Моделирование паводковой ситуации на территории Тамбовской области

УДК 628.4

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАВОДКОВОЙ СИТУАЦИИ НА ТЕРРИТОРИИ ТАМБОВСКОЙ

ОБЛАСТИ

О.Ф. Швецова, А.В. Кочегаров, М.А. Воронин

Приведен анализ территорий Тамбовской области, на которых могут возникнуть зоны подтопления. С учетом статистических данных проанализированы основные причины по населенным пунктам, которые подвергались затоплению (подтоплению) за последние 50 лет. Выявлено, что необходимо знать для адекватной оценки паводковой ситуации на территории Тамбовской области: запас воды в снежном покрове и его распространение по площади водосбора рек, интенсивность снеготаяния, степень влажности почв водосбора до выпадения первого снега осенью и глубина промерзания почв, количество осадков, выпадающих в период таяния снега, образование ледяной корки на снеге, толщина льда, образование заторов и зажоров.

Ключевые слова: зоны подтопления, паводковая ситуация, расчет максимальных расходов дождевых паводков.

Защита населения и территории от ЧС природного, техногенного и иного характера является одной из важнейших функций государства. Она направлена на сохранение жизни и здоровья людей, окружающей среды и на сбережение материальных и культурных ценностей [1]. Чрезвычайные ситуации могут квалифицироваться по трем направлениями [2].

По территории Тамбовской области протекают 6 наиболее крупных рек, от которых могут возникнуть зоны подтопления, из них р. Цна (длина - 446 км), Лесной Воронеж (длина - 164 км), Польной Воронеж (длина - 178 км), Ворона (длина по Тамбовской области - 216 км), Лесной Тамбов (длина - 91 км), Битюг (длина по Тамбовской области - 99 км), Савала (длина по Тамбовской области - 119 км).

Основными водохранилищами, от которых может возникнуть зона подтопления, являются Шушпанское (полный объем - 7,39 млн куб. м), Ярославское (полный объем - 9,1 млн куб. м), Челнавское (полный объем - 8,0 млн куб. м), Кершинское (полный объем - 7,3 млн куб. м) водохранилища.

Паводкоопасный период на территории Тамбовской области приходится на третью декаду марта - первую, вторую декаду апреля.

С учетом итогов прохождения весеннего половодья прошлых лет и рисков нарушения жизнедеятельности населения области выявлено 11 наиболее опасных и сложных зон подтопления, из них:

7 зон подтопления от подъема воды и разлива рек области: г. Моршанск и Моршанский район (р. Цна); г. Уварово и Уваровский район (р. Ворона); г. Рассказово (р. Лесной Воронеж);

Мичуринский район (р. Польной Воронеж), Гавриловский район (р. Ворона); Кирсановский район (р. Ворона); Ржаксинский район (р. Ворона).

4 зоны подтопления от возможного прорыва водохранилищ: Никифоровский район (Ярославское водохранилище); Староюрьевский район (Шушпанское водохранилище); Бондарский район (Кершинское водохранилище); Тамбовский район (Челнавское водохранилище).

При наихудшем развитии паводковой обстановки, вызванной резким повышением уровня на водохранилищах и подъемом воды в реках области, в зону воздействия паводка при прохождении максимума может попасть 24 населенных пункта в 13 муниципальных образованиях, 746 жилых домов с населением 1576 человек (376 детей), 11 участков автодорог

км, один мост местного

от прорыва Ярославское, 12 населенных Редькино, с. Подгорное, с. Пудовкин, с.

протяженностью 4,95 значения, в том числе:

в зоне подтопления водохранилищ (Шушпанское, Кершинское и Челнавское) -пунктов (с. Староюрьево, с. Рахманино, с. Рогожкино, с. Ярославка, с. Дмитриевка, с. Каверино, с. Роща, с. Керша, пос. «Госпитомник»), 278 жилых домов, 803 человека;

в зоне подтопления от подъема воды в реках области - 12 населенных пунктов (г. Моршанск - 3 улицы, г. Уварово - 2 улицы, г. Рассказово - частные дома на территории 2 улиц, с. Сокольники, с. Мутасьево, с. 1-ое Пересыпкино, с. Молоканщина, с. Ветровка, с. Коровинка, с. Перевоз, пос. Лесохимучасток, с. Редкий Куст), 468 жилых домов, 773 человека.

Статистические данные по населенным пунктам, подвергшимся затоплению (подтоплению) на территории субъекта федерального округа за последние 50 лет

№ п/п Муниципаль ный район год (пер иод) Водный объект Показатели обстановки

Площадь затоплен ия, км2 Подто плено населе нных пункто в, ед. Нарушены условия жизнедеятел ьности населения, чел. (детей) Подтоплен о жилых домов, ед. Подтоплен о социально значимых объектов, ед. Материа льный ущерб, млн руб.

1 Тамбовская область Данные о подтоплении на территории области до 2000 г. отсутствуют

2. Тамбовская область 2000 -2002 Подтоплений не зарегистрировано

3 Моршански й район 2003 1-5 апре ля р. Цна 0,6 2 52(13) 29 - -

4 Тамбовская область 2004 Подтоплений не зарегистрировано

5 Тамбовский район 2005 р. Цна 0,45 2 34 (11) 16 - -

6 Гавриловски й район 2005 р. Ворона 0,12 1 23 (7) 11 - -

7 Мичурински й район 2005 р. Лесной Воронеж 0,3 1 41(11) 13 - -

8 г. Моршанск 2006 р. Цна 0,78 1 142 (28) 12 - -

9 Тамбовская область 2007 -2011 Подтоплений не зарегистрировано

10 г. Моршанск 2012 р. Цна 0,2 1 31 (8) 14 - -

11 г. Уварово 2012 р. Ворона 0,7 1 78(25) 41 - -

12 Моршански й район 2012 р. Цна 0,26 1 101 (-) 2 - -

13 Кирсановски й район 2012 р. Ворона 0,55 2 113 (25) 42 - -

14 Уваровский район 2012 р. Ворона 0,7 1 82 (14) 46 - -

15 г. Кирсанов 2013 р. Пурсовка 0,78 1 240/18 117 -

16 г. Уварово 2013 ручей Подгорн ый 0,86 1 328/31 42 -

17 Мичурински й район 2013 р. Лесной Воронеж 0,88 1 144/12 54 -

18 Тамбовский район 2013 Талые воды 0,32 1 52/11 5 -

19 Тамбовская область 2014 Подтоплений не зарегистрировано

20 Тамбовская область 2015 Подтоплений не зарегистрировано

21 Тамбовская область 2016 Подтоплений не зарегистрировано

Итого за Тамбовскую область: 7,50 17 1753 (214) 446 - -

Для адекватной оценки паводковой ситуации на территории Тамбовской области необходимо знать:

запас воды в снежном покрове и его распространение по площади водосбора рек; интенсивность снеготаяния; степень влажности почв водосбора до выпадения первого снега осенью и глубина промерзания почв;

количество осадков, выпадающих в период таяния снега;

образование ледяной корки на снеге; толщина льда, образование заторов и зажоров.

По результатам мониторинга

предпаводковой обстановки Тамбовской области после проведения последней снегомерной съемки, составляются следующие гидрологические прогнозы:

уровня и расхода воды на реках; притока воды в водохранилища; даты наступления ледовых явлений; максимального уровня воды в половодье по гидрологическим постам; водности рек;

даты вскрытия рек и освобождения льда на реках и водохранилищах.

Далее контролируются параметры: соблюдения собственниками

гидротехнических сооружений и

эксплуатирующими организациями норм и правил безопасности гидротехнических сооружений (за исключением судоходных гидротехнических сооружений, а также гидротехнических сооружений, полномочия по осуществлению надзора за которыми переданы органам местного самоуправления).

Вводятся и устанавливаются режимы эксплуатации ГТС в предпаводковый период:

Отметку анормального подпорного уровня (НПУ) водохранилищ;

отметка форсированного подпорного уровня (ФПУ) водохранилищ;

отметка уровня минимального объема (УМО) водохранилищ;

отметка предполагаемой сработки водохранилищ в предпаводковый период;

фактический объем водохранилищ перед

3

паводком, млн м ;

объем сработки

3

водохранилищ перед паводком, млн м 3;

отметка уровня верхнего бьефа (ВБ) водохранилищ перед паводком.

Управление по охране окружающей среды и природопользованию Тамбовской области совместно с отделом водных ресурсов по Тамбовской области Донского бассейнового водного управления контролирует:

фактический объем водохранилищ, млн м3; фактические отметки уровней верхнего и нижнего бьефа водохранилищ.

Администрации муниципальных

образований с привлечением хозяйствующих субъектов ведут наблюдение и фиксируют следующие данные мониторинговых наблюдений:

затопленные населенные пункты до улицы и отдельного дома включительно и количество проживающего в них населения, в том числе детей (также учитываются число жертв, количество раненых, количество оставшихся без крова);

затопленные участки местности и посевные площади (га);

подтопленные и затопленные объекты экономики и инфраструктуры муниципального образования (низководные мосты, участки железных и автомобильных дорог, объектов ЖКХ, линий электропередач и связи и пр.);

подтопленные территории населенных пунктов без выхода воды на земную поверхность, в которых были затоплены подвалы и другие заглубленные сооружения за счет подъема грунтовых вод;

разрушенные паводковыми водами мосты, плотины и запруды, в том числе факты каскадного разрушения плотин.

Основными задачами системы

мониторинга и прогнозирования наводнений являются:

- оперативный сбор, обработка и представление в органы государственной власти всех уровней и органы местного самоуправления информации о потенциальных источниках гидрологических явлений;

- создание и поддержание банка данных по чрезвычайным ситуациям; прогнозирование возникновения, характера развития чрезвычайных ситуаций и их последствий;

- заблаговременная разработка состава и содержания мер по предупреждению чрезвычайных ситуаций и смягчению их социально-экономических последствий [3].

Основной задачей при прогнозировании паводка является расчет прибывающей воды рек, а в частности, расход воды в реке до наступления наводнения (паводка) и высота подъема воды в реке при прохождении паводка.

Формула для расчета максимальных расходов дождевых паводков средних рек при наличии реки-аналога:

\У1;= ^„„^Ст)1^

где:

• р максимальный паводочный расход воды Р%-ной обеспеченности

- максимальный модуль дождевого стока Р%-ной обеспеченности (м3/с км2) расчетной реки и реки аналога.

- площадь водосбора (км2) расчетной реки и реки аналога п - районный показатель редукции.

дЛ,

коэффициент, учитывающий

снижение максимального расхода под влияние озер расчетной реки и реки-аналога.

ô2,S2,a - коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода под влиянием болот расчетной реки и реки-аналога.

Таким образом, зная расход воды в реке до наступления наводнения (паводка) и высоту подъема воды в реке при прохождении паводка,

Библиография

1. Законодательство Российской Федерации в области гражданской обороны, защиты от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера и обеспечения пожарной безопасности [Электронный ресурс] /Copyright, 2009-2016.Режим доступа: http://pandia.ru/text/77/315/38553.php.

2. Источники ЧС мирного времени. Основные понятия и классификация ЧС [Электронный ресурс] / Copyright, 2009-2016.Режим доступa:http://pandia.ru/text/77/305/25159.php.

3. Крупнейшие наводнения в России за последние 20 лет [Электронный ресурс] / МЧС России, 20112014. Режим доступа: http://www.mchsmedia.ru/focus/item/5050678/5570154.

можно имитационно определить уровень подъема. При этом моделируя дальнейшие действия по согласованию с административным корпусом региона, субъекта или муниципалитета, наблюдение совместно с ГУ МЧС по Тамбовской области, выполнять контроль и реагирование сил по предупреждению и ликвидации ЧС.

References

1. Zakonodatel'stvo Rossijskoj Federacii v oblasti grazhdanskoj oborony, zashchity ot chrezvychajnyh situacij prirodnogo i tekhnogennogo haraktera i obespecheniya pozharnoj bezopasnosti [EHlektronnyj resurs] /Copyright, 2009-2016.Rezhim dostupa: http://pandia.ru/text/77/315/38553.php.

2. Istochniki CHS mirnogo vremeni. Osnovnye ponyatiya i klassifikaciya CHS [EHlektronnyj resurs] / Copyright, 2009-2016.Rezhim dostupa:http://pandia.ru/text/77/305/25159.php.

3. Krupnejshie navodneniya v Rossii za poslednie 20 let [EHlektronnyj resurs] / MCHS Rossii, 2011-2014. Rezhim dostupa: http://www. mchsmedia. ru/focus/item/5050678/55 70154.

MODELING OF THE FREQUENCY SITUATION IN THE TERRITORY OF THE

TAMBOV REGION

An analysis is given of the territories of the Tambov region, on which zones offlooding may occur. The main reasons for human settlements are analyzed, taking into account the statistics that have been flooded (flooded) over the past 50 years. It was revealed that in order to adequately assess the flood situation on the territory of the Tambov region, it is necessary to know: the water reserve in the snow cover and its distribution along the catchment area of the rivers, the intensity of snow melting, the moisture content of the catchment soils before the fall of the first snow in autumn and the depth of freezing of the soil, the amount ofprecipitation falling in the period of melting snow, the formation of an ice crust on the snow, the thickness of ice, the formation of congestion and gluttons.

Key words: flood zones, flood situation, calculation of maximum flood floods.

Швецова Ольга Федоровна,

Воронежский институт ГПС МЧС России, Россия, г. Воронеж, телефон: 8-906-559-89-59 e-mail: olove1984@ Shvetsova O.F.,

Voronezh Institute of the State Firefighting Service ofEMERCOM of Russia, Russia, Voronezh.

Кочегаров Алексей Викторович,

доктор технических наук, доцент

Воронежский институт ГПС МЧС России,

Россия, г. Воронеж,

телефон: 8-903-850-55-59

e-mail: kochiegarov77@

Kochegarov A. V.,

doctor of technical sciences, docent,

Voronezh Institute of the State Firefighting Service of EMERCOM of Russia, Russia, Voronezh.

Воронин Михаил Александрович,

Воронежский институт ГПС МЧС России, Россия, Воронеж, телефон: 8-952-555-62-66 e-mаil:michlene@ Voronin M.A.,

Voronezh Institute of the State Firefighting Service of EMERCOM of Russia, Russia, Voronezh.

© Швецова О.Ф., Кочегаров А.В., ВоронинМ.А., 2017