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. км, 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 Москвыреки 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 строите