Общие сведения о наводнениях

 

 

ФГОУ ВПО ВОСТОЧНО СИБИРСКАЯ ГОСУДРСТВЕННАЯ  АКАДЕМИЯ  КУЛЬТУРЫ И ИСКУССТВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 на тему : «Общие  сведенья о наводнениях»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила : Борисова Л.В.

                                                                                         Проверил :

 

 

 

 

 

 

 

Улан-Удэ 

2013

 

 

 

Содержание

 

 

 

 

Введение 

Раздел 1. Наводнения

1.1. Общие сведения о наводнениях

1.2. Наводнения в период весеннего половодья

1.3. .Наводнения в период весенне-летнего половодья на горных реках.

1.4. Селевые потоки и наводнения

1.5. Наводнения при заторах льда

1.6. Наводнения при зажорах льда

1.7. Нагонные наводнения

Заключение 

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

Наводнение - это интенсивное  затопление большой территории водой  выше ежегодных уровней, одно из стихийных бедствий. Отмечается при половодьях, паводках, прорывах дамб и плотин.

 

. Наводнения приводят  к разрушениям мостов, дорог, зданий, сооружений, приносят значительный  материальный ущерб, а при больших  скоростях движения 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. Наводнения могут возникать внезапно и продолжаться от нескольких часов до 2 – 3 недель.

 

Общеизвестно, что состояние  и развитие как биосферы, так и  человеческого общества находится  в прямой зависимости от состояния  водных ресурсов. В последние десятилетия все большее число специалистов и политических деятелей среди проблем, стоящих перед человечеством, под номером 1 называют проблему воды. Водные проблемы возникают в четырех случаях: когда воды нет или ее недостаточно, когда качество воды не отвечает социальным, экологическим и хозяйственным требованиям, когда режим водных объектов не соответствует оптимальному функционированию экосистем, а режим ее подачи потребителям не отвечает социальным и экономическим требованиям населения и, наконец, когда от избытка воды обжитые территории страдают от наводнений.

 

В глобальном аспекте  первые три проблемы явились порождением  уходящего века, а четвертая сопутствует  человеческому обществу с древнейших времен. И как это ни парадоксально, на протяжении многих веков человечество, предпринимающее неимоверные усилия для защиты от наводнений, никак не может преуспеть в этом мероприятии. Наоборот, с каждым веком ущерб от наводнений продолжает расти. Особенно сильно, примерно в 10 раз, он возрос за вторую половину ушедшего века. По нашим расчетам, площадь паводкоопасных территорий составляет на Земном шаре примерно 3 млн. кв. км, на которых проживает около 1 миллиарда человек. Ежегодные убытки от наводнений в отдельные годы превышают 200 миллиардов долларов. Гибнут десятки и более тысяч людей.

 

По данным Росгидромета наводнениям в Российской Федерации  периодически подвержены территории около 500 тыс. км2; наводнениям с катастрофическими  последствиями – 150 тыс. км2, на которой  расположено более 300 городов, десятки тысяч поселков и сел (поселений), более 7 млн. га сельскохозяйственных угодий.

К паводкоопасным территориям  в первую очередь относятся части  территории бассейнов рр. Амура, Енисея, рек о. Сахалина, Забайкалья, Среднего и Южного Урала, Нижней Волги, Северного Кавказа.

 

Изучением наводнений как  стихийных природных явлений  занимается в  основном гидрологическая  наука.

 

 

 

Раздел 1. Наводнения

 

1.1.Общие сведения  о наводнениях

 

Стихийные действия сил  природы, пока еще не в полной мере подвластные человеку, наносят экономике государства и населению огромный ущерб. Стихийные бедствия — такие явления природы, которые вызывают экстремальные ситуации, нарушают нормальную жизнедеятельность людей и работу объектов. Наиболее распространённые стихийные бедствия — землетрясения, наводнения, паводки, селевые потоки и оползни, снежные лавины, бури и ураганы, пожары. Стихийные бедствия возникают внезапно и носят чрезвычайный характер. Они могут разрушать здания и сооружения, уничтожать ценности, нарушать процессы производства, вызывать гибель людей и животных.

 

По характеру своего воздействия на объекты отдельные  явления природы могут быть аналогичны воздействию некоторых поражающих факторов ядерного взрыва и других средств нападения противника.

 

Наводнение - это интенсивное затопление большой территории водой выше ежегодных уровней, одно из стихийных бедствий. Отмечается при половодьях, паводках, прорывах дамб и плотин. 

 

Возникновению весенних наводнений содействуют многоснежные зимы без оттепелей, позднее в  дружное таяние снега одновременно со значительным выпадением осадков.

 

Ущерб, причиняемый наводнением, связан с целым рядом поражающих факторов, важнейшими из которых являются:

 

- быстрый подъем воды  и резкое увеличение скорости  течения, приводящие к затоплению  территории, гибели людей и скота, уничтожению имущества, сырья, продовольствия, посевов, огородов и т. п.;

 

- низкая температура  воды, пребывание в которой людей  может приводить к заболеваниям  и гибели;

 

- снижение прочности  и срока службы жилых и производственных зданий;

 

- смыв плодородной  почвы и заиливание посевов.

 

Половодье - это относительно продолжительное увеличение водности реки; которое ежегодно повторяется  в один и тот же сезон и сопровождается высоким и длительным подъёмом воды, обычно выходом её из русла на пойму. Продолжительность (30 - 120 суток) зависит от запасов снега, глубины промерзания почвы, температуры воздуха, размеров реки, заболоченности, лесистости и озёрности водосбора и других факторов. На севере и северо-востоке максимальные уровни подъёма на средних реках 4 - 6,5 м, на малых 2,5 - 3,5 м, подъём длится 15 - 20, спад 36 - 40 суток, на западе соответственно 2 - 3 и 1,5-2 м, 8-12 и 25-30 суток. На юго-западе и юге половодье растянутое и сглаженное, длится 60 - 80 суток, превышение над минимальными летними уровнями 1,5 - 3 м. В поймах малых рек на юге в половодье вода стоит в среднем 25 - 30 суток, средних и больших - 45 - 60 суток, преобладающая ширина разлива 1,5 - 2 км, глубина на пойме обычно 0,3 - 0,8 м.

 

В половодье повреждаются сооружения в поймах рек, размываются берега, иногда покрываются песком ценные сельскохозяйственные угодья. Наибольшие половодья приводят к наводнениям, считаются стихийными бедствиями. Чтобы избежать затопления, осуществляют обвалование рек, строительство польдеров, плотин и водохранилищ. Учёт весеннего подъёма уровней рек необходим при проектировании и эксплуатации мостов, плотин, дамб и других народно-хозяйственных объектов в долинах рек, при эксплуатации водохранилищ и водопользовании.

 

Паводок -  сравнительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды в реке, возникающее в результате быстрого таяния снега при оттепели, ледников, обильных дождей, попусков воды из водохранилищ. В отличие от половодий паводки случаются в любое время года. Если паводок образуется вследствие быстрого увеличения расхода воды на отдельном участке реки, то он распространяется вниз по течению с большой скоростью, достигающей на равнинных реках скорости 5 км\час, на горных – 45 км\час. Высота такого паводка вниз по течению обычно убывает, но продолжительность увеличивается. Значительный паводок может вызвать наводнение.

 

1.2.Наводнения  в период весеннего половодья  на равнинных реках

 

Для весенней поры, когда  только начинается таяние снега, особенно характерна неустойчивость погодных условий. Оттепель неожиданно сменяется морозами и совсем зимними вьюгами.

 

При изучении половодий  учёные выделяют перечень переменных по времени основных факторов, обуславливающих  высоту весеннего половодья:

 

-         Запас воды в снежном покрове перед началом весеннего таяния;

 

-         Атмосферные осадки в период  снеготаяния и половодья;

 

-         Осеннее - зимнее увлажнение почвы  к началу весеннего снеготаяния;

 

-         Глубина промерзания почвы к  началу снеготаяния;

 

-         Ледяная корка на почве;

 

-         Интенсивность снеготаяния;

 

-         Сочетание волн половодья крупных  притоков бассейна.

 

Последние два фактора  почти не влияют на объём весеннего  половодья и учитываются лишь при прогнозе максимума половодья.

 

Рассмотрим далее каждый фактор, обуславливающий объём весеннего половодья, в отдельности. Это важно для понимания того, при каких условиях бывают наводнения, как составляется прогноз высоты и объёма половодья и т.д.

 

1.     Запасы  воды в снежном покрове.

 

Первый выпавший снег редко остаётся на зиму. Обычно в предзимье снег выпадает два-три раза и тут же тает. При этом увлажняется верхний слой почвы, что во многом определяет потери стока половодья.

 

Определение истинной величины снегозапасов в бассейне сопряжено  с немалыми трудностями. Ведь снег залегает на местности крайне неравномерно. Причина не только в том, что в разных местах выпадает неодинаковое количество твёрдых осадков, сколько в том, что ветер переносит выпавший снег с места на место.  Перенос снега начинается уже при скорости ветра 5 - 7 м/ с. Снег с открытых поверхностей сносится в различного рода понижения – лощины, балки, овраги, русла рек и ручьёв. Снег отлагается и в зонах перехвата – на опушках леса, в лесозащитных полосах, в садах, у изгородей, около отдельных деревьев и кустов. Один буран в открытой степи может до неузнаваемости изменить рельеф снежного покрова. Некоторое влияние оказывают на него и зимние оттепели. При оттепелях снег тает преимущественно в поле и почти не тает в лесу.  Соотношение между снегозапасами в поле, лесу, оврагах и прочих местах меняется от года к году.  Почти всегда на 10% площади снегозапасы в 2 - 4 раза больше средней величины и ещё на 10% площади – в 1,5 – 2,0 раза меньше.

 

Ввиду всех этих обстоятельств  снегосъёмки  производятся один раз в пять дней вблизи метеорологических станций на характерных для данной местности маршрутах длиной 2 км в поле и 0,5км в лесу и оврагах. Измерения осуществляются каждые 10м, причём на 5 – 10 измерений высоты приходится одно измерение плотности. Если высоту снежного покрова hсн выразить в см, а плотность γ в г/см3, то снегозапасы в мм составляют: S=10hснγ. Заметим, что ландшафтно-маршрутные снегосъёмки выполняются с 1965 – 1966 года. Средние снегозапасы бассейна вычисляются как средние взвешенные с учётом доли площади, занятой полем, лесом и овражно – балочной сетью. В свою очередь,  средняя величина снегозапасов для поля, также как для леса и овражно-балочной сети, определяется как средняя арифметическая из данных измерений. Обычно данных о снегозапасах в лесу в 3-5 раз меньше, чем в поле, и это отрицательным образом влияет на точность прогноза.

 

Снегосъёмка – дело трудоёмкое. Подчас работы приходится выполнять  в пургу, на морозе, вдали от жилья. Главное же, измерения на маршруте не вполне показательны для бассейна в целом. Скажем поблизости от населённого пункта может не быть леса и оврагов. Вследствие этого в последнее время стали применять метод самолётной гамма - съёмки. Суть его заключается в следующем.  Осенью перед выпадением снега производится съёмка радиоактивного фона земной поверхности по заранее выбранным маршрутам. Вторично съёмка производится в конце зимы. По степени ослабления радиоактивного излучения (гамма – поля) определяет величину снегозапасов. Погрешность таких измерений составляет 8-10%. Главная трудность при использовании этого метода связана с определением исходного фона. Кроме того, важно, чтобы влажность почвы с осени до весны не менялась.

 

2.     Атмосферные осадки  в период снеготаяния и половодья.

 

Весенние осадки, являясь дополнительным источником питания рек, играют весьма важную роль в формировании максимума весеннего половодья. Можно выделить осадки периода снеготаяния и размерзания почвы(Х/), а также осадки последующего весеннего периода до конца половодья(Х//). Первые обращаются в сток с теми же потерями, что и снегозапасы, вторые – с несколько большими потерями. Если коэффициент  стока снегозапасов и осадков Sмакс+Х/ принять за 1,0, то для осадков Х// он составит 0,8 на севере в зоне избыточного увлажнения и 0,5 на юге в зоне недостаточного увлажнения.

 

Момент оттаивания почвы примерно совпадает с окончанием снеготаяния  в лесу, а в безлесных районах  оттаивание почвы начинается спустя 5-8 дней после схода снега.

 

3.     Осеннее - зимнее  увлажнение почвы к началу  весеннего снеготаяния

 

Влажность верхнего слоя почвы толщиной 0,5 – 1,0м – самый важный фактор потерь талых вод. Но именно влажность  почвы и есть самая изменчивая  во времени и пространстве величина. В каждой низине влажность почвы  больше, чем на возвышенных местах. Она существенно различается на песчаных и глинистых почвах, на распаханных целинных участках, при наличие травяной или древесной растительности и т.д. По этой причине, а также потому, что измерение влажности почвы – дело трудоёмкое и им начали заниматься сравнительно недавно( в лесу влажность почвы и сейчас не измеряется), при прогнозах широко используются  разного рода косвенные характеристики. Самая распространённая из них – это разность между суммарными осадками(Х) и суммарным испарением(Е) за 2,5 – 3,0 месяца до устойчивого перехода средней суточной температуры воздуха через 0°С. Величина разности Х – Е примерно равна запасу продуктивной влаги в слое 0–50 см. Другая распространённая характеристика – суммарный сток реки за период октябрь – январь.

 

Во время зимних оттепелей влажность  почвы возрастает настолько, насколько  убывают снегозапасы, если, конечно, не возникает зимних паводков. При  этом в величину осенней влажности  почвы (или в её косвенную характеристику) вводится соответствующая поправка.

 

4.     Глубина  промерзания почвы к началу  снеготаяния

 

Наблюдения на полях  показывают, что при глубоком (свыше 60 см) промерзании почвы зимой  её оттаивание весной происходит лишь после освобождения полей от снега. Хорошо увлажнённая и глубоко  промёрзшая почва практически непроницаема для талой воды. Напротив, сухая, неглубоко промёрзшая почва  впитывает в себя много воды. Внешним признаком влажной промёрзшей почвы является то, что она с трудом рубится топором или раскалывается ломом. А сухая непромёрзшая почва сравнительно легко разрыхляется лопатой и режется ножом. Бывает, что в многоснежную слабоморозную зиму замёрзшая с осени почва оттаивает до того, как веской устанавливается положительная температура воздуха. Случается и нечто противоположенное.  Просочившаяся в почву талая вода замерзает из-за наличия большого запаса холода в почве. И тогда на короткое время образуется запирающий слой почвы.