Источники гидрологических опасностей на территории Республики Бурятия

Краткая гидрологическая характеристика Республики Бурятия

На территории Республики Бурятия под категорию больших и средних водотоков попадают лишь 25 рек. Из них самыми крупными водотоками являются Селенга, Витим, Баргузин, Верхняя Ангара [5].

Наиболее крупным водотоком на севере республики является р. Витим, которая образуется слиянием Витимкана и Чины. Витим начинается на склонах Икатского хребта, а заканчивается на территории Республики Саха (Якутия). Длина реки составляет 1837 км. Между Баргузинским и Икатским хребтами течет р. Баргузин. Она берет свое начало со склонов Икатского хребта, а заканчивается, впадая в Баргузинский залив (длина 480 км). Притоками Баргузина являются такие реки, как Гарга, Аргада, Ина (слева), Улюн (справа). Река Джида в верховьях образует бурный порожистый поток в каньонообразной долине. Она протекает на юго-западе Бурятии, длина ее составляет 567 км. Вышеперечисленные реки в основном относятся к одному типу условия формирования водотока, которые образуются в результате таяния ледников, снега на равнинах и горных склонах. В сопровождении обильных ливневых дождей сформировались такие водотоки, как Эгийн-Гол, Джида, Темник, Ор-хон, Чикой, Хилок, Уда, которые совместно с весенним половодьем от таяния снегов образовали один из крупнейших и интенсивных водотоков Бурятии - р. Селенга. Ее исток образуется в Монголии от слияния рек Идэр и Мурэн, имеет преимущественно равнинный облик с чередованием сужений (до 1-2 км) и котловинообразных расширений долины до 20-25 км, а заканчивает свое существование, впадая в оз. Байкал. Длина Селенги от истока р. Идэр -1024 км. Гидрологическая обстановка Республики Бурятия представлена на рисунке 1.

В Республике Бурятия в основном на крупных водотоках (р. Селенга) ежегодно проявляют себя практически все источники гидрологических опасностей. К ним относятся: весеннее половодье (таяние снегов), ливневые дожди (паводок), сочетание весеннего половодья и дождевых паводков, заторы, зажоры и наледные процессы.

ИРКУТСК

.Турунт

ЧИТА

УЛАН-УДЭ

-водохранилища

ГИМС МЧС РФ затор

Ледовые переправы зона подтопления

- Места массового выхода людей на лед

ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА НА ТЕРРИТОРИИ Республики Бурятия

.БАЯМДАИ усть-ордынский

Рис. 1. Гидрологическая обстановка на территории Республики Бурятия

.чунеКИЙ

Водохранилища	нет
Шлюзы	нет
Плотины	нет
Дамбы	нет
Крупные реки	25
Озера	35000
Гидроэлектроста нции	нет

Весеннее половодье и паводок (ливневые дожди)

Половодье и паводок - это два разных источника гидрологических опасностей, которые очень часто между собой путают.

Половодье - это фаза водного режима реки, ежегодно повторяющаяся в данных климатических условиях в один и тот же сезон, характеризующаяся наибольшей водностью, высоким и длительным подъемом уровня воды и вызываемая снеготаянием или совместным таянием снега и ледников. Различают половодье весеннее, весенне-летнее и летнее [2, 8].

Паводок - фаза водного режима реки, которая может многократно повторяться в различные сезоны года, характеризуется интенсивным обычно кратковременным увеличением расходов и уровней воды и вызывается дождями и снеготаянием во время оттепелей [7, 9].

Весеннее половодье на территории Республики Бурятия начинается во второй декаде марта и формируется в основном за счет таяния снегозапасов. На равнинных водотоках (р. Селенга) половодье обычно длится 2-3 месяца и заканчивается в конце мая, а на реках, берущих начало в верховьях (Баргузин, Джида), продолжительность половодья составляет 56 месяцев. Половодье поддается прогнозированию посезонно и ориентировочно (по высоте и продолжительности). Также на половодье значительное влияние оказывают ранние дожди (паводок), которые обычно начинают проявлять себя в середине-конце мая. Весеннее половодье, сменяемое в перспективе летним паводком (ливневыми дождями), в значительной степени проявляется в период многоводной фазы, а их сочетание может привести к катастрофическим последствиям. Во время паводкоопасного сезона можно говорить о наиболее вероятном прогнозе. К такому прогнозу можно отнести краткосрочное прогнозирование, ориентировочное (продолжительность и высота ожидаемого уровня воды), а также среднесрочный и долгосрочный прогнозы.

Прогноз осуществляется на основе многолетних средних значений проявления источников гидрологических опасностей. Ниже представлена динамика гидрологических опасностей на территории республики за 22 года (1990-2012). За исследуемый период максимальные их всплески приходятся на 1991, 1994, 1998, 2000, 2001, 2004, 2006, 2010 и 2011 гг. (рис. 2).

Q - количество

Т - время

Рис. 2. Динамика гидрологических опасностей на территории Республики Бурятия в 1990-2012 гг. (тенденция дальнейшего развития)

В результате этого в среднем на территории Республики Бурятия 1 раз в 8-10 лет уровень воды повышается настолько, что она выливается на пойму и затапливает (подтапливает) близлежащий жилой массив, производственные здания, сооружения, а также сельхозугодия, которые могут быть размыты, а урожай - уничтожен [4].

Заторы и зажоры

На водотоках Республики Бурятия практически ежегодно встречаются такие опасные явления, как затор и зажор.

Заторы формируются при весеннем вскрытии ледового покрова. Вызываются нагромождениями льда с частичным или почти полным перекрытием живого сечения потока, что влечет за собой повышение уровня воды: на крупных реках, текущих с юга на север Республики Бурятия. Высота заторных подъемов уровня может превосходить 5 м. Продолжительность заторных наводнений может изменяться в широком диапазоне - от нескольких часов до 10-15 суток [6, 10].

Зажоры в отличие от заторов образуются в начале зимы при формировании ледового покрова путем забивания подледного пространства шугой. Продолжительность периода формирования шуги связана со скоростью течения; горные реки иногда не замерзают всю зиму, являясь своего рода производителями шуги [2, 9, 10].

Для своевременного предупреждения образования заторов и зажоров существуют специальные службы. Они организуют наблюдение за обстановкой на водотоках Республики Бурятия в определенный период времени (осень, весна) и выпускают прогноз. Осенние ледовые прогнозы выпускаются в октябре (прогноз максимального зажорного уровня, прогноз появления льда, прогноз образования ледостава), а весенние ледовые прогнозы (прогнозы вскрытия и очищения рек и озер) выпускаются в марте и апреле.

В основном заторы и зажоры встречаются на главном притоке Байкала - р. Селенга. Она является равнинным водотоком, течение ее умеренное, а сужения русла достигает 12 км, также на реке имеется большое количество гидротехнических сооружений (мосты). Все эти факторы образуют преграду при движении значительной массы льда. На р. Селенга имеются семь затороопасных участков от с. Ганзурино Иволгинского района до с. Ильинка Прибайкальского района, а также в местности Петуховка - СНТ «Колос». В случае заторов в зону затопления здесь могут попасть 266 домов, более 1,2 тыс. человек. Общая протяженность - 33,6 км.

Мероприятия по предупреждению наводнений вследствие образования заторов проводятся каждый год.

К таким мероприятиям следует отнести:

• -    химический способ разрушения льда, т.е. плавления льда, за счет понижения температуры при распределении соли по его поверхности;

• -    бомбовые удары по скоплению льда (малоэффективен);

• -    разрушение льда сосредоточенными подледными зарядами: заряды из тротиловых шашек, заряды из пластичного ВВ или промышленные ВВ (рис. 3);

• -    распиловка льда полковой землеройной машиной.

  

Рис. 3. Разрушение льда сосредоточенными подледными зарядами: 1 - заряд из тротиловых шашек; 2 - провода; 3 - перекладина; 4 - веревка; 5 - груз

В Бурятии более результативным, безопасным и экологически чистым мероприятием считается распиловка льда. Этот метод применяется последние 10 лет и зарекомендовал себя, как наиболее эффективный способ по ослаблению ледового покрова.

Решающее значение формирования зажоров на р. Селенга имеет поверхностная скорость течения воды (более 0,4 м/с), а также температура воздуха в период замерзания (от 10 до 15). Образованию зажора способствуют различные русловые препятствия: острова, отмели, валуны, крутые повороты, сужения русла и технические сооружения. Наиболее эффективным мероприятием по сокращению ледового материала является установка на соответствующих участках подпорного режима для уменьшения скорости течения и формирования ледостава, что прекращает образование шуги.

Наледные процессы

На территории Республики Бурятия остается острой проблема наледных явлений, развитию которой благоприятствует резкоконтинентальный климат с холодными малоснежными зимами, проявляющиеся ежегодно.

Наледь - слоистые ледяные массивы на поверхности земли, льда или инженерных сооружений, образующиеся при замерзании периодически изливающихся (осаждающихся) природных или техногенных вод [1].

По условиям возникновения определяются два рода наледей:

• -    природные, образуются в естественных условиях;

• -    техногенные, проявляются в результате антропогенного воздействия на окружающую среду (инженерно-строительная деятельность).

В Республике Бурятия наледные явления чаще всего возникают в 20 населенных пунктах, в том числе и в г. Улан-Удэ. Наибольший риск при образовании наледных явлений при- ходится на восемь районов республики: Баргузинский, Тарбагатайский, Мухоршибирский, Прибайкальский, Джидинский, Закаменский, Заиграевский и Кяхтинский.

На графике представлена динамика образования наледных процессов на территории Республики Бурятия, произошедших за 22 года (1990-2012) (рис. 4).

За 1990-2012 г. в большинстве случаях подвергаются наледным затоплениям Заиграевский, Джидинский, Мухоршибирский, Бичурский, Закаменский, Тарбагатайский районы [3].

Для предупреждения специфического распространения наледей, образуемых различными видами подземных вод, рекомендуется применять более эффективные методы:

• -    дренажно-водоотводные сооружения: дренаж горизонтальный, дренаж вертикальный (водопонижающие и водопоглощающие скважины);

Рис. 4. Динамика образования наледных процессов на территории Бурятии с 1990-2012 гг.

• -    комбинированные, представляющие систему горизонтальных и вертикальных дренажных устройств;

• -    лучевые дренажи.

К сооружениям, задерживающим наледи в удалении от населенного пункта и/или дороги, ограждающим от вредного воздействия наледей, можно отнести: противоналедные валы, противоналедные заборы, мерзлотные и наледные пояса, водонепроницаемые экраны, бермы из скального грунта. Их проектирование и возведение необходимо в тех районах республики, где чаще всего проявляются наледные явления.

Также для своевременного предупреждения образования наледей и создания необходимого температурного режима водотока используются различные электронагревательные устройства: трубчатые электронагреватели, линейные нагреватели (греющий кабель, провод, коксоальные нагреватели) и т.п.

Выводы

Говоря об источниках гидрологических опасностей на территории Республики Бурятия, мы можем утверждать, что на сегодня эта проблема является чрезвычайно актуальной. Соответственно отсюда следует, что есть смысл применять, создавать и разрабатывать новые методы, способы, мероприятия и средства для предупреждения и предотвращения инициирования этих источников, так как они приводят к катастрофическим последствиям, к огромным экономическим ущербам, а также имеется серьезная угроза здоровью и жизни человека. В результате их воздействия на окружающий мир нарушается жизнедеятельность населения, затормаживается производство предприятий, уничтожаются сельхозугодия и т.п.