Наводнения: от защиты к управлению. Научные редакторы: член-корреспондент РАН В. Н. Лыкосов и профессор В. А. Земцов - П. Пушистов

Наводнения: от защиты к управлению

Научные редакторы: член-корреспондент РАН В. Н. Лыкосов и профессор В. А. Земцов

П. Ю. Пушистов

Е. В. Викторов

© П. Ю. Пушистов, 2016

© Е. В. Викторов, 2016

© Г. С. Бельская, иллюстрации, 2016

Редактор В. Н. Лыкосов

Редактор В. А. Земцов

ISBN 978-5-4483-3023-0

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Так уж повелось, что каждую весну, а подчас и лето, а иногда и зиму, в России случаются наводнения. И каждый раз вслед за волной паводка катится волна эмоций, увенчанная традиционными русскими вопросами: «Кто виноват?» и «Что делать?».

(Из заключения монографии Воробьева Ю. Л., Акимова В. А., Соколова Ю. И. «Катастрофические наводнения начала 21 века: уроки и выводы», 2003г.)

Если сравнить состояние работ по созданию систем краткосрочного (оперативного) прогнозирования половодий и паводков у нас и за рубежом, то надо сказать, что в настоящее время мы запаздываем с работами в этой области примерно на 15—20 лет. Это относится и к созданию систем для управления пропуском паводков через створы гидроэлектростанций.

(Из статьи академика О. Ф. Васильева в журнале «Гидротехническое строительство» №2, 2012г.)

Наводнения будут всегда, но правильное управление ими может значительно снизить их последствия.

(Ян Кубиш – Исполнительный секретарь Европейской экономической комиссии Организации Объединённых Наций, из предисловия к публикации «Управление риском трансграничных наводнений:

опыт региона ЕЭК ООН», 2009 г.)

1. Введение

Около 70% природных стихийных бедствий на земном шаре связаны с гидрометеорологическими явлениями и процессами. По числу жертв и причиняемым ущербам наводнения исторически занимают одно из первых мест в ряду стихийных бедствий и катастроф [2,20,41,47,50,60,81]. В последние годы участились катастрофические наводнения, усугубились их экономические, социальные и экологические последствия и выросло число вызванных ими человеческих жертв [16,20,33,36,42,47,62,66]. В этой и без того тревожной ситуации, фиксируемая изменчивость климата и ожидаемые его изменения, по мнению экспертного сообщества, могут привести к тому, что наводнения станут более частыми, масштабными и интенсивными [9,14,19,24,34,45,47,58,61,69].

С другой стороны, наводнения – это природные явления, которые приносили и будут приносить пользу: сезонное затопление пойм рек является необходимым для обеспечения благополучия экосистем рек, формирования новых мест обитания фауны, отложения ила и плодородного органического материала, а также для поддержания существования водно-болотных угодий.

Социальная и экономическая уязвимость при наводнениях определяются, главным образом, качеством планирования и управления жизнедеятельностью человека – быстрым и, часто, плохо организованным аграрным и промышленным освоением пойменных земель, высокими темпами урбанизации этих территорий, эффективностью работы систем раннего предупреждения, прогнозирования и реагирования на чрезвычайные ситуации при наводнениях и т. п. [1,16,23,27,47,60,81,86,87].

1.1. Исторические аспекты защиты от наводнений

Человек с древнейших времен стремился построить жилище и освоить плодородные земли в поймах и устьевых зонах крупных рек, впадающих в моря и океаны, территории щедро обеспеченные водой для жизни, ведения сельского хозяйства и транспортных связей с внешним миром. История освоения речных пойм и прибрежных зон морей и океанов непрерывно связана с многовековой историей борьбы человека с водной стихией и, прежде всего, с историей методов и средств защиты от наводнений. Эти методы и средства достаточно хорошо описаны в научной, технической и популярной литературе (см., например, раздел «История защиты от наводнений» [47], а также [50,65,79,85,92]).

Общепринято делить методы и средства защиты от наводнений на инженерные (или структурные) и неинженерные (или неструктурные) [16,47]. Традиционно сложившимися и доминантными в практических применениях, вплоть до середины XX века, были методы инженерной защиты, основанные на следующих мероприятиях:

регулирование и перераспределение стока в речном бассейне с помощью плотин и водохранилищ;

ограждение защищаемых территорий и объектов дамбами;

увеличение пропускной способности речных русел;

повышение отметок высот защищаемых территорий до незатопляемых уровней;

переброска части стока;

некоторые специальные приемы снижения опасности наводнений.

Достаточно подробные обзоры работ с описанием целей, классификаций и недостатков строительства и эксплуатации защитных гидротехнических сооружений (ГТС) можно найти в [16,41,47,81 и др.].

Многовековая практика борьбы с наводнениями показала, что значительная часть территорий пойм и прибрежных зон морей и океанов, подверженных периодическим или потенциально возможным затоплениям, не может быть обеспечена только инженерными системами защиты [16,47,81]. Более того, доказано, что одни только инженерные методы и средства защиты не могут остановить темпы роста ущербов от наводнений, а в ряде случаев, особенно при катастрофических наводнениях, обусловленных прорывами или разрушениями инженерных ГТС, такие ущербы увеличиваются кратно. Приведем лишь один, но очень яркий пример. При известном наводнении на реке Миссисипи в августе-сентябре 1993 года, более 1000 из 1300 дамб, предназначенных для задержки водных масс при наводнениях, были прорваны, включая мощные противопаводковые дамбы, защищающие такие крупные города, как Сент-Луис (см. приложение D [81]).

При таком положении дел для плохо защищенных или совсем не защищенных территорий, где отсутствуют противопаводковые ГТС, исключительную важность (см., например, [16,41,47,81]) приобретают неинженерные предупредительные стратегические и оперативные методы и средства защиты от наводнений. К таким направлениям защиты относятся:

контроль за хозяйственным использованием опасных зон;

организация оперативного оповещения и информирования органов управления и населения об опасности наводнения;

разработка и оперативное осуществление планов эвакуации людей и материальных ценностей из угрожаемых районов;

организация высокоэффективных гидрометеорологических наблюдений;

мониторинг и прогноз развития паводковых процессов;

вынос объектов из зон периодического затопления;

развитие программ страхования от наводнений;

организация координации и эффективного управления защитой от наводнений в речном бассейне.

Каждому из указанных выше мероприятий неинженерной защиты от наводнений, успешно применявшихся на практике со второй половины XX века, посвящено большое число специальных публикаций, обзоры которых можно найти в, например, работах [10,16,41,47,50,81,94]. В конце прошлого века, вместе с формулированием принципов интегрированного управления водными ресурсами (ИУВР) [48,68,81,90], было установлено (см., например, раздел 3 [77]), что методы и средства традиционной защиты от наводнений характеризуются существенными недостатками, поскольку:

эти методы ориентированы преимущественно на «контроль», а не «управление» наводнениями;

мероприятия по контролю наводнений часто осуществляются несогласованно и разрозненно;

мероприятия по контролю наводнений основаны на реагирование на ситуацию, а не на ее предупреждение;

упор в системах противопаводковой защиты делается, главным образом, на структурные (инженерные) мероприятия;

управленческие решения разрабатываются и применяются в рамках очень ограниченного числа дисциплин или областей применяемых знаний;

как правило, не учитывается текущая и перспективная динамика морфологических характеристик рек;

редко учитываются уроки, вынесенные из ошибок в прошлом.

Интегрированный подход к управлению наводнениями, принимающий во внимание, как возможности, предоставляемые поймами для социально-экономической деятельности, так и управления рисками, и являющийся жизненно важным для устойчивого развития бассейнов рек начал интенсивно развиваться и применяться с начала текущего столетия [41,60,62,66,77,81,86,89].

1.2. Интегрированное управление наводнениями

Интегрированное управление наводнениями (ИУН) объединяет процессы развития земельных и водных ресурсов в речном бассейне в контексте интегрированного управления водными ресурсами [41,68,71,72,94] с целью максимально эффективного использования пойм и сведения к минимуму случаев гибели людей и имущества. ИУН должно быть открытым, прозрачным, всеохватывающим и коммуникативным; оно должно предусматривать децентрализацию процесса принятия решений, включать общественное обсуждение и участие представителей заинтересованных сторон в процессе планирования и реализации [77,89].