К вопросу прогнозирования наводнений в бассейне реки

Н.Е. Рамазанова

PhD, доцент,

РГП на ПХВ «Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева», г. Астана, Республика Казахстан

С. Жусупова

магистрант,

РГП на ПХВ «Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева», г. Астана, Республика Казахстан

К ВОПРОСУ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НАВОДНЕНИЙ В БАССЕЙНЕ РЕКИ

Аннотация. В статье рассматриваются методы прогноза наводнений для предотвращения негативного влияния паводковых вод на населенные пункты в бассейне реки. Приводится ряд мер необходимых для комплексного прогнозирования наводнений и методы для достижения поставленной цели.

Ключевые слова: наводнение, методы прогноза, бассейн реки.

N.E. Ramazanova, L.N. Gumilev Eurasian National University, Astana, Republic of Kazakhstan

S. Zhusupova, L.N. Gumilev Eurasian National University, Astana, Republic of Kazakhstan

TO THE ISSUE OF FLOOD FORECASTING IN THE RIVER BASIN

Abstract. The article considers the methods of the forecast of floods to prevent the negative impact of flood waters on settlements in the basin. Given the number of measures required for integrated flood forecasting and methods to achieve this goal.

Keywords: flood; forecasting methods; the river basin.

Наводнение - это затопление водой прилегающей к реке или водоему местности, которое причиняет материальный ущерб, наносит урон здоровью населения или приводит к гибели людей. Поэтому необходимо разработать методы долгосорочного и среднесрочного прогноза наводнений для предупреждения население и принятия соответствующих мер.

В связи с глобальным изменением климата проблемы катастрофических паводков и их влияния на жизнедеятельность человека становятся особенно важными. Такие бассейны рек, как Урал, Сырдарья, Иртыш, имеют огромные объемы поверхностного стока, которые в период паводков ставят под угрозу многие населенные пункты, страдающие периодически от наводнений. Так, в начале ХХ века были затоплены населенные пункты в бассейнах рек Урал, Уил, Эм-ба, Сагиз и др. Огромные убытки по переселению многих поселков были нанесены бюджету областей. В 2011 году под угрозой затопления оказались притоки р. Урал (Чаган, Деркул и др.). Уже в начале 2012 года было известно о катастрофическом положении в среднем течении р. Сырдарья, бассейне Шардаринского водохранилища [1-2].

За последние 10 лет в Казахстане зарегистрировано более 300 наводнений различного происхождения, из которых 70% приходится на наводнения, связанные с весенним половодьем, 30% были вызваны выпадением дождей и 10% - другими причинами. Наводнения в Казахстане отмечаются ежегодно, но их распространение и масштаб год от года варьируются весьма существенно. Примерно 1 раз в 50-100 лет на реках Казахстана случаются катастрофические наводнения [3].

Эти и другие проблемы возникают в связи с тем, что не имеется единого методологического подхода к подсчету и определению возможных паводковых вод, с учетом выпадающих атмосферных осадков. Количественные параметры можно обрабатывать на программах Arg GIS и Maik 11, что создает условия для уточнения полной достоверной информации для краткосрочных и среднесрочных прогнозов по наводнениям в весенний период [4-6]. Материалы исследований необходимы для разработки комплексных мер по предотвращению негативного влияния паводковых вод на населенные пункты.

Существующий опыт прогнозирования наводнений не полностью учитывает характер и степень интенсивности паводковых вод. Составление инвентаризационных и оценочных гидроэкологических карт и разработка предложений по предотвращению неблагоприятных последствий паводка дает возможность полноценного прогноза наводнений.

В Республике Казахстан практически не проводятся исследования по изучению прогнозирования наводнений в целях предупреждения паводков. Исследования должны носить комплексный характер и осуществляться на стыке гидрогеологии, геоэкологии и геоинформационной системы, которые будут решать следующие задачи:

- изучение условий, характера и механизма возникновения наводнений;

- изучение масштаба распространения наводнений;

- изучение картографического материала, геолого-географических условий;

- изучение статистических данных о гидрологических и морфологических характеристиках реки и создание базы данных;

- паспортизация водно-мелиоративных работ локального назначения вблизи населенных пунктов временного использования;

- определение наблюдательных постов в соответствии с рекомендациями ВМО (Всемирная Метеорологическая организация), с учетом формирования гидрологического режима водного объекта для определения уровня воды и речного стока и его зависимость от осадков (весна, зима);

- разработка расчетной схемы для определения прогноза наводнений;

- разработка гидрологической блочной модели и программы расчета на ПЭВМ оценки социально-экологической и экономической обстановки в бассейне реки;

- проведение крупномасштабной снегомерной съемки (для определения влагозапаса воды и расчета стока весеннего половодья) в зимнее время с анализом поглощающей способностей почво-грунтов;

- дистанционное зондирование Земли для получения детализированной, точной информации гидрологических составляющих, с целью сопоставления со статистическими и полевыми данными;

- обработка данных с применением модуля «Прогнозирование паводков и наводнений» программного обеспечения и создание трехмерной гидрологической модели по сезонам в бассейне реки;

- создание интерфейса на компьютерной программе для подготовки серии карт по прогнозированию и предупреждению наводнения в бассейне реки;

- создание комплексной гидрологической модели прогноза паводков для бассейна реки;

- разработки мероприятий по предотвращению неблагоприятных последствий паводка и минимизации ущерба.

Для решения вышепоставленных задач необходимо использовать следующие методы: метод системного анализа, метод расчета параметров стока и внутригодового его распределения при различных случаях наличия исходной информации и в случаях воздействия антропогенной деятельности, метод парной и множественной корреляции, метод аналогии и картографирования, метод оценки однородности ряда гидрологической информации, метод оценки водохозяйственной и экологической обстановок, метод оценки устойчивости природных комплексов, программы расчетов на ПЭВМ характеристик стока, приточной воды к приграничным створам и лимитов водопотребления, метод оценки социальной, эколого-экономической эффективности использования водных ресурсов, методы ГИС-технологий, гидрологического моделирования, компьютерного картографирования, дешифрирования крупномасштабных космических снимков.

Применение гидрологической модели с использованием ГИС-технологий, многомерного

моделирования бассейновых территорий является приоритетным в современной геоэкологической науке для составления долгосрочной программы по защите от наводнений, а также соответствующих карт риска. Исследование необходимо для разработки комплексов мер по улучшению качества гидроэкологического управления в целом.

Список литературы:

1. Заурбек А.К., Калыбекова Е.М. Водные ресурсы Казахстана: использование, охрана и проблемы сохранения устойчивости природных комплексов. - Алматы: ТОО «Дайк-Пресс», 2010. - 268 с.

2. Заурбек А.К., Есполов Т.И., Калыбекова Е.М., Заурбекова Ж.9. Обоснование совершенствования схем водорегулирования и водораспределения в бассейнах рек. - Алматы: Дайк Пресс, 2011. - Т. 29. - 258 с.

3. Руководство по гидрологическим прогнозам. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - Вып. 2: Краткосрочный прогноз расхода и уровня воды на реках. - 246 с.

4. Малик Л.Г. Причины и последствия наводнений // Безопасность энергетических сооружений. - М., 2003. - Вып. 11: Гидрологическая безопасность и защита окружающей среды и населения от паводков. - С. 50-74.

5. Flood warning in Queensland. Bureau of Meteorology, Australian Government [Electronic resource]. - URL: http://www.bom.gov.au/hydro/flood/qld/brochures/qld/fld_qld.shtml.

6. Guide on hydrologic practice // WMO. - 2009. - № 168.