Методы предотвращения наводнений на реках
В России большое количество рек, и все они являются частью гидрологического цикла, в процессе которого происходит сток пресной воды в океан, озеро, море или другие реки. Любые препятствия этому стоку могут вызвать наводнения, последствия которых варьируются от незначительных до катастрофических, как, например, на реках Кубань, Лена и Амур.
Разлив – это естественная часть жизненного цикла реки. На многих освоенных территориях хозяйственная деятельность человека, например строительство защитных дамб, застройка пойм, спрямление русла, осушение заболоченных территорий, изменила физические характеристики ложа реки. Это, в свою очередь, стало одним из факторов увеличения объема и частотности разливов, значительно повысило риск наводнений.
Спрямление русла реки повышает скорость течения, увеличивая таким образом и риск затопления прибрежных территорий ниже по течению. Застройка речных пойм устраняет возможность временной концентрации в них избыточного объема воды, что увеличивает масштаб наводнения ниже по течению. Строительство дамб защищает только территорию за ними, но никак не влияет на ситуацию ниже по течению. Защитные дамбы и прирусловые валы могут увеличивать разлив реки выше по течению вследствие создаваемого ими препятствия свободному току увеличенного паводком объема воды.
Любое сверхнормативное количество осадков повышает опасность наводнения. Дополнительные риски создаются зимой, когда на ее протяжении происходит накопление осадков, а весной возникает избыток талой воды.
Голландская дельта
Часть территории Нидерландов лежит в дельте рек Рейн, Шельда и Маас, при этом 50% территории страны находятся ниже уровня моря. Страна оказалась в роли «водосточной трубы» Европы и вынуждена обеспечивать безопасный сток вод этих рек в море.
В течение нескольких веков у рек отняли часть их территории, и теперь они зажаты между дамбами, которые за последние десятилетия стали еще выше. Уровень территории за дамбами во многих местах понизился. Демографические тенденции и экономический рост значительно усилили действие негативных факторов. Наводнение имело бы ужасные последствия: экономический и моральный ущерб был бы катастрофическим. Предполагается, что климатические изменения только усугубят проблему. Угроза неотвратимого наводнения в 1993 и 1995 годах показала, что опасность нельзя недооценивать.
Правительство Нидерландов приняло решение обеспечить выполнение к текущему году предусмотренных законодательством мер по предотвращению наводнений и оптимизации профиля русла и прибрежной полосы рек. В связи с тем, что ожидается увеличение расчетного объема стока рек, правительство намерено достичь требуемого уровня безопасности посредством реализации мер по предотвращению дальнейшего роста расчетного высокого уровня речных вод. Это означает переход от укрепления дамб к увеличению пропускной способности рек и предполагает выполнение мероприятий по обеим сторонам дамб. Усовершенствование дамб будет производиться только там, где иные меры неприменимы по инженерным или финансовым соображениям. Однако некоторое изменение приречной местности неизбежно.
Уже само по себе изменение климата означает, что обеспечение безопасности береговых территорий на реках в будущем также потребует капиталовложений.
Задачи
Правительство Нидерландов стремится решить две взаимозависимые задачи:
1. Защитить нужным образом от наводнений прилегающие к рекам территории.
2. Содействовать улучшению качества речной воды.
Гарантирование защищенности является основной задачей; улучшение качества речной воды – задача второстепенная.
Безопасность
Не позднее 2015 года безопасность прибрежных территорий вдоль рукавов реки Рейн должна быть обеспечена при расчетной величине расхода воды в Рейне до 16 000 м³/сек. у города Лобит (место вхождения реки Рейн на территорию Нидерландов). К тому же сроку безопасность прибрежных территорий вдоль реки Маас ниже города Хедикхейзен должна быть обеспечена при расчетной величине расхода воды в этой реке до 3800 м³/сек. у города Боргхарен. Дополнительный объем воды из притоков повышает расчетный расход воды в реке Эйсел на 250 м³/сек.
При определении мер по обеспечению требуемого уровня безопасности должно учитываться дальнейшее увеличение стока рек и повышение уровня моря. Продолжающееся хозяйственное освоение территорий не должно создавать препятствия реализации этих мер.
Решение задачи
Хотя проводимое укрепление дамб, несомненно, понизит риски, любое наводнение причинит еще больший ущерб, так как больше воды попадет, минуя эти дамбы, на расположенные за ними низменные земли. Чтобы сделать Нидерланды безопасным, удобным и приятным местом проживания для всего населения, концепцию предотвращения наводнений следует изменить, и Программа голландского правительства по увеличению пропускной способности рек предлагает такое решение. Она предполагает повышение уровня безопасности для обеспечения защиты от наводнения территорий позади дамб и их жителей. В соответствии с Программой увеличения пропускной способности рек более чем в 30 местах будет увеличено пространство для их стока. Основной задачей Программы является завершение выполнения мер по защите от наводнений при одновременном улучшении в целом качества окружающей среды в речных районах.
Реализуемый комплекс мер нацелен на увеличение пространства для стока речных вод и понижение уровня высоких вод. Эти меры включают понижение уровня речных пойм, перенос дамб дальше от берега, понижение высоты бун, углубление летнего русла рек. Дамбы будут укрепляться только там, где иные решения либо слишком дороги, либо не соответствуют оптимальным требованиям.
Реализация
При реализации Программы увеличения пропускной способности рек могут быть использованы различные методы, в том числе и представленные ниже. Вовлечение в работы подрядчиков на ранних этапах позволяет применить комплексные контракты на планирование, проектирование и строительство, реалистичные решения по финансированию, планированию и инженерному исполнению, которые отвечают установленным в Программе увеличения пропускной способности рек критериям.
Методы
Правительство Нидерландов выбрало компанию «Ван Оорд» в качестве одного из подрядчиков по осуществлению мероприятий Программы увеличения пропускной способности рек.
Компания «Ван Оорд», наряду с другими организациями, участвовала в осуществлении следующих проектов: осушение польдера Overdiepse (см. след. раздел), выемка грунта для понижения уровня поймы Munnikenland и выемка грунта для понижения уровня поймы Meinerswijk (подробно изложены в приведенных ниже источниках).
В поиске методов, при которых «ноги голландцев остаются сухими», голландское правительство может полагаться на поддержку так называемой целевой рабочей группы Deltatechnology.
В рабочую группу входят хорошо зарекомендовавшие себя с профессиональной стороны инженерные и подрядные компании, какой является и компания «Ван Оорд».
Пример: осушение польдера Overdiepse
В польдере Overdiepse, провинция Северный Брабант, компания «Ван Оорд» реализовала уникальный инновационный проект по решению проблемы затопления этого польдера.
Правительство страны решило использовать эту территорию для аккумулирования паводковых вод, местным фермерам требовалась защита от наводнения. Рациональным решением стало строительство возвышенностей: это позволило части фермерам продолжить их деятельность и в то же время предоставило им безопасные места на возвышенности для размещения их ферм. Высота дамбы на реке Bergsche Maas уменьшена, что позволяет избыточной воде при повышении уровня реки временно аккумулироваться на польдере. Компания «Ван Оорд» построила новую основную защиту от наводнения, возвышенные участки, уменьшила высоту старой дамбы и выполнила большое количество общестроительных работ. В том числе построила насосную станцию для откачки воды в случае затопления местности. Многочисленные инновационные решения, осуществленные в ходе этого проекта, привлекли к нему внимание делегаций Азербайджана, Китая, Франции, Тайваня и Японии. Все эти страны страдают от наводнений и заинтересованы в ознакомлении с методами решением этой проблемы в Нидерландах.
 |  |
Факты и цифры
Содержание: обновленный польдер Overdiepse будет доступен для длительного и устойчивого сельскохозяйственного использования, будет создано больше места для пропуска увеличенного стока реки. Это выдающийся проект вследствие уникальной схемы расположения возвышенностей; как жители, так и фермеры польдера участвовали и внесли вклад в разработку проекта и выработку окончательных решений.
Заказчик: Waterschap Brabantse Delta.
Срок завершения: конец 2015 г.
Цель: понижение уровня воды в реке на 27 сантиметров при прогнозировании наводнения.
Выводы
Каждому региону, в котором существует риск наводнения, требуется разработанное специально для него решение, которое зависит от таких факторов, как уровень воды, хозяйственная деятельность, данные об окружающей среде и т.д. Голландская дельта, с ее плотным населением, имеет свои сложности, которые могут встретиться в других местах. Накопленный здесь опыт и реализованные решения могут быть использованы в российских условиях.
Анко Бос, директор филиала «Ван Оорда» в России.
Источник
Причины наводнений и способы их предотвращения
17 сентября 2013г.
Наводнения случаются в результате разных причин и приводят к большим разрушениям и гибели людей. Все наводнения делятся на несколько типов, описанных в этой статье.
Причины наводнений
Продолжительные дожди. Это самая распространенная причина таких явлений. Например, летние дожди на Абиссинском нагорье приводят к ежегодным разливам Нила. Река в нижнем течении затопляет всю долину. Эту особенность заметили еще в Древнем Египте. Наиболее значимой она была для сельского хозяйства, так как разливы приносили чистую пресную воду и плодородный ил, но в то же время уничтожали несобранный урожай. Зачастую наводнение возникает во влажных регионах с большим уровнем осадков (Черапунджи и другие). Отметим, что в местах умеренной влажности и сухих регионах (степи или пустыни) эта проблема возникает крайне редко. Про причины наводнений в таких регионах было написано тут.
Таяние снегов. Стремительное таяние снега, особенно в случае промерзания земли, приводит к подтоплению дорог. Уровень и сила наводнения зависит от разных факторов, поэтому может быть как незначительной, так и катастрофичной. Зачастую таяние сочетается с иными факторами.
Волна цунами. На островах и морских побережьях наводнения возникают в результате затопления берега волной цунами, образованной при извержениях вулканов или землетрясениях в океане. Такие наводнения характерны для берегов Японии и других островов Тихого океана. В заливах и озерах такие волны возникают при крупных оползнях.
Распространенной причиной наводнений является повышение дна. Реки постепенно накапливают отложения в устьях, перекатах и дельтах. В таком случае наводнение может произойти через несколько лет после начала данного процесса. Уровень дна повышается медленно, поэтому легко предсказывается и устраняется дноуглубительно-очистительными работами.
Прорыв водохранилищ или плотин. Если водохранилище или плотина, которые на водном объекте находятся выше по течению, не в состоянии сдерживать напор воды (землетрясение и прочие факторы), происходит прорыв. Причиной может быть сделанный сброс воды через водохранилище (наводнение) в обход сооружения. При этом происходит сильнейшее наводнение, несущее разрушительный характер. Вода на своем пути сносит все, даже большие сооружения. По разрушительной силе вода может быть такой же сильной, как и волна цунами, но обычно это кратковременное явление.
Другие природные причины
Причины наводнений: сгонно-нагонные явления, штормовые приливы, оползни, которые перегораживают русло реки.
Дополнительные негативные факторы в условиях города – засоры систем дождевой канализации. В случае обильных дождей или быстрого таяния снегов это может привести к затоплению больших городских районов. Поэтому определенные службы должны проводить работы по очистке канализаций, чтобы при появлении на улицах больших потоков воды ей было куда стекать. Недобросовестность служб является частой причиной наводнения в городах.
Способы предотвращения наводнений
Самый эффективный способ борьбы с большими наводнениями на реках – это создание водохранилищ для регулировки речного стока. Благодаря им выравнивается сток реки, летом он делается большим, а весной меньшим. Чтобы бороться с наводнениями на берегу моря, сооружаются оградительные дамбы. Еще один хороший способ борьбы с наводнениями – углубление перекатов и прочих мелей. Чтобы устранить вероятность возникновения наводнений при таянии льда, на реках взрываются динамиты или другие устройства. Уничтожаются торосы, благодаря чему вода может свободно течь в необходимом направлении.
Аварийно-спасательная служба Москвы оказывает широкий спектр услуг по организации спасательных работ, а также по стационарному наблюдению за аварийно-опасными объектами производства. Связаться с нами можно при помощи страницы Контакты.
Телефоны для быстрой связи:
Москва: +7 (495) 518-47-27
Санкт-Петербург: +7 (812) 996-75-72
Рекомендуем к прочтению:
Подготовка к наводнению, действия во время стихии
Особенности ликвидации последствий наводнений
Причины наводнений и способы их предотвращения
Источник
Меры по предотвращению наводнений. Справка
Ваш браузер не поддерживает данный формат видео.
В водохозяйственном комплексе России одной из наиболее острых проблем является вредное воздействие вод — наводнения, затопление и подтопление населенных пунктов и объектов экономики.
В России площадь паводкоопасных территорий составляет 400 тыс. квадратных километров. Ежегодно подвергается затоплению около 50 тыс. квадратных километров территорий. Наводнениям с катастрофическими последствиями подвержена территория в 150 тыс. квадратных километров, где расположены 300 городов, десятки тысяч населенных пунктов, большое количество хозяйственных объектов, более 7 млн. га сельхозугодий.
Паводкоопасными районами являются Северный Кавказ, Приморский край, Сахалинская и Амурская области, Забайкалье, Средний и Южный Урал, Нижняя Волга, Восточная Сибирь.
Наводнения занимают первое место среди стихийных бедствий по числу жертв и причиняемому ущербу. Для защиты от наводнений применяют меры, позволяющие уменьшить потери от них. Меры защиты от наводнений могут быть оперативными (срочными) и техническими (предупредительными).
К оперативным мерам относятся своевременное прогнозирование максимальных уровней наводнений, своевременное оповещение о возможных опасных уровнях, организация эвакуации населения и материальных ценностей и др.
Обязательным условием организации защиты от поражающих факторов и последствий наводнений является их прогнозирование. Для прогнозирования используется гидрологический прогноз – научно-обоснованное предсказание развития, характера и масштабов наводнений. В прогнозе указывают примерно и время наступления какого-либо элемента ожидаемого режима, например, вскрытия или замерзания реки, ожидаемый максимум половодья, возможную продолжительность стояния высоких уровней воды, вероятность затора льда и другое. Прогнозы делятся на краткосрочные – до 10‑12 суток и долгосрочные – до 2‑3 месяцев и более. Они могут быть локальными (для отдельных участков рек и водоемов) или территориальными, содержащими обобщенные по значительной территории сведения об ожидаемых размерах и сроках явления.
Оперативные меры не решают в целом проблему защиты от наводнений и должны осуществляться в комплексе с техническими мерами.
Технические меры носят предупредительный характер, и для их выполнения необходимо заблаговременное строительство специальных инженерных сооружений с расходованием значительных материальных и финансовых ресурсов.
В комплексе технических мероприятий различают активные и пассивные методы защиты. К активным мероприятиям относятся:
— Регулирование стока в русле рек,
— Отвод паводковых вод,
— Регулирование поверхностного стока на водосборах,
— Заблаговременное разрушение ледяного покрова рек.
— Основное направление борьбы с наводнениями состоит в уменьшении максимального расхода воды в реке путем перераспределения стока во времени. Для этого осуществляется перераспределение максимального стока между водохранилищами, переброска стока между бассейнами и внутри речного бассейна.
Регулирование паводочного стока с помощью водохранилищ применяется для средних и крупных рек. Существует два вида противопаводковых накопителей: водохранилище регулируемого типа и водохранилище автоматического удержания паводкового сброса. В водохранилищах регулируемого типа имеются затворы, которые закрываются, когда ниже по течению от них интенсивность паводка достигает критического уровня, а когда наводнение там прекращается, они вновь открываются. На выходе из водохранилища автоматического удержания паводка устраиваются водосбросные сооружения, которые достаточны для пропуска нормального расхода, но избыточный поток не пропускают. При паводке поток на выходе такого водохранилища постоянен, а в остальное время он меньше и зависит от притока воды.
Отвод паводковых вод осуществляется путем направления паводкового водосброса в обводные каналы. Определенный эффект дает также устройство прудов, запаней и других емкостей в логах, балках и оврагах для перехвата талых и дождевых вод.
Для ликвидации опасности образования заторов на реках производится разрушение льда взрывами за 10-15 дней до ее вскрытия. Наибольший эффект достигается при закладке зарядов под лед на глубину, в 2,5 раза превышающую его толщину. Тот же результат дает посыпание ледяного покрова молотым шлаком с добавкой соли, обычно за 15-25 дней до вскрытия реки. Заторы льда при толщине его скоплений не более 3‑4 м. также ликвидируются с помощью речных ледоколов.
К пассивным мероприятиям относятся:
— Ограждение территорий дамбами (системами обвалования);
— Увеличение пропускной способности речного русла;
— Повышение отметок защищаемой территории,
— Агролесомелиорация.
Дамбы обвалования и стенки защиты от наводнений ‑ это гидротехнические сооружения, защищающие от паводков те земельные площади, возле которых они возводятся. Дамбы обвалования, представляющие собой сплошные земляные насыпи, использовались на протяжении многих столетий. Защитные стенки появились значительно позднее насыпных дамб; они строятся из бетона и возводятся, как правило, в районах с развитой застройкой, где для насыпей просто не хватает места. В большинстве случаев рядом с такими сооружениями располагаются насосные станции, которые во время паводков используются для откачки ливневых и прочих сточных вод через канализационные коллекторы.
Разрушительное действие паводков можно ослабить, увеличивая пропускную способность водоводов, что достигается чисткой каналов, спрямлением, расширением и углублением их русла и размещением в нем затворов.
Повышение отметок защищаемой территории достигается путем устройства насыпных территорий, свайных оснований, подсыпкой на пойменных землях при расширении и застройке новых городских территорий.
К агролесомелиорационным мероприятиям относятся: посадка лесозащитных полос в бассейнах рек, распашка земли поперек склонов, сохранение прибрежных водо-охранительных полос растительности, террасирование склонов и т.д.
При надлежащем уходе за земельными угодьями и лесными массивами ливневые воды активно поглощаются почвой, и интенсивность паводковых потоков уменьшается.
Выбор способа защиты затопляемых территорий зависит от многих факторов, таких как гидравлический режим водотока, рельеф местности, инженерно-геологические и гидрогеологические условия, наличие инженерных сооружений в русле и на пойме (плотины, водохранилища, мосты, дороги, водозаборы, дамбы), расположения объектов народного хозяйства, которые подвергаются затоплению.
Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников
Источник
