Петр Пушистов - Наводнения: от защиты к управлению

Понятие риска наводнения учитывает как саму возможность затопления, так и неблагоприятные последствия этого события. Сведение к минимуму возможности затопления — это не единственно возможный вариант снижения риска. Уменьшение неблагоприятных последствий события также снижает риск. Эта идея, в частности, лежит в основе проектирования или расчета специальных участков чрезвычайно быстрого подъема уровней воды: лучше иметь контролируемое затопление с небольшим ущербом, чем не контролируемое наводнение с большим ущербом.

Политика управления рисками наводнений включает в себя следующие позиции:

качественное прогнозирование наводнений, вместо того, чтобы просто реагировать на них;

увеличение живого сечения и пространства для пропуска воды, а не только упование на технические меры, например, на увеличение высоты дамб;

предотвращение распространения наводнений вниз по течению путем задержания и накопления части стока.

Есть несколько способов для сохранения расчетных уровней воды при повышении расчетных расходов воды в Рейне:

удерживать воду на водосборной площади выше по течению от Нидерландов;

аккумулировать на территории Нидерландов избытки воды в Рейнских рукавах;

пропускать избытки воды через Рейнские рукава.

Первый вариант — это попытка добиться того, чтобы осадки, выпадающие на водосборе выше по течению, не приводили позже к более высоким расходам ниже по течению. Для этого нужны мероприятия на водосборе выше по течению, а именно, в Германии, например, изменения в землепользовании или задержание воды. Аналогичные меры в Нидерландах также могут помочь в уменьшении дополнительного стока из притоков и каналов в Рейнские рукава.

В Нидерландах могут быть применены варианты с аккумулированием и пропуском паводковых вод. Меры по аккумулированию речной воды (они подробно описаны в подразделе 2.4.1) на участках задержания стока Рейнских рукавов приводят к снижению пиков расходов, понижая уровни воды ниже участков задержания. А меры по увеличению пропускной способности речного русла (они описаны в подразделе 2.4.2), наоборот приводят к понижению уровней воды выше по течению. Примеры: удаление препятствий в русле, таких, как высоко расположенные участки, пандусы паромных переправ или опоры моста, земляные работы в поймах, уменьшение высоты бун или струенаправляющих дамб, дноуглубительные работы на пониженном участке русла и перенос дамб от русла. Некоторые из этих примеров показаны на рис.2.

Рис. 2. Альтернативные варианты увеличения пропускной способности рек без увеличения высоты дамб.

Если перенос или строительство дамбы оказываются малоэффективными, то тогда (см. подраздел 2.4.3) следует обратиться к альтернативному способу снижения уровней воды при наводнениях, который иногда называют «зеленая река». «Зеленая река» это часть поймы между двумя дамбами, которая затапливается только в периоды наводнений. «Зеленые реки» можно использовать для сельскохозяйственных целей или для природных резерватов и/ или зон отдыха. Это не исключает возможности строительства канала или водоема в такой зоне, например, для рекреационных целей. Разработка проекта «зеленой реки» зависит от местонахождения участка. На рис. 3 показан участок поймы, превращенный в «зеленую реку». «Зеленые реки» могут обеспечить существенное снижение уровней воды в месте их нахождения и выше по течению. Значит, на таких речных участках отпадает необходимость применения других мер, снижающих уровни воды при наводнениях.

Рис. 3. Реальная ситуация (слева) в пойме Рейна рядом с голландским городом Хафтен (Haaften) и взгляд художника (справа) на обустройство территории от «зеленой реки» к северу от города.

Выводы, сделанные авторами в заключении раздела 2 сводятся к следующему.

1. Основным направлением в использовании Рейна в Нидерландах и выше по течению в настоящее время являются задачи смягчения наводнений и восстановления благоприятных экологических условий. Относительно небольшое внимание уделяется вопросам маловодья, которое может привести к ухудшению качества воды и условий судоходства.

2. До последнего времени стратегия предотвращения наводнений сводилась к наращиванию высоты дамб (обвалований) вдоль пойменных земель. В настоящее время эта стратегия столкнулась с социальным сопротивлением и критикой её негибкости, что недопустимо при неопределенном будущем. Альтернативные решения сосредоточены на понижении уровней воды при наводнениях путем создания вдоль Рейна в Германии аккумулирующих бассейнов (емкостей), а в Нидерландах — понижение поверхности поймы для увеличения пропускной способности живого сечения реки. В то же время, поймы, которые проектируются таким образом, больше соответствуют поймам, которые сформировались бы за счет естественных морфологических и экологических процессов.

3. В дельте Рейна, будущие адаптационные действия сосредоточены на дальнейшем расширении пойм и на планировании «зеленых рек». Эти «зеленые реки» будут затапливаться только в периоды наводнений. На участках выше по течению в Германии, внимание будет сосредоточенно на ландшафтном планировании, при котором вода будет стекать из поймы в реку, как можно более медленно.

3. Управление наводнениями на Миссисипи

В разделе 3 авторы обсуждают проблемы управления наводнениями на реке Миссисипи, крупнейшей реки Северной Америки и США. Длина реки — свыше 3700 км, она течет из северо-западной части штата Миннесота на юг, впадая в Мексиканский залив несколько ниже города Новый Орлеан. Площадь водосбора составляет 3,2 млн кв. км, или приблизительно 40% территории США. Миссисипи занимает 6-е место в мире по расходу воды; ее средний годовой расход равен 14000 м 3/с, чему соответствует пресноводный сток в залив в объеме 580 км 3/год. Это важнейшая транспортная артерия, вместе со своими крупными притоками (реками Миссури и Огайо), занимает третье место в мире среди речных транспортных систем.

Обычно в месте впадения р. Миссисипи в Мексиканский залив расход воды в разные сезоны года разный, с повышенным стоком в марте-мае и самым низким стоком в августе-октябре. Однако в августе и сентябре 1993 г. выпали очень сильные дожди. Средние месячные расходы в апреле и мае 1993 г. были приблизительно на 50% выше среднемесячных многолетних значений. В августе и сентябре 1993 г. расходы воды превысили максимальные значения, зафиксированные за последние 63 года наблюдений. Это вызвало катастрофическое наводнение.

Больше всего пострадали штаты Миннесота, Айова, Иллинойс и Миссури. В Сент-Луисе уровень воды в реке поднялся до отметки 15 м, примерно на 6 м выше расчетного уровня наводнения и почти на 2 метра выше прежнего максимального уровня, зафиксированного в 1973 году.