Методы предотвращения наводнений на реках

В России большое количество рек, и все они являются частью гидрологического цикла, в процессе которого происходит сток пресной воды в океан, озеро, море или другие реки. Любые препятствия этому стоку могут вызвать наводнения, последствия которых варьируются от незначительных до катастрофических, как, например, на реках Кубань, Лена и Амур.  

Разлив – это естественная часть жизненного цикла реки. На многих освоенных территориях хозяйственная деятельность человека, например строительство защитных дамб, застройка пойм, спрямление русла, осушение  заболоченных территорий, изменила физические характеристики  ложа реки. Это, в свою очередь, стало одним из факторов увеличения объема и частотности разливов, значительно повысило риск наводнений.

Спрямление русла реки повышает скорость течения, увеличивая таким образом и риск затопления прибрежных территорий ниже по течению. Застройка речных пойм устраняет возможность временной концентрации в них избыточного объема воды, что увеличивает масштаб наводнения ниже по течению. Строительство дамб защищает только территорию за ними, но никак не влияет на ситуацию ниже по течению. Защитные дамбы и прирусловые валы могут увеличивать разлив реки выше по течению вследствие создаваемого ими препятствия свободному току увеличенного паводком объема воды.  

Любое сверхнормативное количество осадков повышает опасность наводнения. Дополнительные риски создаются зимой, когда на ее протяжении происходит накопление осадков, а весной возникает избыток талой воды.

Голландская дельта

Часть территории Нидерландов лежит в дельте рек Рейн, Шельда и Маас, при этом 50% территории страны находятся ниже уровня моря. Страна оказалась в роли «водосточной трубы» Европы и вынуждена обеспечивать безопасный сток вод этих рек в море.

В течение нескольких веков у рек отняли часть их территории, и теперь они зажаты между дамбами, которые за последние десятилетия стали еще выше. Уровень территории за дамбами во многих местах понизился. Демографические тенденции и экономический рост значительно усилили действие негативных факторов.  Наводнение имело бы ужасные последствия: экономический и моральный ущерб был бы катастрофическим. Предполагается, что климатические изменения только усугубят проблему. Угроза неотвратимого наводнения в  1993 и 1995 годах показала, что опасность нельзя недооценивать.

Правительство Нидерландов приняло решение обеспечить выполнение к текущему году предусмотренных законодательством мер по предотвращению наводнений  и оптимизации профиля русла и прибрежной полосы рек.  В связи с тем, что ожидается увеличение расчетного объема стока рек, правительство намерено достичь требуемого уровня безопасности посредством реализации мер по предотвращению дальнейшего роста расчетного высокого уровня речных вод. Это означает переход от укрепления дамб к увеличению пропускной способности рек и предполагает выполнение мероприятий по обеим сторонам дамб. Усовершенствование дамб будет производиться только там, где иные меры неприменимы по инженерным или финансовым соображениям. Однако некоторое изменение приречной местности неизбежно.

Уже само по себе изменение климата означает, что обеспечение безопасности береговых территорий на реках в будущем также потребует капиталовложений.   

Задачи

Правительство Нидерландов стремится решить две взаимозависимые задачи:

1. Защитить нужным образом от наводнений прилегающие к рекам территории.
2. Содействовать улучшению качества речной воды.
Гарантирование защищенности является основной задачей; улучшение качества речной воды – задача второстепенная.

Безопасность

Не позднее 2015 года безопасность прибрежных территорий вдоль рукавов реки Рейн должна быть обеспечена при расчетной величине расхода воды в Рейне до 16 000 м³/сек. у города Лобит (место вхождения реки Рейн на территорию Нидерландов). К тому же сроку безопасность прибрежных территорий вдоль реки Маас ниже города Хедикхейзен должна быть обеспечена при расчетной величине расхода воды в этой реке до 3800 м³/сек. у города Боргхарен. Дополнительный объем воды из притоков повышает расчетный расход воды в реке Эйсел  на 250 м³/сек.

При определении мер по обеспечению требуемого уровня безопасности должно учитываться дальнейшее увеличение стока рек и повышение уровня моря. Продолжающееся хозяйственное освоение территорий не должно создавать препятствия реализации этих мер.

Решение задачи

Хотя проводимое укрепление дамб, несомненно, понизит риски, любое наводнение причинит еще больший ущерб, так как больше воды попадет, минуя эти дамбы, на расположенные за ними низменные земли. Чтобы сделать Нидерланды безопасным, удобным и приятным местом проживания для всего населения, концепцию предотвращения наводнений следует изменить, и Программа голландского правительства по увеличению пропускной способности рек предлагает такое решение. Она предполагает повышение уровня безопасности для обеспечения защиты от наводнения территорий позади дамб и их жителей. В соответствии с Программой увеличения пропускной способности рек более чем в 30 местах будет увеличено пространство для их стока. Основной задачей Программы является завершение выполнения мер по защите от наводнений при одновременном улучшении в целом качества окружающей среды в речных районах.

Реализуемый комплекс мер нацелен на увеличение пространства для стока речных вод и понижение уровня высоких вод. Эти меры включают понижение уровня речных пойм, перенос дамб дальше от берега, понижение высоты бун, углубление летнего русла рек. Дамбы будут укрепляться только там, где иные решения либо слишком дороги, либо не соответствуют оптимальным требованиям. 

Реализация

При реализации Программы увеличения пропускной способности рек могут  быть использованы различные методы, в том числе и представленные ниже.  Вовлечение  в работы подрядчиков на ранних этапах позволяет применить комплексные контракты на планирование, проектирование и строительство, реалистичные решения по финансированию, планированию и инженерному исполнению, которые отвечают установленным в Программе увеличения пропускной способности рек критериям.

Методы

Правительство Нидерландов выбрало компанию «Ван Оорд» в качестве одного из подрядчиков по осуществлению мероприятий Программы увеличения пропускной способности рек.

Компания «Ван Оорд», наряду с другими организациями, участвовала в осуществлении следующих проектов:  осушение польдера Overdiepse (см. след. раздел), выемка грунта для понижения уровня поймы Munnikenland и выемка грунта для понижения уровня поймы Meinerswijk (подробно изложены в приведенных ниже источниках).

В поиске методов, при которых  «ноги голландцев остаются сухими», голландское правительство может полагаться на поддержку так называемой целевой рабочей группы Deltatechnology.

В рабочую группу входят хорошо зарекомендовавшие себя с профессиональной стороны  инженерные и подрядные  компании, какой является и компания «Ван Оорд».

Пример: осушение польдера Overdiepse

В польдере Overdiepse, провинция Северный Брабант, компания «Ван Оорд» реализовала уникальный инновационный проект по решению проблемы затопления этого польдера.  

Правительство страны решило использовать эту территорию для аккумулирования паводковых вод, местным фермерам требовалась защита от наводнения. Рациональным решением стало строительство возвышенностей: это позволило части фермерам продолжить их деятельность и в то же время предоставило им безопасные места на возвышенности для размещения их ферм. Высота дамбы на реке Bergsche Maas уменьшена, что позволяет избыточной воде при повышении уровня реки временно аккумулироваться на польдере. Компания «Ван Оорд» построила новую основную защиту от наводнения, возвышенные участки, уменьшила высоту старой дамбы и выполнила большое количество общестроительных работ. В том числе построила насосную станцию для откачки воды в случае затопления местности. Многочисленные инновационные решения, осуществленные в ходе этого проекта, привлекли к нему внимание делегаций Азербайджана, Китая, Франции, Тайваня и Японии. Все эти страны страдают от наводнений и заинтересованы в ознакомлении с методами решением этой проблемы в Нидерландах.

Факты и цифры

Содержание: обновленный польдер Overdiepse будет доступен для длительного и устойчивого сельскохозяйственного использования, будет создано больше места для пропуска увеличенного стока реки. Это выдающийся проект вследствие уникальной схемы расположения возвышенностей; как жители, так и фермеры польдера участвовали и внесли вклад в разработку проекта и выработку окончательных решений.

Заказчик: Waterschap Brabantse Delta.

Срок завершения: конец 2015 г.

Цель: понижение уровня воды в реке на 27 сантиметров при прогнозировании наводнения.

Выводы

Каждому региону, в котором существует риск наводнения, требуется разработанное специально для него решение, которое зависит от таких факторов, как уровень воды, хозяйственная деятельность, данные об окружающей среде и т.д. Голландская дельта, с ее плотным населением,  имеет свои сложности,  которые могут встретиться в других местах. Накопленный здесь опыт и реализованные решения могут быть использованы в российских условиях.

Анко Бос, директор филиала «Ван Оорда» в России.