Расчет наводнений и меры защиты людей от наводнений

Основной характеристикой наводнения, является максимальный расход воды в реке, который, например при паводке, равен:

 

,

 

гдеинтенсивность осадков мм/чплощадь выпадения осадков

,

 

где h₀ b₀ v₀ - глубина, ширина и скорость воды в реке в обычных условиях.

 

 

ширина затапливаемой территории,

 

 

где а - угол наклона береговой черты, град. - глубина затопления:

 

 

где h - высота места, м. - фактическая скорость потока затопления:

где t - параметр смещения, учитывающий смещение объекта от русла реки (0,3-1,3).

Поражающее действие волны затопления определяется ее скоростью (V) и высотой (из) затопления.

Например, кирпичные жилые дома получают

слабые разрушения при (Vs = 1,5 м/с и h - 2,5 м);

ü средине (2,5 м/с, 4 м);;

ü сильные повреждения (3 м/с, 6 м) (Природные опасности России, 2002).

Защита людей в условиях наводнений включает оповещение, эвакуацию людей и другие мероприятия в соответствии с планами борьбы с наводнениями и защиты населения. На рис. 2 показана образцовая организация работы во время наводнения в Шрусбери (Великобритания), который находится на реке Северн примерно в 250 км от Лондона. Наиболее эффективный способ борьбы с речными наводнениями - регулирование речного стока путем создания водохранилищ.

 

Рис. 2 План мероприятий по защите людей от наводнений в Шрусбери (по Русаку А.Н., 2000)

Действия населения при затоплении.

Самым эффективным способом защиты от наводнений является эвакуация. Перед эвакуацией для сохранности своего дома следует отключить воду, газ, электричество, потушить горящие печи отопления, перенести на верхние этажи (чердаки) ценные вещи, закрыть окна первых этажей досками и фанерой, взять запас продуктов, медикаменты, документы и убыть по указанному маршруту.

По сигналу оповещения об угрозе наводнения и об эвакуации безотлагательно, в установленном порядке необходимо выехать из опасной зоны возможного катастрофического затопления в назначенный безопасный район или на возвышенные участки местности, захватив с собой необходимые вещи и двухсуточный запас непортящихся продуктов питания. В конечном пункте эвакуации зарегистрироваться.

Перед уходом их дома надо выключить электричество и газ, погасить огонь в отопительных печах, закрепить все плавучие предметы, находящиеся вне зданий, или разместить их в подсобных помещениях. Если позволяет время, ценные домашние вещи переместить на верхние этажи или на чердак жилого дома. Закрыть окна и двери, при необходимости и наличии времени забить снаружи досками (щитами) окна и двери первых этажей. При этом постоянно подавать сигнал бедствия: днем - вывешиванием или размахиванием хорошо видимым полотнищем, подбитым к древку, а в темное время суток - световым сигналом и периодически голосом. При подходе спасателей спокойно без суеты и паники, с соблюдением мер предосторожности, переходить в плавательное средство. При этом неукоснительно соблюдать требования спасателей, не допускать перегрузки плавсредств. Во время движения не покидать установленных мест, не садится на борта, строго выполнять требования экипажа. Самостоятельно выбираться из затопленного района рекомендуется только при наличии таких причин, как необходимость оказания медицинской помощи пострадавшим, продолжающийся подъем уровня воды, при угрозе затопления верхних этажей (чердака). При этом необходимо иметь надежное плавательное средство и знать направление движения. В ходе самостоятельного выдвижения важно не прекращать подавать сигналы бедствия. Оказывать помощь людям, плывущим в воде и утопающим.

После спада воды при возвращении домой необходимо соблюдать меры безопасности: не соприкасаться с электропроводкой; не использовать продукты питания, попавшие в воду. При входе в дом провести проветривание, запрещается включение газа и электричества.

 

Рис.3 Схема комплекса защитных сооружений (Невской дамбы).

Для защиты от наводнений в Голландии, Германии, Англии и других странах строят специальные защитные сооружения. Для защиты от водной стихии в дельте Невы строится дамба (защитный комплекс) длиной более 25 км в створе поселок Горская - Кронштадт - Ломоносов. В конструкции комплекса предусмотрены судопропускные и водопропускные сооружения, каменно-земляные дамбы, возвышающиеся над гладью залива на 8 м.

При угрозе наводнения мощное сооружение из стали и бетона по команде диспетчера с центрального поста управления в Кронштадте наглухо закроет акваторию, преградив путь длинной волне к городу. На рис. 3 показан план защитных сооружений и Невской губы.

Проблемы Невской дамбы

История создания Невской дамбы началась более 20 лет назад, когда началось строительство в Финском заливе между поселком Горская, островом Котлин и городом Ломоносов. Несмотря на острую необходимость в таком объекте, работы прерывались, велись крайне медленно, а то и вовсе ограничивались обслуживанием уже построенных сооружений. Комплекс протяженностью 25 с небольшим километров состоит из 11 дамб Д-1 - Д-11, 6 водопропускных сооружений В-1 - В-6, распределенных по всей длине дамбы и обеспечивающих пропуск воды, и 2 судопропускных сооружений С-1 и С-2. Кроме того, по дамбе пройдет автомагистраль. В районе судопропускного сооружения С-2 будет возведен разводной мост, а под С-1 - автотранспортный подводный тоннель. Правительством РФ принято решение и одобрен проект завершения строительства Комплекса защитных сооружений. Целью проекта также является подготовка и реализация программы эффективной и надежной эксплуатации и содержания дамбы. Прекращение водообмена между Невской губой и Финским заливом во время наводнений и предотвращение обусловленного наводнением экономического и экологического ущерба является главным положительным воздействием в результате завершения строительства КЗС (Олейник В., 2005).

Строительные работы разбиты на восемь лотов. Один тендер на выбор подрядчика по выполнению строительных работ прошел в 2002 году. В 2004 г. Госстрой России провел конкурсы на выполнение строительных работ по проекту "Завершение строительства комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений".

Для выполнения функций технического надзора в составе ФКП "Северо-Западная Дирекция Госстроя России" создан производственный и технический отделы. Качество строительно-монтажных работ, и материалов контролируется строительной лабораторией института ВНИИГ им. Веденеева. В судьбе комплекса не последнюю роль играет экология. По словам, генерального директора ФКП "Северо-Западная Дирекция Госстроя России" - Бориса Пайкина,- экологическая ситуация вокруг дамбы в норме. Однако, выявлены некоторые нарушения при выполнении строительно-монтажных работ.

В ноябре 2004 года Министерство природных ресурсов РФ приняло решение о приостановке деятельности ФГУ "Северо-Западная Дирекция Госстроя России" в части производства работ по завершению строительства КЗС. Однако, при условии, что Дирекция представит в Департамент Государственного Контроля договор на проведение экологического аудирования дамбы с обеспечением выполнения плана природоохранных мероприятий, работы будут продолжены. На 2004 год на развитие экологической программы было предусмотрено 40 млн. рублей.

На сегодняшний день степень готовности дамбы в среднем составляет около 70%. Из-за недостаточного финансирования в прошлом году были не достроены водопропускные сооружения В6, В5, В4 степень готовности которых - 90-95%. Поэтому, те работы, которые не были выполнены в прошлом году, будут продолжены в этом. В 2004 были построены водопропускные сооружения В-3, В-4, В-5, В-6, начат В-1. Основной груз работ ляжет на строительство судопропускных объектов и прорана для прохода судов между Кронштадтом и Ломоносовым. В нынешнем состоянии комплекс уже ослабляет угрожающие городу наводнения, и наблюдаются меньшие уровни подъема воды, чем раньше. Тем не менее, в случае серьезных наводнений подъем уровня воды в городе может достигать отметок, характерных для "катастрофических", которые могут причинить огромный ущерб.

Необходимо сказать об ущербе от наводнений, как обосновании возведения дамбы. Ущерб двадцать четвертого года оценен в миллиард рублей. Впечатляющая цифра - и соответствует, кстати, капиталовложениям в дамбу. Но вот ущерба последующих наводнений вы нигде не найдете. Склоняюсь к мнению, что этот ущерб по сравнению с цифрой “миллиард” был ничтожным. Город-то все это время поднимался, и наводнения были не такими сокрушительными, как в двадцать четвертом году. Вполне возможно, что цифры ущерба, представленные в неопубликованных официальных документах, не соответствовали действительности… Наши предки понимали это не хуже нас. Идея дамбы в Маркизовой луже не нова. Существует схема, по-видимому, конца прошлого века, из архива Географического общества - проектный чертеж генерала Базена. Это в точности изображение сегодняшней дамбы, Лисий Нос - Котлин - Ораниенбаум. В то время проект был отклонен... “Отцы” дамбы ненавидят слово “дамба”, предпочитая ему выражение “комплекс сооружений защиты Ленинграда от наводнений”. Но в том-то и дело, что это именно дамба, и ни что иное. Голландцы построили себе защитное сооружение в три раза короче, затратив средств впятеро больше нашего. Потому что все оно - сквозное. “Гребенка” - называют его для простоты. По существу - мост. Водопропускные отверстия закрываются только при угрозе наводнения, их доля в “гребенке” в несколько раз больше наших доморощенных нескольких процентов. В конечном счете, наверное, Ленинград будет вынужден затратить новые миллиарды, чтобы приблизиться к голландскому, разумному варианту» (Круглый стол по вопросам комплекса защиты города от наводнений, 2002).

Михаил Бегак, зам. директора по научной работе Центра экологической безопасности РАН говорит: «Важное обстоятельство - то, что недостроенная дамба представляет собой объект экологической опасности. Может произойти обрушение части дамбы в морской канал.

И вопрос второй, что все-таки дамба будет элементом окружной дороги. А это очень важно. Именно с экологической точки зрения, поскольку ввод в строй окружной дороги снизит техногенную эмиссию автотранспорта на 30% на территории СПб. Это существенно облегчит жизнь всем автолюбителям. Не будет сильного транзита автотранспорта через город». (Круглый стол по вопросам комплекса защиты города от наводнений, 2002).

Заключение

 

Наводнение - это значительное затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море в период снеготаяния, ливней, ветровых нагонов воды, при заторах и т.п. К особому типу относятся наводнения, вызываемые ветровым нагоном воды в устья рек. Наводнения приводят к разрушениям мостов, дорог, зданий, сооружений, приносят значительный материальный ущерб, а при больших скопления воды (более 4 м/с) и большой высоте подъема воды (более 2 м) вызывают гибель людей и животных. Основной причиной разрушений являются воздействия на здания и сооружения гидравлических ударов массы воды, плывущих с большой скоростью льдин, различных обломков, плавсредств и т.п.

Наиболее распространенными наводнениями являются наводнения на реках, которые по высоте подъема воды, площади затопления и величине ущерба делят на 4 категории: низкие (малые), высокие (средние), выдающиеся (большие) и катастрофические. Существует классификация наводнений по признаку причин: весеннее таяние льда и снега в горах - наводнения половодья; дожди, зимние оттепели с мокрым снегом - паводковые; зажоры -осенне-зимнее скопление шуги, заторы - скопление льда при ледоходе - запорные; нагоны воды в устья рек при приливах и сильных ветрах- нагонные; перекрытие русла ледниками, обвалами, оползнями склонов - запальные, а также аварии на гидротехнических сооружениях- аварийные и некоторые другие.

К основным проблемам Невской дамбы (комплекса защиты С-Петербурга от наводнений) относится экологическая проблема (нарушение циркуляции воды в том числе - промышленных стоков в Финском заливе), а также непроработанность примененных конструкций. Все это дает основание сомневаться в целесообразности возведения дамбы вообще, несмотря на возможность выполнения ей основной - защитной функции.

Список литературы

 

1. Арустамов Э.А.-ред. Безопасность жизнедеятельности: учебник М.: Данилов и Ко, 2000-678с.

2. Гринин А.С., Новиков В.И., Безопасность жизнедеятельности М.: ФАИР-ПРЕСС, 2003-288с.

3. Круглый стол по вопросам комплекса защиты города от наводнений. //Невское время, 2002.

4. Михайлов Л.А. - ред. Безопасность жизнедеятельности- СПб.: Питер, 2005-302с.

5. Олейник В. Петербург. Защита от наводнений// С-Петербургский вестник 2005 №6

6. Природные опасности России /Под ред. В.А. Владимирова, Ю.Л. Воробьева М.: «Крук», 2002-130с.

7. Русак О.Н. и др. Безопасность жизнедеятельности. СПб.: «Лань», 2000-448с.