, линий электропередач и так далее.
В режиме рек выделяют: половодье, паводок и межень.
Половодье – ежегодно повторяющийся в один и тот же сезон значительный и продолжительный подъём уровня воды в реке.
Поводок – интенсивный, кратковременный подъём уровня воды, вызванный дождями и ливнями.
Меженью называется период низкой водности рек, который устанавливается в зимний и летний - осенний сезоны, поэтому различают зимнюю и летне – осеннюю межень.
В период половодья и паводка уровень воды в реках достигает наивысшего значения, которое называется максимальным уровнем воды. Максимальный уровень воды определяет площадь и глубину затоплений прибрежных территорий. Эти данные используются при проектировании гидротехнических сооружений, а также жилых и хозяйственных объектов, расположенных в прибрежной зоне.
По повторяемости, площади распространения и суммарному среднему годовому материальному ущербу в масштабах страны наводнение занимает первое место в ряду стихийных бедствий. Ни в настоящее время, ни в будущем наводнение, как стихийное бедствие не могут быть целиком предотвращены. Их можно только ослабить и локализовать.
В зависимости от причин выделяют 4 группы наводнений.
Первая группа – наводнения, связанные с максимальным стоком от весеннего таяния снега.
Вторая группа – наводнения, формируемые интенсивными дождями.
Третья группа – наводнения, вызванные большим сопротивлением, которое водный поток встречает в реках. Встречается при зажорах и заторах льда.
Четвёртая группа – наводнения, создаваемые ветровыми нагонами воды.
По размерам или масштабам и по наносимому ущербу наводнения делятся также на 4 группы.
Первая группа – низкие или (малые) наводнения. Наблюдаются в основном на равнинных реках и имеют повторяемость раз в 5 – 10 лет. Затопляются при этом не менее 10 % сельскохозяйственных угодий, расположенных в низких местах. Эти наводнения не причиняют значительный материальный ущерб и практически не нарушают ритм жизни населения.
Вторая группа – высокие наводнения. Сопровождаются значительным затоплением, охватывают большие участки речных долин и нарушают хозяйственный и бытовой уклад населения. В населённых районах приводит к частичной эвакуации населения, наносят материальный и моральный ущерб.
Третья группа – выдающиеся наводнения. Такие наводнения охватывают целые речные бассейны. Они парализуют хозяйственную деятельность и резко нарушают бытовой уклад населения, наносят большой материальный и моральный ущерб. Во время выдающихся наводнений происходит массовая эвакуация населения и материальных ценностей из зоны наводнения и защиты наиболее важных хозяйственных объектов. Выдающиеся наводнения повторяются один раз в 50-100 лет. Затапливаются 50 – 70 % сельскохозяйственных угодий. Начинается затопление населённых пунктов.
Четвёртая группа – катастрофическое наводнение. Вызывают затопление территорий в пределах одной или нескольких речных систем. В зоне затопления полностью парализуется хозяйственная и производственная деятельность населения, временно изменяется жизненный уклад населения. Повторяются не более одного раза в 100-200 лет или ещё реже. Затапливается свыше 75 % сельскохозяйственных угодий, населённые пункты, промышленные предприятия и инженерные коммуникации.
Реки отличаются друг от друга различными условиями формирования стока воды. Сток воды – это количество воды, протекающей через замыкающий створ реки за какой – либо интервал времени.
По условиям формирования стока и, следовательно, по условиям возникновения наводнения реки РФ делятся на четыре типа.
Первый тип – реки с максимальным стоком, вызываемым таянием снегов на равнине. К этому типу относятся большинство рек Европейской части РФ и Западной Сибири.
Второй тип – реки с максимальным стоком, возникающем при таянии горных снегов и ледников. К такому типу относятся горы Северного Кавказа.
Третий тип – реки с максимальным стоком, обусловленным выпадением интенсивных дождей. К этому типу относятся реки Дальнего Востока и Сибири.
Четвёртый тип – реки с максимальным стоком, образующимся от совместного влияния снеготаяния и выпадения осадков. Наличие такого типа рек характерно для северо-западных районов РФ и некоторых районов Кавказа.
К факторам, обуславливающим величины максимального расхода воды, для случая весеннего паводка относят:
- запас воды в снежном покрове перед началом весеннего паводка;
- осенне-зимнее увлажнение почвы перед началом весеннего паводка;
- глубина промерзания почвы;
- интенсивность снеготаяния.
Из поражающих факторов наводнений выделяют:
- гидродинамический – в виде потока (течения) воды;
- гидрохимический – обуславливающий загрязнение гидросферы, почв, грунтов, а также ускорение процессов коррозии, гниения и других химических и микробиологических процессов.
К основным характеристикам последствий наводнений относят:
- численность населения, оказавшегося в зоне, подверженной наводнению;
- количество населённых пунктов, попавших в зону, охваченную наводнением;
- количество объектов различных отраслей народного хозяйства попавших в зону, охваченную наводнением;
- протяжённость железных и автомобильных дорог, линий электропередач, линий коммуникаций и связи попавших в зону, охваченную наводнением;
- количество мостов, тоннелей, затопленных, разрушенных и повреждённых в результате наводнения;
- площадь сельскохозяйственных угодий, охваченных наводнением;
- величина ущерба, наносимого наводнением различным отраслям народного хозяйства.
Различают прямой и косвенный ущерб от наводнений.
К видам прямого ущерба относят:
- повреждение и разрушение жилых и производственных зданий, железных и автомобильных дорог, линий электропередач и связи;
- гибель скота и урожая сельскохозяйственных культур;
- уничтожение и порча сырья, топлива, продуктов питания, кормов, удобрений;
- затраты на эвакуацию населения и материальных ценностей в незатопляемые районы;
- смыв плодородного слоя почвы и занесение почвы песком и илом.
Виды косвенного ущерба:
- затраты на приобретение и доставку в пострадавшие районы продуктов питания, строительных материалов, кормов для скота;
- сокращение выработки продукции и замедление темпов развития народного хозяйства;
- ухудшение условий жизни населения;
- увеличение амортизационных расходов на содержание зданий в нормальном состоянии.
Часто косвенный ущерб превышает прямой.
Здания, попадающие в зону затопления, теряют капитальность:
- повреждаются гнилью дерево, отваливается штукатурка, выпадают кирпичи, подвергаются коррозии металлические конструкции, из-за разжижения и размыва грунта под фундаментом происходит неравномерная осадка здания и появляются трещины;
- из-за неравномерной осадки грунта происходят разрывы канализационных и водопроводных труб, электрических, телевизионных и телеграфных кабелей.
Для городов и населённых пунктов вводятся понятия «подтопление» и «затопление». При подтоплении вода проникает в подвальные помещения через канализацию (если она имеет входы в реку), по разного рода засыпанным канавам и траншеям (в них заложены тепловые, водопроводные и иные сети) или из-за подпора грунтовых вод. В случае же затопления местность покрывается слоем воды той или иной высоты.