Поиск - новости науки и техники

Просчитать стихию. Дальневосточные ученые приручают паводки.

Разливы рек, вызванные бурными продолжительными ливнями или весенним таянием снегов, – явление обычное. Беда, если они принимают опасные масштабы. Как же “обезвредить” наводнения, уменьшить ущерб от их последствий? Этому, в частности, поможет грамотная планировка застроек в тех местах, где затопление территорий представляет наибольшую угрозу. Но прежде чем к ней приступить, нужно всесторонне изучить особенности пойменно-русловых комплексов рек местности.
Серьезную работу по исследованию этих особенностей в среднем течении Амура ведет научный сотрудник Института комплексного анализа региональных проблем ДВО РАН (Биробиджан) кандидат географических наук Андрей АНОШКИН. Вот, что он рассказал в беседе с корреспондентом “Поиска”:

– Речное русло – самая активная и динамичная часть рельефа среди многообразия форм долины реки. Процессы, которые происходят в нем, определяют состояние речной системы в целом, а также ее дальнейшее развитие. Формирование начинается с водотока, который заставляет долину углубляться и расширяться, переносит материал, поступающий с водосборов, периодически откладывает его на пойме и непосредственно в русле реки, формируя многообразие аллювиальных (то есть сложенных в результате осаждения из потока) форм рельефа. Водный поток стимулирует разные склоновые процессы на коренных берегах, уступах террас. Речная пойма (часть русла, сложенная наносами и периодически заливаемая во время половодья и паводков) как территория, непосредственно прилегающая к водотоку, оказывается вовлеченной в активный процесс переноса вещества и современного формирования долины реки.
Русло и пойму можно рассматривать как единое природное образование и выделить в самостоятельную подсистему – пойменно-русловый комплекс (сокращенно ПРК). Такие комплексы – саморазвивающиеся, активно функционирующие, очень динамичные системы. Спектр процессов, непрерывно протекающих на их границах, широкий.
– Чем в этом отношении интересен бассейн Амура?
– Пойменно-русловые комплексы этого бассейна отличаются богатым разнообразием морфологии и динамики развития. Здесь ярко представлены широкопойменные долины крупных рек с самыми разными формами и элементами пойменно-руслового рельефа, на больших территориях расположены ущелья, теснины, V-образные долины как примеры неполных пойменно-русловых комплексов со сложными условиями развития. Кроме того, встречаются речные системы, сильно трансформированные в результате хозяйственной деятельности человека, исследования позволят оценить устойчивость этих природных объектов и способности их восстановления. ПРК Амура интересны как среда обитания биотических компонентов – это промысловые виды рыб, почвенные и лесные ресурсы, редкие виды животных и растений.
– Какие паводки считаются экстремальными? В чем их особенность?
– Паводок – это фаза режима водотока, которая может многократно повторяться в различные сезоны года. Характеризуется интенсивным, обычно кратковременным, увеличением расходов и уровней воды, вызывается дождями или снеготаянием во время оттепелей. На водотоках среднего Амура паводочный сезон начинается обычно в июле и заканчивается в сентябре-октябре. Паводки в этих местах – хорошо выраженные подъемы воды в виде одиночных или многовершинных пиков, разделенных между собой периодами с относительно низкими уровнями продолжительностью до 10 суток. На притоках Амура они формируются в результате обильного выпадения так называемых паводкообразующих дождей повышенной интенсивности (ливней) или длительности (обложных). Их количество может достигать десяти, средняя продолжительность – от 10 до 37 суток. Затапливаемые поверхности долин рек среднего течения порой находятся под водой в течение нескольких месяцев.
Катастрофический паводок – выдающийся по величине и редкий по повторяемости, нередко с жертвами и разрушениями. Такие гидрологические события случаются один раз в 100-200 лет, их обеспеченность (то есть вероятность того, что гидрологическая величина, например уровень воды, может быть превышена) менее 1%. Затапливаются огромные территории размером в одну или несколько речных систем. Подобные стихийные бедствия приводят к огромным экономическим потерям, в зоне затопления полностью парализуется хозяйственная и производственная деятельность, резко и надолго изменяется жизненный уклад населения. Затапливается более 70% сельскохозяйственных угодий, множество населенных пунктов, линии коммуникации.
– Расскажите о вашем вкладе в решение проблемы.
– Изучение наводнений в нашей лаборатории региональной геоэкологии ведется по разным направлениям. Это анализ и обработка статистических данных по имеющимся гидропостам – расходным и уровневым режимам, ледовым явлениям. А также работа с картографическим материалом и космоснимками – это нужно для оценки масштабов затопления, определения характера деформации форм руслового и пойменного рельефа. Существенная часть работы – полевые выезды. Экспедиционные исследования проводятся в теплые сезоны. В поймах рек маршруты пролегают по заранее намеченным местам, используем и моторные суда (в основном, небольшие катера), на которых проходим значительные расстояния (150-200 км). Кроме того, сегодня мы имеем около 40 стационарных точек наблюдения в притоках среднего Амура, которые позволяют вести учет развития русел, русловых и пойменных форм рельефа, в том числе в периоды прохождения паводков различной интенсивности. Организуем совместные экспедиции с Институтом водных и экологических проблем ДВО РАН (Хабаровск) непосредственно по Амуру.
– Помогут ли ваши исследования уменьшить ущерб от паводков?
– В бассейне Амура в зону затопления катастрофическими паводками попадают 176 городов и населенных пунктов, а также до 2,7 млн га земель, пригодных к использованию.
Дождевые паводки, как природные катастрофы, имеют выраженный системный характер. Это катастрофа, выводящая из равновесия экономику, на ликвидацию ее последствий уходят значительные ресурсы. Иногда “стоимость” ущерба сопоставима с годовым бюджетом региона, создается серьезный дефицит пригодных для освоения территорий, значительная часть которых относится к пойменным землям. Перестают нормально функционировать или даже разрушаются здания, различные сооружения, коммуникации, дороги, уничтожается продукция сельского хозяйства и животноводства. Кроме затопления ощутимый экономический ущерб создают процессы русловых деформаций (размывы берегов на значительную величину), которые активизируются из-за интенсивного поднятия уровня воды. Обрушиваются берега в границах застройки, мостовые переходы, набережные, водозаборы.
Мои исследования направлены на выяснение особенностей развития русловых деформаций и переформирований в периоды повышенной водности на реках. То есть важно знать, как изменяется устойчивость островных форм рельефа, береговых откосов, систем “плес – перекат” (в упрощенном виде это чередование глубоководных и мелководных участков реки на относительно коротком отрезке) к размыву или перемещению при значительном увеличении расходов воды за сравнительно небольшие интервалы времени. Эти данные необходимы при планировании застройки территорий, непосредственно примыкающих к речным руслам и поймам, при оценке надежности защитных сооружений, их капитальности и протяженности. Результаты такой работы важны и для судоходства, особенно по Амуру и крупным его притокам, ведь подобные гидрологические явления могут сильно изменять фарватер реки и условия прохождения перекатов.
Ценную информацию несут исследования процессов, связанных с затоплением пойменных массивов. Из-за того, что большие площади здесь занимают выровненные поверхности (низменности), масштабы наводнения огромны. Кроме того, пойменные территории могут быть под водой очень долго, до двух месяцев, а иногда и больше. Мы оцениваем глубину и интенсивность их затопления при паводках различного характера, выделяем зоны опасности. Все это позволит более эффективно и рационально размещать на пойменных и припойменных территориях хозяйственные объекты, линии коммуникаций, жилую застройку, корректировать границы сельскохозяйственных земель и угодий.

На среднем фото: Река Солонечная, формы руслового рельефа, сформированные после спада паводка

На нижнем фото: Река Кулемная, левый приток Амура, в период разлива

Василий ЯНЧИЛИН
Фотоснимки предоставлены А.Аношкиным

Нет комментариев