Основные характеристики опасных гидрологических процессов и явлений. Поражающие факторы, которые ими формируются

К опасностям гидросферы относятся наводнения, сели, цунами, подтопления, заторы, снеговые лавины.

Половодьем называют относительно продолжительное увеличение водоносности рек, которое сопровождается повышением уровня воды и повторяется каждый год на протяжении одного и того же сезона с разной интенсивностью и продолжительностью в зависимости от метеоусловий.

Паводок – сравнительно кратковременное и непериодическое повышение уровня воды, вызванное сильными дождевыми осадками или быстрым таянием снега при зимних оттепелях. Паводки, которые происходят один за другим, могут образовать половодье, а последнее – наводнение.

Наводнение – значительное затопление местности водой в результате повышения уровня воды в реке, озере или море, которое может быть вызвано разными причинами. Это наиболее распространенная природная угроза.

Наводнения происходят из-за резкого увеличения количества воды в реке, вследствие таяния снега или ледников, расположенных в ее бассейне, а также в результате выпадения сильных осадков. Они нередко вызываются загромождением русла льдом во время ледохода или закупориванием русла внутренним льдом под неподвижным ледяным покровом и образованием ледяной пробки. Также наводнения возникают под действием ветров, загоняющих воду из моря и вызывающих повышение уровня за счет задержки в устье принесенной рекой воды.

Полово́дье – одна из фаз водного режима реки, ежегодно повторяющаяся в один и тот же сезон года, это относительно длительное и значительное увеличение водности реки, вызывающее подъём её уровня.

Па́водок– фаза водного режима реки; сравнительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды в реке, вызванное усиленным таянием снега, ледников или обилием дождей.

Периодически паводки не повторяются, и в этом их отличие от половодья. Продолжительность паводка от нескольких долей часа до нескольких суток. Среднемесячные расходы воды в период половодья и паводков больше среднегодовых.

В отличие от половодья паводок может возникать в любое время года.

Расход воды – объём воды, протекающей через поперечное сечение водотока за единицу времени.

В зависимости от причин возникновения наводнения подразделяют на четыре типа:

1-й тип – наводнения, связанные с максимальным стоком от весеннего таяния снега. Они отличаются значительным и довольно длительным подъемом уровня воды в реке.

2-й тип – наводнения, формируемые интенсивными дождями. Они характеризуются интенсивным, сравнительно кратковременным подъемом уровнями воды.

3-й тип – наводнения, вызванные в основном большим сопротивлением, которое водный поток встречает в реке. Происходит такое, большей частью, в начале при раннем ледоставе (процесс установления сплошного ледяного покрова на водотоках и водоёмах) и появлении льда на реках, озерах, водохранилищах или в конце зимы при заторах.

4-й тип – наводнения, создаваемые ветровыми нагонами воды на крупных озерах и водохранилищах, а также в устьях рек.

Можно выделить и «пятый тип» причин наводнений, связанный с прорывом плотин. Но эти наводнения относятся к ЧС техногенного характера.

По размерам и масштабам ущерба наводнения можно разделить на четыре группы:

1) низкие (малые) – наблюдаются в основном на равнинных реках и имеют повторяемость примерно 1 раз в 5-10 лет. При этом затопляется менее 10% сельхозугодий, расположенных в низинных местах, наносится незначительный материальный ущерб и почти не нарушается ритм жизни населения,

2) высокие – 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,

3) выдающиеся – 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,

4) катастрофические – вызывают затопления громадных территорий в пределах одной или нескольких речных систем. Хозяйственная деятельность полностью парализуется. Материальный ущерб огромен. Наблюдаются случаи гибели людей. Случаются один раз в 100-200 лет и реже.

На морских побережьях и островах наводнения могут возникать в результате затопления волной, которая образовывается во время землетрясений, извержениях вулканов, цунами. Наводнения угрожают почти 3/4 земной поверхности. По данным ЮНЕСКО, от речных наводнений погибло с 1947 по 1967 гг. около 200000 людей.

Специалисты считают, что людям угрожает опасность в том случае, если слой воды достигает 1 м, а скорость потока превышает 1 м/с. Подъем воды на 3 м уже приводит к разрушению зданий. Наводнения постоянно сопровождают человечество и приносят большой материальный вред. Продолжительность наводнений может быть от нескольких дней до 2-3 месяцев.

Очень сильное наводнение, произошедшее приблизительно 5600 лет тому назад в долине Тигра и Евфрату в Месопотамии, имело настолько серьезные последствия, что даже нашло отображение в Библии как Всемирный потоп.

Значительная часть Голландии находится ниже уровня моря. Поэтому здесь издавна начали сооружать дамбы. В 1953 г. произошло сильное наводнение, при котором уровень воды достиг 4,6 м. Защитные сооружения не выдержали. Погибло больше 18000 человек. В 1957 г. было начато строительство новых защитных сооружений. Гамбург, удаленный на 100 км от устья Эльбы, периодически затапливается в результате штормовых нагонов в Северном море. В 1981 г. подъем воды составил 5,8 г.

Катастрофические подъемы воды в Темзе происходили много раз за время существования Лондона и сопровождались человеческими жертвами. Острова дельты Невы, на которых был основан Санкт-Петербург, с 1703 г. более 260 раз заливались водой.

Но ветер не единственная причина наводнения. Иногда может быть полное безветрие, а наводнение все равно происходит. Причиной таких наводнений являются длинные волны, которые возникают на море под влиянием циклона.

Гибель людей во время наводнения и большой материальный ущерб, причиненные им, принуждает людей изучать эти явления и находить способы защиты от них.

В районах возможного возникновения наводнений проводится ряд предупреждающих мероприятий, направленных на снижение степени влияния поражающих факторов и последствий для населения, объектов экономики и окружающей среды. К таким мероприятиям относятся:

- заблаговременные мероприятия (регулирование стока вод с помощью водохранилищ; строительство плотин, защитных дамб, волнорезов);

- оперативные мероприятия (оповещение людей об опасности; эвакуация; информирование о порядке действий).

Опыт подсказывает, что материальный ущерб намного меньше, если существует служба информации и оповещения, а население организовано и подготовлено к возможным действиям.

Оценка инженерной обстановки при наводнении:

Определение площади сечения реки до наводнения, м²

S₀=0,5∙b₀∙С₀, м²,

где b₀ – ширина реки, м;

С₀ – глубина реки, м.