Наступила долгожданная весна, и, как это ежегодно случается, актуализировалась тема наводнений, их предупреждения и готовности соответствующих структур к встрече со стихией.
Несмотря на то, что природные катаклизмы, связанные с повышением уровня воды в реках, случаются ежегодно, до сих пор постоянно путают формулировки - то говорят о паводках, то о наводнениях, то о половодье. В данной статье мы хотели бы разграничить эти понятия и пояснить, что за причины вызывают такие явления.
Прежде всего, необходимо объяснить разницу между половодьем и паводком. Согласно современным научным представлениям, половодье - это наибольшая в году водность реки, регулярно повторяющаяся в одни и те же сезоны. На период половодья, как правило, приходится значительная часть годового стока реки, вплоть до 80%. Антиподом половодья является межень - период самого низкого уровня воды в реке. В течение года у рек определенного типа питания и водного режима в соответствии с климатическими особенностями закономерно сменяются половодье и межень.
Явлением несколько другого порядка следует считать паводок, происходящий нерегулярно. Это случайно резкий и кратковременный подъем уровня воды, увеличение расхода воды в реке. В отличие от половодья, паводки могут случаться в любое время года. Они не связаны с закономерными процессами водного режима рек.
Таким образом, одно дело - ежегодно повторяющееся половодье на реках Русской равнины в весенний период, обусловленное таянием снега (для этих рек характерно снеговое питание), и совсем другое дело - резкий подъем воды на тех же реках, к примеру, летом после неожиданно выпавших обильных дождей, который и следует называть паводком.
Сам факт подъема воды - ни закономерного, ни случайного - не называется еще наводнением. Это явление, так сказать, другого рода. Наводнение - это затопление водой местности, которое может произойти в результате подъема уровня воды в реке, озере или море.
Наводнение может быть вызвано как паводком, так и половодьем.
Важно, что наводнение - это уже однозначно стихийное бедствие, являющееся следствием подъема уровня воды в реке. Собственно, населенные пункты, поля, коммуникации страдают от затопления, т.е. наводнения. Вызывающий же его подъем воды в реке может быть классифицирован по-разному в зависимости от того, насколько закономерно и ожидаемо это явление.
Из вышесказанного следует, что каждой весной в наших широтах актуализируется проблема борьбы с последствиями наводнений, обусловленных весенним половодьем.
Действительно, для рек умеренного климатического пояса характерно весеннее половодье, однако объясняется оно по-разному.
Реки, протекающие через тайгу, смешанные и широколиственные леса, лесостепи и разнотравные степи на территории европейской части России характеризуются снеговым питанием. Соответственно половодье на них приходится на период наиболее активного таяния снегов (март - апрель), понемногу "продвигаясь" с юга на север.
Чуть южнее, в сухих степях и полупустынях, уже следует говорить о дождевом питании. Однако пик осадков здесь приходится также на весенний период, так что половодье наступает примерно в то же время.
Восточнее Урала, в Сибири, в зонах континентального и резко континентального климата, простирающихся вплоть до хребта Джугджур на границе с Дальним Востоком, ситуация схожая. Здесь у рек преобладает снеговое питание и, следовательно, весеннее половодье. Местная особенность состоит в том, что обильное снеготаяние наступает чуть позднее - как правило, в мае.
Специфическая ситуация сложилась на Дальнем Востоке. Здесь господствует муссонный климат умеренного пояса. Для него характерны: засушливая зима (с ветрами с суши на море) и влажное, дождливое лето (с ветрами с моря на сушу). В соответствии с особенностями климата для здешних рек свойственно дождевое питание с половодьем - в летнее время.
Таким образом, весеннее половодье является специфической закономерной особенностью природных зон, к которым относится большая часть нашей страны, а вовсе не универсальным правилом.
Пресс-служба Примгидромета
Когда проходит значительная часть годового стока (до 80%), затопляется пойма, а иногда и низкие террасы.
Половодье вызывается усиленным продолжительным притоком воды, который может быть обусловлен: весенним таянием снега на равнинах; летним таянием снега и ледников в горах; обильными дождями (например, летними муссонами).
Половодья, вызванные весенним снеготаянием, характерны для многих равнинных рек, которые делятся на 2 группы: реки с преобладанием весеннего стока (например, Волга, Урал); реки с преобладанием летнего стока (например, Анадырь).
Половодья, обусловленные летним таянием горных снегов и ледников, характерны для рек Средней Азии, Кавказа, Альп, а вызванные летними муссонными дождями, характерны для рек Юго Восточной Азии (Янцзы, Меконг).
Паводок - резкий и кратковременный подъем уровня воды в реке , увеличение расхода воды, возникающее в результате обильных дождей, интенсивного таяния снега, ледников, залповых сбросов воды из водохранилищ. Продолжительность паводка от нескольких долей часа до нескольких суток. В отличие от половодья случается в любое время года и периодически не повторяется. Следующие один за другим паводки могут образовать половодье. Значительный паводок может вызвать наводнение - интенсивное затопление большой территории водой выше ежегодных уровней, одно из стихийных бедствий. Наиболее часто наводнения происходят в результате разлива рек при обильном выпадении осадков и интенсивном таянии снега.
Затопление населенных пунктов, сооружений, коммуникаций, сельскохозяйственных угодий, природных комплексов в результате воздействия воды и быстрого течения имеет для этих объектов, хозяйства и населения значительные отрицательные последствия.
Интенсивные разливы рек приводят к гибели людей, сельскохозяйственных и диких животных; разрушению или повреждению зданий, сооружений, коммуникаций; утрате материальных ценностей; гибели урожая; смыву плодородных почв и изменению ландшафта. Вторичными последствиями наводнений является утрата прочности различного рода сооружений в результате размыва и подмыва, перенос водой вылившихся из поврежденных вредных веществ и загрязнение ими обширных территорий, осложнение санитарно-эпидимической обстановки, заболачивание местности, а также оползни, обвалы, аварии на транспорте и промышленных объектах.
В зависимости от нанесенного материального ущерба и площади затопления наводнения бывают низкими, высокими, выдающимися, катастрофическими.
Низкие (малые) наводнения характерны для равнинных рек. Их периодичность - один раз в 10 - 15 лет. При этом заливается водой не более 10% земель, расположенных в низких местах. Как правило, низкие наводнения не связаны со значительными материальными потерями и человеческими жертвами.
Высокие (большие) наводнения приводят к затоплению больших площадей в долинах рек, что связано с необходимостью частичной эвакуации населения и материальных ценностей. Высокие наводнения происходят один раз в 20 - 25 лет и наносят значительный материальный и моральный ущерб, затапливая примерно 15% сельскохозяйственных угодий.
Выдающиеся наводнения характеризуются охватом целых речных бассейнов, нанесением большого материального и морального ущерба, нарушением хозяйственной деятельности в городах и сельских районах, необходимостью проведения массовых эвакуационных мероприятий из зоны затопления, защиты важных народнохозяйственных объектов. Выдающиеся наводнения повторяются один раз в 50 - 100 лет и затапливают до 70% сельхозугодий.
Катастрофические наводнения характеризуются затоплением обширных территорий в пределах одной или нескольких речных систем, временным прекращением производственно-хозяйственной деятельности, изменением жизненного уклада населения, огромными материальными убытками и человеческими жертвами. Катастрофические наводнения повторяются один раз в 100 - 200 лет и затапливают более 70% сельхозугодий, города, населенные пункты, промышленные предприятия, дороги, коммуникации.
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, возможная 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.
В соответствии с прогнозами проводятся предупредительные защитные мероприятия от наводнений. По характеру воздействия на стихию они бывают интенсивными и экстенсивными.
Комплекс интенсивных мероприятий, основу которого составляют инженерные мероприятия, включает:
- регулирование стока рек (перераспределение максимального стока между водохранилищами, переброска стока между бассейнами и внутри речного бассейна);
- ограждение территорий дамбами (системами обвалования);
- увеличение пропускной способности речного русла (расчистка, углубление, расширение, спрямление русла);
- повышение отметок защищаемой территории (устройство насыпных территорий, свайных оснований, подсыпка на пойменных землях при расширении и застройке новых городских территорий).
К экстенсивным мерам относятся:
- изменение характера хозяйственной деятельности на затапливаемых территориях, контроль за хозяйственным использованием опасных зон;
- вынос объектов с затапливаемых территорий;
- проведение защитных работ в период паводка;
- эвакуация населения и материальных ценностей из зон затопления;
- ликвидация последствий наводнения.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Вот и лед на речке треснул,
Речка зашумела
И с себя зимы оковы
Сбрасывает смело;
Берега крутые роет,
Разлилась широко…
Плеск и шум воды бурливой
Слышен издалека.
И.З. Суриков
Редко кто из нас не наблюдал ледоход во время весеннего половодья, когда реки выходят из берегов и широко разливаются по пойме. Это одновременно и страшное, и очень красивое зрелище. Стремительно движется сплошная масса больших и малых льдин. Опасно оказаться на одной из них. На крутых поворотах и в сужениях русла тесно становится льду: с грохотом наползают друг на друга голубовато-зеленые льдины, разворачиваются, поднимаются на ребро, тонут и снова всплывают. Кажется нет такой силы, которая могла бы обуздать разгулявшуюся стихию. Природа во время ледохода может быть непредсказуема и шутить с ней нежелательно.
Вскрытию рек предшествуют теплые дни. После того, как среднесуточная температура воздуха установится выше нуля, разрываются сжимающие реку ледяные оковы, у берегов появляются свободные ото льда участки воды «закраины». Это первые признаки начала вскрытия реки. Через несколько дней после появления «закраин» происходит подвижка льда: медленно трогаются в дальнее плавание большие ледяные поля — перемещаются на некоторое расстояние и снова застывают на месте. С каждым часом прибывают талые воды снегов, дробят они ледяные поля на отдельные льдины, и после нескольких подвижек начинается весенний ледоход. В начале половодья уровень воды поднимается медленно, а затем, особенно на крупных реках, скорость подъема уровня увеличивается до 0,3-0,5 м в сутки.
Высота подъема воды зависит от многих факторов: от погодных условий, календарного времени замерзания или вскрытия реки, гидравлических характеристик водного потока и строения русла реки, от площади речных бассейнов, от количества снега, выпавшего за зиму и интенсивности его таяния. При недружной весне с частыми возвратами холодов, снег сходит постепенно, отчего уровни и расходы весенних вод низкие, а половодье сильно затягивается и наоборот, устойчивое потепление с дождями приводит к интенсивному таянию снега и резкому подъему уровней воды на реках. Расчет высоты максимальных уровней воды во время весеннего половодья требует обширной и детальной информации о факторах, их обусловливающих. На Вологодчине наибольший интерес вызывает прогноз весеннего половодья на реке Сухона в г. Великий Устюг.
На территории Вологодской области весеннее половодье
начинается не одновременно и это неудивительно — ведь вследствие различия климатических условий разных районов нашей области «фронт вскрытия рек» перемещается с юго-запада на северо-восток. Особенно бурно весенний паводок проходит на реке Сухона. Вскрытие реки начинается в верховьях и постепенно перемещается вниз по течению. Волна половодья обгоняет фронт снеготаяния и встречает на своем пути участки реки, еще покрытые толстым и прочным льдом. Плывущий лед, встречая крепкий ледяной покров, скапливается в большом количестве, образуя временные заторы. Из-за скопления льдин в сужениях русла реки, или у опоров мостов местами также могут возникнуть заторы. Вода ищет выхода, бушует, неистовствует, с треском и грохотом ломая стоящие на пути препятствия. День, два, а то и три держится иногда ледяная плотина затора, пока бурный натиск весенних вод выше запруды не сломит препятствие. Во время заторов уровень воды на реке Сухона в районе Великого Устюга поднимался до 926 см (в 1929 году), до 969 см (в 1953 г), до 963 см. (в 1998 г). Также в 1957 году в районе деревни Коченьга максимальный уровень составлял 928 см, а в Опоках в 1917 году — 1063 см.
Начальник ОГМО Попова Л.В.
Для подготовки статьи использованы материалы: Времена года Н. Данилова и А. Кеммерих; http://www.restlessterra.ru/causes-flood/natural-causes/floods-and-flash-floods.html; ttps://www.gorodtotma.ru/721-suxona.html
Чаще всего слова «наводнение», «половодье» и «паводок» употребляют дикторы на телевидении: «наводнение в Германии угрожает историческим ценностям», «половодья в среднем течении Волги никто не ожидал» или «паводок на Влатве нанес ущерб на 50 миллионов крон». Именно дикторы и журналисты чаще всего грешат непониманием смысла сказанного и неправильно употребляют данные гидрологические термины.
Определение
Половодье – это регулярное поднятие уровня воды в речке. Понятие является одной из пяти характеристик режима речки.
Паводок – это непрогнозированное, неожиданное, непериодическое поднятие уровня воды в речке.
Наводнение – это явление, вследствие которого определенная территория затапливается водой. Наводнение является антиподом засухи и классифицируется как неблагоприятное.
Сравнение
Самым сильным, объемным и главным понятием из всех трех вышеназванных является «наводнение». Дело в том, что причиной наводнения – поднятия уровня воды в речке и разливания водных масс по прилегающей к ней территории – могут быть природные и антропогенные факторы.
К природным причинам наводнения можно отнести весеннее таянье снега-льда или нагон ветром воды в устье реки. Такое не раз раньше наблюдалось на Неве в Санкт-Петербурге и в Нидерландах, что привело к постройке защитных сооружений. Обильные атмосферные осадки могут стать причиной наводнения (массив Шиллонг в Индии, дельта Нила или экваториальные леса Индонезии, Африки и Южной Америки). Кроме того, наводнение может быть вызвано землетрясением – горные породы перегораживают русло реки, и ее долина затапливается водой. На островах Тихого океана, попадающих в зону действия «Огненного кольца», наблюдаются наводнения, вызванные волнами-цунами.
К антропогенным причинам наводнения можно отнести искусственное изменение русла реки плотинами, дамбами и водохранилищами. Плотины иногда прорываются, а вода из водохранилища вырывается и затапливает территории, расположенные ниже по течению. Всем известен прорыв дамбы на Днепре в Киеве в 1961 году, когда был затоплен Куреневский район, вследствие чего погибло множество людей. Причиной искусственного наводнения могут стать испытания оружия, заброшенные выработки горных пород, шахты и карьеры или банальная забитая городская канализация, когда любой интенсивный дождь может привести к затоплению городских улиц.
Теперь вернемся к половодью и паводку. Половодье, как было уже сказано выше, — явление регулярное. То есть каждый год в феврале-марте-апреле в умеренном типе климата на равнинных реках Среднеевропейской равнины наблюдается половодье. Горные реки немного отстают. При тех же исходных условиях резкое поднятие уровня воды в них наблюдается в мае-июне. Это связано с более поздним периодом таянья снега в горных районах. За несколько тысяч лет люди, проживающие в данном регионе, свыкаются с этим явлением – готовят лодки и спасают зайцев, как дед Мазай.
Паводок – явление нерегулярное. Затопление территории может произойти когда угодно. Весной или осенью, летом или зимой, днем или ночью – неизвестно. Люди к нему обычно не готовы, поэтому именно такие явления становятся катастрофичными. Паводковое наводнение сопровождает паводковая волна – неуправляемая масса воды, многое сметающая на своем пути. В горных районах паводок может превратиться в сели – массу жидкой грязи, несущейся по склонам и сметающей все на своем пути.
Выводы сайт
- Понятие «наводнение» включает в себя термины «паводок» и «половодье».
- Наводнение, вызванное половодьем, прогнозируемое и регулярное, а наводнение, вызванное паводком, предусмотреть практически невозможно.
Половодье - это время самой большой водности реки. В Европейской части нашей страны половодье обычно приходится на время весеннего снеготаяния, когда потоки талой воды со всего водосбора устремляются к руслу главной реки и ее притокам. Количество воды в реке увеличивается очень быстро, река буквально «вспухает», может выйти из берегов и затопить пойменные участки. Половодье регулярно повторяется каждый год, но может иметь различную интенсивность.[ ...]
Половодье - фаза наибольшей в году водности реки с высоким и длительным подъемом уровня воды, обычно сопровождается выходом воды из русла на пойму. Половодье вызывается главным источником питания реки (на равнинных реках России - весенним снеготаянием) и повторяется в один и тот же сезон из года в год с разной интенсивностью.[ ...]
Если половодья становятся редкими, а высота их сильно снижается, то первым следствием такого режима является прекращение пойменных деформаций. Образование и развитие рукавов, характерные для процесса незавершенного меандрирования и для пойменной многорукавности, становятся невозможными. Поэтому регулирование стока рек с этими типами руслового процесса приводит к постепенному собиранию их в одно русло, т. е. способствует преобразованию их в свободно меандрирующие или в реки с по-бочневым типом руслового процесса. Это преобразование происходит, разумеется, медленно - для его завершения нужны многие десятки лет.[ ...]
Объем половодья численно равен суммарному количеству воды, проносимому рекой за этот период. Одной из характеристик объема весеннего половодья является слой его стока (см. § 134). За время весеннего половодья реки проносят большую часть годового стока - от 50% на севере до 90% и более на юге.[ ...]
Весеннее половодье на реках обычно начинается в первых числах апреля. В годы с более ранней весной начало весеннего половодья можно наблюдать уже в середине третьей декады марта, а в затяжные холодные весны - в начале второй половины апреля. Весенний подъем сопровождается значительными внутрисуточны-ми колебаниями. Продолжительность подъема составляет 3-10 дней. Продолжительность периода с начала весеннего половодья наблюдается в конце августа - начале сентября.[ ...]
Продолжительность половодья в среднем 12-30 дней. Начало летней межени приурочено к последней декаде мая. Самый низкий летний уровень и минимальные расходы приходятся на июль-август.[ ...]
На общем фоне повышенной волны половодья как на подъеме, так и на спаде наблюдаются отдельные паводки (см. рис. 87). Появление их вызывается сменой погоды и изменением интенсивности таяния. Иногда паводки являются результатом быстрого сброса вод из ледниковых озер или других емкостей в теле ледника, вызванного прорывом ледяных перемычек или морен. Случаи таких паводков наблюдались, например, в 1958 г. на реке Сельдаре, вытекающей из ледника Федченко, и ее верхнем притоке р. М. Танымасс. Иногда паводки достигают катастрофических размеров, вызывают разрушения и сопровождаются человеческими жертвами. Прорывы ледниковых озер известны во многих ледниковых районах (Альпах, Кордильерах, Гималаях, Скандинавии, Каракоруме и др.).[ ...]
Максимальный уровень весенних половодий в Астрахани: средний многолетний уровень - 322 см, максимальный наблюденный уровень - 428 см. Возможный уровень повторяемостью один раз в 10 000 лет по гамма-распределению - 566 см, по степенному распределению этот уровень достигается один раз в 730 лет. Возможный уровень повторяемостью один раз в 10 000 лет по степенному распределению составляет 664 см.[ ...]
Изменение (%) минерализации М и концентрации сульфатных и хлоридных ионов в половодье ив межень за 1950 -1983 гг.[ ...]
Основываясь на представленных результатах, можно заключить, что отсутствие половодья в 1996 г. весной вызвало ряд изменений, которые были аналогичны наблюдаемым в условиях избыточного поступления органических веществ - высокие численность и биомасса зоопланктона, доминирование коловраток и ветвистоусых ракообразных (Андроникова, 1996; Крылов, 1996 б).[ ...]
В интересах рекреации наполнять водохранилища желательно не в начальный период половодья или паводка, сопровождаемых наибольшей мутностью потока. Необходимо обеспечение достаточной проточности водохранилищ.[ ...]
Водообмен между рекой и гидравлически связанными с ней водоносными пластами в периоды половодья или паводков называется береговым регулированием руслового стока.[ ...]
Образ жизни. Живут у водоемов с прозрачной водой, преимущественно на реках. Прилетают в период половодья или позднее. По гнездовым местообитаниям распределяются после некоторого спада воды.[ ...]
Изменение режима проточности связано с различными сезонами. Если весенний и осенний сезоны из-за половодья и дождевых паводков характеризуются повышенными скоростями течения, то летом в межень на многих участках течение минимальное или практически отсутствует. Межень изредка нарушают дождевые паводки, на которые малые водотоки, отличающиеся слабой гидрологической инерцией, реагируют резкими, но кратковременными повышениями уровня и расхода воды.[ ...]
Следует отметить, что водный режим рек Башкортостана характеризуется резко выраженной волной весеннего половодья и относительно устойчивым состоянием расходов и уровней (с апреля по июнь). На период половодья приходится около 60 % годового стока, а в период летней и зимней межени - соответственно.[ ...]
Исследованные нами реки принадлежат к Верхневолжскому гидрологическому району. Средние даты начала весеннего половодья приходятся на начало апреля. За весенним половодьем следует низкая летне-осенняя межень, которая устанавливается в конце мая - середине июня и заканчивается в октябре - начале ноября.[ ...]
Таким образом, для зоопланктона малых рек характерна вторичная циклическая (сезонная) сукцессия, а возмущающий фактор - половодье - в геологическом масштабе неопределенно долго поддерживает суперсистему реки на стадии зрелой юности.[ ...]
Наблюдения по обязательной программе на водотоках осуществляют, как правило, 7 раз в год в основные фазы водного режима: во время половодья - на подъеме, пике и спаде, во время летней межени - при наименьшем расходе и при прохождении дождевого паводка, осенью - перед ледоставом, а также во время зимней межени.[ ...]
В бобровых прудах, как и на любом другом речном биотопе, начало сезонной сукцессии зоопланктона обусловлено окончанием весеннего половодья. Половодье - наиболее мощное, циклически повторяющееся событие. Особенностью половодья как экологического феномена является его предсказуемость (Rech et al., 1988). После него, с началом прогрева воды и заселения биотопов пионерными видами, наблюдается процессы закономерного, направленного развития зоопланктона в зависимости от действующих факторов. Половодье можно рассматривать как нарушение только тогда, когда превышены (в ту или другую сторону) нормальные сезонные вариации уровня реки. В 1996 г. наблюдалось почти полное отсутствие половодья. Кроме этого, особенностью вегетационного периода 1996 г. можно считать еще одного нарушение гидрологического режима - обильные дожди и паводок в конце июля. Пробы отбирали в периоды гидрологической весны, лета и осени на бобровых прудах рек Чимсоры, Лоши и Искры.[ ...]
Верхний диапазон pH постоянно превышен, особенно в зимне-весенний период. Эта тенденция сохранилась и в последующие годы (табл. 4). Во время половодья и летне-осенней межени значение pH во всех водотоках стабилизировалось и не выходило за рамки ПДК.[ ...]
В строке «Увлажнение» таблицы 3 укажите, является ли берег в данном месте сухим (недостаточное увлажнение), нормальным, влажным после дождя или половодья (временное избыточное увлажнение) или болотистым (постоянное избыточное увлажнение).[ ...]
Минерализация воды колеблется от 40 мг/л в период весенне-летнего половодья до 175 мг/л в период зимней межени. Ионный состав характеризуется высоким содержанием НСОэ. Содержание органических веществ (по ХПК) незначительно (0,6-22,5 мг/л) в зимнюю межень, а в период половодья достигает максимальных значений и составляет 29,0-33,0 мг/л. Кислородный режим в течение года удовлетворительный (не менее 67%, за исключением периода ледостава, когда он равен 25%).[ ...]
В связи с сезонными изменениями речного стока распределение переносимых речной водой взвешенных веществ в течение года неравномерно. Например, Волга у Чкаловска в весеннее половодье несет 79% годового стока взвешенных веществ; летом и осенью- 19,5%, зимой - лишь- 1,5%.[ ...]
Вскрытие рек происходит в первой-второй декаде апреля. На Уфимском плато отдельные участки рек вскрываются раньше, что обусловлено очагами поддолинной разгрузки карстовых вод. Максимум половодья на всех реках Башкортостана приходится на апрель. Амплитуда колебаний уровня на реках различна (от 170 до 760 см), но для всех характерно постепенное увеличение ее от истока к устью. Продолжительность половодья колеблется от 22-49 дней в маловодные годы до 62-102 дней - в многоводные. Продолжительность спада уровней на реках значительно превышает продолжительность подъема.[ ...]
Наиболее простым является годичное регулирование. В условиях снегового питания, свойственного большинству рек России, годичное регулирование сводится к следующему. Перед началом весеннего половодья полезная емкость водохранилища полностью освобождается. Начало половодья служит началом годового водохозяйственного цикла. В половодье водохранилище наполняется. Излишек притока воды сбрасывается через плотину. Затем наступает длительный период сработки, когда по установленному графику из водохранилища подаются зарегулированные расходы воды. При превышении потока над отдачей, что может быть, например, во время осенних дождей, водохранилище частично наполняется, а затем снова идет сработка. Если, положим, в результате высокого осеннего притока к концу цикла в водохранилище остается неизрасходованный запас воды, он сбрасывается через плотину, и к началу следующего весеннего половодья полезная емкость водохранилища снова пустая. Таким образом, сток перераспределяется только внутри данного водохозяйственного года.[ ...]
Расчет пропуска заданного паводка водохранилищами при известных правилах управления (задача 4) относится к классу задач разового моделирования. Он включает в себя гидравлический расчет волны половодья в естественном русле реки и в водохранилищах, а также детальный расчет функционирования водопропускных сооружений гидроузлов. Задача является поверочной по отношению к моделированию правил пропуска высоких вод в речной сети с водохранилищами, где гидравлика естественного русла и водохранилищ рассматривается в упрощенном виде.[ ...]
Внутригодовой режим мутности и расходов взвешенных наносов зависит от поступающих в речную сеть материалов эрозии, характера размывающей деятельности потока и его водного режима. На реках с весенним половодьем материал смыва с поверхности бассейна наиболее интенсивно поступает в речную сеть в первой половине этой фазы водного режима. В составе наносов в этот период преобладают мелкие фракции ([ ...]
Для лесной зоны наиболее существенны различия в содержании органических веществ. Склоновые воды (поверхностносклонового и почвенно-поверхностного происхождения) поступают в русловую сеть в период прохождения пика весеннего половодья. Воды почвенно-грунтового происхождения количественно преобладают в русловой сети в переходный период от половодья к летней межени, т.е. во время спада половодья. В периоды резко выраженной летней и зимней межени в речной сети находятся воды грунтового происхождения. Соотношение объемов вод различного генезиса в суммарном стоке для подзоны смешанных лесов следующее: склоновые воды - 50%, почвенногрунтовые - 27%, грунтовые - 23% (Заславская, 1998). В лесной зоне преобладают поверхностно-склоновые воды. Они характеризуются малой минерализацией (5-100 мг/л) и гидрокарбонат-но-кальциевым составом (Заславская, 1998).[ ...]
Заслуживает внимания мнение известного отечественного гидролога Д.Я. Ратковича, высказанное им на страницах "Новой газеты": "Цимлянское водохранилище - огромное полезной емкостью 1,5 млрд м3. Любой дождевой паводок оно перехватит. Но высокое снеговое половодье остановит не любое. Так получилось, что, начиная с 1952 г., когда ввели в строй Цимлу, подобных половодий пока не было. Однако это не значит, что и не будет. Случись такое - воду придется сбрасывать. А ведь вся пойма Дона за минувшие 50 лет застроена пионерлагерями, санаториями, пансионатами. Все это водная стихия смоет. И с огромными человеческими жертвами" [Ратко-вич, 2002].[ ...]
Основное назначение противосбросовой линии - предотвращение чрезмерно быстрого наполнения водохранилища, которое может вызывать холостые сбросы воды. Она состоит из ветви наполнения, предотвращающей чрезмерно быстрое наполнение водохранилища в период половодья требованием своевременного перехода к повышенной отдаче [ ...]
Минерализация воды в р.Волге в районе Волгограда изменяется от 200 до 300 мг/л; при меженном расходе в 5100 м3/с в районе Волго-Ахтубинской поймы - 260 мг/л; в водах р.Ахтубы, Бузана и Берекета при расходах, соответственно, в 1040, 700 и 1025 м3/с она составляет около 280-290 мг/л. В половодье минерализация возрастает до 360-390 мг/л при расходах р.Волги в 10300 м3/с, р.Ахтубы, Бузана и Берекета - в пределах 500-6300 м3/с. За счет поверхностного смыва содержание сульфат-иона в р.Волге на уровне Волгограда - 36-74 мг/л.[ ...]
Цели создания водохранилищ могут быть разными: удовлетворение запросов промышленного, коммунального и сельскохозяйственного водоснабжения, орошения, гидро-и теплоэнергетики, судоходства, лесосплава, рыбного хозяйства, рекреации, срезка пиков половодий и паводков и др. Все это, безусловно, дает большой народнохозяйственный эффект. Вместе с тем, нельзя не отметить и возможные отрицательные последствия.[ ...]
Охрана верховых болот. Верховые болота играют большую роль в поддержании экологического равновесия окружающей среды, установившихся природных комплексов. Они служат источником питания многих рек, регулируют весенний сток, делая менее бурцыми и разрушительными половодья; накопленные в них весенние и дождевые воды поддерживают уровень грунтовых вод, питающих окрестные поля и луга. Кроме того, болота являются местом обитания промысловых птиц, зверей и дают богатые урожаи ягод. В урожайные годы с болот собирают до 3 т/га клюквы, 2 т/га брусники и черники, много голубики и других ягод. В денежном выражении это дает доход в несколько раз больший, чем пашня такой же площади. По этим причинам к осушению болот надо подходить чрезвычайно осторожно, тщательно взвешивая возможные последствия.[ ...]
Экологическая напряженность, например, вызываемая неблагоприятными проявлением естественного гидрологического режима рек - сезонным пересыханием или промерзанием малых рек, а также изменениями гидрологического режима под влиянием создания водохранилищ (срезка пика половодья и образование полыньи в нижнем бьефе гидроузла), промышленного, коммунального и сельскохозяйственного водозабора в крупных размерах, оценена в табл. 7.1.1. Следует отметить, что сам антропогенный фактор в данных случаях отражает потребности людей в использовании водных ресурсов в связи с необходимостью выработки электроэнергии, водоснабжения и т.д. Однако происходящие при этом изменения гидрологического режима оказывают воздействие не только на всю речную экосистему, но и на условия жизни и деятельности людей, связанные с реками (обратная связь).[ ...]
Дождевыми паводками называются относительно кратковременные и быстрые подъемы уровней и увеличение расходов воды под влиянием выпадающих в речном бассейне дождей и столь же быстрый спад их. Относительная кратковременность прохождения паводков, малые объемы стока по сравнению с половодьем и различное время прохождения их в течение года на одной и той же реке и составляют отличие паводков от половодий.[ ...]
В сезонных колебаниях прозрачности вод озер намечаются зимний и осенний максимумы и весенний и летний минимумы. Иногда летний минимум сдвигается на осенние месяцы. В одних озерах наименьшая прозрачность обусловливается большим количеством наносов, доставляемых притоками в период половодья и дождевых паводков, в других - массовым развитием зоо- и фитопланктона («цветением» воды), в третьих - накоплением органических веществ.[ ...]
Подпорные явления распространяются на большие расстояния в глубь бассейнов подпираемых рек и составляют на Оби (вверх от устья Иртыша) 350 км (14% длины реки), Северной Сосьве -248 км (33%), Лямине- 137 км (49%). Следствием подпоров является длительное затопление речных пойм. Подпоры и длительные половодья способствуют превращению рек в эти периоды из фактора дренажа в фактор пополнения водами междуречных пространств (Малик, 1977).[ ...]
На территории Российской Федерации ежегодно происходит значительное число природных катаст роф, в результате которых не только наносится большой ущерб народному хозяйству, но и гибнут люди. Наибольшую опасност ь представляют землетрясения, смерчи, ураганы, а также наводнения, вызванные весенним половодьем и сильными ливнями.[ ...]
Между тем, вся концепция стратегической защиты от наводнений основывается на принятии возможно более осторожного решения. Рассмотрим этот момент несколько подробнее. Для большинства рек первого и второго порядка имеются более или менее репрезентативные ряды наблюдений за стоком, в том числе в период половодий и паводков. Между тем, наблюдения за максимальным стоком практически нигде нельзя признать удовлетворительными с точки зрения оценки вероятности его превышения, поскольку погрешность таковой оценки тем выше, чем сама указанная вероятность меньше.[ ...]
Максимальные расходы и уровни держатся на некоторых реках недолго (1-2 дня), на других стояние высоких уровней затягивается (реки Западно-Сибирской равнины). Иногда наблюдается несколько максимумов, что является следствием или возврата холодов, сменяющихся новым потеплением, или разновременностью развития половодья на главной реке и ее притоках.[ ...]
Таяние снега и оттаивание почвы в лесу происходит медленнее, чем на открытых пространствах. С.Н.Голубчиков приводит следующий ряд, характеризующий среднемноголетнюю интенсивность снеготаяния: опушка > поле > березово-осиновый лес > хвойно-мелколиственный > ельник. Таким образом, благодаря наличию леса растягиваются сроки половодья и снижаются его уровни. Более плавному ходу половодья способствует и то, что скорости внутрипочвенного стока в лесу обычно меньше, чем на пашне.[ ...]
Гидрографическая сеть этой территории, располагающейся на широтном водораздельном участке, развита слабо, замкнута и не имеет постоян-но го стока. Крутые восточнье борта горбины дренированы значительно сильфе - через ка-ждье 8-12 км они расчленяются короткими, в 10-30 км,саями ре к, также имеющими широтное направление. В верховьях и при вьсходе в лонби-ну они представляют собой глыбою врезанные русла с цепочкой плесов. Предустьевые участки.[ ...]
Несогласованность водопотребления и водоотведения между участниками (компонентами) ВХК приводит к противоречиям. Так, водный транспорт заинтересован в поддержании судоходных глубин в нижнем бьефе ГЭС в навигационный период, а гидроэнергетика - наоборот, в накоплении воды в водохранилище для более интенсивного использования ее в осенне-зимний пик загрузки. Во время же половодья гидроэнергетика заинтересована в накоплении воды в водохранилище, а рыбное хозяйство требует значительных попусков из водохранилища с целью поддержания оптимальных глубин нерестилищ и мелководий, в которых обитает рыба. Разрешение таких противоречий происходит в процессе формирования ВХК, и их устранение является одним из важнейших условий его оптимального функционирования.[ ...]
Одним из наиболее важных направлений развития методов расчета и прогноза стока (методов нового поколения) является разработка физико-математических моделей и их реализация на основе знания территориально общих закономерностей формирования весеннего стока с учетом ландшафтной структуры регионов . Как указывал Ю.Б. Виноградов , арсенал математических моделей формирования стока, а в особенности половодий и дождевых паводков, довольно велик, и в целом математическое моделирование в гидрологии находит пути развития. В то же время, при создании большинства сложных моделей слабо учитывались естественные требования, налагаемые самим фактом их включения в систему расчетных методов инженерной гидрологии. В частности, это касается объема и доступности исходной информации.[ ...]
Попробуем разобраться в этом явлении, которое, судя по всему, имеет глобальный характер в геофизике, на некоторых примерах. Начнем с половодий Нила.[ ...]
Таким образом, максимум радиоактивного загрязнения, источником которого является ПО "Маяк", сформировался в низовье поймы Течи примерно на 15 лет позже основных сбросов ядерного предприятия, то есть около 1965 года. Концентрации 239,240Ри и 137Сз, найденные в этих слоях грунта, были наибольшими. Установленный факт можно объяснить вторичным переотложением загрязненных грунтов. Источником радионуклидов могли быть пойменные почвы, откуда во время половодья в реку поступают загрязненные частицы.[ ...]
Резервируемый сток следует устанавливать дифференцированно в зависимости от гидролого-экологнческой классификации водных источников, которая охватывает четыре группы рек. ’ И Группа 1. Реки с развитой поймой (при коэффициенте развитости /гр 5 и средней продолжительности затопления поймы в весенне-летний период свыше 20 сут). Для этих рек оставляемые ниже гидроузлов и водозаборов допустимые расходы воды необходимо поддерживать не менее 20 сут в период половодья со средним слоем воды на нонме не менее 0,5 м с повторяемостью, близкой к естественной. При таком стоке к моменту заливания поймы-обеспечиваются необходимые условия для нереста рыб.[ ...]
Расходом воды называют количество (выраженное в кубических метрах) воды, протекающей через замыкающий створ реки в секунду. Изменение расхода воды является первопричиной колебаний уровня воды в реке. Измерение расхода воды - дорогостоящее дело, поэтому часто на ос новании серии замеров на данном створе реки устанавливается графическая зависимость между величиной расхода и уровнем воды (кривая расхода). График изменения расхода воды во времени называется гидрографом стока. Объем наводнения (половодья, паводка) измеряется в миллионах кубических метров и определяется посредством умножения суммы средних суточных расходов за половодье на 0,0864 (число миллионов секунд в сутках). Для определения ущерба от наводнения необходимо определить максимальный уровень и максимальный расход воды за время наводнения. Максимальный уровень воды служит критерием стихийных гидрологических явлений (паводков, заторов, ветровых нагонов), приводящих к затоплению населенных пунктов, посевов, коммуникаций. Этот же параметр наводнения позволяет определять площадь, слой и продолжительность затопления данной местности. Важно также знать скорость подъема уровня воды. При проектировании гидротехнических сооружений учитываются не только указанные выше параметры, но и их повторяемость.[ ...]
Особенно возросли антропогенные нагрузки на основную речную артерию европейской части России -Волгу, которая превратилась в систему слабопроточных водохранилищ. В нее впадает более 2600 рек, которые ежегодно приносят около 23 млрд м3 неочищенных стоков (нефтепродукты, ядохимикаты, тяжелые металлы и др.), около 300 млн т твердых частиц; только рисовых полей Астраханской области в нее сливается около 600 т пестицидов (Будьков, 1994). Значительное количество вредных веществ поступает с Астраханского газохимического комплекса (до 1-2 млн т сернистого газа ежегодно). До строительства плотин волжская вода от Рыбинска до Волгограда доходила за 50 суток (в половодье - за 30), а в настоящее время - за 450-500 суток. Все это привело к тому, что самоочищаемость Волги снизилась в десятки раз. После аварии в 1986 г. на Чернобыльской АЭС радионуклидами загрязнены бассейны Днепра, Днестра, Дуная и Волги. Результатом неразумной хозяйственной деятельности человека стало резкое ухудшение воспроизводства ценных видов рыб, уменьшение их запасов и объемов вылова. Если в 1956 г. общий вылов рыбы в Волжско-Каспийском бассейне составлял 280 тыс. т, то в 1988 г. - всего 76,5 тыс. т. Вылов леща за три десятилетия сократился в 4,5 раза, воблы - в 8 раз, сельди - в 16 раз, судака в 2,5 раза. Аналогичные ситуации отмечаются в бассейнах рек Дона и Москвы, воды которых загрязнены нефтепродуктами, фенолами, тяжелыми металлами, пестицидами и другими токсикантами; процесс эвтрофирования особенно интенсивно идет в р. Москва, где резко увеличилось количество цианобактерий, ухудшилось качество воды, и она стала похожей ка “цветущий водоем”.[ ...]
Рассмотрим кратко наиболее распространенные методы региональной оценки естественных ресурсов подземных вод. Сущность его состоит в учете конкретных гидрогеологических условий речных бассейнов и закономерностей подземного стока в реку из всех водоносных горизонтов зоны дренирования. Режим и динамика подземного стока в реки из отдельных водоносных горизонтов, дренируемых речной сетью, определяются условиями залегания и питания грунтовых и артезианских вод в данном речном бассейне или его части и положением мест разгрузки по отношению к урезу реки. В тех случаях, когда дренируемые водоносные горизонты имеют гидравлическую связь с рекой и в период весеннего половодья происходит подпор грунтовых вод, что характерно для большинства равнинных рек, расчленение гидрографа речного стока на поверхностную и подземную составляющие производится с учетом процессов берегового регулирования подземного стока (Куделин, 1960).
