Наводнение - это интенсивное затопление большой территории водой выше ежегодных уровней, одно из стихийных бедствий. Отмечается при половодьях, паводках, прорывах дамб и плотин.
Возникновению весенних наводнений содействуют многоснежные зимы без оттепелей, позднее и дружное таяние снега одновременно со значительным выпадением осадков.
Ущерб, причиняемый наводнением, связан с целым рядом поражающих факторов, важнейшими из которых являются:
- быстрый подъем воды и резкое увеличение скорости течения, приводящие к затоплению территории, гибели людей и скота, уничтожению имущества, сырья, продовольствия, посевов, огородов и т. п.;
- низкая температура воды, пребывание в которой людей может приводить к заболеваниям и гибели;
- снижение прочности и срока службы жилых и производственных зданий;
- смыв плодородной почвы и заиливание посевов.
Половодье - это относительно продолжительное увеличение водности реки; которое ежегодно повторяется в один и тот же сезон и сопровождается высоким и длительным подъёмом воды, обычно выходом её из русла на пойму. Продолжительность (30 - 120 суток) зависит от запасов снега, глубины промерзания почвы, температуры воздуха, размеров реки, заболоченности, лесистости и озёрности водосбора и других факторов. На севере и северо-востоке максимальные уровни подъёма на средних реках 4 - 6,5 м, на малых 2,5 - 3,5 м, подъём длится 15 - 20, спад 36 - 40 суток, на западе соответственно 2 - 3 и 1,5-2 м, 8-12 и 25-30 суток. На юго-западе и юге половодье растянутое и сглаженное, длится 60 - 80 суток, превышение над минимальными летними уровнями 1,5 - 3 м. В поймах малых рек на юге в половодье вода стоит в среднем 25 - 30 суток, средних и больших - 45 - 60 суток, преобладающая ширина разлива 1,5 - 2 км, глубина на пойме обычно 0,3 - 0,8 м.
В половодье повреждаются сооружения в поймах рек, размываются берега, иногда покрываются песком ценные сельскохозяйственные угодья. Наибольшие половодья приводят к наводнениям, считаются стихийными бедствиями. Чтобы избежать затопления, осуществляют обвалование рек, строительство польдеров, плотин и водохранилищ. Учёт весеннего подъёма уровней рек необходим при проектировании и эксплуатации мостов, плотин, дамб и других народно-хозяйственных объектов в долинах рек, при эксплуатации водохранилищ и водопользовании.
Паводок - сравнительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды в реке, возникающее в результате быстрого таяния снега при оттепели, ледников, обильных дождей, попусков воды из водохранилищ. В отличие от половодий паводки случаются в любое время года. Если паводок образуется вследствие быстрого увеличения расхода воды на отдельном участке реки, то он распространяется вниз по течению с большой скоростью, достигающей на равнинных реках скорости 5 км\час, на горных – 45 км\час. Высота такого паводка вниз по течению обычно убывает, но продолжительность увеличивается. Значительный паводок может вызвать наводнение.
Наводнения в период весеннего половодья на равнинных реках
Для весенней поры, когда только начинается таяние снега, особенно характерна неустойчивость погодных условий. Оттепель неожиданно сменяется морозами и зимними вьюгами.
При изучении половодий учёные выделяют перечень переменных по времени основных факторов, обуславливающих высоту весеннего половодья:
o Запас воды в снежном покрове перед началом весеннего таяния;
o Атмосферные осадки в период снеготаяния и половодья;
o Осеннее - зимнее увлажнение почвы к началу весеннего снеготаяния;
o Глубина промерзания почвы к началу снеготаяния;
o Ледяная корка на почве;
o Интенсивность снеготаяния;
o Сочетание волн половодья крупных притоков бассейна.
Последние два фактора почти не влияют на объём весеннего половодья и учитываются лишь при прогнозе максимума половодья.
Рассмотрим далее каждый фактор, обуславливающий объём весеннего половодья, в отдельности. Это важно для понимания того, при каких условиях бывают наводнения, как составляется прогноз высоты и объёма половодья и т.д.
1. Запасы воды в снежном покрове.
Первый выпавший снег редко остаётся на зиму. Обычно в предзимье снег выпадает два-три раза и тут же тает. При этом увлажняется верхний слой почвы, что во многом определяет потери стока половодья.
Определение истинной величины снегозапасов в бассейне сопряжено с немалыми трудностями. Ведь снег залегает на местности крайне неравномерно. Причина не только в том, что в разных местах выпадает неодинаковое количество твёрдых осадков, сколько в том, что ветер переносит выпавший снег с места на место. Перенос снега начинается уже при скорости ветра 5 - 7 м/ с. Снег с открытых поверхностей сносится в различного рода понижения – лощины, балки, овраги, русла рек и ручьёв. Снег отлагается и в зонах перехвата – на опушках леса, в лесозащитных полосах, в садах, у изгородей, около отдельных деревьев и кустов. Один буран в открытой степи может до неузнаваемости изменить рельеф снежного покрова.
Некоторое влияние оказывают на него и зимние оттепели. При оттепелях снег тает преимущественно в поле и почти не тает в лесу. Соотношение между снегозапасами в поле, лесу, оврагах и прочих местах меняется от года к году. Почти всегда на 10% площади снегозапасы в 2 - 4 раза больше средней величины и ещё на 10% площади – в 1,5 – 2,0 раза меньше. Ввиду всех этих обстоятельств снегосъёмки производятся один раз в пять дней вблизи метеорологических станций на характерных для данной местности маршрутах длиной 2 км в поле и 0,5км в лесу и оврагах.
Измерения осуществляются каждые 10м, причём на 5 – 10 измерений высоты приходится одно измерение плотности. Если высоту снежного покрова hсн выразить в см, а плотность γ в г/см3, то снегозапасы в мм составляют: S=10hснγ. Заметим, что ландшафтно-маршрутные снегосъёмки выполняются с 1965 – 1966 года. Средние снегозапасы бассейна вычисляются как средние взвешенные с учётом доли площади, занятой полем, лесом и овражно – балочной сетью. В свою очередь, средняя величина снегозапасов для поля, также как для леса и овражно-балочной сети, определяется как средняя арифметическая из данных измерений. Обычно данных о снегозапасах в лесу в 3-5 раз меньше, чем в поле, и это отрицательным образом влияет на точность прогноза.
Снегосъёмка – дело трудоёмкое. Подчас работы приходится выполнять в пургу, на морозе, вдали от жилья. Главное же, измерения на маршруте не вполне показательны для бассейна в целом. Скажем поблизости от населённого пункта может не быть леса и оврагов. Вследствие этого в последнее время стали применять метод самолётной гамма - съёмки. Суть его заключается в следующем. Осенью перед выпадением снега производится съёмка радиоактивного фона земной поверхности по заранее выбранным маршрутам. Вторично съёмка производится в конце зимы. По степени ослабления радиоактивного излучения (гамма – поля) определяет величину снегозапасов. Погрешность таких измерений составляет 8-10%. Главная трудность при использовании этого метода связана с определением исходного фона. Кроме того, важно, чтобы влажность почвы с осени до весны не менялась.
Скачать реферат