Перспективы развития способов защиты от затопления на реках РФ

УДК 627.4

Е.С. Прудченко, И.С. Мазур

Омский государственный технический университет, г. Омск

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАТОПЛЕНИЯ НА РЕКАХ РФ

На протяжении последних десятилетий государственные органы власти и научные сообщества ряда регионов РФ периодически оценивают последствия наводнений на реках с целью обеспечения безопасности населения и территорий путем организации инженерной защиты населенных пунктов от затопления. При этом, под инженерной защитой населения и территорий понимается, способ защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях

335

мирного и военного времени, путем укрытия людей в защитных сооружениях, приспосабливаемых зданиях, инженерных и других сооружениях, а также защита людей и территорий путем возведения заградительных инженерных сооружений (дамб, плотин и т.д.) и проведения других инженерно - технических мероприятий мирного и военного характера [1, 2, 3].

Следует отметить, практика и теоретические исследования свидетельствуют, что наводнения на реках, как и некоторые другие чрезвычайные ситуации природного характера, невозможно предотвратить. Однако, используя адекватные инженерные решения по защите населенных пунктов от затопления при наводнениях на реках, можно снизить материальный ущерб и гибель людей. Такой взгляд обуславливается тем, что величина материального ущерба и потери среди населения при наводнениях на реках в значительной мере зависят от наличия и состояния заградительных инженерных сооружений. Следовательно, наводнения на реках представляют собой не только явление природы, но и социально-экономическое явление.

В настоящее время существующая методология планирования и проведения мероприятий по инженерной защите населения и территорий от затопления при половодье на реках преимущественно направлена на ликвидацию их последствий.

Из выше сказанного видно, что, в настоящее время, актуальной проблемой является проблема по повышению уровня инженерной защиты населения и территорий затопления при половодье на реках.

В России (а ранее - в СССР) проблема предотвращения затопления населенных пунктов при наводнениях на реках, и снижение ущерба их последствий, разрабатывались и решались различными заинтересованными ведомствами по нескольким направлениям. В 50-80-х годах прошлого века проводились научные исследования, разрабатывались методические рекомендации, указания и инструкции силами ученых и специалистов Гидрометеослужбы, министерств энергетики, водного транспорта и других ведомств страны.

В 1976 году Гидрометеослужбой СССР (ныне Государственный гидрологический институт) впервые был разработан «Каталог затапливаемых участках рек СССР» в двух томах, в котором была систематизирована имеющаяся к тому времени информация о 1386 участках с затоплениями на 2100 реках страны [11, 12, 13].

На данный момент, существуют научные центры: МЧС России, Всероссийский центр мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера (ВЦМП) МЧС России, Гидрометеорологический центр и Федеральный центр науки и высоких технологий, Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций («ВНИИ ГОЧС»), о котором и пойдет речь.

Федеральным центром науки и высоких технологий «ВНИИ ГОЧС» в 2003 году разработаны, изданы и разосланы в органы РСЧС всех уровней «Методические рекомендации по предотвращению образования наводнений на реках Российской Федерации и борьбе с ними» (далее - «Методические рекомендации...»). В «Методических рекомендациях...» обобщен накопленный опыт прогнозирования и регулирования процессов наводнения, выработаны новые технологии и предложения по совершенствованию ранее известных путей, методов и

способов борьбы с наводнениями на реках, которые позволят органам управления РСЧС всех уровней более эффективно прогнозировать, предупреждать, предотвращать указанные опасные явления, ликвидировать их последствия [5, 9, 10].

Специалистами ФЦ ВНИИ ГОЧС предпринята попытка обосновать эффективный комплекс мер, методов, способов и рекомендаций, позволяющий более качественно прогнозировать, предупреждать и бороться с наводнениями, снижать уровень их последствий и даже ликвидировать чрезвычайные ситуации, обусловленные указанными явлениями на реках Российской Федерации [5, 7].

336

Как показывает отечественный и зарубежный опыт наиболее часто для инженерной защиты населенных пунктов от затопления используют такие способы как [4, 6, 10]:

- перевод скоротечного поверхностного стока в замедленный;

- строительство дамб обвалования территории со стороны водораздела или установка на время половодья водоналивных рукавных дамб;

- искусственное повышение территории населенного пункта до незатапливаемых отметок путем подсыпки грунтом;

- строительство берегозащитных сооружений.

Надежная инженерная защита населенных пунктов от затопления при наводнениях на реках достигается, когда вышеперечисленные способы используются в комплексе, а также проводятся своевременно.

Кратко рассмотрим содержание перечисленных способов инженерной защиты населенных пунктов от затопления при наводнениях на реках.

Распространенным способом инженерной защиты населенных пунктов от затопления при наводнениях на реках является перевод скоротечного стока поверхностных вод в замедленный. Эффективность данного способа достигается путем посадки лесозащитных полос на территории населенного пункта (создание парка, аллей и т.п.), прилегающего к реке.

Проведение лесозащитных мероприятий, если даже они ведутся в широком масштабе, сами по себе не могут полностью защитить населенные пункты от затоплений, особенно на крупных реках, и имеют значение в основном для небольших рек.

Для защиты населенных пунктов от затопления на средних и крупных реках широко используются дамбы обвалования.

Дамбы обвалования строятся вдоль берегов многих больших и средних рек. Они защищают от затопления при наводнениях ряд крупных городов и объектов в Сибири и на Дальнем Востоке. В России построено более 200 больших систем обвалования общей протяженностью свыше 12 тыс. км, которые обеспечивают защиту населенных пунктов.

Следует отметить, что альтернативой строительству дамб обвалования служит установка водоналивных рукавных дамб [8].

Установка водоналивной рукавной дамбы позволяет в течение нескольких десятков минут при минимальных трудозатратах организовать надежную защиту промышленных объектов, школ, больниц, жилых домов и т.д. от затопления при половодье на реке.

Подсыпка территории применяется для борьбы с наводнениями на реках всех видов. Как правило, такой способ инженерной защиты применяется для вновь застраиваемой территории при сравнительно небольшой средней высоте подсыпки грунта (до 2,0-2,5м). Стоимость работ по подсыпке территории в 2-3 раза больше, чем стоимость устройства дамб обвалования. Однако к этому способу прибегают довольно часто, поскольку он предпочтителен по градостроительным условиям (работы по подсыпке грунта можно вести по частям, выравнивается рельеф, город не отгораживается от водного пространства, полностью отсутствуют эксплуатационные затраты после завершения работ по подсыпке территории) [12, 13].

Часто для инженерной защиты населенных пунктов от затопления при наводнениях на реках строят вдоль берега берегоукрепляющие сооружения в виде каменной наброски, железобетонных плит и укрепляют склоны одерновкой и озеленением.

В связи с тем, что практически невозможно повсеместно создавать заградительные инженерные сооружения для защиты населенных пунктов от затопления, используется и другой способ инженерной защиты населенных пунктов от затопления. Он заключается в дроб-

лении льда заторов взрывным способом или речными судами [3, 9].

Вполне очевидно, что выбранный способ инженерной защиты населенных пунктов от затопления должен быть экономически эффективными, т.е. единовременные капитальные

337

затраты на строительство (установку) заградительных инженерных сооружений и ежегодные эксплуатационные расходы на их содержание должны быть минимальными и меньше среднегодового ущерба от затопления в случае их отсутствия [17]:

Кзис <

где Кзис - единовременные капитальные затраты на строительство заградительного инженерного сооружения;

М - материальный ущерб, причиняемый территории от затопления;

Гзис - ежегодные расходы по эксплуатации заградительного инженерного сооружения;

Нзис - нормативный срок окупаемости заградительного инженерного сооружения.

Теоретические исследования и практический опыт свидетельствуют, что экономическая эффективность заградительных инженерных сооружений достигается рациональностью, т.е. соответствием их предназначения следующим основным внутренним факторам [3, 13]:

- виду профильной деятельности населенного пункта (или пойменной земли);

- степенью заселенности (использования) и застройки населенного пункта;

- рельефу местности, на котором расположен населенный пункт (или участок пойменной земли);

- прогнозируемому уровню подъема воды при прохождении наводнения на реке.

Таким образом, из выше сказанного следует, что наводнения на реках наносят значительный ущерб населенным пунктам.

Снижение ущерба предопределяет необходимость проведения исследования по обоснованному выбору целесообразных способов защиты населенных пунктов от затопления.

Библиографический список

1. Шульгин, В. Н. Инженерная защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях : учебник / В. Н. Шульгин ; М-во РФ по делам гражд. обороны, чрезвычайн. ситуациям и ликвидации последствий стихийн. бедствий [и др.]. - М. : [б. и.], 2005. - .Ч. 1, т. 1 / под ред. В. Ф. Мищенко. - 2005. - 168 с.

2. Нестеров, М. В. Гидротехнические сооружения : учебн. пособие / М .В. Нестеров. -Мн. : Новое знание, 2006. - 616 с.: ил.- (Техническое образование).

3. СНиП 2.06.15-85. Инженерная защита территории от затопления и подтопления

4. Состояние защиты населения и территорий России от чрезвычайных ситуаций в 2003 году : государственный доклад // Гражданская защита. - 2004. - № 7. - С. 18-23.

5. Пчелкин, В. И. Безопасность зданий и сооружений в зоне гидродинамических аварий на гидротехнических сооружениях. Технологии гражданской безопасности / В. И. Пчелкин // Вестник ФЦ "ВНИИ ГОЧС". - 2004. - № 2 (4). - С. 66-69.

6. Шангареев, С. Инженерная защита гидротехнических сооружений / С. Шангареев // Гражданская защита. - 2003. - № 5. - С. 25-26.

7. Российская Федерация. Федеральные законы. О безопасности гидротехнических сооружений : федер. закон от 16 октября 1997 г., №132-Ф3.

8. Методические рекомендации по организации и проведению мероприятий при угрозе затопления населенных пунктов и территорий : научн.- метод. пособие. - М. : МЧС России, 1999.

9. Анализ и обработка статистических данных о последствиях наводнений на реках России. - М.: ВНИИ ГОЧС, 1995.

10. Филатов, Ю. А. Статистические данные мониторинга наводнений на реках России в 1997-2001 гг. / Ю. А. Филатов, В. И. Пчелкин. - М. : ВНИИ ГОЧС, 2001.

11. СНиП 2.01.15-90. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов.

12. СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения.

13. СНиП 3.07.01-85. Гидротехнические сооружения речные.