Катастрофы: неистовая Земля - Тони Уолтхэм

Частота и сила наводнений, несомненно, зависят от местных и региональных погодных и климатических условий. Значительное влияние оказывают и такие факторы, как поглощающий воду растительный покров, способствующая стоку крутизна склонов, профиль русла, который может либо сглаживать последствчя паводков, либо, напротив, усугублять их. Сильный дождь в начале зимы может иметь страшные последствия, если дождевая вода попадает на глинистые почвы, покрывшиеся за время жаркого и сухого лета жесткой спекшейся коркой. В 1973 г. при наводнении такого типа в южной Испании погибло 150 человек; река разлилась, вышла из берегов и разрушила дома, простоявшие уже больше века,

Катастрофические наводнения возникают и во время редких бурь в семиаридных районах. В 1972 г. на город Рапид-Сити в Южной Дакоте обрушилось наводнение 2000-летнего цикла; вода пронеслась вниз по каньону и вызвала ужасные разрушения, погибло 237 человек. С тех пор строительство на участке, затапливаемом при разливе реки, практически не велось; там был разбит парк.

Огромное влияние на характер затопления оказывают коренные породы. Водопроницаемые породы, например песчаники или известняки, могут свести к минимуму последствия слабых и даже средних наводнений. Но очень сильное наводнение может причинить значительный ущерб в районах, сложенных известняком, поскольку обычно сухие здесь долины мгновенно заполняются таким огромным количеством воды, что система подземного дренажа ее не вмещает и затопление, естественно, распространяется на большие площади, в том числе и на заселенные.

Наводнения 1968 г. в городе Сомерсет (горы Мендип-Хиллс) продемонстрировали эрозионную силу рек в долинах, пересеченных сплошными полезащитными и дорожными насыпями.

Необычная геологическая обстановка наблюдается над городом Карас в Перуанских Андах, где озеро перегорожено естественным барьером из полупроницаемой ледниковой морены, через которую постоянно фильтруется вода, вытекающая из озера. Все здесь пока спокойно и хорошо, но такая кажущаяся устойчивость обманчива: если об/ем воды, поступающей в озеро, превысит проницаемость морены, вода мгновенно перельется через барьер, эродирует его и тогда вниз по течению — туда, где в пойме расположен город Карас, — устремится огромная волна.

В связи с тем что во всем мире поймы рек густо заселены, борьба с наводнениями стала важным аспектом гражданского строительства. Вести ее можно различными путями. Осуществляется, например, строительство противопаводковых водохранилищ. Обычно ьх не заполняют водой до краев, чтобы сделать это в паводковый поток. Затем вся вода сбрасывается с меньшей скоростью и в течение более длительного времени. Конечно, не с каждым наводнением можно бороться таким образом, но сейчас почти каждое третье водохранилище в Соединенных Штатах служит этой цели. В 1974 г. разлив реки Брисбейн в Австралии наглядно продемонстрировал несовершенство противопаводковых плотин. Еще хуже обстояло дело во время наводнения 1966 г. во Флоренции, когда после двух суток проливных дождей слишком рано был начат сброс воды из-под двух противопаводковых плотин, и вода достигла города в самый разгар наводнения.

Самый действенный способ регулирования уровня воды в реках — это строительство искусственных дамб или наращивание высоты естественных берегов. За исключением некоторых плотин в черте города, эти сооружения обычно представляют собой земляные насыпи, достаточно высокие, расположенные через относительно большие (15 км и реже) интервалы; такие плотины должны остановить любое наводнение и защитить остальные участки поймы. g нижнем течении реки Миссисипи общая протяженность подобных защитных сооружений составляет к настоящему времени 3500 км. Кроме того, дамбы окружают здесь многие города и селения. К сожалению, и плотины не гарантируют полной защиты от наводнений. Иногда они даже приводят к более серьезным последствиям, чем сам паводок, поскольку вода может перелиться через край плотины или образовать в ней пролом и устремиться вниз со значительной скоростью. Тогда наводнение в пойме может стать более разрушительным, чем оно было бы при отсутствии дамбы.

Наводнение в долине Миссисипи в 1973 г. было самым сильным из всех здесь известных, ущерб составил 420 млн. долл., однако, не будь защитных плотин, он возрос бы почти вдвое. На Миссисипи применялись и многие другие способы защиты от наводнений. Сокращение меандр может уменьшить длину реки, сделав уклон более крутым, что будет способствовать затоплению резервных площадей. В 1933–1936 гг. протяженность нижнего течения реки Миссисипи была укорочена подобным образом на 13 %. Размер аварийных водоотводов можно значительно варьировать. Характерной чертой тропических городов являются выложенные бетоном дождевые водостоки, сухие большую часть года. Таковы, например, отводные канавы на Миссисипи, направленные в сторону распределительного канала Атчафалай и озера Понтчар-трейн.

Если водосборная площадь реки меньше чем у Миссисипи, то значительно сократить распространение наводнения можно путем правильного планирования землепользования и размещения растительности.

Недостаток мер по борьбе с наводнениями заключается в том, что эти меры сами в какой-то степени явятся источником опасности. Мы уже говорили о возможности проломов в дамбах, но, кроме того, иногда переоценивают и защитную роль самих дамб. Так, в районе Лос-Анджелеса, где существует угроза землетрясений, противопаводковые плотины в каньонах, окружающих город, при сейсмических толчках могут обрушаться. Это едва не произошло в водохранилище Ван-Норман во время землетрясения 1971 г. в Сан-Фернандо; последствия такой катастрофы могли быть ужасными.

Кроме мероприятий по противопаводковой защите, ведется также районирование пойм по вероятности возникновения крупных наводнений. Для большинства рек исторические сведения достаточно точны, чтобы определить масштабы наводнений 40-летнего цикла, однако о силе наводнений других циклов, особенно в долинах с более крутыми склонами, можно лишь догадываться. Детальное геоморфологическое картирование, а также изучение аэрофотоснимков позволяют обнаруживать такие структурные особенности, как террасы, прирусловые отмели, зоны распространения различных речных осадков. Это помогает подразделить поймы на зоны по степени опасности возникновения крупных наводнений, планировать перенос старых городов на другое место, размещать новые застройки на потенциально менее опасных участках.

Город Шрусбери в графстве Шропшир находится на реке Северн; более 500 зданий расположено здесь в пойме реки, несмотря на то что строительство города осуществлялось в основном после 1947 г., когда правила планирования строительства стали более жесткими в связи с тем, что в течение 1947 г. в Англии произошло несколько сильных наводнений. Однако наводнение 1946 г. в Шрусбери, относящееся к 120-летнему циклу, было еще сильнее, и в настоящее время именно по нему определяют опасную зону, не подлежащую застройке. На участке, который в 1946 г. был покрыт водой, разбиты лишь парки и спортивные площадки, а новые здания заложены гораздо выше уровня этого наводнения. Важно также сводить к минимуму масштабы строительства там, где застройка разрешена, но опасность наводнения не исключается. В ряде городов идут по иному пути; в Нью-Джерси, например, при строительстве зданий предусматривают возможность свободного течения под ними вод в случае наводнений 125-летнего цикла. В ряде других городов Америки в высотных зданиях, расположенных в поймах, нижние этажи отводят под стоянки автомашин, стен при этом не сооружают.

Некоторые промышленные предприятия приходится размещать в активных поймах, но жилые дома и такие постройки, как больницы, никогда не следует возводить в столь опасных зонах. Однако на практике картина бывает несколько иной, о чем свидетельствуют два примера катастроф, несоизмеримых по своим масштабам.

Линмут — привлекательная деревушка, завоевавшая популярность среди туристов. Расположена она на побережье северного Девона, в узкой Y-образной долине у слияния рек Ист-Лин и Уэст-Лин. Площади водосбора обеих рек состоят из крутых, узких ущелий в почти водонепроницаемых сланцах и крупнозернистых песчаниках Эксмур, и паводковая вода всегда настолько быстро несется вниз по течению, что предупредить об опасности заблаговременно бывает невозможно.

В августе 1952 г. две недели, не переставая, лил дождь, и земля насквозь промокла; в довершение 15 августа над Эксмуром разразилась сильнейшая буря. Среднее количество осадков на всей площади водосбора реки Лин, превышающей 100 000 км2, составило 142 мм, причем больше всего их выпало в бассейне реки Уэст-Лин. Началось наводнение. Потоки бушующей воды обрушились на деревушку. В самый разгар наводнения сток в Линмуте достигал 510 м3 в секунду, это можно сравнить с сильнейшим наводнением на Темзе. Деревня была залита водой, главным образом наличием множества узких старых русел, пересекающих деревню. В такой узкой долине, как у реки Уэст-Лин, едва ли можно говорить о пойме, однако здесь есть четко выраженная зона, которая затапливается при любой скорости течения, как только вода выходит из нормального русла. При планировании поселка было разрешено строить у реки дома и отели, что в значительной степени разрушило берега. Однако худшим было другое — высота арки моста через реку Уэст-Лин оказалась вдвое меньше необходимой, чтобы беспрепятственно пропустить воды наводнения. При возведении построек в поселке и сооружении моста совершенно не учитывались имевшиеся данные о сильных наводнениях 1607 и 1769 г., последнее, судя по описаниям, было гораздо сильнее наводнения 1952 г.