Научные основы стратегии борьбы с наводнениями

Основная задача борьбы с речными наводнениями состоит в том, чтобы создать в речном бассейне условия, благоприятствующие выравниванию процессов стекания воды по земной поверхности. Это выравнивание достигается комплексом мероприятий, проводимых в начальных звеньях гидрографической сети, и регулированием стока с помощью водохранилищ. Эти мероприятия - агротехнические, лесомелиоративные, полезащитные - позволяют ослабить процессы поверхностного стока и эрозию. Однако огромные массы воды, поступающие в речные системы при особо благоприятных условиях формирования стока и вызывающие выдающиеся наводнения, могут быть эффективно задержаны лишь в водохранилищах, специально создаваемых для борьбы с наводнениями.

Таким образом, начальный и главный этап борьбы с наводнениями заключается в перехватывании на поверхности речных бассейнов жидких осадков (дождя) и элементарных струй, зарождающихся в процессе весеннего снеготаяния. Для этого в речных бассейнах осуществляют специальные агролесомелиоративные мероприятия: полосное земледелие, контурную пахоту, посадку лесных полос поперек склонов на пути возможного движения поверхностных вод - склонового стока.

Перечисленные приемы борьбы с наводнениями одновременно улучшают водный режим, общую увлажненность, предотвращают водную и ветровую эрозию почв, способствуют повышению их плодородия и эффективности земледелия.

Важную роль в борьбе с наводнениями играет мелиорация, так как она воздействует, прежде всего, на такие природные факторы, как воды, почвы и растительный покров. С помощью гидромелиорации в речных бассейнах можно также выравнивать колебания речного стока посредством увеличения его подземной составляющей.

Этому особенно способствуют вентиляционный, кротовый и другие виды дренажа.

В засушливой зоне для снижения поверхностного стока используются такие агротехнические приемы, как черные пары и зяблевая вспашка.

Противоэрозионная мелиорация, направленная на уменьшение количества и скорости стекающих поверхностных и подземных вод, тоже способствует снижению высоты половодий и паводков.

Важное мероприятие в борьбе с обмелением рек и речными наводнениями - предотвращение образования оврагов и прекращение их развития. Последнее достигается закреплением вершин оврагов, устройством в них поперечных запруд для стабилизации базиса эрозии, сглаживанием берегов и их закреплением травяной растительностью.

Мелиоративные мероприятия в борьбе с наводнениями должны носить комплексный характер, правильно сочетаться между собой.

Существенно улучшают водный режим лесные полосы, и притом не только на непосредственно занимаемой ими площади, но и на прилегающих территориях. В комплексе с гидро- и агромелиорацией и высокой культурой земледелия они надежно защищают почву от водной эрозии, замедляют и уменьшают поверхностный сток, увеличивают запасы подземных вод.

Большое значение в борьбе с наводнениями придают восстановлению (рекультивации) природных ландшафтов после разработки полезных ископаемых. В ряде зарубежных стран существуют законы, по которым владелец предприятия обязан за свой счет «восстановить» природный ландшафт после разработки тех или иных полезных ископаемых открытым способом. Восстановлению, сохранению и созданию культурных ландшафтов, «ремонту» и «реставрации» рек уделяют внимание и в нашей стране, в ее средней полосе и на юге.

Часть поверхностного стока, которая, преодолев все преграды, созданные в речном бассейне, все же попадает в русла рек, задерживается там с помощью плотин в противопаводочных водохранилищах, благодаря чему высота наводнений на нижерасположенных участках рек существенно снижается.

В арсенале технических средств защиты от наводнений нашли свое место и способы, пришедшие в современность из прошлого. Это - возведение защитных дамб вокруг объектов, подверженных периодическим затоплениям, а также искусственное повышение затопляемых территорий.

Для снижения высоты наводнений широко практикуют и „хирургическое" вмешательство в жизнь речных русел с целью увеличения их пропускной способности. Это достигается ликвидацией рукавов, углублением, спрямлением и укреплением берегов основного русла или, когда эти работы не дают желаемого результата,- строительством разгрузочных каналов. Широко применяется и сочетание нескольких активных способов защиты от речных наводнений.

Например, одновременно с созданием водохранилищ проводят регулировочно-выправительные работы в руслах и их обвалование, а также агролесомелиоративные мероприятия в речных бассейнах.

В бессточных областях и на равнинных территориях с редкой речной сетью для предотвращения наводнений сооружают и системы открытых и закрытых ливнестоков, обеспечивающих отвод жидких осадков или талых вод в специальные бассейны. Там их хранят для последующего хозяйственного использования или удаляют с помощью насосных станций за пределы территории, защищаемой от наводнений.

В случаях, когда под защищаемыми от наводнений территориями с плоским рельефом имеются достаточно мощные водоносные горизонты и слои горных пород, хорошо поглощающих воду, жидкие осадки и талые воды направляют в эти геологические образования с помощью вертикальных поглощающих колодцев или буровых скважин большого диаметра.

В городах и населенных пунктах первичным техническим звеном в системе мероприятий по борьбе с наводнениями является ливневая канализация. Она представляет собой совокупность канав, каналов, закрытых ливнестоков, обеспечивающих надежный и быстрый отвод максимальных атмосферных осадков и талых вод.

В борьбе с наводнениями предпринимаются попытки активного воздействия на погоду, на атмосферные процессы, которые являются их причиной. В США ведутся разработки научно обоснованных технических методов воздействия на ураганы - основных виновников ливневых катастрофических наводнений. Опыты по управлению погодой на значительных территориях проводятся и в России.

При разработке и реализации стратегических планов борьбы с наводнениями широко используют не только достижения естествознания и техники (особенно гидротехники), но опираются и на археологию, историю, гидрометеорологию, синоптику и другие науки.

Сведения о высоте наводнений, происходивших в далеком прошлом, весьма полезны для определения возможной высоты подобных им наводнений в настоящем. Здесь существенную помощь оказывает археология. В результате археологических исследований в целом ряде случаев удалось выявить особенности изменения речных русел в древности, вековые колебания водоносности рек, высоту катастрофических наводнений, происходивших на реках до начала организации на них наблюдений.

В речных бассейнах в широких масштабах проводятся защита почв от водной эрозии, почвенновосстановительные, агролесомелиоративные, лесовосстановительные работы, водоохранные мероприятия и гидротехническое строительство в овражно-балочной сети.

В речных долинах и руслах рек ведутся большие работы по регулированию речного стока, как для удовлетворения нужд водопользователей, так и для борьбы с речными наводнениями.