Города продолжают тонуть. Наводнения

Наряду с необратимым затоплением многих прибрежных городов постоянно и повсеместно происходят набеги воды на сушу -- наводнения. Они бывают на берегах морей, рек и озер, случаются и вдали от берегов, в горах и на равнинах, в тропиках и в Заполярье. Разнообразны их проявления, многочисленны причины, их порождающие.

Память человечества хранит предания о многих катастрофических наводнениях. Наиболее известное из них -- библейский "всемирный" потоп, когда "разверзлись все источники великой бездны, и окна небесные отворились; и лился на землю дождь сорок дней и сорок ночей. И продолжалось на земле наводнение сорок дней, и умножилась вода... И усилилась вода на земле чрезвычайно, так что покрылись все высокие горы, какие есть под всем небом. На пятнадцать локтей поднялась над ними вода, и покрылись горы... Все, что имело дыхание духа жизни в ноздрях своих на суше, умерло. Вода же усиливалась на земле сто пятьдесят дней... И закрылись источники бездны и окна небесные, и перестал дождь с неба. Вода же постепенно возвращалась с земли, и стала убывать вода по окончании ста пятидесяти дней". Этот потоп представлял, по-видимому, большое наводнение, которое произошло в долине рек Тигр и Евфрат около 5 тыс. лет назад. Геологи считают, что оно охватывало территорию, простиравшуюся полосой (ширина 160 км) на 630 км к северу от Персидского залива.

Подобные "всемирные" потопы описаны и в китайской мифологии, и в мифологии майя, и в шумерском, и в аккадском, и в древнеиранском эпосах. Это -- древность. Но и сегодня набеги воды на сушу не редкость (52—55). Просмотрите газеты за последний месяц, обязательно найдете сообщение о двух-трех наводнениях.

Например, лето 1977 г. принесло большие наводнения в разных районах мира. В середине июля на центральную и северную Испанию обрушился ливень, равного которому страна не видела полстолетия. В провинциях Бискайя и Гипускуа вышедшие из берегов реки затопили целые районы. В начале июля проливные дожди прошли в юго-западных районах Франции, вызвав наводнения в районе Тулузы и департаментов Жер, Ло и Гаронна. Нанесен большой материальный ущерб, есть человеческие жертвы. В эти же дни сильное наводнение поразило столицу Южной Кореи --Сеул. Ураган и ливни в течение более суток переполнили протекающую через город р.Хан. Потоки воды разрушили жилища, лишив

крова 80 тыс. человек, снесли мосты, линии электропередач, нарушили связь, дороги. Ущерб оценивается Б 10 млн.долларов, есть жертвы. В Пакистане в эти же июльские дни волна проливных муссонных дождей вторично за десять дней обрушилась на г.Карачи. За сутки выпало 127 мм осадков. Наводнение разрушило мосты, прервав автодорожное сообщение. Это далеко не полный перечень наводнений только за один месяц.

По данным ООН, за 10 лет (1976--1985 гг.) от наводнений пострадало во всем мире более 150 млн. человек.

Наводнение — понятие относительное. Уровень воды в морях и реках периодически колеблется. В морях и океанах — это приливы и отливы, Б реках — паводки и половодья, сменяющиеся меженью. При периодических подъемах уровня воды затапливаются определенные территории суши у морских берегов, поймы в речных долинах. Наводнения ли это? Нет, никто так не считает. Под наводнениями обычно понимают непредвиденные заранее приносящие ущерб затопления территорий. Связаны они с непериодическими колебаниями уровня воды а морях, peках и других водоемах, С необычно большим выпаданием осадков, быстрым таянием снега и льда, с рядам других естественных, а иногда и искусственно вызванных человеком явлений.

На берегах океанов в морей, а иногда и озер наводнения чаще всего обусловлены динамическими процессами в атмосфере - циклонами, ураганами, штормовыми ветрами. По принятой в гидрологии классификации такие наводнения относят за счет анемобарических (т.е. вызванных движением воздушных масс и изменениями атмосферного давления) непериодических колебаний уровня водоема. Прибрежные районы оказываются в опасном положении, когда образующийся над морем циклон с пониженным атмосферным давлением в его центре поднимает уровень воды и этот "водяной горб" начинает затем растекаться, образуя длинную волну. По мере приближения к берету» с уменьшением глубины, высота волны возрастает. Дрейфовые, разогнан "тле ветром течения подгоняют к берегу большие массы воды, короткие штормовые волны обрушиваются на берег и гонят на сушу поток, не успевающей оттекать обратно в море и поднимающий уровень воды у берега. Tax происходят штормовые нагоны, на счету которых множество катастрофических наводнений. На берегах Бенгальского залива в 1364 и 1876 гг. от штормовых наводнений погибло около 250 тыс. человек, на Мартинике и Санта-Лючии (между Атлантикой и Карибским морем) в 1870 г. - 15 тыс.человек. В 1900 г. ураган обрушился на г.Галвестон в Техасе, подняв уровень Мексиканского залива на 5 м выше прилива и разогнав штормовые волны 8-метровой высоты. Город был стерт, погибли 5 тыс.человек. Штормовой нагон на оз.Окичоби (Флорида) привел к гибели 2 тыс.человек. Тайфун «Вера» в 1956 г. утопил в Японии 5 тыс. человек и еще 600 тыс. лишил крова. Список таких катастрофических наводнений, к сожалению, велик.

Метеорологи ведут наблюдения за ураганами, изучают их структуру, динамику развития. Для этого используют спутники, авиацию. Наблюдения с помощью спутников дают широкомасштабную общую картину движения циклонов, а самолеты-лаборатории позволяют исследовать физические их характеристики. Советско-кубинская экспедиция в 1987 г. на самолете АН-12 впервые проникла в центр тропического урагана «Эмили» но настигла его при распаде, когда ураган превращался в шторм. В 1988 г. этот самолет-лаборатория 11 раз проникал в "глаз" суперурагана "Джиль-берт". Этот «ураган века» с ветрами скоростью свыше 370 километров в час прошел над странами Центральной Америки и Карибского бассейна — Мексикой, Гватемалой, Ямайкой, Доминиканской республикой, Гаити, Венесуэлой, оставив за собой разрушения и человеческие жертвы. Сверху же, с самолета открывалось зрелище неправдоподобной красоты: огромная, радиусом в 20 км воронка белых облаков под ослепительно голубым небом.

Спустившись до минимально возможной высоты, исследователи увидели внизу странные, ни на что не похожие облачные волны, которые, сталкиваясь, сходились к центру урагана. Экспедиция получила большой объем информации и показала, что и в зоне урагана можно нормально работать. Фактические сведения об ураганах составляют основу математических моделей, которые позволяют прогнозировать развитие циклонов, предсказывать направления их движения, предупреждать об опасности.

Способен ли человек противостоять штормовым наводнениям на открытых берегах морей и океанов?

Атмосферные процессы, порождающие эти катастрофические наводнения, обладают колоссальной энергией. Один ураган соизмерим или даже может превышать все современные энергетические возможности человечества. И тем не менее борьба с этой стихией возможна. Воздействия на атмосферу основаны на управлении неустойчивыми процессами, течение которых может быть изменено с малыми энергетическими или материальными затратами.

С 50-х годов, например, проводятся работы по распылению в облаках и вихрях мельчайших кристаллов йодистого серебра. Это опыление вызывает конденсацию влаги, распад облаков и другие изменения атмосферных процессов. На Кавказе этим методом пользуется противоградовая служба, предотвращающая большую часть ущерба, причинявшегося ранее градом сельскому хозяйству. В США предпринимали попытки использования этого метода для борьбы с тропическими ураганами. Эксперименты, проводившиеся в течение 8 лет, показали, что можно заметно уменьшить скорость ураганов, изменить их траекторию. Есть еще ряд возможностей активного воздействия на динамику атмосферных процессов.

Однако воздействия на атмосферные процессы пока дают не только ожидаемые результаты, но и нежелательные косвенные последствия. Эксперименты над ураганами оказали ощутимое влияние на климат больших территорий, вызвав засухи в одних местах и наводнения в других. Ураган "Агнес" в июне 1972 г. был засеян йодистым серебром, после чего буря утихла. Но на приморских равнинах от Флориды до Нью-Йорка прошли сильные дожди, вызвавшие наводнения со значительным ущербом.

Как во многих случаях воздействия на природу и, может быть, в наибольшей степени при воздействии на атмосферу, требуется тщательный и всесторонний учет всех возможных последствий. Управление атмосферными процессами обещает человечеству огромную выгоду, но при неосторожном использовании может грозить опасными последствиями.

Характерные условия нагонных наводнений возникают вблизи устьев рек. Штормовой нагон "запирает" сток реки и подъем уровня воды происходит за счет совместного действия этих факторов. Известный пример таких нагонов — наводнения в Ленинграде. Затопления в нем происходят ежегодно, иногда по несколько раз в год, начиная от времени основания города и по сей день. Высота подъема воды и площадь затопления различны. Подъемы воды выше 1,5 м над ординаром (ординар -- средний, примерно за 100 лет, уровень у пристани возле Горного института) зарегистрированы около 230 раз начиная с 1703 г. Первое катастрофическое наводнение — 3,1 м над ординаром -- произошло 10 сентября 1777 г., а самое крупное наводнение — 3,89 м над ординаром — 7 ноября 1824 г., когда невские воды покрыли две трети территории города. Описание этого наводнения с достаточно ясным указанием причин и следствий дает А.С.Пушкин в "Медном всаднике":

...Силой ветров от залива Перегражденная Нева Обратно шла, гневна, бурлива, И затопляла острова. Погода пуще свирепела, Нева вздувалась и ревела, Котлом клокоча и клубясь, И вдруг, как зверь, остервенясъ. На город кинулась. Пред нею Все побежало, все вокруг Вдруг опустело - воды вдруг Втекли в подземные подвалы, К решеткам хлынули каналы, И всплыл Петрополь, как Три -тон, По пояс в воду погружен...

Это наводнение смыло 324 дома, серьезно повредило 3257 домов (а в ту пору на Невском проспекте стояло всего 100 домов), погибли 208 человек (по другим источникам — погибли 569 человек), 3600 голов скота.

Через 100 лет, 23 сентября 1924 г. подобное наводнение повторилось — 3,69 м над ординаром. Было затоплено несколько районов -- около 70 км2 территории города, пострадали порт, ряд заводов и фабрик, снесено несколько мостов. Наводнения приносят большой ущерб городу: в 1955 г. — 403,5 млн. руб., в 1975 г. — 366 млн. руб., а в среднем по 90,5 млн. руб. ежегодно.

Еще Петр I пытался противодействовать наводнениям, приказав рыть на Васильевском острове каналы-отводы, по которым во время нагона воде было бы куда деваться. Это намерение не было доведено до завершения.

После наводнения 1777 г. Екатерина II, по заключению "знатоков", сделала выговор начальнику городской полиции за то, что "суда стояли столь неправильно, что они помешали невской воде выйти в море". Такое вот было "научное" обоснование.

Через год после наводнения, описанного в "Медном всаднике", был объявлен всероссийский конкурс на проект защиты Петербурга от наводнений. В 1835 г. профессор П.П.Базен, директор Петербургского института путей сообщения, основываясь на действительно научных представлениях о причинах нагонных наводнений, предложил проект защиты города: пересечь Финский залив дамбами длиной около 20 км от Ораниенбаума (ныне Ломоносов) через Кронштадт к Лисьему Носу на северном берегу, с устройством шлюза. Этот проект положен в основу и современного плана защиты, вошедшего в генеральный план развития Ленинграда.

В 1978 г. был утвержден проект, представленный Ленинградским отделением института Гидропроект им. С.Я.ЗКука, а в 1979 г. принято постановление Совета Министров о строительстве сооружений защиты, завершить которые намечено в 1990 г. Этот сложный комплекс сооружений (56) длиной более 25 км включает 11 каменно-земляных дамб, 2 судопропускных сооружения шириной 110 и 200 м, 6 водопропускных отверстий с 64 затворами шириной по 24 м. Максимальный расчетный подъем уровня воды —5,4 м. По гребню сооружений через Финский залив пройдет шестиполосная автомагистраль -- часть скоростной кольцевой дороги, проектируемой вокруг Ленинграда. Под судоходными каналами прокладываются туннели, над водопропускными пролетами возводятся мосты.

Проект имеет обоснование, в котором принимали участие ученые и инженеры 52 исследовательских и проектных организаций. Во ВНИИ гидротехники им. Б.Е.Веденеева в 1984 г. построена не имеющая себе равных по размерам гидравлическая модель Невской губы.

В ходе строительства защитных сооружений стала, однако, ухудшаться экологическая обстановка. В 1986-1988 гг. в печати начали публиковаться выступления чуть ли не об "экологической катастрофе", о том, что в результате уменьшения водообмена Невская губа может превратиться в гниющее болото. Первые признаки этого уже появились в виде застойных зон с обилием сине-зеленых водорослей. Специалисты объясняли это тем, что строители не выполняли всех требований проекта. В 1984 г. был открыт сухопутный проезд от северного берега залива на остров Котлин, что улучшило условия для продолжения строительства. Требование же по расчистке строившихся водопропускных отверстий не было выполнено. В результате — образование застойной зоны. Кроме того, строительство гидротехнического комплекса ведется с опережением предусмотренного создания водоочистных сооружений во всем бассейне Невы и Ладожского озера. Ухудшение экологической обстановки рассматривалось поэтому как временное явление.

Отвечая корреспонденту Литературной газеты, главный инженер проекта С.А.Агалаков растопыренными пальцами уперся в стол: - Вот дамба. Это же гребешок. Вода свободно циркулирует в проемах". И хотя общее сечение проемов в полтора раза больше площади рукавов дельты Невы, дамба отнюдь не гребешок. Двухсотметровые отверстия сменяются километровыми глухими плотинами.

Обеспокоенная общественность не принимает на веру доводы специалистов. Вот, например, высказывание писателя Б.Можаева в Литературной газете (1988 г.): "А сколько нелепостей встречаешь при решении технических проблем! Как, скажите, мог прийти в голову проект чудовищной ленинградской дамбы? Недавно был в Голландии, одна треть территории которой отвоевана у моря и находится на 20--40 м ниже его уровня. Там строительство водозащитных сооружений является для страны роковым вопросом: "Быть или не быть?" И как же они его решили? Они тоже построили дамбу, но не такую, какую упорно, несмотря на все выступления общественности, возводят в Ленинграде, — не сплошную стену, а подъемные шлюзы. Они отлично знают, что шлюзовой способ дороже сплошного во много раз, знают и то, что на шлюзы нельзя списать сотни "лишних" миллионов гульденов, как можно это сделать при возведении сплошной дамбы -- мол, засыпали в дамбу десять миллионов тонн грунта, а его море унесло. Надобно списать расходы... Знают и голландцы эту уловку, эту липовую дешевизну. Но возвели они шлюзы и в конечном итоге выиграли: там вода не зацветет, не завоняет... В обычном состоянии шлюзы подняты, морская вода свободно проходит в лагуны и выходит из них. В шторм шлюзы опускаются и надежно охраняют землю от наводнения. И представьте себе, именно общественность заставила специалистов построить этот более дорогой, но в конечном итоге и более экономичный шлюзовой вариант".

Подобная Ленинграду ситуация характерна для ряда крупных городов, в том числе Гамбурга и Лондона. Большое нагонное наводнение произошло в Гамбурге, стоящем в низовьях Эльбы, в ночь на 17 февраля 1962 г., при котором погибли около 500 человек. В эту ночь европейского континента достиг ураган "Венсенетта", зародившийся у островов Вест-Индии и мчавшийся со скоростью 280 км/ч. Уровень Эльбы поднялся выше защитных дамб, вода затопила около трети территории города. Потоки несли трупы людей и животных, мебель и машины по улицам города, спокойно заснувшего накануне вечером. В эту ночь в Северной Европе ураган высвободил больше энергии, чем было ее запасено во всем мировом арсенале ядерных бомб. Проект строительства защитных плотин и укрепления существующих был одобрен в Гамбурге еще до этого наводнения, недавно сооружение защитной системы завершено.

В районе эстуария р.Темзы первое большое наводнение зарегистрировано в 1236 г. Там же в 1953 г. подобное наводнение унесло 300 жизней. Проблема защиты от наводнений дебатировалась в Англии несколько столетий. В 1968 г. правительство признало риск затоплений Лондона нетерпимым, в 1972 г. парламент принял акт о сооружении защитной системы и сейчас строительство ее завершено. Это — перегораживающая Темзу бетонная плотина длиной около 600 м с 10 стальными поворотными затворами высотой 20 м (57). При спокойной гидрологической ситуации затворы лежат у дна, не препятствуя судоходству и течению реки; при подъеме уровня воды до критического затворы будут повернуты в вертикальное положение и преградят путь штормовому нагону.

Катастрофические наводнения на побережьях морей и океанов порождаются и сейсмическими причинами — землетрясениями, подводными извержениями вулканов. Вдали от берегов, в океане, происходят землетрясения и от их эпицентра со скоростью реактивного самолета (до 800-1500 км/ч) устремляются к берегам невысокие и очень длинные волны. В океане они совершенно незаметны -- каких-то 50—100 см высоты на протяжении 200--300 км, но несут они огромную энергию. Эти волны —цунами. Накатываясь на отмели и берега, особенно в узких заливах или бухтах, цунами резко увеличивают свою высоту и превращаются в пенистый вал — стену воды высотой 10—20 м, а то и больше.

Историки насчитали по сохранившимся письменным источникам 355 цунами за последние 2500 лет, из них 308 -- в Тихом океане (на него приходится до 80 % землетрясений всего земного шара), 26 — в Атлантическом, 21 — в Средиземном море. Сейчас большие цунами регистрируются 2—3 раза в год. Более других испытывают на себе их действие Камчатка, Курильские, Гавайские острова и особенно Япония (не случайно название цунами японского происхождения и означает "большая волна в гавани").

Вот некоторые выдержки из хроники цунами:

1 ноября 1755 г. Землетрясение в Лиссабоне генерировало волны высотой 5—12 м. На г.Кадис, недалеко от Гибралтара, обрушились 18 гигантских волн.

13 августа 1868 г. Южное Перу (ныне Северное Чили). Военный корабль США "Уотери" заброшен на милю в глубь материка волной 20-метровой высоты. Отступив, волна обнажила дно залива Икике до глубины 7 м, а вернувшись, затопила город Икике.

27 августа 1883 г. Извержение вулкана Кракатау. В 13 ч жители о.Ява в 160 км от вулкана услышали громоподобные раскаты; в 14 ч над Кракатау поднялась черная туча высотой 27 км; в 17 ч обрушилась первая волна. На берегах Явы и Суматры цунами высотой до 30 м смыли поселения, погибли более 36 тыс. человек. Волны распространились в Индийский океан, обогнули мыс Доброй Надежды, прошли Атлантический океан. Причиной образования цунами в этом случае мог быть и взрыв вулкана, и падение в воду большого объема (около 20 км) выброшенного вулканом материала -- магмы и горной породы.

15 июня 1896 г. Северо-восточная Япония. На побережье протяженностью более 300 км волны достигали высоты от 3 до 25 м, а в вершинах заливов -- до 30 м. Снесено 10 тыс. домов, погибли 27 тыс. человек.

1 апреля 1946 г. Землетрясение в Тихом океане. Цунами обрушилось на г.Хило (Гавайские острова).

Капитан корабля, стоявшего в море вдали от порта, с изумлением увидел, как город гибнет под ударами волн, которые прошли под его кораблем, не причинив ему вреда. На Маркизских островах, отстоящих вдвое дальше от эпицентра землетрясения, на расстоянии 4 тыс.миль, цунами уничтожили поселения в узких заливах.

22 мая 1960 г. Чили. 8,5-балльное землетрясение разрушило в радиусе 250 миль более миллиона домов, погибли 4 тыс. человек. В дополнение к этому цунами опустошили десятки городов на побережье Чили, а затем произвели разрушения на берегах Австралии, Новой Зеландии, Филиппин. В США пострадали города Лос-Анджелес, Сан-Диего. В Японии, за 9 тыс.миль от Чили, высота цунами достигла 5 м, погибли 180 человек. Вновь сильный удар цунами обрушился на г.Хило.

Эффективной защиты от цунами сейчас нет. (Это не значит, что ее не может быть.) Пока есть только возможность уйти из опасной зоны (на Курильских островах на новые места перенесен ряд населенных пунктов) или заранее предупредить людей о надвигающейся волне и дать им возможность для спасения. Предупреждения основаны на расчете движения волны и на непрерывном наблюдении за возмущениями в океане. Основу наблюдательной системы составляют сейсмические станции, регистрирующие землетрясения. Кроме того, проводятся наблюдения за колебаниями уровня океана с помощью мареографов, а также акустические наблюдения.

Япония оборудовала группу из девяти сейсмических станций на удаленных островах. Не позже чем через 5 мин от начала землетрясения станция передает данные центру, который определяет местонахождение эпицентра и интенсивность землетрясения. Центр принимает решение о тревоге и передает все необходимые сведения в обслуживаемый район не позднее чем через 20 мин от начала землетрясения.

В США для предупреждения о цунами используется гидроакустическая система "Софар". Ее основное назначение — оповещение об авариях в океане. Корабли и самолеты, курсирующие между США и Гавайскими островами, оснащены бомбочками массой около 1 кг. При аварии бомбочки автоматически освобождаются и взрываются; сигнал улавливают гидрофоны, устанавливающие место и время аварии. Эта система принимала отзвуки подводного извержения вулкана в 300 км от Токио, за 8000 км от гидрофонов.

На тихоокеанском побережье Советского Союза также имеется несколько станций предупреждения о цунами. Об одной из них — в Южно-Сахалинске — в 1987 г. сообщал корреспондент "Известий" В.Беликов: пилот самолета, приближавшегося к острову Парамушир, не верил своим глазам. «Северо-Курильск погружается в океан» — передал он в эфир и был, к сожалению, прав. В' ноябре 1952 г. цунами поглотило городок...

Ныне бессменную научную вахту несет сейсмостанция "Южно-Сахалинск".

-- Практически в любую минуту, — объясняет заведующий станцией В.Нестеров, -- может грянуть отдаленная или близкая "гроза" в земной толще. Случается, что при таком толчке океанское ложе прогибается на несколько десятков метров, и тогда проявляется эффект водяного поршня.

Во все стороны со скоростью реактивного лайнера разбегаются круги по воде -- пологие волны цунами, которые вдали от берегов могут быть даже не замечены с судов. На небольшой глубине они тормозятся и вырастают до высоты многоэтажного здания. Ревущий вал не знает преград...

— Но, как ни велика скорость цунами, — подчеркивает руководитель станции, — сейсмоволны в земной коре распространяются еще быстрее. Превысит сила землетрясения порог в 7 баллов — на пульте дежурных, круглосуточно следящих за аппаратурой, автоматически срабатывает сигнализация.

Счет времени тотчас пойдет по-иному. И главное, необходимо решить: объявлять или нет цунами — тревогу?

Бели угроза с моря реальна, то действуют незамедлительно, извещая об этом местные власти, телеграф и другие подразделения, обеспечивающие меры безопасности в зонах возможных "заплесков". Прерываются передачи местного радио и телевидения, чтобы передать в эфир тревожную весть: "Цунами, цунами!"

Все как один уходят или уезжают на специально выделенном автотранспорте в заранее подготовленные убежища на высоких холмах и сопках, в отрогах недалеких гор. Там уже созданы запасы всего необходимого — продуктов, одежды, медикаментов, чтобы переждать подступившую беду.

— Как часто объявляются цунами-тревоги и всегда ли они оправдываются? — спросил я начальника отдела Сахалинского гидрометеоуправления М.Кузнецова.

— В году 4—5 раз такая опасность может угрожать некоторым прибрежным районам нашей островной области, -- ответил он. -- Тогда и раздаются сигналы тревоги, прерывается работа, прекращаются занятия в школах, эвакуируются люди...

— И бывает, что все эти приготовления ни к чему — цунами, к счастью, не приходит?

— Такое случается примерно в половине случаев после объявления тревоги, — признается мой собеседник. — Нас, океанологов, а заодно и сейсмологов принимаются тут же упрекать в неточности прогнозов, излишней перестраховке. Но если проглядеть цунами, не принять необходимых мер предосторожности, последствия могут оказаться катастрофическими!

Что ж, можно понять жителей приморских поселков, понапрасну испытавших беспокойство, лишние хлопоты. Достоверность предупреждений о цунами-опасности значительно повысит создаваемая ныне единая автоматизированная система наблюдения и оповещения.

Ее ЭВМ с дальных плавучих буев в море через спутники получит сигналы о прохождении волны, порожденной подземным ударом. Сработают затем донные датчики, связанные кабелем с берегом, — на подходе разрушительный водяной вал! Тут уж сомнений и просчетов быть не может: надо срочно проводить эвакуацию.

На одной из улиц Южно-Сахалинска строится здание, в котором разместятся аппаратура и обслуживающий персонал новой системы. В 1990 г. она должна заработать".

Вдали от морских берегов, в речных долинах и у озер, наводнения бывают обусловлены разными причинами, но главным образом — количеством и интенсивностью выпадения дождевых осадков и снеготаяния. Этим наводнениям подвержено большинство городов и селений, потому что все они возникли и выросли у воды, на берегах рек и озер, которые служат источниками водоснабжения и транспортными путями. Наводнения затопляют и большие сельскохозяйственные территории. В СССР, по данным Р.А.Нежиховского, суммарная площадь периодически затопляемых территорий оценивается в 500 тыс. км2, наводнения угрожают 400 городам и тысячам поселков и сел. На Украине периодически подвергаются наводнениям Харьков, Чернигов, Лисичанск; на Урале — Орск, Златоуст; в Сибири -- Тюмень, Тобольск, Кемерово, Новокузнецк и многие другие. Наводнения на реках Дальнего Востока достигают размеров национального бедствия.

Нередки были наводнения в Москве, разливавшаяся весной в половодье и летом после обильных дождей р.Москва затопляла большие районы города. В конце XVIII в., после того как были повреждены наводнением опоры Большого Каменного моста, построили обводной канал, но и он не помогал при больших наводнениях. Весной 1908 г., когда исключительно большое половодье после многоснежной зимы охватило всю центральную часть России, уровень р.Москвы поднялся почти на 9 м. В городе была затоплена территория в 1400 га, главным образом в районе Замоскворечья, по улицам Пятницкой, Ордынке, Полянке плавали на лодках.

Наводнения в Москве происходили не только при разливах реки, но и после сильных дождей. Летом 1924 г. во время ливня по улице Тверской (ныне ул.Горького) вниз в сторону Кремля неслась река, по которой плыли газетные киоски. Пруды Зоопарка вышли из берегов и слились с потоками на соседних улицах. Чаще других затоплялся район Трубной площади. Об этом рассказал В.А.Гиляровский в одном из очерков "Москва и москвичи": "Трубную площадь и Неглинный проезд почти до самого Кузнецкого моста тогда заливало при каждом ливне, и заливало так, что вода водопадом хлестала в двери магазинов и в нижние этажи домов этого района. Происходило это оттого, что никогда не чищенная подземная клоака Неглинки, проведенная от Самотеки под Цветным бульваром, Неглинным проездом, Театральной площадью и под Александровским садом вплоть до Москвы-реки, не вмещала воды, переполнявшей ее в дождливую погоду. Это было положительно бедствием, но "отцы города" не обращали на это никакого внимания.

В древние времена здесь протекала речка Неглинка. Еще в екатерининские времена она была заключена в подземную трубу: набили свай в русло речки, перекрыли каменным сводом, положили деревянный пол, устроили стоки уличных вод через спускные колодцы и сделали подземную клоаку под улицами. Кроме "законных" сточных труб, проведенных с улиц для дождевых и хозяйственных нужд, большинство богатых домовладельцев провело в Неглинку тайные подземные стоки для спуска нечистот, вместо того чтобы вывозить их в бочках, как это было повсеместно в Москве до устройства канализации. И все эти нечистоты шли в Москву-реку".

В.А.Гиляровский дважды спускался в Неглинку и видел, что около Малого театра, где канал делает поворот, русло было так забито разной нечистью, что вода едва проходила сверху узкой струйкой: здесь и была главная причина наводнений. Репортерская заметка В.А.Гиляровского сделала свое дело: в 1886 г. Неглинка была перестроена.

В наше время (60-е годы) под Неглинной улицей построен новый большой коллектор. Избавлена Москва и от речных разливов: в бассейне Москвы-реки создано несколько водохранилищ — Истринское, Можайское, Рузское, Озернинское, — которые регулируют сток, не допуская высоких подъемов уровня.

Хорошо известна изменчивость количества осадков во времени. Многолетние наблюдения выявили периодичность их интенсивности как в пределах годовых циклов, так и из года в год. Смена многоводных и маловодных периодов подчиняется (с весьма существенными отклонениями) 11-летней цикличности солнечной активности; выявлен еще ряд закономерностей. И все равно предсказать катастрофически многоводные и маловодные годы пока невозможно. Тем более неожиданны большие выпадения осадков, приводящие к катастрофическим наводнениям. Угроза наводнений возрастает, когда ливневые дожди совпадают с быстрым таянием снегов, добавляющим к речному стоку накопленные ранее водные запасы.

Характерный пример -- наводнение во Флоренции, вызванное выпадением осадков интенсивностью 190 мм в сутки. К началу ноября 1966 г. в Апеннинах выпал обильный ранний снег, на высотах более 500 м толщина снежного покрова достигла 2 м. Вслед за этим, в ночь на 2 ноября, из Центрального Средиземноморья на Италию двинулся циклон с массой теплого влажного воздуха, обильными дождями, ветром от 80 до 150 км/ч.

Стихия обрушилась на многие районы центральной и северной Италии, но особенно пострадала Флоренция, ее исторический центр с многочисленными ценностями культуры и искусства. Ранним утром 4 ноября воды р.Арно вышли из берегов и затопили центр города. Уровень воды поднялся до 11 м над меженным уровнем реки и до 6 м над мостовыми Флоренции. Скорость водяного потока достигала 50-70 км/ч.

Наводнение причинило много бед. Материальный ущерб оценен в 2 млрд. долларов. Безвозвратно утрачены или сильно повреждены многие бесценные произведения искусства. Погибло более 100 человек. (Итальянские журналисты отмечают, что, если бы день наводнения не совпал с национальным праздником вооруженных сил и в центр города отправились на работу несколько тысяч человек, жертв могло быть гораздо больше.)

Основная вина за наводнение и его последствия во Флоренции лежит, конечно, на стихии. За 24 часа в бассейне Арно выпало 15 % годовой нормы осадков, за 48 часов --до 25--30 %, плюс таяние снега. Общий объем воды, сброшенной на Флоренцию, составил около 400 млн. м3. Но и человек виновен в постигшем город бедствии.

Флоренция подвержена наводнениям, хотя и достаточно редким, на протяжении всей истории. Большие паводки р.Арно проходили примерно каждые 25 лет, экстраординарные наводнения — раз в столетие (в 1966 г. самое большое из них). Тем не менее кардинальных средств по защите от наводнений Флоренция не имела и не имеет до сих пор, хотя проекты отводного канала и других сооружений имеются. На р.Арно выше Флоренции построены плотины гидроэлектростанций, но они не только не выполнили защитных функций, а наоборот, в ноябре 1966 г. усугубили интенсивность паводковой волны увеличенным сбросом расхода (в противном случае, под угрозой разрушения были сами плотины). Увеличению стока атмосферных осадков способствовало в большой мере уничтожение лесов на склонах Апеннин (это характерно, кстати, не только для этого района). Наконец, прямым укором безответственности и беспечности была неожиданность наводнения, хотя технически была возможность предвидеть его не менее чем за сутки.

Для предупреждения о наводнениях в речных долинах, подобно рассказанному о цунами, создают автоматически действующие системы. В 1987 г. вошла в строй система раннего предупреждения о паводках в бассейне реки Пассейик вблизи Нью-Йорка. В этом районе, страдающем от частых наводнений, расположено около 100 населенных пунктов. Ежегодный ущерб от наводнений достигает 72 млн. долларов, а в случае паводка с вероятностью 1 %, т.е. один раз в сто лет, может быть затоплено 22 тыс. зданий и нанесен материальный ущерб на сумму около 1,5 млрд. долларов. Система раннего предупреждения о паводках имеет целью снизить материальный ущерб и сохранить человеческие жизни. Данные о количестве осадков и уровнях воды с пунктов их измерения автоматически передаются на 10 оборудованных компьютерами приемных станций. Эта информация, сопровождаемая прогнозами Национальной службы погоды, оперативно передается во все пункты опасной зоны. Для повышения надежности система имеет способность компенсации возможных нарушений отдельных ее элементов. Информация может передаваться двумя независимыми путями. Для передачи большого объема информации из крупного региона наиболее эффективным и экономичным оказался метод с использованием спутников связи. Подобные системы действуют также в районах Хьюстона, Остина и в других частях США.

Гидротехника располагает средствами укрощения буйного нрава рек. Эти средства -- регулирование речного стока, в частности возведением плотин и созданием водохранилищ. Располагая достаточной емкостью водохранилища и прогнозируя гидрологическую и метеорологическую обстановку, гидротехники вовремя подготавливаются к приему паводков, не допуская наводнений.

Плотины и гидростанции -- сооружения, как правило, многоцелевые (энергетика, орошение, судоходство и пр.). В ряду этих целей защита от наводнений — одна из наиболее важных.

Строительство плотин, особенно крупных, ведется с учетом максимальных расходов реки, с обязательным коэффициентом запаса на дополнительное непредвиденное увеличение стока. Учитываются и условия нижнего бьефа плотин — с какой скоростью и интенсивностью может распространяться волна вниз по руслу.

Плотины стараются строить основательно, капитально, надежно. И все же... В течение 1946—1955 гг. в мире зарегистрировано 12 случаев разрушения крупных плотин из 2000 построенных за это время; в следующее десятилетие — 24 случая разрушения из 2500. Обрушиваясь из разрушенного водохранилища вниз по течению реки, накопленная в нем вода становится причиной искусственного наводнения в прибрежных районах речной долины.

По результатам анализа 300 аварий плотин выявлено, что примерно 30 % из них произошло вследствие превышения расчетного максимального сбросного расхода воды (мал коэффициент запаса), 25 % -- в связи с дефектами основания и тела плотин (недостаточный учет геологических условий и воздействия фильтрации воды), остальные -- по различным причинам, включая некачественный проект, ошибки при строительстве, низкое качество строительных материалов и т.п. Основная доля причин — это недостаточный учет геологической обстановки. Природа преподносит сюрпризы, требуя оз1 человека уважения к себе и изучения всех своих особенностей.

2 декабря 1959 г. произошло, разрушение арочной плотины Мальпассе на р.Рейран близ г.Фрежюс во Франции. Вода из водохранилища с напором около 60 м хлынула в долину реки, волна уничтхь жила часть города. Погибло более 400 человек. Причина аварии — разрушение скального основания (гнейсов). Повышение гидростатического давления в гнейсах привело к увеличению их трещиноватости и раскрытию одной из трещин до 10— 20 мм. Подошва плотины стала смещаться, вызывая вращение всей плотины вокруг своего гребня, опиравшегося на берега: В основании левого борта плотины произошел выпор пород и почти вся левая половина плотины рухнула под напором воды. Это одна из версий причин аварии. Их анализом занимались многие ученые и инженеры, но к единому мнению прийти не смогли. Настолько сложна и недостаточно выявлена взаимосвязь природных и искусственно вызванных явлений.

9 октября 1963 г. в долине Вайонт у подножия горы Монте-Ток (бассейн р.Пьяве в Италии) в водохранилище обрушился массив горных пород объемом около 300 млн. м3. Почти вся потенциальная энергия этой оползневой массы перешла в кинетическую, язык оползня быстро продвинулся почти на 500 м, вышел на противоположный склон на высоту 140 м и перекрыл ущелье шириной 100 м. В результате вода из водохранилища была выдавлена на 260 м выше своего уровня. Обрушившись с высоты более 400 м в нижний бьеф, волна уничтожила пять селений. Погибло около 1900 человек. Здания вблизи плотины, располагавшиеся на 60 м выше ее гребня, были смыты начисто, до фундаментов. А плотина устояла! Даже гребень ее остался почти ненарушенным.

Оползень в долине Вайонт начал проявлять себя за 4 года до катастрофы, при первом частичном заполнении водохранилища (в начале строительства о существовании оползня не было известно). На оползне были проведены детальные исследования, за его движением велись наблюдения. Скорости подвижек достигали 20—30 см в сутки, затухали и вновь возобновлялись. Предположений о возможности быстрой и большой подвижки ни у кого не возникало. Это случилось внезапно, без предварительных признаков. Бригада наблюдателей за оползнем не только не успела предупредить других, в том числе свои семьи, но и сама погибла. Живых свидетелей катастрофы не осталось. Уничтожены все приборы, установленные на плотине, а также последние записи измерений и другие технические документы. О развитии оползня и наводнении можно было судить только по данным, собранным после катастрофы.

Оползень "Ток" в долине Вайонт — первый, оползень такого масштаба в скальных породах на берегу водохранилища. Он произошел вопреки прогнозам — это явление уникальное. Но то же самое, может быть, менее категорично можно сказать о любой крупной аварии гидротехнических сооружений. Не существует двух одинаковых случаев, природные условия различны на разных сооружениях.

Могут ли ученые и инженеры дать гарантию безопасности всех без исключения сооружений? Пока, по-видимому, не могут. Об этом свидетельствует практика.

Наряду с общим прогрессом в проектировании и строительстве, техника плотиностроения пока еще содержит много неизвестного и предположительного, и это делает плотины сооружениями далеко небезопасными. Возможность разрушения плотин все еще остается вероятной. Существует понятие об аварийном потенциале плотины, который возрастает с увеличением ее высоты. Идут два процесса: с одной стороны, накопление наших знаний и прогресс техники, с другой — возрастание риска, обусловленное усложнением сооружений, увеличением их размеров и воспринимаемых ими нагрузок. Первый процесс обязан идти быстрее и успешнее, иначе не может и не должно быть. Кривая числа рукотворных наводнений должна, наконец, пойти вниз, к нулю.