ПУТИ СОКРАЩЕНИЯ УЩЕРБОВ, ВЫЗЫВАЕМЫХ НАВОДНЕНИЯМИ. ФЕДЕРАЛЬНАЯ ЦЕЛЕВАЯ ПРОТИВОПАВОДКОВАЯ ПРОГРАММА РФ • • Зав. кафедрой комплексного использования ФГОУ ВПО МГУприродообустройства Раткович Л.Д. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ • • Предупреждение вредного воздействия вод, несмотря на важное практическое значение, одно из слабых мест ведения водного хозяйства страны. В первую очередь это относится к мероприятиям по защите территорий и хозяйственных объектов от наводнений. Наводнения занимают первое место в ряду стихийных бедствий по повторяемости, охвату территорий и материальному ущербу. В среднем по стране ежегодно затопляются обширные территории (~50 тыс. км2), из которых 40% приходится на сельскохозяйственные угодья. На этих территориях размещаются более 300 городов, десятки тысяч других населенных пунктов, множество хозяйственных объектов. Самые опасные из последствий, конечно, человеческие жертвы. • По данным ЮНЕСКО за последнее столетие от наводнений погибло ~10 млн. человек (от землетрясений и ураганов - 2 млн. человек); в мире убытки исчисляются десятками миллиардов долларов, достигая в некоторых странах 15% валового продукта. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ НАВОДНЕНИЙ • Наиболее опасны наводнения на хозяйственно-освоенных территориях, а поэтому освоение земель в ходе экономического развития сопровождается усилением неблагоприятных последствий. Водные и околоводные экосистемы в значительной степени адаптированы к наводнениям. В то время как отдельные звенья экосистем могут страдать от затопления и подтопления, для других (вероятно, более многочисленных) наводнения полезны и даже необходимы. • Причины наводнений различны, а поэтому обсуждение путей их предотвращения или сокращения требует индивидуального подхода. • К основным типам наводнений следует отнести вызываемые естественным режимом водных объектов и антропогеннообусловленные ЕСТЕСТВЕННЫЕ ПРИЧИНЫ НАВОДНЕНИЙ • Весенне-летнее таяние снегов и ледников на водосборных площадях. • Ливневые дожди. • Ветровые нагоны воды • Заторы при весеннем вскрытии ледового покрова • Зажоры • Отложение наносов при выходе рек с предгорных участков на равнинные с уменьшением скоростей течения и транспортирующей способности потока. • Колебания уровня бессточных водоемов в результате нарушений водного баланса под влиянием изменчивости его составляющих АНТРОПОГЕННЫЕ ПРИЧИНЫ НАВОДНЕНИЙ • • • • Стеснение живого сечения потока. Оно осуществляется вдоль русловыми дорогами, дамбами, мостовыми переходами, уменьшает пропускную способность русла и повышает уровень воды. Нарушение естественного режима расходов и уровней воды. На нижней Волге оно происходит в результате сезонного регулирования стока вышележащими водохранилищами. Освоение территорий в нижних бьефах водохранилищ многолетнего регулирования стока (Цимлянское водохранилище). Поскольку при высоких половодьях максимальные сбросные расходы практически не уменьшаются, это может привести к затоплению поймы и расположенных на ней объектов в случае необоснованного освоения. Реальная рекомендация сводится к запрету освоения периодически затопляемых земель и выносу хозяйственных объектов (или теоретически к увеличению регулирующей емкости вышерасположенных водохранилищ). НЕОБХОДИМОСТЬ КОМПЛЕКСНОГО АНАЛИЗА ПРИЧИН НАВОДНЕНИЙ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДОЛОГИИ ЗАЩИТЫ • • Из приведенного перечня видно, насколько разнообразны причины, обусловливающие наводнения. Следует подчеркнуть, что на конкретном водном объекте наводнения обычно вызываются несколькими причинами, а поэтому для определения расчетных характеристик возможного затопления следует осуществлять комплексный анализ и выполнять композицию законов распределения вероятностей, которые свойственны отдельным видам наводнений. Например, для определения расчетных высоких уровней Каспийского моря при проектировании защитных сооружений требуется композиция законов распределений, описывающих многолетние и сезонные балансовые колебания уровня этого моря, а также ветровые нагоны. Естественно, что в подобных случаях необходимо выявить корреляционные зависимости между высотой наводнений различного происхождения. Соответственно возникает необходимость совершенствования методов расчета максимального стока, режима затопления территорий, применения совершенных методов прогнозирования опасных природных процессов и моделирования ситуаций в режиме реального времени ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ НАРЯДУ С РИСКОВ РАЗРУШЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ ДАМБ • • Таким образом, проблема наводнений чрезвычайно многогранна и недостаточно изучена, требует проведения соответствующих исследований. Параллельно с ними должны выполняться компенсационные мероприятия, состав которых подлежит обоснованию в каждом отдельном случае. Наряду с инженерными мероприятиями должны осуществляться адаптационные меры, переселение, страхование и т.д. Несмотря на высокую эффективность защитных инженерных сооружений, их массовое строительство имеет и негативные особенности. Дело в том что уменьшение с помощью инженерных средств интенсивности и частоты наводнений может, с одной стороны, увеличить опасность для людей, заселяющих новые поймы и застраивающих защищаемые территории, а с другой - риск разрушения дамб и затопления при катастрофических наводнениях ОПАСНОСТЬ ОСВОЕНИЯ ТЕРРИТОРИЙ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ПЕРИОДИЧЕСКОМУ ЗАТОПЛЕНИЮ • • Проблема защиты населенных пунктов, сельскохозяйственных земель и других объектов возникла в основном в результате недостаточно продуманного освоения территорий, подверженных периодическим затоплениям. Обобщение многочисленных материалов и анализ современного состояния природных, экологических и социальноэкономических условий свидетельствуют о том, что для большинства рассмотренных речных бассейнов характерны бессистемное, нерациональное размещение сельскохозяйственных угодий, инженерных коммуникаций и других объектов и экстенсивное использование природных ресурсов, ведущее к их истощению. В большинстве хозяйств отсутствует зональная система земледелия, не проводятся природоохранные мероприятия, преобладает стихийное, неконтролируемое использование земель. Так, в ряде речных бассейнов Приморского края ущербы от наводнений в сельском хозяйстве даже при паводках 50%-ной обеспеченности достигают 20-70% ущербов при катастрофических наводнениях, что свидетельствует о неразумном размещении и использовании сельскохозяйственных угодий. Существующие мелиоративные системы характеризуются низким техническим уровнем и неудовлетворительным почвенно-мелиоративным состоянием земель. НЕОБХОДИМОСТЬ КОМПЕНСАЦИОННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ • • На основании изложенного можно сделать вывод, что в сфере агропромышленного комплекса в большинстве случаев в первую очередь надо осуществлять не защиту сельскохозяйственных угодий, попадающих в зону затопления, а систему адаптационных мероприятий, включающих в себя вынос объектов из зон затопления, трансформацию пахотных земель в сенокосы, луга и пастбища; освоение новых земель под сельскохозяйственные угодья с учетом паводковой опасности. Разработке конкретных мероприятий должно предшествовать экологоэкономическое и гидрологическое обоснование расчетных расходов уровней воды в реках на базе надежных материалов наблюдений. НЕОБХОДИМОСТЬ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И РАСШИРЕНИЯ СЕТИ ГИДРОМЕТРИЧЕСКИХ СТВОРОВ • • • Гидрологическая изученность многих рек России (особенно в Сибири) недостаточна для определения максимальных расходов и расчетных отметок уровня воды. Так, по Приморскому краю из 250 пунктов только 10% имеют длительность наблюдений больше 40 лет. В то же время наметилась тенденция сокращения числа наблюдательных станций и постов. По данным Гидрометслужбы вследствие экономического состояния России гидрологическая сеть сокращена на 44%. При этом число постов на водосборах до 100 и до 5000 км2 в ЕТР уменьшилось на 70 и в среднем на 50% соответственно. Необходимы решительные меры по их сохранению, а по зонам намечаемого хозяйственного строительства расширение наблюдательной сети. Расчетные уровни воды, полученные с использованием материалов наблюдений за естественным гидрологическим режимом, следует корректировать с учетом условий стеснения речных долин дамбами обвалования, дорогами, мостовыми переходами и т.п. В ряде случаев после реконструкции существующих сооружений в долинах рек (дороги, мостовые переходы и т.д.) и изменения расчетных уровней воды в реках может вообще отпасть необходимость в осуществлении защитных мероприятий. ФЕДЕРАЛЬНАЯ ПРОТИВОПАВОДКОВАЯ ПРОГРАММА • • • Среднемноголетний ущерб от наводнений оценивается в 41,6 млрд. рублей в год (в ценах 2001 года), в том числе в бассейнах рек: Волга – 9,4 млрд. рублей, Амур – 6,7 млрд. рублей, Обь – 4,4 млрд. рублей, Терек – 3.: млрд. рублей, Дон – 2,6 млрд. рублей, Кубань – 2,1 млрд. рублей, Лена – 1,2 млрд. рублей, оз. Байкал – 0,9 млрд. рублей, прочие реки – 10,7 млрд. рублей. В основе комплексных мероприятий по борьбе с названными проявлениями водной стихии должна быть Федеральная Целевая Программа по защите городов и населенных пунктов от затопления и подтопления территорий, разработанная в 1996 году. Позиции программы : карта паводковой опасности с ранжированием территорий (субъектов федерации) по факторам риска; адаптационные мероприятия (вынос и трансформация); инженернотехнические (в-ща, защитные дамбы, спрямление и расчистка русла, берегоукрепление); организационные и предупредительные(прогноз опасных половодий и паводков на основе современных компьютерных технологий, своевременное оповещение населения и т.д.). МЕРОПРИЯТИЯ ФЕДЕРАЛЬНОЙ ПРОТИВОПАВОДКОВОЙ ПРОГРАММЫ • - выполнение предупредительных и организационно-технических мер, включающих в себя прогноз, оповещение населения, перенос населенных пунктов из зон затопления; реконструкцию авто- и железнодорожных путей, расположенных в речных долинах, с заменой земляных насыпей эстакадами; совершенствование системы земледелия, повышение плодородия почв и интенсификацию сельскохозяйственного производства; трансформацию сельскохозяйственных угодий (замена пашни на сенокосы и луга) или вынос их из зон затопления; ограничение рубок главного пользования и сплошных рубок главного пользования и сплошных рубок леса, а также лесовосстановление на водоразделах, применение локальных систем очистки питьевой воды; - проведение защитных инженерных мероприятий, включающих в себя локальную защиту городов, промышленных объектов, поселков и крупных сельских населенных пунктов, систем водоснабжения и водоотведения в них, важных рекреационных объектов, а также сооружений транспорта и связи с учетом их расположения, гидрогеологических и других условий; локальную защиту наиболее ценных сельскохозяйственных угодий в районах, обеспеченных трудовыми ресурсами; мелиорацию сельскохозяйственных угодий, совершенствование системы земледелия и интенсификацию сельскохозяйственного производства на защищаемых землях; - регулирование стока и улучшение качества природных вод путем создания водохранилищ, в том числе для водоснабжения населения, а также создания и реконструкции систем канализации и очистных сооружений, реконструкции водохранилищ горно-рудных и промышленных предприятий.