Тонущие города

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 от 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 уничтожила 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 половика 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.