«Часто говорят: «тише воды, ниже травы!» Нет поговорки более нелепой. Сжимают железо, сталь и чугун, но только ее, воду – податливую и мягкую, нельзя ни потеснить, ни загнать в меньший объем. Мы сами увеличиваем нашу уязвимость перед этим природным явлением. А посему количество ужасов и страданий населения непрерывно растет.
А.Е. Бочкин. С водой, как с огнём. Рассказы гидростроителя
5 апреля 2024 года на Южном Урале произошел первый трагический акт очередной техногенной катастрофы из рокового числа, постигших нашу страну и её население в первой трети 2024 года.
Подтопленный Орск. Фото из Интернет
Не выдержав давления вод, разлился из-за аномального паводка реки Урал – дамба, защищавшая город Орск была прорвана сразу в нескольких местах, что привело к его подтоплению.
Справочно
Да́мба (от нидерл. dam) — гидротехническое сооружение, представляющее собой грунтовую насыпь трапецеидального сечения для регулирования водных потоков, иногда для защиты от снежных лавин и т. п.
Все последующие недели «беснования яицких вод» под «невнятный административный лепет оправдания», а также дружный поиск виновных (включая мифических грызунов) средствами массовой дезинформации, укладываются в канву материальных и юридических признаков уголовного преступления, предусмотренного статьей 358 уголовного Кодекса Российской Федерации (УК РФ) «экоцид».
Данное преступление является оконченным с момента наступления указанных в статье 358 УК РФ последствий: массового уничтожения растительного и животного мира; отравление атмосферы и водных ресурсов, а также совершение иных действий способных вызвать экологическую катастрофу.
Общественная опасность «Экоцида» заключается в том, что составляющие данное преступления действия могут нанести, либо уже наносят, огромный вред окружающей природной среды, как естественной основы обитания людей, устойчивого социально-экономического развития страны и общества, сохранению генофонда страны, животного и растительного мира.
Уголовная ответственность за «экоцид» наступает при условии. что наступившие последствия находятся в причинной связи с наступившими последствиями виновного. Преступник наказывается лишением свободы на срок от двенадцати до двадцати лет.
По данным МЧС на сегодняшний день (15.04.2024 года) паводковые воды охватили 23 муниципалитета моей родной Оренбургской области, затопив 79 населенных пунктов и 36 садоводческих обществ, повредив 13 тысяч жилых домов и 15 тысяч участков. Более 8 000 человек были вынуждены покинуть свои дома.
Специалисты МЧС предупреждают, что «пик паводка на реке Урал еще не достигнут», и возможно дальнейшее расширение зоны затопления ниже по течению вплоть до Каспийского моря. А это уже соседнее суверенное государство – Казахстан.
Наступило время и обстоятельства, дабы критически рассмотреть российское «гидротехническое строительство», которое являясь одним из важных направлений современного строительного дела решает значительное количество частных, общественных, государственных и планетарных задач, позволяя людям жить и существовать в тех местах, где ранее жизнь была невозможна.
Естественно, автора настоящей работы могут спросить, да и уже спрашивают: «Зачем он полез в чужой монастырь со своим уставом?»
Во-первых, Оренбуржье — это моя родина, связь с которой я не прерывал по сей день. Во-вторых, мое детство и юность прошло в родительской усадьбе, на постоянно затопляемой территории, что дало мне стимул в младые годы перерыть библиотеку Бузулукского гидромелиоративного техникума (БГМТ) с не малой для себя пользой. В-третьих, в 1989-2001 году, автор непосредственно работал в Якутии над проблемами «всеЛенских» потопов. И наконец, «За коллег – гидротехников обидно».
Угрозы водной стихии. Эффект закупоренной земли
«Все что нам гибелью грозит,
Таит неисчислимы наслаждения»
А.С. Пушкин. «Пир во время чумы»
Необходимо осознать и возможно понять, что взбесившая водная стихия, заливающей сушу, априори несущая смерть и разрушения, это не более та самая влага, без которой невозможна наша грешная жизнь.
Физическая природа наводнений на диво проста и незатейлива, ее постигают еще в детстве, строя запруды на весенних ручейках, детским разумом выясняется, что если прибывающая вода не умещается в сосуде, она неизбежно выплеснется наружу, чем бы ни был этот сосуд — чашкой, ванной, водохранилищем или речным руслом.
Вылейте на асфальт ведро воды — и получится лужа, пролейте воду на лужайку, поросшую травой, и, скорее всего, никакого следа не останется. Обложив свою среду обитания бетоном, асфальтом, булыжником и утрамбованным песком, люди нередко усиливают опасность, которая может исходить от бесчинств природы.
В событиях «всеЛенского» потопа 2001 года сыграл свою роль еще один важный момент. Сколько бы влаги ни выпало над большой рекой и ее притоками, далеко не вся она в конце концов добирается до моря. Какая-то часть ее, конечно, испаряется, а другая — очень значительная — уходит в грунт. Любой водоем пропитывает своими водами берега.
Однако воде, попавшей в реки бассейна Лены, впитываться было некуда: из-за морозной зимы и затянувшегося весеннего паводка земля и так была насыщена влагой, А берега покрыты толстым слоем наледи. Значит, воде ничего не оставалось, как продолжать течь по поверхности.
Согласно некоторым версиям, во время наводнения в Крымске в формировании высокой волны, принесшей гибель и разрушения, было виновато устройство перпендикулярной дорожной насыпи, в которой не было сделано достаточного количества проходов для воды.
Найдя путь в том месте, где насыпь, превратившаяся в дамбу, прерывалась мостом, поток становился мощной струей, бьющей под большим давлением. Роль таких же импровизированных дамб могла выполнять плотная застройка, аккумулировавшая энергию набегающих с гор вод.
Подобные события заставляют задуматься о том, что люди должны и могут сделать, а чего они делать не должны перед лицом угрозы наводнений.
Наводнение – апофеоз водных страданий
Ожидаемые наводнения, вызванные сезонными разливами рек, вещь вполне естественная. В конце концов, где бы была древнеегипетская цивилизация, если бы выходящий из берегов Нил периодически не покрывал слоем плодородного ила горячие африканские пески? По-настоящему страшны катастрофические наводнения, которые застигают врасплох, уносят жизни, уничтожают имущество.
В мире от наводнений страдает кратно больше людей, чем от любых других стихийных бедствий. Согласно данным «Института мировых ресурсов» (World Resources Institute), за последние 30 (тридцать) лет произошло больше 4600 наводнений в 172 странах, в результате которых погибло более 250 000 людей, а ущерб оценивается более чем в $1 трлн.
Главной причиной участившихся наводнений является изменение планетарного климата, из-за которого, в том числе, осадки становятся обильнее во многих регионах мира, что приводит к поднятию уровня воды в реках во время сильных ливней. Согласно оценке ОНН количество людей, находящихся под угрозой во время разлива рек, может вырасти с 65 млн до 132 млн к 2030 г., а к 2050-му – до 195 млн человек.
Национальные особенности водных потопов в России
Нам в России приходится иметь дело в основном с двумя типами потопов, вызванных естественными причинами.
- Первый тип — нагнетание гонимых ветром морских вод в устья рек. Это то, что регулярно случается в Санкт-Петербурге, и город за три века существования неплохо научился обороняться от регулярных бедствий.
- Второй тип — паводковые наводнения, вызванные чрезвычайно высоким уровнем осадков.
Гидросфера Земли очень динамична. Данные палеогидрологии показывают, что большие и малые реки не раз меняли русла и конфигурацию берегов в связи с климатическими и тектоническими факторами: например, Верхняя Волга когда-то впадала в Дон.
Циклы «большой» и «малой» воды существуют не только в виде ежегодных паводка и межени, но и в виде колебаний с шагом, длящимся десятилетия, а может быть, и столетия.
Сегодняшняя пойма через какое-то время может по вполне естественным причинам стать речным дном, а спустя еще годы снова обнажиться.
По этим причинам жизнь в непосредственной близости к реке сопряжена с определенными рисками, но эти риски давно уже оцениваются человечеством как менее существенные по сравнению с выгодами жизни у большой воды, ибо вода необходима и в быту, и в сельском хозяйстве, и в промышленности. Кроме того река — это и источник рыбы, и транспортный коридор, и прекрасное место отдыха.
В России, по данным Росгидрометцентра, около 300 городов и десятки тысяч населенных пунктов подвержены наводнениям с катастрофическими последствиями. Размер среднегодового ущерба от наводнений составляет примерно 40 млрд руб.
Сейчас в России сплошь и рядом на затапливаемых территориях располагаются жилые постройки, социальные и коммерческие объекты. В инженерных конструкциях этих зданий никак не предусмотрена вероятность затопления первых этажей. Однако важно понимать, что застройка в поймах рек всегда будет под угрозой.
Застраивая пойменные территории жилыми и нежилыми зданиями, мы вступаем в противостояние с естественным гидрологическим циклом реки и сами создаем проблему, с которой потом пытаемся справиться.
Миф о гидросооружениях
Общественное мнение относится к соседству с гидросооружениями с некоторой опаской, особенно это предубеждение усилилось после аварии на Саяно-Шушенской ГЭС.
Хотя над тем, чтобы минимизировать риски, связанные с соседством потенциально опасных водоемов, инженерная мысль работает давно и плодотворно.
Как известно, сток почти всех крупных рек зарегулирован: их течение преграждено гидроузлами, в состав которых входят плотина, шлюзы, водосливы и чаще всего электростанция.
Перед плотиной создается водохранилище, в котором во время паводков аккумулируется избыток воды, а ее количество, продолжающее движение по руслу, регулируется с помощью водосливов.
В межень, то есть в маловодное время года, попуск воды из водохранилища можно увеличить, чтобы наполнить обмелевшую реку, например, в интересах судоходства. В момент катастрофических паводков водохранилище тоже играет свою роль, смягчая последствия стихии, но, разумеется, резервуар имеет конечный объем и наполнять его до предела нельзя.
Если вода из водохранилища перельется через плотину, это приведет к ее разрушению и мегакатастрофе, поэтому при угрозе переполнения воду все равно придется сливать в таком количестве, что она сможет представлять определенную опасность.
Строительство дамб не решает и не решит проблему затоплений
На протяжении долгого времени считалось, что решить проблему затоплений можно с помощью строительства более эффективных дамб.
В России, до сих пор, при разработке мер по защите городов в качестве ключевых решений применяются строительство или реконструкция сооружений инженерной защиты.
Росводресурсы предложили создать новый федеральный проект «Защита от негативного воздействия вод и обеспечение безопасности гидротехнических сооружений», в котором среди основных инструментов – возведение защитных сооружений.
Однако в долгосрочной перспективе это решение из раза в раз оказывается проигрышным, отчасти из-за устаревания серой инфраструктуры, отчасти – из-за изменений климата, которые влияют на уровень опасности и частоту катаклизмов.
Дамбы создают у чиновников и местных жителей ложное ощущение безопасности, и первые за немалую мзду дают разрешения, а вторые начинают строить жилые дома в зонах риска. В результате, когда единственную гидротехническую преграду прорывает или уровень воды становится выше высоты дамбы, последствия оказываются разрушительными и трагическими.
Значительно более эффективным и полезным с разных точек зрения может быть создание многоуровневой системы защиты, которая должна включать в себя зеленую инфраструктуру и стандарты модификации зданий в территории затопления.
Например: дамба образует барьер между водой и сушей, уничтожая прибрежные экосистемы, которые могли бы выполнять функцию буфера и стать частью защитной системы города в период наводнения.
Восстановление таких прибрежных экосистем, как водно-болотные угодья, заливные луга и другие затопляемые пространства, напротив, позволяет отвести воду во время разлива реки, поддержать биоразнообразие и улучшить экологическую обстановку, уменьшить загрязнение рек за счет очистки поверхностного стока, увеличить подпитку грунтовых вод, способствовать фильтрации отложений и загрязняющих веществ.
Проблемы прогнозирования и моделирования наводнений
Инструменты прогнозирования и моделирования затоплений за последние несколько десятков лет заметно усовершенствовались. В частности, сегодня для отслеживания затоплений применяется дистанционное зондирование Земли.
Ученые, предприниматели и активисты достаточно активно используют данные спутников Американской программы Landsat и Европейской программы Copernicus. В Индонезии усилиями выпускников российских Вузов запущена платформа Peta Bencana, которая позволяет создавать карты затоплений в реальном времени с помощью краудсорсинга. Google использует технологии искусственного интеллекта, чтобы создать предикативную платформу, которая будет способна разработать сотни тысяч проекций возможных сценариев затоплений.
Но по-прежнему довольно сложно предсказать, когда случится очередное наводнение и насколько разрушительным оно станет.
Необходима адаптация к вероятному затоплению
Привычные технологические и административные методы не справляются с увеличившимся объемом осадков и часто не защищают территории от стихийных бедствий. Становится важным развитие инфраструктуры для адаптации территорий к наводнениям.
Конечно, разлив рек сам по себе – это естественный процесс, который не является чем-то аномальным. Проблемы возникают тогда, когда затапливаемая территория никак не адаптирована, то бишь не приспособлена к этому явлению.
Поэтому сам подход к развитию прибрежных территорий должен измениться – пространства и застройка в зонах вероятного затопления должна быть адаптирована к возможному разливу рек. Такие решения могут быть реализованы в разных масштабах.
В парках Ганса Тавсенса и Enghaveparken в Копенгагене детские и спортивные площадки выполняют функцию затопляемых резервуаров во время обильных ливней. На региональном уровне такие решения были реализованы в проекте «Комната для реки» (Roomforthe River) в Нидерландах, где дайки – разновидность инженерной защиты вдоль берега – и дамбы переместили от береговой линии, создали дополнительные каналы и другие затопляемые пространства.
Цель этих и других мер – создать дополнительное пространство для воды во время разлива рек, тем самым снижая риск затопления. На городском уровне, например, в Нью-Йорке сейчас реализуется ряд проектов на прибрежных территориях города.
Один из них – Хантерс Поинт в Квинсе (США), где удалось не только создать новое общественное пространство, но и снизить риск затопления района за счет удержания воды на территории парка во время штормов и обильных осадков.
Чтобы минимизировать ущерб от затоплений, в первую очередь необходимо отказаться от привычного взгляда на связь города с водой. Разлив реки – это естественный процесс, которому не нужно противостоять. К нему нужно адаптироваться.
Создание эффективно управляемой системы затопляемых территорий более чем необходимо
Рекомендуется создавать больше специальных открытых пространств, которые могут наполняться водой во время разлива реки, а когда вода уйдет – выполнять функцию парков. Создание системы затопляемых территорий позволит воде уходить в специально отведенные для нее места, не нанося вреда постройкам рядом с рекой.
Начать работу можно с определения зон затопления или их актуализации. Затем – разработать специальные регламенты застройки на пойменных территориях, которые предполагают минимизацию жилого строительства в поймах рек, и стандарты модернизации уже существующих зданий.
Стандарты по модернизации существующей застройки могут включать в себя такие решения:
- как поднятие домов на свайных полях;
- гидроизоляция первых этажей в многоквартирных домах;
- перенос всего технического оборудования из подвалов и первых этажей на верхние уровни;
- размещение на первых этажах не жилых помещений, а пространств с гибким функционалом, например, выставочных залов, которые можно будет оперативно подготовить к появлению воды.
Эти меры также могут быть включены в стратегию устойчивости к затоплениям, которая в идеальной ситуации должна быть у каждого города, расположенного на реке.
Ученые-гидрологи работает над разработкой подобных документов стратегического развития, стараясь рассмотреть проблему в разных масштабах: изучить не только набережную, пойму или зону затопления, а жизнестойкость (resilience) города в целом.
Подобные документы уже применяются во многих городах Европы и Америки, например, в Роттердаме (Rotterdam Climate Adaptation Strategy), Бостоне (Resilient Boston Harbor) и Нью-Йорке (NYCS IRR Coastal Protection Plan).
Вызов урбанистам
В настоящее время наводнения и смягчение последствий от наводнений — это один из важнейших вызовов для урбанистов по всему миру.
Если раньше о затоплениях можно было говорить как о сугубо инженерной проблеме, то сегодня они рассматриваются как явление, для работы с которым требуется комплексный подход, включающий архитектурные, градостроительные и социальные решения.
На смену «серой» инфраструктуре XX в. – дамбам, каналам и коллекторам – приходит зеленая инфраструктура, которая не только защищает город от катаклизмов, но и эффективно интегрируется в городской контекст, позволяет сохранить биоразнообразие, обеспечить доступ горожан к воде и сделать их жизнь комфортнее.
Успешно ответить на вызовы российские городам позволят мастер-планы, которые могут носить как антикризисный характер и помогать городу максимально быстро адаптировать инфраструктуру к сложившимся условиям и минимизировать потери, так и перспективный – нацеленный на защиту в будущем с помощью пространственной организации и адаптивной инфраструктуры
Борис Скупов.
Комментарии (0)