АНАЛИЗ ПАВОДКОВЫХ СИТУАЦИЙ НА ТЕРРИТОРИИ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

ANALYSIS OF THE FLOOD SITUATIONS IN THE TERRITORY OF THE ORENBURG REGION

Ю.А. Падалко

Yu.A.Padalko

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт степи Уральского отделения Российской академии наук

(460000, Россия, Оренбург, ул. Пионерская, 11)

Institute of Steppe of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

(460000, Russia, Orenburg, Pionerskaya st., 11)

e-mail: yapadalko@gmail.com

В статье рассматриваются весенние паводковые ситуации на реках Оренбургской области. Представлен сравнительный анализ весенних паводков в бассейнах рек Урала и Самары. Дана характеристика сети гидрологического мониторинга Оренбургской области.

The article presents the spring flood situation in the rivers of the Orenburg region. There is analysis of the spring floods in the basins of the Urals, and Samara. The characteristic of the hydrological monitoring network of the Orenburg region are considered. 

По частоте стихийных бедствий наносящих значительный ущерб населению и хозяйству первое место в мире занимают наводнения. Этому способствуют не только низкая прогнозируемость стихийных явлений, но также рост населения и освоенности территории. Затопляемые наводнениями пойменные земли занимают в России около 500 тыс. км². В среднем ежегодно затоплению подвергается 50 тыс. км² территории. Негативному действию вод подвержено более 40 городов и несколько тысяч населенных пунктов. В исключительно многоводные годы 1928 и 1966 площади затопления достигали 150 тыс. км² [2].

В Оренбургской области с весенним половодьем связаны значительные экономические потери для населения и хозяйства области. Суммарный среднемноголетний годовой ущерб, который наносится наводнениями в Оренбургской области, составляет 8,4 млн. долл.[3]. Площадь территории области с возможными наводнениями и подтоплениями  составляет около 200 км² с общей численностью населения проживающего в зоне опасности 60 тыс. человек. При авариях на гидротехнических сооружениях (ГТС) площадь поражения может составить 900 км² с населением 120 тыс. человек [3].

Основные факторы формирования паводковых ситуаций

Оренбургская область располагается в бассейнах трёх крупных рек: Урала, Волги, Тобола и бессточной территории. В гидрологическом режиме на реках области отмечается летняя межень и весенний максимум. Значения последнего коррелирует с суммой осадков выпавших за зимний период (Рис. 1), но также оказывает влияние температурный режим, осадки в период активного и географическое положение водосборной территории. 

Рисунок 1. Гистограмма осадков за холодный период года и график хода уровня р. Урал у города Оренбурга в период 1970-2005 гг. 

Бассейн реки Урал простирается с севера (горная, лесная зона, с осадками 600-800 мм) на юг (степная зона, с осадками 300-350 мм), вследствие этого можно отметить локальные и транзитные максимумы в ходе весеннего половодья. Однако установление погоды с теплыми воздушными массами, обычно при обширном циклоне, на всей территории бассейна приводит к дружному снеготаянию на всей водосборной площади и сближению прохождения максимальных расходов в водотоках, вызывая глубокое затопление поймы.

С целью определение влияния одновременного таяния снега  на всей водосборной площади на характер весеннего половодья,  нами проведен сравнительный анализ хода средних температур в период половодья в обеих частях бассейна и ход уровня воды за последние пять лет. В качестве модельного водотока была выбрана р. Сакмара. Ход уровня отслеживался по данным гидропоста у с. Татарская Каргала в 32 км от устья р. Сакмара. Данные по ходу температуры воздуха, в связи малым количеством метеостанций в бассейне были получены по следующим станциям: Зилаир в северной части бассейна и южной части – Оренбург (расстояние между населенными пунктами 300 км). Проведенный анализ показал, что во вовремя половодья с уровнем превышающим среднемноголетние значение, наблюдается наименьшая разница в ходе среднесуточной температуры воздуха между северной и южной частями бассейна (в 2007 г. –3,6?C и 2011 г. –3,4?C). В годы со среднемноголетними уровнями воды для этого периода, разница в ходе среднесуточной температуры воздуха наибольшая и принимает в северной части глубокие отрицательные значения по сравнению с южной (в 2008 г. -6,7?C и 2010 г., -4,7?C.).

Бассейн Волги на территории области представлен р. Самарой и её притоками. Среднегодовые осадки по площади бассейна распределены относительно равномерно в верховье составляет 400 мм, в среднем течении 350 мм, осадки за зимний период составляют 100-150 мм и около 100 мм соответственно. При небольшом среднегодовом стоке, весеннее половодье проходит в отдельные годы с широким затоплением поймы. Максимальные расходы в бассейне могут быть связаны также с погодными условиями в период снеготаяния, воздействию которых подвергается вся территория бассейна. Весной 2011 г., в период снеготаяния значительную роль оказали положительные температуры (табл. 1), и её суточный режим в условиях при высокой относительной влажности ускорил процесс снеготаяния.

Наряду с другими погодными факторами, способствовать увеличению и пролангированию максимальных расходов могут осадки  и глубина промерзания почвы на территории бассейна в определенный период. В таблице 1, представлены данные по ходу уровня и основные метеорологические показатели весеннего половодья 2011 г. у по. Новосергиевка (верхнее не зарегулированное течение р. Самара) и г. Бузулук (ниже Сорочинского водохранилища). Для уточнения  средних осадков на площади бассейна, нами произведен расчет способом медиан (Тиссена). В вычисление среднего слоя осадков в бассейне использовалась формула [1].

мм, (1)

x_i – осадки в пунктах наблюдений, мм; f_i – площади, тяготеющие к соответствующим пунктам, км²; F – полная площадь бассейна, км². Согласно результатам расчетов, средний слой осадков в бассейне составил 21 мм. При условии малой инфлитрации вследствие промерзания почвы могло способствовать  большому поступлению талых и дождевых вод в водотоки и увеличению расходов.

Одной из причин высокого половодья 2011 г. стали случаи заторов на реках во время ледохода. Причинами их появления могло быть одновременное начало ледохода в бассейне, а также засоренность русел и инфраструктурные объекты (мосты и переправы), ряд из которых не соответствуют классу реки.

Таблица 1

Ход весеннего половодья 2011 г. на р. Самара у п. Новосергиевка и г. Бузулук

По данным [4,6]

Статистический и картографический анализ данных по чрезвычайным ситуациям обусловленных весенними половодьями последних лет показал следующую закономерность - значительное количество ЧС при весенних наводнениях происходят в населенных пунктах расположенных близ малых рек, являющихся притоками первого, второго и третьего порядка основных рек области. К примеру, в бассейне р. Урал из 53 пострадавших населенных пунктов только города Орск и Оренбург были подтоплены главной рекой, в бассейне реки Самара 5 из 61 подтоплены р. Самарой.

В пространственном распределении необходимо отметить значительную концентрацию подтопляемой территории в западных и в юго-западных районах области. Такому распределению способствуют как указанные выше причины, так и геоморфологические особенности долин рек, и размещение населения. Восточная (складчатая) часть имеет сформированные тектоническими процессами основания речных долин, за исключением зауральского пенеплена. Речные долины здесь узкие и с каменистыми руслами. Западная (платформенная) часть с большим осадочным чехлом и небольшими перепадами высот уменьшающие к юго-западу области до 70-80 м. Речные долины широкие, на поймах распространены озера и старицы. Берега сложены рыхлыми породами, по преимуществу песчаными, и сильно размываются. Вместе с тем, концентрация населения в этой части области и тяготение населенных пунктов к водотокам и искусственным водоёмам, повышает вероятность воздействию флювиальных процессов в период весенних половодий на селитебные и хозяйственные территории (Рис. 2).

Рисунок 2. Профиль через село Соболево, наиболее пострадавшее в период весеннего половодья 2011г. 

Для контроля гидрологических характеристик поверхностных водных объектов, на территории области создана государственная сеть гидрологических постов (Табл. 2).

Таблица 2

Характеристика сети гидрологических постов по бассейну р. Урал и р. Волги в пределах Оренбургской области

По данным [5].

За последние годы ЧС обусловленные весенним половодьем произошли в населенных пунктах расположенных в бассейне 39 водотоков области. При этом сведения о гидрологическом режиме имеются только  на 19 из указанных водотоков (бассейн р. Урал – 10 из 23, р. Самары – 9 из 16 водотоков). Кроме сети государственных гидрологических постов, действует сезонные водомерные посты организованные ГУ МЧС по Оренбургской области, на которых ведётся периодический контроль над ходом уровня вод около населенных пунктов. Современная сеть гидрологических постов охватывает основные водотоки и наиболее крупные водохранилища. Между тем, не под наблюдением остаётся значительная часть ГТС, в том числе 225 бесхозными[1].

Проведенный анализ условий и факторов возникновения чрезвычайных ситуаций обусловленных весенними паводками показывает:

• значительное влияние на ход весеннего половодья влияют погодные условия и глубина промерзания грунта в данный период;
• наряду с естественными причинами и антропогенный фактор может способствовать возникновению ЧС связанных как с прохождением талых вод и аварийными ситуациями на прудах и водохранилищах;
• действующая сеть гидрометеорологических постов не обеспечивает достаточного охвата по наблюдению и своевременному прогнозированию гидрологических явлений.

Работа выполнена в рамках интеграционного проекта с СО и ДВО РАН «Трансграничные речные бассейны в азиатской части России: комплексный анализ состояния природно-антропогенной среды и перспективы межрегиональных взаимодействий» 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Важнов А.Н. Гидрология рек. - М.: Издательство МГУ, 1976.
2. Данилов-Данильян В.И., Залиханов М.Ч., Лосев К.С. Экологическая безопасность. Общие принципы и российский аспект. / Изд. 2-е, доработанное. М.: МППА БИМПА, 2007. С.288.
3. Коронкевич Н.И., Барабанова Е.А., Зайцева И.С.. Экстремальные гидрологические ситуации / Отв. ред. Н.И. Коронкевич, Е.А. Барабанова, И.С. Зайцева. М.: «Медиа-ПРЕСС», 2010. 464 с.
4. Архив фактических метеоданных сайта сайта «Расписание Погоды» URL:http://rp5.ru/
5. Каталог гидропостов ФГБУ «ВНИИГМИ - МЦД» URL:http://meteo.ru/data_post/
6. ФГУ «Управление эксплуатации Сорочинского водохранилища» URL:http://fguusv.ru/
7. ФГУП «Центр Российского регистра гидротехнических сооружений и государственного водного кадастра» URL:http://gis.waterinfo.ru/

Государственный доклад «О состоянии и использовании водных ресурсов

Российской Федерации в 2009 году». М.: НИА-Природа, 2010.  288 с.