И.С. Белюченко
Экология Краснодарского края (Региональная экология)
Учебное пособие. – Краснодар: КубГАУ, 2010. - 356 с.

11. Стихийные явления, чрезвычайные ситуации и катастрофы

11.2. Неблагоприятные явления на суше

11.2.5. Паводки

Паводки в большинстве своем характеризуются кратковременностью, большой интенсивностью подъема и часто приобретают разрушительный селевой характер. Такие пики паводков обычно держатся в течение 1-2 часов и меньше. Средняя продолжительность паводков равна 5-6 суткам. Высота максимальных паводков колеблется от 1,5 до 5,0 м (Мосияш, Лугавцов, 1967). Горы на Черноморском побережье края сложены преимущественно глинистыми сланцами, мергелями и частично песчаниками и другими породами юрского, мелового и палеогенового возрастов и подвержены интенсивному выветриванию. На склонах накапливаются значительные массы рыхлого обломочного материала - потенциального источника твердой составляющей селевых паводков.

Наиболее характерная черта гидрографии побережья - расчленение его на отдельные мелкие водосборные бассейны при небольшой длине водных потоков и крутых уклонах русел. Сели же и возникают именно в бассейнах малых горных рек со значительными уклонами русел. Основную роль в питании рек района играет сток ливнево-дождевых вод. В зимне-весенний период дождевое питание пополняется снегом. В соответствии с различием климатических условий режим рек юго-восточной части побережья характеризуется значительным увеличением водности по сравнению с реками северо-западных районов побережья. В результате этого, в зависимости от геолого-геоморфологической обстановки и степени развития современных физико-геологических процессов, разные участки побережья и отдельные бассейны отличаются и в селевом отношении. Паводки на реках Черноморского побережья бывают довольно часто. Для реки Паук в среднем за многолетний период их насчитывается 16 в год, для реки Мзымта – 29. Иногда паводки вызываются морскими смерчами, надвигающимися на берег и обрушивающимися в горной долине, приводя к сильным наводнениям (например, наводнение в Широкой балке в г. Новороссийске летом 2002 г.).

Учитывая, что большая часть наиболее ценных сельскохозяйственных площадей на Черноморском побережье края располагается по долинам рек, в основном в пределах их высоких пойменных и первых надпойменных террас, имеющих превышение над руслом всего лишь от 1,5 до 4,5 м, эти земли на многих участках при прохождении максимальных паводков, часто селевого характера, подвержены затоплению, интенсивному эрозионному размыву и заносу галечником, под которым погребены плодородные аллювиально-луговые почвы. Такие участки встречаются практически во всех долинах средних и крупных рек побережья. Во время паводков при затоплении высоких пойменных террас с распаханной поверхностью смыв почвенного слоя бывает очень сильным. Участки же хорошо задернованных пойм менее подвержены смыву.

Катастрофические паводки большей частью обусловлены выпадением интенсивных ливней. Иногда они могут быть и при снеготаянии, но с обязательным включением доли ливнево-дождевого питания. Мощные паводки носят селевой характер вследствие выпадения ливней в горах (Мосияш, Лугавцов, 1967). В последние годы (август 2002 г.) на малых реках побережья наблюдались наиболее значительные паводки, причинившие большой ущерб как сельскохозяйственным площадям, так и другим хозяйственным объектам. За один день выпало небывалое количество осадков (до 200 мм): Джубга – 107, Небуг - 189 , Гойтх - 92, Туапсе - 110. Этот ливень редкой силы захватил значительную территорию и сопровождался грозами и градом. Характерной чертой ливня было то, что особенно интенсивное выпадение осадков (до 2-3 мм/мин) наблюдалось на сравнительно узкой полосе (5-10 км) в прибрежной зоне. При этом на небольших речках побережья сформировались максимальные паводки селевого характера, нанесшие сельскохозяйственным объектам большой ущерб.

Селевые паводки относятся к таким явлениям, развитие и масштабы которых в значительной степени зависят не только от местных геолого-орографических условий, но и от хозяйственной деятельности человека, что особенно ярко выражено в окрестностях городов и наиболее крупных населенных пунктах побережья. Поэтому и вопросы борьбы с селями тесно связаны с проблемами рационального ведения горного сельского хозяйства, охраны и правильного использования естественных ресурсов. При типичных селевых потоках наблюдаются заносы сельскохозяйственных площадей в устьях небольших рек, а также железнодорожных путей, пересекавших эти речки. Противоселевым мероприятием является строительство барражей капитального типа. Но за очень короткое время они вырабатываются, засыпаются и служат уже не для перехвата и удержания выносов, а лишь для некоторого выполаживания уклонов тальвегов балок. Эти барражи лишь частично способствуют гашению энергии селевых паводков и отложению наиболее крупных фракций.

Таким образом, одни лишь барражные стенки (запруды) не могут, как правило, длительное время выполнять свои противоселевые функции и вскоре превращаются в обыкновенные перепады. Наиболее эффективная борьба с селевыми паводками может быть осуществлена лишь комплексными мероприятиями - агролесомелиоративными и гидротехническими. Они должны быть направлены на устранение причин, вызывающих формирование селевых паводков. Кроме того, необходима правильно организованная хозяйственная деятельность на территории селевых бассейнов. Наиболее важным является определение оптимального сочетания различных мероприятий, наиболее эффективных в конкретных условиях каждого селеопасного бассейна. Основное внимание в борьбе с селевыми паводками следует обращать на максимальное ослабление процессов эрозии, регулирование твердого и жидкого стоков на селевых водосборах и руслах.

В настоящее время на залесенных территориях Туапсинского района и в пределах Большого Сочи нет необходимости проводить агролесомелиоративные мероприятия. Здесь необходимо лишь возведение определенного комплекса инженерных гидротехнических сооружений в руслах балок. Однако и для этой территории необходимо запретить сплошные рубки леса, даже с учетом искусственного лесовосстановления, так как сплошные вырубки на долгий период нарушают водоохранные и почвозащитные функции леса и могут привести к активизации процессов склонового смыва, являющегося основным поставщиком твердой составляющей селевых паводков. Здесь допустимы только выборочные и санитарные рубки с предварительным естественным возобновлением. Агролесомелиоративные мероприятия, рекомендуемые для зоны зарождения селей, являются в значительной степени профилактическими, уменьшающими вероятность формирования в данном бассейне селевых паводков, но полностью не исключающими их. Поэтому в средних и частично в нижних частях балок (в зоне транзита) также рекомендуется проведение противоселевых защитных сооружений. Наиболее эффективным для конкретных условий можно считать барражирование, уже применявшееся в селеопасных бассейнах побережья и в определенной мере оправдавшее себя.

Барражи - это русловые запруды, возводимые поперек русел на высоту 2-4 м при длине 20-25 м. Барражи признаны наиболее действенным средством для предотвращения размывов русла и переноса обломочного материала в бассейнах со слабой селеактивностью и при относительно небольшом содержании наносов в потоке. Селевой паводок, встречая барражную стенку по руслу, отлагает часть наносов с верхней стороны, за ее гребнем, и может двигаться дальше только после того, как пройдет через последнюю. При правильном осуществлении барражирования может быть обеспечено уменьшение уклона продольного профиля балки до такой величины, при которой прекратятся размыв и перенос обломочного материала известной крупности с превращением селевого потока в водный, имеющий малые скорости. Для постройки барражей наиболее экономично выбирать суженные участки русел балок. В практике применяются различного вида барражные сооружения - бетонные, каменные из сухой кладки, каменные на растворе, каменно-хворостяные и каменно-ряжевые. Барражи-запруды наиболее целесообразно строить капитально из каменной кладки на растворе или из бетона (обеспечивается большой срок их службы). При этом барражные стенки возводятся с таким расчетом, чтобы была возможность их наращивания в будущем. Особое внимание при сооружении барражей должно быть уделено сопряжению их с бортами русловых врезов, от чего зависят в значительной степени прочность и устойчивость стенок. Нижние бьефы барражей, принимающие на себя удар падающей воды, должны бетонироваться. Одним из важных условий для успешной работы барражных стен является правильный выбор их размеров и формы, а также обоснованное и подтвержденное расчетами расположение стенок в пределах селеопасного бассейна.

Котлованы-наносоуловители с необходимой емкостью считаются наиболее эффективными селезадерживающими сооружениями и возводятся в приустьевых частях селеопасных водотоков, служат для задержания наносов с вышерасположенной части селевого бассейна и рассчитываются на прием максимально возможного объема выносов. Строительство их осуществимо с применением механизации (экскаваторов, бульдозеров). При очистках котлованов скопившийся обломочный материал может быть использован для строительных целей.

Струенаправляющие дамбы применяются для защиты от паводковых вод ценных сельскохозяйственных площадей, располагающихся в пределах первых надпойменных террас наиболее крупных рек побережья на участках интенсивного размыва. Они способны успешно защищать на ряде участков полотно железной дороги.

Подпорные стенки и опояски также могут служить для защиты от селевых заносов и от эрозии возделываемых сельскохозяйственных площадей в долинах рек; создаются из бетона или из камня на растворе и обычно окаймляют сплошной лентой угрожаемые места берегов селеопасных водотоков, однако работают не везде удовлетворительно. Для увеличения их полезного действия необходимы расчетыц устойчивости грунта против давления со стороны берега, заглублять фундаменты в грунт на достаточную глубину в руслах потоков, производить одновременные работы по планировке русла и делать их более прочными для противостояния размывающим скоростям.

Плотина, запруды - эффективная мера борьбы с селями в крупных балках и небольших реках побережья, гасят энергию селевых паводков и аккумулируют селевые наносы. После заноса и заиливания такого искусственного водохранилища плотину можно надстроить. Для сельского хозяйства строительство таких водохранилищ имеет большое значение, т.к. в засушливый период вода расходуется на орошение садов, виноградников, огородов.

Селеотводящие обвалованные канавы целесообразно сооружать для защиты от селевых наносов на всех пересекающих балках. Для обеспечения удовлетворительной работы канавы должны трассироваться по прямой линии и периодически очищаться от наносов с помощью средств механизации.

В настоящее время, в период все более расширяющегося курортного строительства в прибрежной полосе, остро встал вопрос о перемещении сельскохозяйственных угодий из устьевых частей долин рек, являющихся наиболее пригодными для застройки, в средние и верхние течения этих рек. Освоение новых территорий, естественно, будет сопровождаться площадными вырубками лесов, а в связи с этим и интенсивным развитием современных физико-геологических процессов (склоновой эрозии, выветривания и др.). При этом значительно увеличится вероятность паводкообразования в наиболее осваиваемых долинах, так как сведение лесов и смыв почвогрунтов со склонов ведет к уменьшению фильтрационных способностей рыхлых образований на склонах и соответственно к увеличению коэффициента поверхностного стока.

При освоении долин малых рек и балок, где вследствие значительных уклонов тальвегов весьма велика интенсивность эрозии временных водотоков, особое внимание должно быть уделено сохранению «лесных целиков» вдоль русел, так как древесная растительность благодаря развитой корневой системе значительно повышает устойчивость берегов против размывающего действия паводковых вод. Весьма эффективным берегоукрепительным мероприятием признано также устройство у подножия размываемых берегов «живых плетней» из влаголюбивых быстрорастущих древесных пород - ивы, тополя, ольхи, грецкого ореха (так называемые флювианты).

Таким образом, защитные мероприятия, которые должны быть осуществлены в селеопасных бассейнах, направлены на максимально возможное ослабление процессов эрозии, снижение максимальных расходов, объемов твердого стока, а в руслах они должны в наибольшей степени ослабить разрушительное действие селевых паводков путем осаждения из них крупных фракций наносов. Борьба как с обычными, так и с селевыми паводками в пределах того или иного бассейна будет наиболее эффективна лишь в том случае, если все намечаемые мероприятия (гидротехнические, лесомелиоративные и др.) будут проводиться по общему плану, составленному не на отдельные отрезки долины, наиболее подверженные разрушениям, а на всю ее водосборную площадь. Весьма актуальной в настоящее время следует признать организацию региональных исследований по изучению условий селеобразования на всей территории южного склона Северо-Западного Кавказа с последующим районированием ее по степени селеопасности отдельных бассейнов и разработкой соответствующих защитных мероприятий. Естественно, что кроме защиты сельскохозяйственных угодий при этом должны быть предусмотрены меры борьбы с селевыми паводками и в отношении населенных пунктов, шоссейных и железных дорог и т.д.