Наводнение
Наводне́ние, значительное временное затопление местности водой в результате подъёма её уровня в реке, озере, водохранилище, море, сопряжённое с социальным, экономическим, экологическим ущербом, уроном здоровью или с гибелью людей. Наводнения занимают 1-е место в мире по повторяемости и площади распространения (по числу человеческих жертв уступают землетрясениям), тесно связаны с опасными метеорологическими явлениями.
Основные виды наводнений
Причины, вызывающие наводнения подразделяются на природные, антропогенные (техногенные), природно-антропогенные. Природные наводнения, обусловленные почти исключительно природными факторами, вызываются: интенсивным таянием снега и льда; обильными дождями; заторами льда и зажорами; обрушением в реки и водоёмы больших объёмов горных пород или снега и льда при оползнях, землетрясениях, сходе снежных лавин, подвижках ледников; ветровыми нагонами с акватории озера или моря, а также цунами. Часто наводнения являются следствием сочетания нескольких из указанных причин. Антропогенные наводнения чаще всего происходят в результате разрушения гидротехнических сооружений, вызванных неверными гидрологическими расчётами, использованием некачественных материалов при строительстве этих сооружений, ошибками при эксплуатации, а также в результате военных действий или террористических актов. Природно-антропогенные наводнения обусловлены совместным воздействием природных и антропогенных факторов. В наибольшей степени увеличение размеров и учащение их повторяемости связаны с климатическими изменениями и вырубкой лесов. Гидрологическими исследованиями в различных районах мира показано, что в результате сведения леса максимальный сток половодий и паводков с обезлесенных территорий возрастает в несколько раз. Увеличивают угрозу наводнений и массовое осушение болот; нерациональное ведение сельского хозяйства, ведущее к снижению инфильтрационных свойств почвы и росту площади эродированных земель; урбанизация территории, связанная с увеличением водонепроницаемых площадей; застройка пойм рек, уменьшающая их пропускную способность и увеличивающая возможные негативные последствия. К природно-антропогенным можно отнести и наводнения, образующиеся в результате разрушения гидротехнических сооружений при прохождении максимальных расходов воды в реке, а также в результате любого другого вида деятельности человека, способствующего созданию благоприятных условий для формирования наводнения. Со временем доля антропогенных и природно-антропогенных наводнений возрастает в связи с ростом освоения суши земного шара.
Наводнения в половодья
На территории России и других северных стран преобладают наводнения в период весеннего половодья, вызванные интенсивным, практически одновременным снеготаянием на обширных площадях, особенно в условиях промёрзшей, сильно увлажнённой с осени почвы и больших снегозапасов, нередко сопровождающихся выпадением обильных дождей и заторами льда.
Наводнение в Архангельской области, вызванное половодьем. Май 2020.Уровень воды при этом может повыситься на 10–20 м и более. Одно из самых крупных наводнений в центральной части европейской территории России, обусловленное в основном таянием больших снегозапасов, случилось весной 1908 г., когда было затоплено около 16 км2 в Москве. Были и человеческие жертвы. Особенно высокий подъём уровня воды случается, когда большим расходам воды сопутствуют заторы льда. Это явление часто имеет место в реках, в которых снеготаяние, половодье и ледоход начинаются с верховьев реки. Обычно это реки, текущие с юга на север. В их числе Северная Двина, Обь, Енисей, Лена. Сохранившийся к началу половодья и ледохода в средней и нижней части реки мощный ледяной покров создаёт препятствия для прохождения прибывающих из более южных районов масс воды и льда, способствуя образованию заторов и подъёму уровня воды. Особенно благоприятные условия для образования заторов создаются в местах сужения русла. Подъём уровня воды при заторах нередко превышает 10 м, как это случилось во время наводнения на реке Лена в мае 2001 г., когда из-за затора льда протяжённостью около 80 км была затоплена значительная часть г. Ленск. Поздней осенью и зимой наводнения могут образоваться вследствие зажоров – закупоривания русла реки скоплениями внутриводного льда.
Наводнения, вызываемые интенсивными дождями
На большей части суши земного шара преобладают наводнения, вызванные обильными дождями. Именно они, как считает ряд специалистов, послужили прообразом Всемирного потопа. Особенно значительны наводнения в районах, где часты тропические циклоны (тайфуны), когда в течение сравнительно короткого периода времени выпадает до нескольких сотен миллиметров осадков.
Паводок на реке Миссисипи (г. Виксбург, США). 23 мая 2011.Это побережья Китая, стран Индокитая, Индии, Бангладеш, стран Центральной Америки, юга и юго-востока США. Выпадение большого количества осадков нередко сопровождается здесь нагоном воды с моря. В России наводнения дождевого происхождения наиболее распространены на Дальнем Востоке, особенно в бассейне Амура, и случаются они здесь чаще всего осенью, во время прохождения муссонов, как это произошло осенью 2013 г., когда имело место крупнейшее наводнение. Нередки наводнения, вызванные дождями, и на Северном Кавказе; одни из самых разрушительных произошли в 2002 и 2012 гг.
Наводнения, вызываемые таянием ледников и обрушением горных пород
В горах обильные дожди, нередко в сочетании с интенсивным таянием ледников и снежников, вызывают грязекаменные потоки – сели, обладающие огромной разрушительной силой.
Дорога в горах Дагестана, разрушенная селевыми потоками после проливных дождей (Россия).Причиной селей и связанных с ними наводнений могут служить и подвижки льда, в значительной мере вызванные тектоническими, вулканогенными факторами. 20 сентября 2002 г. неожиданный выброс ледника Колка на Северном Кавказе привёл к образованию селя в русле реки Геналдон и гибели 128 человек (19 человек официально считаются погибшими, остальные числятся пропавшими без вести). Среди наводнений, вызванных волнами вытеснения из-за обрушения горных пород, одним из самых катастрофических было образовавшееся в результате обрушения в 1963 г. в водохранилище Вайонт на реке Пьяве (Италия) скального оползня. Толщина слоя воды, перелившейся через гребень плотины, достигла 70 м. И хотя плотина устояла, эта волна привела к разрушению ряда населённых пунктов и гибели 1909 человек.
Наводнения на побережьях морей, вызываемые ветровыми нагонами
Наводнения, вызванные нагонами воды, часты на побережьях Северного моря, в том числе Нидерландов, Германии, Великобритании.
Наводнение в Санкт-Петербурге, вызванное нагоном воды из Финского залива (Россия). 7 декабря 2015.В России известны такие наводнения в устье реки Нева в Санкт-Петербурге, вызываемые сильными ветрами со стороны Финского залива. Наиболее опасными они считаются при подъёме уровня воды более чем на 2,1 м над уровнем (ординаром) Финского залива по Кронштадтскому футштоку. За более чем три века наблюдений с 1703 г. в устье Невы произошло свыше 300 наводнений. Самые крупные были в 1824 (4,21 м), 1924 (3,8 м), 1777 (до 3,33 м), 1955 (2,93 м), 1975 (2,81 м) гг. Наводнение 1824 г. описано в поэме А. С. Пушкина «Медный всадник». Довольно часты наводнения, вызванные ветровым нагоном воды, на северо-западных берегах Каспийского моря. Как правило, они продолжаются несколько суток. Высота воды при этом достигает 2,5–3 м. Один из самых больших нагонов произошёл в ноябре 1952 г., когда была затоплена полоса суши шириной 25–50 км. На отдельных участках высота нагона воды доходила до 4,2.
Медленные наводнения, протекающие под влиянием длительное время действующих причин
Значительно медленнее происходит подъём уровней озёр и морей, обусловленный долговременно действующими факторами. Обычно такие подъёмы чередуются со спадами уровней. Так, после длительного падения уровня Каспийского моря с конца 1970-х гг. начался его подъём и ко времени современной стабилизации он поднялся более чем на 2 м, при этом была затоплена широкая полоса побережья. В 2018 г. после периода маловодья произошёл подъём уровня Байкала. В том и другом случае определённую роль сыграли антропогенные факторы. На подъём уровня Каспийского моря повлияло уменьшение водозабора в его бассейне, хотя, конечно, главную роль сыграли климатические факторы.
Разрушенный пирс после повышения уровня воды в Каспийском море (Туркменская ССР). 1 июня 1961.Высокий уровень Байкала образовался из-за умышленного сокращения сбросов воды из водохранилища, обусловленного опасностью затопления г. Иркутск и других освоенных территорий в нижнем бьефе Иртышского гидроузла при сбросе через него повышенных расходов байкальской воды. В 21 в. наблюдается и подъём уровня Мирового океана со скоростью в среднем 2–4 мм/год, что создаёт угрозу затопления для низко расположенных прибрежных территорий.
Наводнения от цунами
Самое разрушительное наводнение, вызванное цунами, произошло на побережье Индийского океана 26 декабря 2004 г.
Последствия цунами на побережье Бенгальского залива в городе Ченнаи (Индия). 26 декабря 2004.Основной удар стихии пришёлся на прибрежную полосу шириной около 1 км, на которую обрушилось несколько волн, движущихся со скоростью до 1 тыс. км/ч. Погибли, по разным оценкам, от 140 до 300 тыс. человек. Ущерб только в странах Юго-Восточной Азии оценён в 20 млрд долл. (Добровольский. 2006).
Техногенные наводнения
Из наводнений, вызванных разрушением плотин, одно из наиболее тяжёлых по своим последствиям произошло в г. Джонстаун (США) в 1889 г., когда погибли более 2 тыс. человек. В России в 1994 г. произошло наводнение, повлёкшее человеческие жертвы, вызванное разрушением сравнительно небольшого Тирлянского гидроузла на реке Белая в Башкирии. Разрушения крупных плотин в России не было. Вместе с тем практически ежегодно случаются микронаводнения, вызванные разрушением небольших земляных плотин на малых реках. Помимо стихийного разрушения плотин отмечались и случаи их целенаправленного разрушения, а также попусков больших расходов воды для того, чтобы вызвать искусственное наводнение. В 1938 г. в Китае в бассейне реки Хуанхэ специально были разрушены дамбы, чтобы остановить продвижение японских войск во время войны между Китаем и Японией. Это привело к гибели более 500 тыс. человек. Чтобы остановить наступление немецких войск на подступах к Москве осенью 1941 г., было спущено Истринское водохранилище, вода которого затопила местность в его нижнем бьефе.
Крупнейшей катастрофой на гидроэнергетическом объекте России (без разрушения гидроузла) является авария на Саяно-Шушенской ГЭС 17 августа 2009 г. В результате аварии погибли 75 человек, оборудованию и помещениям станции нанесён серьёзный ущерб. На состоянии самой плотины авария не отразилась. Произошло внезапное разрушение гидроагрегата № 2 с поступлением через его шахту под большим напором значительных объёмов воды. Вследствие невыясненных причин свободный сток воды после турбины через отводной водовод (отсасывающую трубу) в нижний бьеф оказался частично или полностью перекрыт, поэтому вода полным напором в 212 м водяного столба хлынула через разгерметизированную шахту в машинный зал станции, затопив в считаные секунды его и ниже расположенные помещения. Все гидроагрегаты ГЭС были затоплены, при этом на работавших гидрогенераторах произошли короткие замыкания, выведшие их из строя. Произошёл полный сброс нагрузки ГЭС, что привело, в числе прочего, и к обесточиванию самой станции. Автоматические системы, останавливающие гидроагрегаты, сработали только на одном гидроагрегате, направляющий аппарат которого был автоматически закрыт.
Водная акватория Енисея Майнской ГЭС, куда попало масло в результате аварии на Саяно-Шушенской ГЭС (Республика Хакасия, Россия).Затворы на водоприёмниках других гидроагрегатов оставались открытыми, и вода по водоводам продолжала поступать на турбины. Потоками воды и разлетающимися обломками гидроагрегатов были разрушены стены и перекрытия машинного зала.
Классификации наводнений по размерам и повторяемости
Существует несколько классификаций наводнений по размерам и причиняемому ущербу. Обсерваторией наводнений при Колорадском университете США, ведущей глобальный кадастр (реестр) наиболее крупных наводнений, выделено 3 класса наводнений: 1-й – повторяемостью 1 раз за 10–20 лет при вероятности (обеспеченности) превышения имеющих при этом место максимальных уровней воды 10–5 %; 2-й – повторяемостью 1 раз за 20–100 лет (обеспеченность 5–1 %); 3-й (наиболее крупные) – повторяемостью 1 раз в 100 лет и реже (обеспеченность 1 % и менее). Данные Дартмутской обсерватории за период 1985–2009 гг. систематизировал российский гидролог А. А. Таратунин: во всём мире зафиксировано более 3,6 тыс. наводнений, в том числе 1-го класса – 2898, 2-го класса – 582, 3-го класса – 147. Из общего количества почти половина (48 %) приходится на Азию – 1727, Северную Америку, Центральную Америку и Вест-Индию – 613, Африку – 508, Европу – 344, Южную Америку – 273, Австралию и Океанию – 158. Из самых опасных (3-го класса) на Азию приходится 39 %, Европу – 20 %, Северную и Центральную Америку – 17 %, Австралию и Океанию – около 12 %, Южную Америку – 5 %. Из отдельных стран наибольшее количество наводнений за рассматриваемый период было отмечено на территории США (352) и Китая (316). Далее следуют Индия (199), Индонезия (155), Филиппины (149), Вьетнам (104). Суммарный ущерб только от 25 % из занесённых в кадастр наводнений в мире составил 833 млрд долл. США, а фактический ущерб от всех наводнений оценивается не менее чем в 2000 млрд долл., т. е. 80–100 млрд долл. ежегодно. Во время наводнений из зон затопления и пострадавших регионов было эвакуировано более 650 млн человек, а число погибших превысило 592 тыс. человек. При рассмотрении статистических данных следует учитывать, что наибольшее число наводнений и размеры ущерба от них зафиксированы в Европе, где их отслеживание ведётся очень давно и данные наиболее точны. Общее же число катастрофических наводнений в мире намного превосходит приведённое в материалах Дартмутской обсерватории даже за 1985–2009 гг. из-за недостатка достоверной информации по другим регионам Земли. В связи с изменением климатических условий, а также освоением потенциально опасных с позиций возможного затопления земель число наводнений в последние годы растёт, как и ущерб от них, несмотря на осуществление комплекса мер, направленных на защиту от них и снижение негативных последствий. Если сравнивать два периода, 1985–1997 и 1998–2009 гг., то общее число наводнений возросло в среднем почти в 2 раза. Практически каждые 2 дня в начале 21 в. в мире случается наводнение и каждые 40 дней – катастрофическое. Аналогичная динамика прослеживается и по другим показателям наводнений, таким как увеличение площади ежегодно затопляемых земель – в 1,8 раза (до 18,5 млн км2), число эвакуируемых людей – с 19,5 до 33 млн человек, число погибших – с 17,2 до 30,7 тыс. человек; общий ущерб увеличился с 24,9 до 42,5 млрд долл.
По данным ООН, к 2020 г. количество крупных наводнений по сравнению с началом века увеличилось почти в 2 раза.
Крупнейшие наводнения в мире
Наиболее тяжёлое по последствиям катастрофическое наводнение произошло в Китае в августе 1931 г. в бассейнах рек Янцзы, Хуанхэ, Хуайхэ. Оно вызвано обильными муссонными дождями, повреждено много дамб. Под водой оказались территории 16 китайских провинций. Было затоплено 300 тыс. км2, снесено 5,5 млн домов. Погибло до 3,7 млн человек. Пострадало около 60 млн человек. Разрушительные наводнения известны в Джонстауне (США) в 1889 г., в Санкт-Петербурге в 1824 г. и особенно – вызванное цунами на побережье Индийского океана в 2004 г. В США в мае 2011 г. в бассейне Миссисипи пострадало 8 штатов, ущерб превысил 1,5 млрд долл. В Центральной Европе летом 2013 г. затяжные дожди привели к тому, что из берегов вышли реки Эльба, Дунай, Рейн, Влтава, многочисленные наводнения произошли в Германии, Австрии, Чехии, Словении, Венгрии; погибли 25 человек, десятки тысяч были эвакуированы. В Мозамбике в марте 2019 г. вследствие циклона «Идай» и проливных дождей погибло 602 человека, ещё около 400 – в соседних странах. В Китае произошли наводнения от сильных дождей летом 2020 г., погибли или пропали без вести 219 человек, 54 тыс. домов были разрушены. В Западной, Центральной и Восточной Африке от аномальных дождей в июле – сентябре 2020 г. погибло более 200 человек и сотни тысяч человек остались без крова. В июле 2021 г. циклон «Бернд» и связанные с ним ливни привели к крупнейшему за 100 лет наводнению на западе Германии и в южной части Бельгии. Погибли более 240 человек. Ущерб оценивается в 5,5 млрд евро.
Наводнения в России
Россия, несмотря на то что занимает 1-е место в мире по площади территории и 2-е (после Бразилии) по величине среднегодового речного стока, в связи с особенностями климатических и хозяйственных условий не принадлежит к числу стран с самым высоким числом наводнений и ущербом от них, на неё приходится лишь около 3 % общего числа наводнений в мире (всего 97, в том числе на европейской территории 31, на азиатской – 66). При рассмотрении самых небольших наводнений повторяемостью 1 раз в интервале 1–10 лет за 1998–2002 гг. зафиксировано 122 наводнения (на европейской территории 55, на азиатской – 67). Как и во всём мире, количество наводнений в России и ущерб от них имеют тенденцию к росту; это относится и к катастрофическим, которые в 21 в. в наибольшей степени активизировались на Северном Кавказе, в бассейне Лены, на юге Западной Сибири и на Дальнем Востоке.
Статистика по числу наводнений в 2013–2020 гг.: 2013 г. – 303, 2014 г. – 101, 2015 г. – 418, 2016 г. – 797, 2017 г. – 494, 2018 г. – 1080, 2019 г. – 929, 2020 г. – 928, в среднем – 631. Из них ежегодно 40–70 – крупных. Наводнениям подвержено около 500 тыс. км2, где расположены 300 городов, десятки тысяч других населённых пунктов, более 7 млн га сельскохозяйственных угодий, проживает около 5 млн человек.
В связи с происходящими климатическими изменениями реже становятся наводнения, вызванные весенним половодьем, и учащаются обусловленные дождевыми паводками. Одно из самых тяжёлых по своим последствиям наводнение произошло в 2012 г. в г. Крымск. Главной причиной послужили интенсивные осадки, вызвавшие экстремальные по величине расходы воды (около 1,5 тыс. м3/с) в реке Адагум. Уровень воды в реке поднялся на 7–9 м. Число жертв составило свыше 170 человек. Высота подъёма уровня воды, число жертв и ущерб могли бы быть меньше, если бы русло реки и её притоков не были захламлены, а её прибрежная полоса вопреки требованиям безопасности не была застроена. Были просчёты и в оповещении населения, и в организации спасения людей в ночное время.
Экстремальное наводнение в бассейне Амура в 2013 г. было вызвано рекордными по продолжительности муссонными дождями, охватившими практически весь бассейн на территории России и Китая. К северу и северо-востоку от этой территории сформировалась устойчивая область высокого давления, отклонившая к бассейну Амура на длительный срок влагонесущие воздушные потоки, которые обычно имели направление с юго-востока на северо-запад. Сыграло свою роль и стеснение русла реки различными постройками, в том числе дамбами, на китайском берегу и многолетняя вырубка лесов, неудовлетворительное состояние многих дамб. Зейский и Бурейский гидроузлы на притоках Амура – Зее и Бурее, а также многочисленные, хотя и небольшие, водохранилища на территории Китая сыграли в целом положительную роль, особенно в начальной стадии формирования паводка, но ко времени наступления его пика многие из них оказались заполненными и вынуждены были сбрасывать накопившуюся воду, чтобы избежать разрушения. В итоге подъём воды у Хабаровска и Комсомольска-на-Амуре превысил 800 и 900 см, были затоплены огромные территории. Крупное наводнение случилось в 2019 г. в Иркутской области в конце июня, когда в пик паводка максимальный уровень реки Ия в г. Тулун поднимался до 1,4 тыс. см при критической отметке 700 см, в конце июля 2019 г. на этой же реке вновь началось повышение уровня воды на 418 см выше критического. Главной причиной стали затяжные ливневые осадки; в бассейне реки Ия за 3 дня, с 25 по 27 июня, их выпало в 3,7 раза выше месячной нормы. Дополнительным фактором повышенного стока является проводившаяся на протяжении десятилетий массовая вырубка лесов в бассейнах рек. В результате двух наводнений было повреждено 9348 домов, 1311 снесено течением. Погибли 26 человек. Ущерб составил 35 млрд руб.
В 2021–2022 гг. крупные наводнения произошли на Черноморском побережье Кавказа и Крыма.
Средства защиты от наводнений
Ущерб от наводнений можно значительно сократить, при своевременном принятии предупредительных мероприятий. Средства защиты можно подразделить на инженерные (технические), непосредственно воздействующие на водный поток, и неинженерные, носящие в значительной мере предупредительный, профилактический характер. Неинженерные средства защиты от наводнений всё в большей мере выходят на первый план, поскольку они менее затратны, а нередко дают больший эффект, чем инженерные. Это прежде всего ландшафтная организация водосбора, которая уменьшает поверхностный сток, в частности путём оптимального сочетания лесных и безлесных территорий, осуществление агротехнологий, способствующих уменьшению поверхностного стока. При этом не исключаются и некоторые инженерные работы. Ущерб от наводнений может быть существенно снижен при осуществлении своевременного прогноза, мониторинга формирования опасных гидрометеорологических явлений и оперативного предупреждения населения о них. Материальный ущерб и гибель людей часто обусловлены тем, что бесконтрольно ведётся хозяйственное освоение территорий, предрасположенных к наводнениям. Страхование от наводнений позволяет снизить нагрузку на государство при возмещении ущерба и повысить контроль за использованием земель. Инженерные мероприятия не потеряли своей актуальности, наиболее эффективны: регулирование стока водохранилищами, создание дамб обвалования, спрямление и углубление речного русла в целях ускорения стока половодий и паводков, строительство каналов для отвода воды в естественные понижения рельефа, искусственное повышение территории и др.
Роль водохранилищ в предотвращении наводнений
Регулирование стока водохранилищами с попутным созданием ГЭС – важное средство защиты от наводнений. Оно позволяет также решить проблемы энергообеспечения, водоснабжения населения и хозяйства, судоходства, рекреации. По оценкам, в мире насчитывается от 30 до 45 тыс. только крупных водохранилищ общим объёмом более 6 тыс. км3. На территории России находится в эксплуатации 2650 водохранилищ ёмкостью свыше 1 млн м3 каждое (Государственный доклад…, 2019), по другим данным – более 3 тыс. Их полезный объём составляет более 340 км3, что позволяет регулировать 8 % общего речного стока России и 10 % его поверхностной составляющей, формирующей половодья и паводки. Сток Волги зарегулирован на 40 %, Дона – на 50 %, Урала – почти на 70 %. Водохранилища позволили защитить от наводнений многие территории и населённые пункты, после ввода в эксплуатацию водохранилищ на реке Москва и её притоках Наре, Рузе, Истре опасность для Москвы практически ликвидирована. Особенно эффективны каскады водохранилищ. В числе наиболее известных – каскад водохранилищ на реке Теннесси (США), созданный в 1936–1954 гг., Волжско-Камский каскад из 13 крупных водохранилищ (1937–1981), Ангаро-Енисейский, созданный в основном во 2-й половине 20 в. Вместе с тем регулирование стока, особенно равнинных рек, влечёт за собой ряд негативных последствий, прежде всего экологических, затопление и подтопление подчас весьма ценных земель, особенно пойменных. Площадь водохранилищ каскада на реке Теннесси составляет 3,5 тыс. км2, Ангаро-Енисейских водохранилищ – 12,5 тыс. км2. Водохранилища Волжско-Камского каскада, созданные практически на равнине, затопили 26,3 тыс. км2. В числе экологических негативных последствий и ущерб для биоты, в том числе для проходных и полупроходных рыб: плотины создают препятствия для их нереста, создание водохранилищ изменяет привычные для рыб водный и тепловой режим в реке. Это особенно сказалось на рыбном стаде Волго-Каспийского бассейна. Создание водохранилищ влечёт за собой потери воды на заполнение т. н. мёртвого объёма, на дополнительное испарение с их акватории. Часто приходится переселять очень большое число людей, переносить хозяйственные постройки. Например, при создании водохранилища «Три ущелья» («Санься») в Китае на реке Янцзы пришлось переселить 1,2 млн человек. Часть построек остаётся в зоне затопления, особенно много потерь было на начальных этапах создания Волжско-Камского каскада. Одно из известных напоминаний об этом – колокольня Никольского собора в г. Калязин, до сих пор возвышающаяся над уровнем воды Угличского водохранилища. Сибирскими водохранилищами были затоплены большие массивы неубранного леса. Существует риск аварийных ситуаций, связанных с возможным разрушением гидроузлов. Остаётся дискуссионным вопрос о влиянии водохранилищ на качество воды. По мнению российского исследователя К. К. Эдельштейна (Водохранилища России: экологические проблемы, пути их решения. 1998), ошибочно представление, что замедление водообмена и создание водохранилищ ухудшают качество воды. Характерна ситуация с реками, сток которых естественно зарегулирован озёрами. В их числе Нева, качество воды которой, как Ладожского и Онежского озёр, многие столетия, до промышленного и сельскохозяйственного освоения водосбора, было на очень высоком уровне. В ещё большей мере это относится к Ангаре и озеру Байкал. Главная причина неудовлетворительного во многих случаях состояния воды в водохранилищах и протекающих через них реках – поступление огромных количеств загрязняющих веществ со сточными водами, со стоком с сельскохозяйственных и урбанизированных земель, а также попадающих на акваторию непосредственно из атмосферы. Наоборот, водохранилища дают возможность осуществить более полное разбавление загрязнений, особенно в межень, и даже во многих случаях интенсифицируют процесс самоочищения. Без Волжско-Камского каскада водохранилищ с огромным объёмом законсервированной воды Волга и Кама в летнюю и зимнюю межень превратились бы в сточные канавы, а огромное количество нечистот, захороненных в донных отложениях водохранилищ, попали бы в Каспийское море и нанесли непоправимый ущерб уникальной экосистеме этого водоёма. Несомненен вклад водохранилищ в снижение мутности воды. Наряду с защитой от наводнений обсуждаются и негативные последствия создания водохранилищ, необходимость спуска или снижения проектных уровней некоторых из них. Часто объектами критики становятся равнинные водохранилища, затопляющие большие территории, например Рыбинское. В современных условиях, когда цена земли весьма высока, Волжско-Камский каскад в существующем виде вряд ли был бы построен. Но ликвидация его или коренная перестройка недопустимы, по мнению большинства исследователей. Анализ водохранилищ Волжско-Камского каскада, выполненный российским географом А. Б. Авакяном, показал, что при неясных положительных аспектах их спуска неизбежны крупнейшие отрицательные последствия.
Изъятие из Единой энергетической системы 11,4 млн кВт установленной мощности ГЭС и около 40 млрд кВт·ч ежегодной выработки, причём в значительной мере наиболее ценной пиковой электроэнергии. Компенсация потерь этой энергии на тепловых и атомных станциях будет связана с огромными капиталовложениями и экологическими издержками.
Нарушение грузооборота Единой глубоководной системы европейской части страны, так как современные суда не смогут проходить по Волге в меженный период. Огромные затраты на компенсацию потерь с помощью железнодорожного транспорта.
Полное переустройство водоснабжения многих городов и сельских населённых пунктов.
Переустройство и перебазирование всей инфраструктуры отдыха на воде.
Рост угрозы затопления и подтопления территорий в результате прохождения высоких половодий и паводков, от которых они защищены гидротехническими сооружениями.
Захороненные в донных отложениях загрязняющие вещества придут в движение и будут отравлять Волгу, Каму и Северный Каспий.
Для вовлечения в сельскохозяйственный оборот освобождённых от воды земель, многие из которых занесены грунтом с большим содержанием загрязняющих ингредиентов, потребуются огромные дополнительные затраты.
Строительство водохранилищ для снятия пиков половодий и паводков будет продолжаться преимущественно в горных условиях, не связанных с большим затоплением земель на малоосвоенных территориях.
Оградительные дамбы для защиты от наводнений
Помимо регулирования стока, другой распространённый вид защиты от наводнений – создание оградительных дамб. Примером могут служить Нидерланды, где этот вопрос стоит чрезвычайно остро, поскольку около 25 % площади страны лежит на 3–4 м ниже уровня моря и штормовые нагоны на побережье страны частое явление. Вдоль морского побережья сооружено около 1,8 тыс. км дамб, защищающих отвоёванные у моря земли. Помимо дамб вдоль морского побережья обвалованы устьевые участки рек Рейн, Шельда, Маас. Плотиной высотой 110 м, сооружённой возле посёлка Медео в Казахстане, в 1973 г. был остановлен грязекаменный поток огромной разрушительной силы с расходом воды 5,2 тыс. м3/с, движущийся со скоростью 10 м/с. В Китае общая протяжённость дамб обвалования составляет около 200 тыс. км. Большое количество наносов, которое несут реки этой страны, приводит к тому, что осадконакопление при их обваловании убыстряется, глубина реки уменьшается, и дамбы приходится всё время наращивать. В результате дно реки Хуанхэ в нижнем течении оказалось выше отметок окружающей территории на 6–7 м, что резко увеличивает вероятность прорыва дамб и размер ущерба от наводнений. Поэтому наиболее перспективным в Китае был признан путь регулирования стока водохранилищами. В России наиболее известен комплекс защитных сооружений от наводнений в Санкт-Петербурге, часто называемый Дамбой, созданный в восточной части Финского залива в 1979–2011 гг. Защитный комплекс имеет длину 25,4 км, связывает о. Котлин и Кронштадт с материком, снабжён оригинальным устройством для пропуска судов и, главное, может предотвратить катастрофическое наводнение с высотой подъёма воды свыше 5,0 м в районе Санкт-Петербурга. Негативным результатом создания защитного комплекса стало замедление водообмена в отгороженной т. н. Маркизовой луже и её загрязнение. Эта проблема решается при значительном уменьшении сброса загрязнённых сточных вод в Неву.
Способы защиты от наводнений непрерывно совершенствуются, но они остаются и будут оставаться в обозримом будущем одной из наиболее важных проблем человечества.