Паводки могут повторяться несколько раз в году. Особую угрозу представляют так называемые внезапные паводки, связанные с кратковременными, но очень интенсивными ливнями, которые случаются и зимой из-за оттепелей.
Затор — нагромождение льдин во время весеннего ледохода в сужениях и излучинах русла реки, стесняющее течение и вызывающее на некоторых участках выше него подъем уровня воды.
Образование заторов происходит следующим образом: течение реки несет оттаявшие массы льда и снега, которые сталкиваются в нижнем течении реки с еще прочным нерастаявшим льдом. Образование заторов особенно характерно для рек, текущих на север, в конце зимы — начале весны.
Зажор — скопление рыхлого ледового материала во время ледостава (ледостав — замерзание реки (озера), образование ледяного покрова) в сужениях и ихтучинах реки, вызывающее подъем уровня воды на некоторых участках выше ее русла. Наводнения из-за зажоров возникают обычно в конце осени или начале зимы.
Ветровой нагон — подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность, происходящий обычно в устьях крупных рек, а также на наветренном берегу больших озер, водохранилищ и морей. Ветровые нагоны возможны в любое время года, характеризуются отсутствием периодичности и значительным подъемом уровня воды.
Наводнение на Дальнем Востоке
Ярким примером ветрового нагона являются регулярные наводнения в Санкт-Петербурге. Одно из наиболее разрушительных произошло в 1824 году. Вода в Неве поднялась на 410 см выше обычного своего уровня. Городу был нанесен огромный ущерб: утонуло более 200 человек, было разрушено около 4000 зданий и построек, погибло 3600 голов скота. Вот как описал это наводнение А. С. Пушкин в «Медном всаднике»:
Но силой ветров из залива
Переграждённая Нева
Обратно шла, гневна, бурлива,
И затопляла острова,
Погода пуще свирепела,
Нева вздувалась и ревела,
Котлом клокоча и клубясь,
И вдруг, как зверь остервенясь,
На город кинулась. Пред нею
Всё побежало, всё вокруг
Вдруг опустело — воды вдруг
Втекли в подземные подвалы,
К решёткам хлынули каналы,
И всплыл Петрополь, как тритон,
По пояс в воду погружён.
Художник Ф. Я. Алексеев. 7 ноября 1824 года на площади у Большого театра (с 1860 года "Мариинский"), г. Санкт-Петербург
Наводнения при прорывах плотин — это интенсивный, значительный подъём воды в реке, вызванный прорывом плотины, дамбы или естественной природной преграды в результате оползней, селей, обвалов горных пород, движения ледников.
Огромные массы воды, скопившиеся в верховьях реки, подобно смерчу или урагану способны сносить всё встречающееся на своём пути. При этом происходит резкое повышение уровня воды до максимальных (катастрофических) отметок (8—10 м), увеличивается скорость водного потока (до 3—5 м/с) и образуются значительные зоны затопления. Уровни воды достигают своих катастрофических отметок в короткое время (1—2 суток).
Сравнительно редко происходят наводнения, вызванные подводными землетрясениями, извержениями вулканов. Они наблюдаются в районах активной сейсмической деятельности. Так, в горах Восточного Памира на территории Таджикистана в 1911 г. образовалось Сарезское озеро. Естественная плотина в долине реки Мургаб возникла в результате обвала, вызванного землетрясением.
2.3. Классификация наводнений по масштабу
По повторяемости, размерам (масштабам) и наносимому суммарному ущербу наводнения делятся на четыре группы — низкие, высокие, выдающиеся и катастрофические. Масштабы распространения и повторяемости наводнений по группам приведены в таблице 1.
Некоторые факты
Об одном из самых разрушающих известных наводнений рассказывается в Книге Бытия. В ней, по-видимому в гиперболической форме, отражены события, происшедшие за 3000 лет до н.э. В то время река Евфрат затопила обширную территорию, включая город Ур, находившийся в южной части Месопотамии. Разрушения, причиненные наводнением, были настолько сильными, что память о них передавалась из поколения в поколение и вошла в одну из книг Библии под названием Всемирного потопа.
Подъем уровня воды в реках, озерах или водохранилищах зависит от условий формирования стока воды при движении ее по поверхности суши или подземным путем в процессе круговорота воды в природе.
Таблица 1
Классификация наводнений
По условиям формирования стока, а следовательно, по условиям возникновения наводнений, реки делятся на четыре типа:
✓ реки с максимальным стоком от таяния снега на равнинах. Для таких рек причиной или источником наводнений является регулярное и предсказуемое сезонное (весеннее) таяние снежного покрова. К этому типу относится большинство рек европейской части России и Западной Сибири;
✓ реки с максимальным стоком от таяния горных снегов и ледников. Условиями формирования наводнений для таких рек является интенсивное таяние ледников и снегов, расположенных высоко в горах, которое может наблюдаться несколько раз в течение года. К этому типу относятся реки Закавказья и Северного Кавказа;
✓ реки с максимальным стоком, обусловленным выпадением интенсивных осадков в виде дождей. Для рек такого типа характерно наличие нескольких пиков стока воды в течение года. К этому типу относятся реки Дальнего Востока и Восточной Сибири;
✓ реки с максимальными стоками, образующимися от совместного влияния снеготаяния и осадков. Режимы этих рек характеризуются весенним половодьем от таяния снегов, повышением летнего и зимнего стока за счет обильного грунтового питания, а также значительными осенними осадками. Наличие такого типа рек характерно для северо-западных районов страны и некоторых районов Кавказа.
Наиболее значительные наводнения наблюдаются на реках дождевого и ледникового питания, а особенно опасные — при сочетании этих двух факторов. В пределах России преобладают наводнения, вызванные половодьем или паводками (около 70—80% всех случаев). Они происходят на равнинных и горных реках в северных и южных районах страны, а также на Дальнем Востоке. Для рек других типов наводнения имеют локальное распространение.
Для оценки масштаба наводнения используют значения максимального уровня подъема воды в период его действия.
Существуют и другие характеристики наводнения.
Площадь затопления — размеры прилегающей к реке местности, покрытой водой.
Продолжительность затопления — время с момента выхода воды на пойму и до входа реки в русло.
Скорость подъема уровня воды — величина, характеризующая прирост уровня воды и процесс наводнения за определенное время по отношению к первоначальному уровню.
2.4. Поражающие факторы наводнений
Основным первичным поражающим фактором наводнения является поток воды, характеризующийся высоким уровнем подъема, а при прорывах плотин и паводках — также значительными скоростями течения, и вызывающий затопление и подтопление прилегающей территории.
