Небезпечні гідрологічні процеси і явища

Повінь – це значне затоплення місцевості внаслідок підйому рівня води в річці, озері, водосховищі, спричинене зливами, весняним таненням снігу, вітровим нагоном води, руйнуванням дамб, гребель тощо. Повені завдають великої матеріальної шкоди НПС та призводять до людських втрат.

Суттєвим фактором, який сприяє збільшенню збитків від повеней, є техногенний вплив на довкілля. Йдеться, перед усім, про вирубку лісів, після якої інфільтраційні властивості ґрунту знижуються в 3.5 рази, а інтенсивність його змиву збільшується в 15 разів.

Значні, до катастрофічних, повені відбуваються на морських узбережжях, в тому числі і в помірних широтах. Зазвичай вони пов’язані з циклонами, штормовими вітрами, рідше з вулканічною діяльністю та землетрусами (цунамі). Найчастіше затоплення узбереж спостерігається в країнах Північно-Західної Європи (Англія, Бельгія, Голландія, Німеччина). Руйнування спричинені не тільки морськими хвилями, котрі досягають 3-4 і більше м заввишки, але й значними повенями, пов’язаними з виходом річок з берегів. Території затоплення сягають декількох десятків кілометрів завширшки й сотень – завдовжки. Під час повені 1962 року на узбережжі поблизу міста Гамбурга (Німеччина) вода проникла до 100 км в глибину країни. При цьому загинуло 540 осіб.

Значні лиха людства пов’язані з цунамі – велетенськими хвилями (висота сягає 30-40 м), викликані підводними землетрусами. Найчастіше цунамі відмічаються на узбережжях Японії гавайських та Алеутських островів, Аляски, Соломонових островів, Філіппін, Індонезії, Чілі, Перу, Нової Зеландії, Егейського, Адріатичного морів. Майже 90% від загального числа цунамі за останні роки приходиться на узбережжя Тихого океану.

Що стосується України, то в тій чи іншій мірі, на більшості великих річок (Дніпро, Дністер, Прип’ять, Західний Буг, Тиса та ін.) періодично спостерігаються повені. Інколи повені формуються за рахунок зливових опадів і невеликих річках та в районах, де взагалі немає визначених русел. Катастрофічний паводок наприкінці 1998 та в продовж 1999 року на Закарпатті за своїми наслідками і жертвами став найбільшою після Чорнобиля НС. Буквально за 12 годин у 269 населених пунктах було зруйновано 2 695 житлових будинків, понад 12 000 – серйозно пошкоджені, 10 680 осіб опинилися просто неба.

Сильні зливи на Західній Україні (Львівська, Чернівецька, Тернопільська, Закарпатська та Івано-Франківська області) у липні 2008 року призвели до жахливих наслідків: загинуло 22 людини, серед яких 6 дітей; підтоплено 40 тис. житлових будинків; 13 тис. осіб відселено; стихія завдала країні збитків на 3 – 4 млрд. гривень.

На пологих ділянках Азовського та Чорного морів повені виникають переважно під час сильних вітрів і викликані нагоном води. Ці повені небезпечні в першу чергу своє раптовістю, висотою хвилі та різким підйомом води.

Наслідки повеней:

- затоплення шаром води значної площі землі;

- ушкодження та руйнування будівель та споруд;

- ушкодження автомобільних шляхів та залізниць;

- руйнування обладнання та комунікацій, меліоративних систем;

- загибель свійських тварин та знищення врожаю сільськогосподарських культур;

- вимивання родючого шару ґрунту;

- псування та знищення сировини, палива, продуктів харчування, добрив тощо;

- загроза інфекційних захворювань (епідемії);

- погіршення якості питної води;

- загибель людей.

 

Повені відрізняються від інших стихійних лих тим, що повною мірою прогнозуються. Точність прогнозу збільшується за умови отримання надійної інформації про кількість та інтенсивність опадів, рівень води в річці, запаси води в сніговому покрові, зміни температури повітря, довгострокові прогнози погоди тощо.

Від надійного та завчасного прогнозування повені залежить ефективність профілактичних заходів по зниженню збитків. Завчасний прогноз повеней може коливатися від декількох хвилин до декількох діб та більше.

Основний напрямок боротьби з повенями полягає в зменшенні максимального витрачення води в річці завдяки перерозподілу стоку в часі (насадження лісозахисних смуг, оранка ґрунту поперек схилу, збереження узбережних смуг рослинності, терасування схилів тощо). Для середніх та великих річок досить дійовий засіб – регулювання паводкового стоку за допомогою водосховищ; влаштування дамб. Для ліквідації небезпеки утворення заторів проводиться розчищення та заглиблення окремих ділянок русла ріки, а також руйнування криги вибухами за 10 – 15 днів до початку льодоходу. Ще один досить важливий шлях регулювання стоку й запобігання повеней – ланшафтно-меліоративні заходи.

Зсуви – це зміщення мас гірських порід вниз по схилу під дією сил тяжіння. Причинами їх є ослаблення міцності гірських порід внаслідок вивітрювання, вимивання осадами та підземними водами, систематичними поштовхами, нерозважливою господарською діяльністю людини тощо.

Зсуви можуть бути на всіх схилах з нахилом в 20⁰ і більше в будь-яку пору року. За швидкістю зміщення порід зсуви класифікують на:

- повільні (швидкість складає декілька десятків сантиметрів за рік);

- середні (швидкість складає декілька метрів за годину або добу);

- швидкі (швидкість складає десятки кілометрів за годину).

Останні можуть спричиняти катастрофи з людськими жертвами. Об’єм порід, які зміщуються при зсувах, знаходиться в межах від декількох сот до багатьох мільйонів м³.

Найзначніші осередки зсувів на території України зафіксовані на правобережжі Дніпра, на Чорноморському узбережжі, в Закарпатті та Чернівецькій області. Так, за даними МНС України на території нашої країни станом на 01.01.2007 р. зафіксовано 21.8 тис. зсувів.

Зсуви руйнують будівлі, знищують сільськогосподарські угіддя, створюють небезпеку при добуванні корисних копалин, викликають ушкодження комунікацій, водогосподарських споруд, головним чином гребель.

Найбільш дійовим захистом від зсувів є їх запобігання – відведення поверхневих вод, штучне перетворення рельєфу (зменшення навантаження на схили), фіксація схилу за допомогою підпорів.

Снігові лавини також належать до зсувів і виникають так само, як і інші зсувні зміщення. Сили зчеплення снігу переходять певну межу, і гравітація викликає зміщення снігових мас по схилу.

Великі лавини виникають на схилах 25-60⁰ через перенапруження схилу після великого випадання снігу, частіше під час відлиги, внаслідок формування в нижніх частинах снігової товщі горизонту розпушення.

Перенапруження снігового покриву виникає і внаслідок пересування тварин або людей, різкий порив вітру, звукової хвилі, різкої зміни метеорологічних умов тощо.

Лавина спустошує все на своєму шляху. Небезпека руйнівної сили лавини полягає ще в тому, що сніговий вал жене поперед себе повітряну хвилю, а повітряний таран більш небезпечний, ніж удар снігової маси – перевертає будинки, ламає дерева, контузить і душить людей. Така хвиля повітря мало чим відрізняється від тієї, що викликає вибух великої бомби.

Найбільш лавинонебезпечною країною вважається Швейцарія, де протягом року сходить близько 10 тис. лавин. На території України снігові лавини поширені в гірських районах Карпат та Криму, де сніголавинний режим визначається рельєфом, кліматом і гідрометеорологічними умовами зими, рослинним покривом та інтенсивністю господарської діяльності людини. Особливістю лавиноутворення в Карпатах є те, що лавини тут сходять посеред лісу, незважаючи на те, що ці території вважаються безпечними. Так, в басейнах річок Тереблю, Тересви, Тиси щорічно із заліснених схилів сходять лавини, що нерідко перекривають автомобільні та залізничні шляхи.

Існує пасивний та активний захист від лавин. При пасивному захисті уникають використання лавинонебезпечних схилів або ставлять на них загороджувальні щити. При активному захисті проводять обстріл лавинонебезпечних схилів, що викликає схід невеликих, безпечних лавин, запобігаючи таким чином накопиченню критичних мас снігу.

 

Селі (від араб. сейль – бурний потік) – потоки води, піску, глини, щебеню, уламків каміння і навіть валунів, які раптово виникають в руслах гірських річок. Причиною селевих потоків можуть бути зливи, інтенсивне танення гірських снігів і льодовиків, а також землетруси.

Селі розрізняють за характером їх руху. Так звані турбулентні селі рухаються в руслі, підпорядковуючись законам руху потоку рідини. У відмінності від них структурні селі являють собою грязекам’яну масу, яка рухається по прямій, подібно лаві.

За складом твердого матеріалу, що переносить селевий потік, їх можна класифікувати на:

- грязьові (суміш води з ґрунтом при незначній концентрації каміння, об’ємна вага складає 1.5-2 т/м³);

- грязекам’яні (суміш води, гравію, невеликого каміння, об’ємна вага складає 2.1-2.5 т/м³);

- водокам’яні (суміш води з переважно великим камінням, об’ємна вага складає 1.1-1.5 т/м³).

У Карпатах частіше зустрічаються водокам’яні селеві потоки невеликої потужності, у Середній Азії – грязьові потоки.

Найбільш селенебезпечними районами в Україні є Кримські гори і Карпати, але селі можуть виникати і в інших районах. Швидкість селевого потоку звичайно складає 2.5-4.5 м/с, але під час прориву заторів вона може досягати 8-10 м/с і більше.

Крім руйнувань, селі завалюють камінням і деревами великі площі. Небезпека не тільки в їх руйнівній силі, але й в раптовості появи. Засобів прогнозування селів на сьогодні не існує, оскільки наука точно не знає, що саме провокує початок сходу потоку. Однак відомо, що необхідні дві основні передумови – достатня кількість уламків гірських порід і вода. Разом з тим, для деяких селевих районів встановлені певні критерії, які дозволяють оцінити вірогідність виникнення селів. Наприклад, для районів з великою вірогідністю такого явища, викликаного зливами, визначається критична сума опадів за 1-3 доби. В Закарпатті відмічено декілька десятків селевих осередків.

Засоби боротьби з селевими потоками досить різноманітні: будівництво гребель, каскаду запруд для руйнації селевого потоку, стінок для закріплення укосів тощо.