Паводок

В гидрологии паводком называют фазу водного режима реки, которая может возникать многократно в разные периоды года и связана с интенсивным, обычно кратковременным увеличением расхода и уровня воды под действием дождей или снеготаяния^[2]. Особенность паводка заключается в быстром ходе кривой уровня: подъём происходит за короткое время и сменяется столь же быстрым спадом, поэтому продолжительность паводка обычно ограничивается несколькими часами или сутками^[3].

К катастрофическим относят паводки, при которых уровни и расходы воды достигают редких, аномально высоких значений и приводят к разрушениям, крупному материальному ущербу и риску для жизни людей и животных.

В практике изучения и предупреждения паводков используется ряд связанных терминов:

• Опасное гидрологическое явление — событие гидрологического происхождения или результат гидрологических процессов, формирующихся под действием природных или гидродинамических факторов, которое оказывает поражающее воздействие на население, сельскохозяйственных животных и растения, объекты экономики и природную среду. К таким явлениям относят, в частности, крупные паводки, половодья, заторы и зажоры льда, ветровые нагоны;
• Паводок — фаза водного режима реки, характеризующаяся кратковременным, но интенсивным увеличением расхода и уровня воды, повторяющаяся в различные сезоны года и вызываемая, как правило, дождями или таянием снега во время оттепелей;
• Катастрофический паводок — очень редкий по повторяемости и исключительный по величине паводок, при котором возможны человеческие жертвы, разрушение сооружений и значительный материальный ущерб;
• Половодье — регулярно повторяющаяся в данных климатических условиях фаза водного режима, при которой наблюдается наибольшая годовая водность, длительный высокий подъём уровня воды, как правило, обусловленный снеготаянием или совместным таянием снегов и ледников;
• Наводнение — затопление территории водой, рассматриваемое как стихийное бедствие; оно может происходить на фоне половодья или паводка, при образовании затора или зажора льда, под действием ветрового нагона в устье реки, а также при повреждении или прорыве плотин и других гидротехнических сооружений.
• Затор — скопление льдин в русле реки во время ледохода, вызывающее сужение живого сечения потока и связанный с этим резкий подъём уровней воды выше по течению.
• Зажор — скопление внутриводного льда и шуги в русле реки, которое приводит к стеснению сечения потока и повышению уровней воды, обычно формируется в период становления ледяного покрова;
• Ветровой нагон — подъём уровня воды в морских устьях крупных рек и у подветренных берегов морей, больших озёр и водохранилищ, обусловленный длительным воздействием ветра на водную поверхность и сгонами/гонами воды;
• Затопление — покрытие водой территории в период половодья или паводков, которое может быть как кратковременным, так и длительным;
• Катастрофическое затопление — гидрологическое явление, возникающее при прорыве крупного гидротехнического сооружения и сопровождающееся формированием волны прорыва, значительным затоплением местности, разрушением материальных ценностей и угрозой массовой гибели людей и животных;
• Подтопление — повышение уровня грунтовых вод до отметок, препятствующих нормальному использованию территории, строительству и эксплуатации находящихся на ней объектов;
• Мониторинг гидрологических явлений — систематическое наблюдение за состоянием водных объектов, включающее измерения уровней и расходов воды, толщины льда, характеристик снежного покрова, количества осадков, температуры воздуха и других параметров, необходимых для оценки и прогноза паводков, половодий и наводнений.

По характеру происхождения причины паводков подразделяют на природные и техногенные^[4].

К природным причинам относятся^[5]:

• интенсивные ливневые осадки в бассейне реки, приводящие к быстрому формированию поверхностного стока;
• резкое потепление и ускоренное таяние снежного покрова и льда, особенно на промёрзших грунтах, которые плохо впитывают воду;
• образование зажоров и заторов льда, затрудняющих сток и вызывающих подпор воды;
• ветровые нагоны в устьевых участках рек и на прибрежных территориях водоёмов.

Техногенные причины связаны с деятельностью человека^[6]:

• аварии и разрушения дамб, плотин, шлюзов и других гидротехнических сооружений;
• вынужденное увеличение сбросов воды из переполненных водохранилищ при работе ГЭС;
• нерациональная застройка и освоение территорий, подверженных затоплению.

По условиям формирования и преобладающим факторам выделяют несколько основных разновидностей паводков.

Дождевые паводки

Дождевые паводки возникают в результате выпадения интенсивных или продолжительных осадков в бассейне реки. При таком типе паводка быстро увеличивается поверхностный сток, затапливаются поймы и низинные участки, а в горных районах — предгорные равнины. По структуре гидрографа их делят на:

• однопиковые — формируются после одного сильного дождя, характеризуются единичным максимумом уровня и кратковременностью, иногда продолжаются не более нескольких часов;
• многопиковые — связаны с серией ливней или повторяющимися периодами таяния снега, когда новые волны стока наслаиваются на предыдущие, что приводит к длительному повышению уровня воды и может способствовать развитию наводнения, особенно при совпадении с половодьем.

Ветровые (нагонные) паводки

Ветровые паводки характерны для устьев рек и прибрежных зон крупных водоёмов. При штормовом ветре, дующем навстречу течению, на водной поверхности формируется нагонная волна, которая перемещает водную массу в сторону устья, затрудняет сток и иногда вызывает обратное движение потока. Это приводит к подъёму уровней воды и затоплению низко расположенных участков береговой полосы.

Снежно-ледовые паводки

Снежно-ледовые паводки обусловлены быстрым таянием снега и льда, а также развитием ледовых явлений, стесняющих русло. Резкое потепление приводит к поступлению значительных объёмов талых вод, а образование зажоров и заторов создаёт «пробки», выполняющие роль естественных плотин. Выше таких участков уровни воды могут резко повышаться, вызывая выход рек из берегов.

Из‑за своей внезапности паводки относятся к числу опасных гидрометеорологических явлений и могут вызывать заметный ущерб экосистемам, инфраструктуре и населённым пунктам.

К основным последствиям относятся:

• разрушение и повреждение жилых домов, социальных объектов и производственной инфраструктуры;
• ухудшение состояния жилья из‑за подтопления, сырости и развития плесени;
• перебои в работе инженерной и транспортной инфраструктуры — дорог, мостов, линий электропередачи, систем связи и водоснабжения;
• опасность поражения электрическим током при повреждении электросетей и затоплении электроустановок;
• размыв и деформация дорожных покрытий, береговых укреплений и оснований сооружений;
• гибель или сокращение численности диких животных и птиц в зонах затопления;
• рост риска инфекционных заболеваний вследствие загрязнения водоисточников, размыва кладбищ и септиков, попадания нечистот в колодцы и скважины.

Снижение негативных последствий паводков обеспечивается сочетанием инженерных, организационных и информационных мер.

Инженерно-технические меры:

• строительство защитных дамб, обвалований и плотин в паводкоопасных зонах;
• регулирование стока с помощью водохранилищ и водорегулирующих сооружений, а также ступенчатое управление сбросами воды;
• устройство обводных и разгрузочных каналов, расчистка и спрямление русел в местах возможного образования заторов и зажоров.

Организационные и информационные меры:

• мониторинг гидрологической обстановки, прогнозирование паводков и своевременное оповещение населения;
• подготовку и отработку планов эвакуации людей и материальных ценностей из зон возможного затопления;
• установление режимов застройки и использования пойм с учётом максимальных уровней воды, а также информирование населения о правилах поведения при угрозе паводка.

Населению, проживающему в паводкоопасных районах, рекомендуют закреплять и переносить имущество с нижних этажей, укреплять подвалы, заранее готовить запасы воды и продовольствия и следовать указаниям экстренных служб при получении предупреждений о подъёме воды.

Паводок, половодье и наводнение — близкие по смыслу, но не совпадающие понятия.

Половодье представляет собой сезонную фазу водного режима реки, при которой наблюдается максимальная в году водность и длительный высокий подъём уровня воды. В одних и тех же климатических условиях половодье повторяется в один и тот же сезон (например, весной при таянии снегов), и именно на этот период может приходиться значительная часть годового стока. Противоположной фазой с минимальными уровнями воды является межень; чередование половодья и межени определяется климатом, типом питания и режимом реки.

Паводок не связан жёстко с сезонностью и регулярностью: он может происходить в любое время года, когда возникают благоприятные условия — сильные дожди, оттепели, быстрый сход снега или ледовые явления в русле. Для паводка характерны резкий подъём уровней воды и относительно короткая продолжительность, после чего уровень, как правило, быстро возвращается к исходным значениям.

Наводнение обозначает уже не фазу водного режима, а результат — затопление местности водой, рассматриваемое как стихийное бедствие.

Наводнение может развиться как в период половодья, когда уровни воды длительно остаются высокими, так и при сильных паводках, а также вследствие заторов и зажоров льда, ветровых нагонов или аварий на гидротехнических сооружениях.