Всемирный День Воды. Гидропрогнозисты готовятся к ледоходу
21 марта 2013
|
Все новости
|
 Ежегодно ледоход на реках — это огромное и радостное событие, но и постоянная угроза. Все крупные города Архангельской области расположены вблизи больших и средних рек, а также на морском побережье, практически нет ни одного населенного пункта (города, деревни) вне рек и озер. Так, в зоне частых затоплений в период весеннего половодья плотность населения в несколько раз больше, чем в удаленных от реки населенных пунктах.
Весной начинается интенсивное таяние снега, и это главная причина быстрого стока талого снега в русла рек и возникновения половодья. Но каждый год этот процесс индивидуален, как и вообще гидрологический режим рек, у каждой реки свои особенности.
Прогнозируя максимальный уровень весеннего половодья, гидрологи всегда выделяют его величину во время ледохода и на чистой воде.
Первый максимум при ледоходе, за исключением мест образования заторов и устьевых участков рек, почти всегда ниже второго. Он связан с процессом вскрытия рек, которое происходит сверху вниз по течению (где раньше происходит потепление и где меньше толщина ледяного покрова). По мере продвижения волны вскрытия вниз, увеличивается ее объем и высота уровня. Чем быстрее отступает кромка ледяного покрова, тем быстрее освобождается запас воды в русле реки, особенно при одновременном вскрытии главной реки и ее притоков. Другая часть подъема обусловлена заторами льда. На наших реках, особенно Северной Двине, существуют идеальные условия для регулярного образования весенних заторов льда. Опасность затора льда заключается в резком, а главное, значительном подъеме уровня воды в реке, при котором вода выходит из берегов и затопляет прилегающую местность. Представляют также опасность навалы льда на берегах.
Что такое заторы льда?
В механизме заторообразования еще много неясного. Дело в том, что массы раздробленного льда неподвластны ни законам механики твердого тела, передающего усилия в одном направлении, ни законам механики жидкости, передающей усилия одинаково во все стороны. По сути, каждый затор льда обладает индивидуальными особенностями, поскольку образовавший его ледовый материал имеет различные прочностные характеристики.
Второй максимум уровня весеннего половодья обычно наблюдается, когда льда на реке уже нет. Уровень зависит от количества накопленного снега, выраженного в запасах воды в снеге, от того, как будет происходить таяние снега, от погоды в период таяния снега, количества и вида осадков. И как показывает статистический анализ, весна накопленным снегом может распорядиться по-разному. В одни годы, при исключительно высоких снегозапасах и максимальные уровни могут быть очень высокими, а в других, при частых перебоях в снеготаянии, весеннее половодье может пройти на относительно низких горизонтах.
Роль интенсивности снеготаяния в формировании весеннего половодья существенно различна для крупных, средних и малых рек (чем меньше река, тем значительнее влияние интенсивности снеготаяния).
Как тает снег?
Для выяснения этого, казалось бы, простого вопроса от ученых потребовалось немало усилий. Очень уж разнообразны физические свойства самого снежного покрова, а главное, условия его таяния. Сначала начинает таять снег на склонах южной экспозиции, затем на ровной местности, далее на северных склонах, в балках, оврагах, наконец, в лесах. В лесах средней густоты снег исчезает позже, чем в полях: на 6–8 дней в южных районах и на 15–20 дней — в северных.
Процесс снеготаяния начинается задолго до наступления положительной температуры воздуха. Проникающая в толщу снега солнечная радиация способствует обтаиванию частиц снега в поверхностном слое. Вследствие неоднократного замерзания ночью и таяния днем снег превращается в массу бесформенных ледяных зерен, сначала мелких, а затем и более крупных. На первых порах снег лишь насыщается талой водой. Водоотдача из него начинается только после того, как растает 15–20 % снегозапасов. Обычно основная масса снега стаивает при средней суточной температуре воздуха 3–5 градусов, но бывает, что и при температуре 12–15 градусов.
Не вся поступившая на поверхность речного бассейна талая вода стекает в реки. Часть ее просачивается в почву и идет на пополнение почвенной влаги и запасов грунтовых вод. Часть теряется на испарение, а также болотами и озерами. Все эти расходные компоненты баланса практически невозможно измерить на громадных пространствах. Еще труднее их предвидеть.
Насколько точно можно предсказать наводнение?
Следует отметить, что в годы с крайне сложным развитием половодья только в редких случаях экстремальные уровни воды были предопределены высокими снегозапасами, что позволило заблаговременно с достаточной точностью предсказать это явление. Обычно решающую роль в формировании высоких уровней воды играют высокие температуры воздуха и исключительно интенсивные осадки на заключительном этапе снеготаяния, что заблаговременно предсказать пока невозможно. Такой характер половодья наблюдался весной 2012 г.
Серьезные наводнения, вызванные затором льда, чаще всего предсказываются, но не всегда возможно точно предугадать место и продолжительность стояния заторов. К такой категории следует отнести случай сильного наводнения в 2003 г. в с. Холмогоры, в 2010 г. — в г. Архангельск
Стихия — это неизбежное природное явление редкой повторяемости, вызванное сочетанием целого комплекса неблагоприятных процессов. При стихии человек может только свести к минимуму потери, но абсолютно надежной защиты не бывает. И главная задача специалистов Гидрометслужбы, как можно раньше предупредить о надвигающейся беде, давая время подготовиться, и тем самым защититься и снизить ущерб.
Постоянное слежение за изменением гидрометеорологических элементов и их анализ позволяют с большей долей точности давать прогнозы и их корректировать. Расчеты показывают, что правильное использование гидрологической информации в среднем снижает ущерб до 15–30 %.
Гидрологическая наука довольно успешно справляется с расчетами и прогнозами максимальных расходов и уровней воды редкой повторяемости, сопровождающихся наводнениями. Тем не менее, точность методов расчетов и прогнозов, заблаговременность предсказания составляют сейчас 60–70 %. Для гидрологов важно дальнейшее углубление знаний о сущности процесса формирования стока в конкретных физико-географических условиях, прежде всего при экстремальных ситуациях. Ведущиеся сейчас широким фронтом стационарные и экспедиционные полевые наблюдения, лабораторные эксперименты и теоретические исследования, несомненно, принесут свои плоды.
Человек продолжает застраивать берега рек и озер, активно осваивает речные долины, штурмует горы. В силу этих-причин размах работ по борьбе с наводнениями нарастает. Наводнения как стихийное бедствие становятся все более нетерпимыми. Научное, инженерное и социально-экономическое обоснования проектов защиты от наводнений относятся к числу важнейших задач специалистов многих профилей и прежде всего гидрологов.
Материал подготовила ведущий океанолог Гидрометцентра Е. Н. Скрипник.
Последние новости:
|
