Петр Пушистов - Наводнения: от защиты к управлению

При обеспечении требуемых исходных данных приходится иметь дело с неопределенностями. В исследованиях наводнений применяется экстраполяция параметров моделей и граничных условий для ситуаций, за которыми никогда не велось наблюдений. В связи с этим возникает вопрос о надежности современных процедур калибровки моделей. Качество полученных с помощью модели результатов в значительной степени зависит от имеющихся в наличии данных и их пригодности для будущего планирования. Двумерные (2D) модели требуют точных цифровых моделей рельефа (ЦМР). Сбор достаточно точных данных для исследований наводнений стал значительно дешевле благодаря использованию лазерной альтиметрии. Более того, начаты исследования по обеспечению данных о шероховатости поймы на основе комплексного анализа данных лазерной альтиметрии. Методы лазерной альтиметрии в настоящее время широко применяются для получения детальных данных об уровнях воды при наводнениях, которые могут в дальнейшем поддержать калибровку имитационных моделей наводнений. Новые методы сбора данных также дополняются гидравлическими лабораторными исследованиями для получения закономерностей и параметров, описывающих сопротивление потоку различных видов растительного покрова.

Для новых методов сбора данных также характерно заметное изменение типов данных, на которых базируются разработка и использование моделей. В целом наблюдается тенденция перехода от сбора данных в отдельных точках к получению пространственно-распределенных данных. В то время как расчетные гидрографы наводнений раньше использовались для того, чтобы формировать основу для исследований по регулированию наводнений, современные радарные данные об осадках, вместе с моделями водосборного бассейна реки позволяют разрабатывать прогностические модели штормовых ливней. Разработка двумерных моделей на базе цифровых моделей рельефа и карт шероховатости стала проще и рентабельнее, чем разработка одномерных моделей на основе точечных данных измерений в поперечниках, расположенных вдоль реки на заданных расстояниях.

В подразделе 5.2 обсуждаются технологические вопросы практически эффективного объединения одно- (1D) и двумерных моделей (2D) гидрологических и гидравлических систем для сценарных и прогностических расчетов наводнений. Эти вопросы мы подробно рассмотрим в разделе 3.3. нашего обзора.

6. Выводы

Общие выводы, сделанные в приложении D [81], представляются нам настолько важными, что, несмотря на формат синопсиса, воспроизведем их ниже в полном объеме.

«Вслед за необычно сильными наводнениями на реке Рейн и в верхнем течении Миссисипи в начале и середине 1990-х гг. и столь же сильными наводнениями во многих частях мира, включая Центральную Европу и Азию, случивимися в 2002 и 2004 гг., возникло нарастающее согласие по ряду проблем, включая следующие. Люди должны обеспечить пространство для размещения избытка воды при наводнениях тогда и там, где эти наводнения происходят и где наводнениями необходимо управлять лучше . Это не новая идея. Однако сегодня ясно, что единственный эффективный путь в условиях продолжающегося цикла нарастания ущербов от наводнений и увеличения стоимости защитных мероприятий — это восстановление естественных пойм, способных аккумулировать воды речных паводков. Наводнения привели к мысли, что целесообразнее не обваловывать реки дамбами, а восстанавливать их естественно-природное состояние. Многие из тех, кто традиционно поддерживал инженерные/структурные подходы к защите от затоплений, все больше проникаются идеей, что реки нуждаются в свободном пространстве для пропуска наводнений. Задачи защиты от затоплений в сочетании с потребностью в чистой питьевой воде и рекреации являются стимулом восстановления речных экосистем.

Правительства могут мотивировать более ответственное управление поймами. Национальные правительства могут принять на себя лидерство с тем, чтобы четко распределить обязанности и обеспечить финансовую поддержку при управлении наводнениями со стороны структур более низкого уровня. На примере опыта в бассейне верхней Миссисипи видно, что правительства могут:

обеспечивать помощь при переселении и выкупе собственности людей, проживающих на пойме;

прекратить выплаты пособий жертвам природных катастроф и субсидирование страхования от наводнений тех, кто продолжает жить на подверженных затоплению землях или застраивать их;

сделать обязательным страхование от наводнений, там где они происходят, указывая в полисе зависимость страховой премии от рисков наводнений;

строго следить за выполнением требований к строительству на пойменных землях.

В Соединенных Штатах программа управления наводнениями, разработанная Корпусом инженеров армии США, оказала существенное влияние на освоение пойменных земель. В настоящее время многие могут заявлять об отрицательных последствиях этой программы, но Корпус сделал то, о чем просили Конгресс и общество. Для защиты от затоплений были построены сотни плотин и тысячи километров дамб. В результате, и это следует признать, активизировалось дальнейшее развитие на паводкоопасных землях. Существующие объекты, построенные по проектам Корпуса, продолжают влиять на управление реками и их поймами, включая бассейны рек Миссисипи, Миссури, Огайо и Колумбии. Хотя в США принятие решений об использовании земель в конечном счете является ответственностью местной администрации, построенные Корпусом сооружения защиты от наводнений стимулируют развитие пойм.

Выполняемые Корпусом анализы выгод и затрат традиционно приводят к выводу о преимуществах проектов структурного управления наводнениями (т.е. с помощью ГТС). Строительство ГТС нравится инженерам. Однако в последнее время многие сотрудники Корпуса признают, что пришла пора рассмотреть и другие, более взвешенные подходы и позволить неструктурным (т.е. без ГТС) проектам управления наводнениями соперничать со структурными.

То же самое можно сказать и о Нидерландах. Здесь люди говорят: «Бог создал Землю, но голландцы создали Нидерланды». Без гидротехнических сооружений значительная часть территории страны постоянно была бы под водой. Однако здесь, как и во многих других странах, подверженных наводнениям, управление наводнениями должно стать частью интегрированного управления водными и земельными ресурсами. Запросы многочисленных пользователей и секторов экономики, а также интересы представителей заинтересованных сторон, должны учитываться при разработке планов и стратегий интегрированного управления водными ресурсами и землепользованием.