Страница полузащищенная
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для использования в других целях, см Потоп (значения) .

Наводнение на улице
Современное изображение наводнения, обрушившегося на побережье Северного моря Германии и Дании в октябре 1634 года.
Люди ищут убежища от наводнения в Джава Тенгах , Ява . ок. 1865–1876 гг.
Вид на затопленный Новый Орлеан после урагана Катрина
«Очередное» наводнение в Венеции , Италия .
Затопление ручья из-за сильного муссонного дождя и прилива в Дарвине , Северная территория , Австралия .
Джидда наводнение, охватывающее улицу короля Абдаллы в Саудовской Аравии .
Наводнение возле Кий - Уэст , штат Флорида , США от урагана Вилма «s штормового нагона в октябре 2005 года.
Наводнение на улице Натала, Риу-Гранди-ду-Норти , Бразилия, апрель 2013 года.
Незначительное наводнение на стоянке на Джунипер-стрит в Атланте в канун Рождества из-за грозы, вызванной событием Эль-Ниньо. То же самое Эль-Ниньо вызвало рекордные январские максимумы в Атланте.
Внезапное наводнение, вызванное проливным дождем за короткий промежуток времени.
Десятки деревень были затоплены , когда дождь раздвигает реку северо - западной часть Бангладеша над банками в начале октября 2005 года Умеренный Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) на НАСА «s Terra спутника захватил первое изображение затопленного Ghaghat и Atrai Rivers 12 октября, 2005. На изображении наводнения темно-синие реки покрывают сельскую местность.

Наводнение переполнение воды, погружается земля , которая, как правило , сухая. [1] В смысле «текущая вода» это слово также может применяться к приливу . Наводнения являются областью изучения гидрологии и вызывают серьезную озабоченность в сельском хозяйстве , строительстве и здравоохранении . Изменения, вносимые человеком в окружающую среду, часто увеличивают интенсивность и частоту наводнений, например, изменения в землепользовании, такие как вырубка лесов и удаление заболоченных земель , изменения русла водного пути, например, дамб , и более крупные экологические проблемы, такие какизменение климата и повышение уровня моря .

Наводнения считаются вторым после лесных пожаров самым распространенным стихийным бедствием на Земле.

Наводнение может происходить как разлив воды из водоемов, таких как река , озеро или океан, в котором вода выходит за пределы дамб или прорывает их , в результате чего часть этой воды выходит за пределы своих обычных границ [2], или это может произойти из-за к скоплению дождевой воды на насыщенной почве при наводнении. Хотя размер озера или другого водоема будет меняться в зависимости от сезонных изменений количества осадков и таяния снега, эти изменения в размере вряд ли будут считаться значительными, если они не затопят собственность или не утонут домашних животных .

Потоки могут также происходить в реках , когда скорость потока превышает пропускную способность русла реки , особенно на поворотах или изгибах в водном пути . Наводнения часто наносят ущерб домам и предприятиям, если они находятся в естественных поймах рек. Хотя ущерб, нанесенный речным паводком, можно устранить, удалившись от рек и других водоемов, люди традиционно жили и работали на реках, потому что земля обычно плоская и плодородная, а реки обеспечивают легкий доступ к торговле и промышленности.

Этимология

Слово «наводнение» происходит от древнеанглийского flod , слова, общего для германских языков (сравните немецкий Flut , голландский vloed от того же корня , что и слово flow, float ; также сравните с латинским flumen , flumen ).

Основные типы

Ареал

Весной наводнения типичны для Остроботнии , равнинной местности в Финляндии . Окруженный наводнением дом в Ильмайоки , Южная Остроботния .

Наводнения могут происходить на равнинных или низменных участках, когда вода поступает в результате дождя или таяния снега быстрее, чем она может проникнуть или стекать . Излишки накапливаются на месте, иногда до опасной глубины. Поверхность почвы может стать насыщенной, что эффективно останавливает инфильтрацию там, где уровень грунтовых вод неглубокий, например, в пойме , или в результате сильного дождя после одного или нескольких штормов . Проникновение через мерзлую землю, камень, бетон , тротуар или крышу также является медленным или незначительным . Затопление площадей начинается на плоских участках, таких как поймы и локальные впадины, не связанные с руслом ручья, потому что скорость наземного потоказависит от уклона поверхности. Эндорейские бассейны могут подвергаться затоплению в периоды, когда количество осадков превышает испарение. [3]

Riverine (канал)

Наводнения происходят во всех типах рек и русел ручьев , от мельчайших эфемерных ручьев во влажных зонах до нормально засушливых русел в засушливом климате и до крупнейших рек мира. Когда на пахотных полях возникает наземный сток, это может привести к илистому наводнению, когда отложения собираются стоком и переносятся в виде взвеси или донной нагрузки . Локальные наводнения могут быть вызваны или усугублены препятствиями для дренажа, такими как оползни , лед , завалы или бобровые плотины.

Медленно поднимающиеся наводнения чаще всего возникают в крупных реках с большими водосборными бассейнами . Увеличение стока может быть результатом продолжительных дождей, быстрого таяния снега, муссонов или тропических циклонов . Однако на крупных реках могут происходить быстрые наводнения в районах с засушливым климатом, поскольку они могут иметь большие бассейны, но русла малых рек и осадки могут быть очень интенсивными в небольших районах этих бассейнов.

Быстрые наводнения, в том числе внезапные наводнения , чаще происходят на небольших реках, реках с крутыми долинами, реках, протекающих на большей части своей длины по непроницаемой местности, или обычно сухих каналах. Причиной могут быть локальные конвективные осадки (сильные грозы ) или внезапный выброс из водохранилища вверх по течению, созданного за плотиной , оползнем или ледником . В одном случае в воскресенье днем ​​в результате внезапного наводнения погибли восемь человек, наслаждающихся водой у популярного водопада в узком каньоне. Без каких-либо наблюдаемых осадков скорость потока увеличилась с примерно 50 до 1500 кубических футов в секунду (от 1,4 до 42 м 3 / с) всего за одну минуту. [4]Два больших наводнения произошли на том же месте за неделю, но в те дни у водопада никого не было. Смертоносное наводнение произошло в результате грозы над частью водосборного бассейна, где часто встречаются крутые голые скалы и тонкая почва уже пропиталась водой.

Внезапные наводнения являются наиболее распространенным типом наводнений в обычно сухих каналах в засушливых зонах, известных как арройос на юго-западе США и многие другие названия в других местах. В этом случае первая прибывшая паводковая вода истощается по мере увлажнения песчаного русла ручья. Таким образом, передняя кромка паводка продвигается медленнее, чем более поздние и более высокие потоки. В результате подъем гидрографа становится все быстрее по мере того, как паводок движется вниз по течению, пока скорость потока не станет настолько большой, что истощение из-за увлажнения почвы станет незначительным.

Устье и прибрежные

Наводнение в устьях рек обычно вызывается комбинацией штормовых нагонов, вызванных ветрами и низким барометрическим давлением, и большими волнами, встречающимися с высокими речными потоками вверх по течению.

Прибрежные районы могут быть затоплены штормовыми нагонами в сочетании с высокими приливами и сильными волнами на море, что приведет к тому, что волны будут преодолевать защиту от наводнений или, в тяжелых случаях, цунами или тропическими циклонами. Штормовой нагон , либо из тропического циклона или внетропических циклонов , попадает в эту категорию. Исследования с НКА (Национальный центр ураганов) объясняет: «Штормовой нагон дополнительный подъем воды порожден штормом, сверх прогнозируемых астрономических приливов. Штормовой нагонне следует путать со штормовым приливом, который определяется как повышение уровня воды из-за сочетания штормового нагона и астрономического прилива. Это повышение уровня воды может вызвать сильное наводнение в прибрежных районах, особенно когда штормовой нагон совпадает с весенним приливом, в результате чего штормовые приливы достигают в некоторых случаях 20 футов и более » [5].

Городское наводнение

Наводнение на Уотер-стрит в Толедо, штат Огайо, 1881 год.

Городское наводнение - это затопление земли или собственности в застроенной среде , особенно в более густонаселенных районах, вызванное осадками, превышающими пропускную способность дренажных систем, таких как ливневая канализация . Городское наводнение, которое иногда вызывается такими событиями, как внезапное наводнение или таяние снегов , представляет собой состояние, характеризующееся его повторяющимся и системным воздействием на сообщества, которое может происходить независимо от того, находятся ли затронутые сообщества в пределах обозначенных пойменных территорий или вблизи любого водоема. [6] Помимо потенциального разлива рек и озер, таяния снегов, ливневых вод или сброса воды из поврежденных водопроводных сетей. могут накапливаться на территории и в общественных местах, просачиваться через стены и полы зданий или дублироваться в здания через канализационные трубы, туалеты и раковины.

В городских районах последствия наводнения могут усугубляться существующими мощеными улицами и дорогами, которые увеличивают скорость текущей воды. Непроницаемые поверхности предотвращают проникновение дождя в землю, тем самым вызывая повышенный поверхностный сток, который может превышать местную дренажную способность. [7]

Паводковые потоки в урбанизированных районах представляют опасность как для населения, так и для инфраструктуры. Некоторые недавние катастрофы включают наводнения Нима (Франция) в 1998 году и Везон-ла-Ромен (Франция) в 1992 году, наводнение Нового Орлеана (США) в 2005 году и наводнение в Рокгемптоне , Бандаберг , Брисбен в 2010–2011 годах. лето в Квинсленде (Австралия). Потоки наводнений в городской среде стали изучаться относительно недавно, несмотря на многовековые наводнения. [8] В некоторых недавних исследованиях рассматривались критерии безопасной эвакуации людей из затопленных территорий. [9]

Катастрофический

Катастрофическое затопление реки обычно связано с серьезными сбоями инфраструктуры, такими как обрушение плотины, но они также могут быть вызваны модификацией дренажного канала в результате оползня , землетрясения или извержения вулкана . Примеры включают прорывные наводнения и лахары . Цунами может вызвать катастрофические прибрежные наводнения , чаще всего в результате подводных землетрясений.

Причины

Наводнение из-за циклона Худхуд в Вишакхапатнаме

Факторы подъема

Количество, местоположение и время поступления воды в дренажный канал от естественных осадков и контролируемых или неконтролируемых попусков из водохранилища определяют поток в местах ниже по течению. Некоторые осадки испаряются, некоторые медленно просачиваются через почву, некоторые могут временно удерживаться в виде снега или льда, а некоторые могут производить быстрый сток с поверхностей, включая камни, тротуар, крыши, а также насыщенный или мерзлый грунт. Доля выпадающих осадков, быстро достигающих дренажного канала, составляет от нуля для легкого дождя на сухой ровной поверхности до 170 процентов для теплого дождя на скопившемся снегу. [10]

Большинство записей об осадках основаны на измеренной глубине воды, полученной за фиксированный интервал времени. Частота порогового значения количества осадков, представляющего интерес, может быть определена по количеству измерений, превышающих это пороговое значение в течение всего периода времени, для которого доступны наблюдения. Отдельные точки данных преобразуются в интенсивность путем деления каждой измеренной глубины на период времени между наблюдениями. Эта интенсивность будет меньше фактической пиковой интенсивности, если продолжительностьвыпадения дождя было меньше фиксированного интервала времени, для которого сообщаются измерения. Явления конвективных осадков (грозы), как правило, приводят к более коротким штормам, чем орографические осадки. Продолжительность, интенсивность и частота дождевых осадков важны для прогнозирования наводнений. Кратковременные осадки более значительны для наводнений в небольших водосборных бассейнах. [11]

Наиболее важным фактором подъема по склону при определении величины наводнения является земельная площадь водораздела выше по течению от интересующей территории. Интенсивность дождя является вторым по важности фактором для водосборов площадью менее 30 квадратных миль или 80 квадратных километров. Уклон основного русла - второй по важности фактор для больших водосборов. Уклон русла и интенсивность дождя становятся третьими по важности факторами для малых и больших водосборов соответственно. [12]

Время концентрирования - это время, необходимое для того, чтобы сток из наиболее удаленной точки водосборной зоны выше по течению достиг точки дренажного канала, контролирующего затопление интересующей территории. Время концентрации определяет критическую продолжительность пикового количества осадков для интересующей области. [13] Критическая продолжительность интенсивных дождей может составлять всего несколько минут для дренажных конструкций крыш и автостоянок, в то время как совокупные осадки за несколько дней будут критическими для речных бассейнов.

Факторы спада

Вода, текущая вниз по склону, в конечном итоге встречает условия ниже по течению, замедляющие движение. Последним ограничением прибрежных затопляемых земель часто является океан или прибрежные полосы затопления, которые образуют естественные озера . При затоплении низменностей изменения высот, такие как приливные колебания, являются важными детерминантами прибрежных и эстуарных наводнений. Менее предсказуемые события, такие как цунами и штормовые нагоны, также могут вызывать перепады высот в больших водоемах. Высота проточной воды определяется геометрией проточного канала и, особенно, глубиной русла, скоростью потока и количеством отложений в нем [12] Ограничения канала потока, такие как мосты и каньоны, как правило, контролируют высоту воды выше ограничения. Фактическая контрольная точка для любого заданного участка дренажа может изменяться с изменением высоты воды, поэтому более близкая точка может контролировать более низкие уровни воды, пока более удаленная точка не будет регулировать более высокие уровни воды.

Эффективная геометрия паводкового канала может изменяться в результате роста растительности, накопления льда или мусора или строительства мостов, зданий или дамб внутри паводкового канала.

Совпадение

Экстремальные паводки часто возникают в результате совпадений, таких как необычно интенсивные теплые ливни, тающие сильные снежные покровы, создавая препятствия для каналов плавучим льдом и высвобождая небольшие водохранилища, такие как бобровые дамбы. [14] Совпадающие события могут привести к тому, что обширные наводнения будут происходить чаще, чем ожидалось на основе упрощенных статистических моделей прогнозирования, учитывающих только сток осадков, протекающий в пределах беспрепятственных дренажных каналов. [15] Изменение геометрии канала обломками является обычным явлением, когда сильные потоки перемещают вырванную с корнем древесную растительность и поврежденные наводнением конструкции и транспортные средства, включая лодки и железнодорожное оборудование. Последние полевые измерения во время наводнений в Квинсленде 2010–11 годовпоказали, что ни один критерий, основанный исключительно на скорости потока, глубине воды или удельном импульсе, не может учитывать опасности, вызванные колебаниями скорости и глубины воды. [8] Эти соображения далее игнорируют риски, связанные с большим мусором, увлекаемым движением потока. [9]

Некоторые исследователи упоминали эффект накопления в городских районах с транспортными коридорами, созданными путем вырубки и насыпи . Вытопленные насыпи могут быть преобразованы в водохранилища, если водопропускные трубы блокируются обломками, и поток может быть направлен по улицам. В нескольких исследованиях изучались модели потоков и их перераспределение на улицах во время штормов, а также их влияние на моделирование наводнений. [16]

Последствия

Первичные эффекты

Основные последствия затопления включают гибель людей и повреждение зданий и других сооружений, включая мосты, канализационные системы, дороги и каналы.

Наводнения также часто вызывают повреждение линий электропередачи, а иногда и выработки электроэнергии , что в свою очередь имеет последствия, вызываемые потерей мощности. Это включает в себя отказ от очистки питьевой воды и водоснабжения, что может привести к потере питьевой воды или серьезному загрязнению воды. Это также может вызвать выход из строя канализационных очистных сооружений. Нехватка чистой воды в сочетании с человеческими сточными водами в паводковых водах повышает риск заболеваний , передаваемых через воду , которые могут включать брюшной тиф , лямблиоз , криптоспоридиум , холеру и многие другие болезни в зависимости от места наводнения.

"Это произошло в 2000 году, когда сотни людей в Мозамбике бежали в лагеря беженцев после того, как река Лимпопо затопила их дома. Вскоре они заболели и умерли от холеры, которая распространяется в антисанитарных условиях, и малярии, распространяемой москитами, которые процветали на набухшие берега рек ". [17]

Повреждение дорог и транспортной инфраструктуры может затруднить мобилизацию помощи пострадавшим или оказание неотложной медицинской помощи.

Наводнение после циклона Бангладеш в 1991 году , унесшего жизни около 140 000 человек.

Паводковые воды, как правило, затопляют сельскохозяйственные угодья, делая землю непригодной для обработки и препятствуя посадке или уборке урожая, что может привести к нехватке продуктов питания как для людей, так и для сельскохозяйственных животных. Весь урожай для страны может быть потерян в условиях экстремального наводнения. Некоторые виды деревьев могут не выдержать длительного затопления корневой системы. [18]

Вторичные и отдаленные эффекты

Экономические трудности из-за временного спада в сфере туризма, затрат на восстановление или нехватки продовольствия, ведущие к росту цен, являются обычным последствием сильных наводнений. Воздействие на пострадавших может нанести психологический ущерб пострадавшим, в частности, в случае смерти, серьезных травм и утраты имущества.

Городские наводнения могут вызывать хроническую влажность домов, что приводит к росту плесени в помещениях и отрицательным последствиям для здоровья, особенно респираторным симптомам. [19] Городское наводнение также имеет серьезные экономические последствия для пострадавших районов. В Соединенных Штатах , по оценкам отраслевых экспертов, влажные подвалы могут снизить стоимость недвижимости на 10–25 процентов и называются одной из главных причин отказа от покупки дома. [20] По данным Федерального агентства по чрезвычайным ситуациям США (FEMA), почти 40 процентов малых предприятий никогда не открывают свои двери после наводнения. [21] В США страхованиедоступен для защиты домов и предприятий от наводнения. [22]

Наводнения также могут иметь огромную разрушительную силу. Когда вода течет, она способна разрушить все виды зданий и объектов, такие как мосты, строения, дома, деревья, автомобили ... Например, в Бангладеш в 2007 году наводнение привело к разрушению более чем одного объекта. миллион домов. Ежегодно в Соединенных Штатах наводнения наносят ущерб на сумму более 7 миллиардов долларов. [1]

Преимущества

Наводнения (в частности, более частые или более мелкие наводнения) также могут принести много пользы, например, подпитка грунтовых вод , повышение плодородия почвы и увеличение содержания питательных веществ в некоторых почвах. Паводковые воды обеспечивают столь необходимые водные ресурсы в засушливых и полузасушливых регионах, где осадки могут очень неравномерно распределяться в течение года и убивают вредителей на сельскохозяйственных угодьях. Пресноводные наводнения особенно играют важную роль в поддержании экосистем в речных коридорах и являются ключевым фактором в сохранении биоразнообразия поймы . [23] Наводнение может переносить питательные вещества в озера и реки, что может привести к увеличению биомассы.и улучшенное рыболовство на несколько лет.

Для некоторых видов рыб затопленная пойма может быть очень подходящим местом для нереста с небольшим количеством хищников и повышенным уровнем питательных веществ или пищи. [24] Рыба, такая как метеорная рыба , использует наводнения, чтобы достичь новых мест обитания. Популяции птиц также могут получить прибыль от увеличения производства продуктов питания, вызванного наводнениями. [25]

Периодические наводнения были необходимы для благополучия древних общин вдоль рек Тигр-Евфрат , реки Нил , реки Инд , Ганга и Желтой реки . Жизнеспособность гидроэнергетики , возобновляемого источника энергии, также выше в регионах, подверженных наводнениям.

Планирование безопасности от наводнений

Последствия наводнения в Колорадо, 2013 г.
Спасение от наводнения в Нангархаре , Афганистан, 2010 г., в сопровождении советников ВВС Афганистана и ВВС США.

В Соединенных Штатах Национальная метеорологическая служба дает совет: «Разворачивайся, не топай» в случае наводнений; то есть он рекомендует людям покинуть зону наводнения, а не пытаться ее пересечь. На самом базовом уровне лучшая защита от наводнений - это поиск более высоких площадей для высокоэффективного использования, при этом уравновешивая предсказуемые риски и выгоды от занятия зон опасности наводнений. [26] : 22–23 Важнейшие объекты общественной безопасности, такие как больницы, центры экстренной помощи, полиция, пожарные и спасательные службы.службы, должны быть построены в районах с наименьшим риском затопления. Конструкции, такие как мосты, которые неизбежно должны находиться в зонах опасности наводнения, должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать наводнения. Районы, наиболее подверженные риску затопления, можно было бы использовать в ценных целях, от которых можно было бы временно отказаться, поскольку люди отступают в более безопасные районы, когда наводнение неизбежно.

Планирование защиты от наводнений включает многие аспекты анализа и проектирования, в том числе:

  • наблюдение за предыдущими и нынешними высотами наводнения и затопленными территориями,
  • статистический, гидрологический и гидравлический анализ моделей,
  • картографирование затопляемых территорий и высот наводнений для будущих сценариев наводнений,
  • долгосрочное планирование и регулирование землепользования ,
  • инженерное проектирование и строительство сооружений для защиты от наводнений,
  • среднесрочный мониторинг, прогнозирование и планирование действий в чрезвычайных ситуациях, а также
  • краткосрочные операции по мониторингу, предупреждению и реагированию.

Каждая тема представляет собой отдельные, но связанные вопросы с разным объемом и масштабом во времени, пространстве и вовлеченных людях. Попытки понять механизмы, действующие в поймах рек, и управлять ими предпринимались не менее шести тысячелетий. [27] [ необходима страница ]

В Соединенных Штатах Ассоциация менеджеров по управлению поймами штатов работает над продвижением образования, политики и мероприятий, направленных на снижение текущих и будущих потерь, издержек и человеческих страданий, вызванных наводнениями, а также на защиту естественных и полезных функций пойм - и все это без неблагоприятных последствий. ударов. [28] Портфолио примеров передовой практики смягчения последствий стихийных бедствий в США можно получить в Федеральном агентстве по чрезвычайным ситуациям. [29]

Контроль

Основная статья: Борьба с наводнениями

Во многих странах мира водные пути, подверженные наводнениям, часто подвергаются тщательному управлению. Защитные сооружения, такие как водосборные бассейны , дамбы , [30] насыпи , водохранилища и плотины , используются для предотвращения выхода водных путей за пределы их берегов. Когда эти средства защиты не работают, часто используются экстренные меры, такие как мешки с песком или переносные надувные трубы, чтобы попытаться остановить наводнение. Прибрежные наводнения были решены в некоторых частях Европы и Америки с помощью береговой защиты , такой как морские стены , питание пляжей и барьерные острова .

В прибрежной зоне возле рек и ручьев могут быть приняты меры по борьбе с эрозией, чтобы попытаться замедлить или обратить вспять естественные силы, которые заставляют многие водные пути изгибаться в течение длительных периодов времени. Средства контроля наводнений, такие как плотины, могут быть построены и поддерживаться в рабочем состоянии с течением времени, чтобы попытаться уменьшить частоту и силу наводнений. В Соединенных Штатах Инженерный корпус армии США поддерживает сеть таких плотин для защиты от наводнений.

В районах, подверженных наводнениям в городах, одним из решений является ремонт и расширение искусственных канализационных систем и инфраструктуры ливневой канализации. Другая стратегия - уменьшить непроницаемость поверхностей на улицах, парковках и зданиях за счет естественных дренажных каналов, пористого покрытия и заболоченных территорий (вместе известных как зеленая инфраструктура или устойчивые городские дренажные системы (SUDS)). Районы, определенные как подверженные наводнениям, могут быть преобразованы в парки и детские площадки, которые могут выдерживать периодические наводнения. Могут быть приняты постановления, требующие от застройщиков удерживать ливневые стоки на территории, а также требовать, чтобы здания были подняты, защищены защитными стенами и дамбами., или спроектированы так, чтобы выдерживать временное затопление. Владельцы недвижимости также могут сами инвестировать в решения, такие как благоустройство своей собственности, чтобы отвести поток воды от их здания и установить дождевые бочки , отстойные насосы и обратные клапаны .

В некоторых районах присутствие определенных видов (например, бобров ) может быть полезным для борьбы с наводнениями. Бобры строят и обслуживают бобровые плотины, которые уменьшат высоту паводковых волн, движущихся вниз по реке (в периоды сильных дождей), и уменьшат или устранят повреждение человеческих построек [31] [32] за счет незначительного наводнения рядом с рекой. плотины (часто на сельскохозяйственных угодьях). Помимо этого, они также увеличивают популяцию диких животных и фильтруют загрязнители (навоз, удобрения, жидкий навоз). [33] Министр окружающей среды Великобритании Ребекка Поу заявила, что в будущем бобры могут считаться «общественным благом» и землевладельцам будут платить за то, чтобы они содержали их на своей земле. [34]

Анализ информации о наводнении

Ряд максимальных годовых расходов на участке водотока можно проанализировать статистически, чтобы оценить 100-летние паводки и наводнения с другими повторяющимися интервалами там. Подобные оценки со многих участков в гидрологически подобном регионе могут быть связаны с измеримыми характеристиками каждого водосборного бассейна, чтобы позволить косвенную оценку интервалов повторяемости паводков для участков водотока без достаточных данных для прямого анализа.

Физические модели процессов на участках русла обычно хорошо изучены и позволяют рассчитывать глубину и площадь затопления для заданных условий русла и заданного расхода, например, для использования при картировании поймы и страховании от наводнений . И наоборот, учитывая наблюдаемую площадь затопления во время недавнего наводнения и условия в русле, модель может рассчитать расход. Применяемая к различным потенциальным конфигурациям каналов и расходам, модель протяженности может способствовать выбору оптимальной конструкции модифицированного канала. По состоянию на 2015 год доступны различные модели досягаемости, либо одномерные модели (уровни паводков, измеренные в русле ), либо двухмерные модели (переменные глубины паводков, измеренные по всей площади поймы). НИЦ-РАН ,[35] Модель «Гидравлический инженерный центр» является одним из самых популярных программ , хотя бы потому, что она доступна бесплатно. Другие модели, такие как TUFLOW [36], комбинируют одномерные и двухмерные компоненты для определения глубины затопления обоих каналов реки и всей поймы.

Модели физических процессов полных дренажных бассейнов еще сложнее. Хотя многие процессы хорошо изучены в определенной точке или на небольшой территории, другие плохо изучены на всех уровнях, а взаимодействие процессов в нормальных или экстремальных климатических условиях может быть неизвестным. Модели бассейнов обычно объединяют компоненты процессов на поверхности суши (чтобы оценить, сколько осадков или снеготаяния достигает русла) с серией моделей протяженности. Например, модель бассейна может рассчитать гидрограф стока, который может возникнуть в результате 100-летнего шторма, хотя интервал повторяемости шторма редко равен интервалу повторяемости связанного с ним паводка. Бассейновые модели обычно используются для прогнозирования и предупреждения наводнений, а также для анализа последствий изменения землепользования и изменения климата .

Прогнозирование наводнений

Основные статьи: прогнозирование наводнений и предупреждение наводнений

Предвидение наводнения до того, как оно произойдет, позволяет принять меры предосторожности и предупредить людей [37], чтобы они могли заранее подготовиться к условиям наводнения. Например, фермеры могут вывозить животных из низинных территорий, а коммунальные службы могут принять меры в чрезвычайных ситуациях, чтобы при необходимости изменить маршруты служб. Аварийные службы также могут заранее предусмотреть достаточно ресурсов для реагирования на чрезвычайные ситуации по мере их возникновения. Люди могут эвакуироваться из зон затопления.

Чтобы сделать наиболее точные прогнозы паводков для водных путей , лучше всего иметь длинные временные ряды исторических данных, которые связывают потоки рек с измеренными прошлыми дождями. [38] Связь этой исторической информации со знаниями в реальном времени об объемной емкости водосборных территорий, такой как резервная емкость водохранилищ, уровни грунтовых вод и степень насыщения водоносных горизонтов области, также необходима для обеспечения наиболее точных данных о наводнении. прогнозы.

Радиолокационные оценки осадков и общие методы прогнозирования погоды также являются важными компонентами хорошего прогнозирования наводнений. В районах, где доступны данные хорошего качества, интенсивность и высоту наводнения можно спрогнозировать с достаточно хорошей точностью и достаточным временем заблаговременности. Результатом прогноза наводнения обычно является максимальный ожидаемый уровень воды и вероятное время его прибытия в ключевые места вдоль водного пути [39], и он также может позволить вычислить вероятный статистический период повторяемости наводнения. Во многих развитых странах городские районы, подверженные риску затопления, защищены от 100-летнего наводнения - наводнения, вероятность возникновения которого составляет около 63% за любой 100-летний период времени.

По данным Центра прогнозов северо-восточной реки (RFC) Национальной службы погоды США (NWS) в Тонтоне, штат Массачусетс , практическое правило прогнозирования наводнений в городских районах заключается в том, что требуется не менее 1 дюйма (25 мм) осадков примерно за час. время, чтобы начать значительное скопление воды на водонепроницаемых поверхностях . Многие RFC NWS обычно издают указания по внезапным наводнениям и указаниям по верховьям, в которых указывается общее количество осадков, которые должны выпасть за короткий период времени, чтобы вызвать внезапные наводнения или наводнения в более крупных водоемах . [40]

В Соединенных Штатах интегрированный подход к гидрологическому компьютерному моделированию в реальном времени использует данные наблюдений, полученные от Геологической службы США (USGS) [41], различных совместных сетей наблюдений , [42] различных автоматических датчиков погоды , Национального оперативного гидрологического дистанционного зондирования NOAA. Центр (NOHRSC), [43] различные гидроэнергетические компании и т. Д. В сочетании с количественными прогнозами осадков (QPF) ожидаемых осадков и / или таяния снега для создания ежедневных или необходимых гидрологических прогнозов. [39] NWS также сотрудничает с Environment Canada.по гидрологическим прогнозам, которые влияют как на США, так и на Канаду, например, в районе морского пути Святого Лаврентия .

Глобальная система мониторинга наводнений, «GFMS», компьютерный инструмент, который отображает условия наводнений во всем мире, доступна в Интернете . Пользователи в любой точке мира могут использовать GFMS, чтобы определить, когда в их районе могут произойти наводнения. GFMS использует данные об осадках со спутников НАСА для наблюдения за Землей и со спутника глобального измерения осадков "GPM". Данные об осадках от GPM объединены с моделью поверхности земли, которая включает растительный покров, тип почвы и рельеф, чтобы определить, сколько воды впитывается в землю и сколько воды течет в поток .

Пользователи могут просматривать статистику осадков, водотока, глубины воды и наводнений каждые 3 часа в каждой 12-километровой точке сетки на глобальной карте. Прогнозы по этим параметрам - на 5 дней вперед. Пользователи могут увеличивать масштаб, чтобы увидеть карты затопления (предполагаемые участки, покрытые водой) с разрешением в 1 км. [44] [45]

Смертоносные наводнения

Основная статья: Список самых смертоносных наводнений

Ниже приведен список самых смертоносных наводнений в мире, показывающий события, в которых погибло не менее 100 000 человек.

Список погибшихМероприятиеМесто расположенияГод
2 500 000–3 700 000 [46]1931 Китай наводненияКитай1931 г.
900 000–2 000 0001887 Наводнение Желтой рекиКитай1887 г.
500 000–700 0001938 наводнение Желтой рекиКитай1938 г.
231 000Обрушение плотины Баньцяо в результате тайфуна «Нина» . Приблизительно 86 000 человек погибли от наводнения и еще 145 000 умерли в результате последующей болезни.Китай1975 г.
230 000Цунами 2004 года в Индийском океанеИндонезия2004 г.
145 0001935 наводнение реки ЯнцзыКитай1935 г.
100 000+Наводнение Святого Феликса , штормовой нагонНидерланды1530
100 000Ханой и наводнение в дельте Красной рекиСеверный Вьетнам1971 г.
100 0001911, наводнение реки Янцзы.Китай1911 г.

В мифе и религии

Мифы о потопах (великих наводнениях, разрушающих цивилизацию) широко распространены во многих культурах.

События потопа в форме божественного возмездия также описаны в религиозных текстах. Яркий пример: повествование о потопе из Книги Бытия играет важную роль в иудаизме , христианстве и исламе .

Смотрите также

  • Холодная капля
  • Ливень
  • Водозаборная плотина
  • Управление чрезвычайными ситуациями : готовность к стихийным бедствиям и реагирование на стихийные бедствия .
  • Система управления внезапным паводком
  • Предупреждение о наводнении
  • Концепция импульса наводнения
  • Оценка риска наводнений (FRA)
  • Международный Корпус Спасения
  • Спасение жизни
  • Список наводнений
  • Селевой поток
    • Быстрое спасение на воде
  • Поиск и спасение
  • SMS (гидрологическое программное обеспечение)
  • Ливневая канализация
  • Вымывание
  • Наводнения с суши:
    • Наводнение в Чикаго , искусственное наводнение под центром Чикаго
    • Наводнения в Австралии
    • Наводнения в Нидерландах
    • Борьба с наводнениями в Нидерландах
    • Списки наводнений в США
    • Штормовые приливы Северного моря

Рекомендации

  1. ^ MSN Encarta Dictionary, Flood , Проверено 2006-12-28, архивации на 2009-10-31
  2. ^ Словарь метеорологии (июнь 2000) Flood архивации 2007-08-24 в Wayback Machine , Проверено 2009-01-09
  3. ^ Джонс, Миртл (2000). «Затопление грунтовых вод в ледниковой местности южной части Пьюджет-Саунда, Вашингтон» . Проверено 23 июля 2015 .
  4. ^ Hjalmarson, Hjalmar W. (декабрь 1984). «Внезапное наводнение в Танке Верде Крик, Тусон, Аризона». Журнал гидротехники . 110 (12): 1841–1852. DOI : 10.1061 / (ASCE) 0733-9429 (1984) 110: 12 (1841) .
  5. ^ «Обзор штормовых нагонов» . noaa.gov . Дата обращения 3 декабря 2015 .
  6. ^ Центр технологий соседства, Чикаго, штат Иллинойс, «Распространенность и стоимость наводнения в городах» , май 2013 г.
  7. ^ Адаптация городов к изменению климата в Европе - ЕАОС
  8. ^ а б Браун, Ричард; Шансон, Хуберт ; Макинтош, Дэйв; Мадхани, Джей (2011). Турбулентной скорости и концентрации взвешенных наносов Измерения в городской среде реки Брисбен пойме в Гарденс Пойнт на 12-13 января 2011 . Отчет о гидравлической модели № CH83 / 11 . п. 120. ISBN 978-1-74272-027-2.
  9. ^ a b Шансон, Х. , Браун, Р., Макинтош, Д. (26 июня 2014 г.). «Стабильность человеческого тела в паводковых водах: наводнение 2011 года в центральном деловом районе Брисбена». В Л. Тумбес (ред.). Гидротехнические сооружения и общество - Инженерные проблемы и крайности (PDF) . Брисбен, Австралия: Материалы 5-го Международного симпозиума IAHR по гидротехническим сооружениям (ISHS2014). С. 1–9. DOI : 10.14264 / uql.2014.48 . ISBN  978-1-74272-115-6.CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  10. ^ Бэббит, Harold E. & Doland, Джеймс J., Водоснабжения Engineering , McGraw-Hill Book Company, 1949
  11. ^ Саймон, Эндрю Л., Основы гидравлики , John Wiley & Sons, 1981, ISBN 0-471-07965-0 
  12. ^ a b Саймон, Эндрю Л., Практическая гидравлика , John Wiley & Sons, 1981, ISBN 0-471-05381-3 
  13. Перейти ↑ Urquhart, Leonard Church, Civil Engineering Handbook , McGraw-Hill Book Company, 1959
  14. ^ Abbett, Роберт В., Гражданская Инженерная практика , John Wiley & Sons, 1956
  15. ^ Министерство внутренних дел Соединенных Штатов , Бюро мелиорации, Дизайн малых плотин , Типография правительства США, 1973
  16. ^ Вернер, MGF; Хантер, Нью-Мексико; Бейтс, PD (2006). «Выявление распределенных значений шероховатости поймы при оценке степени наводнения». Журнал гидрологии . 314 (1–4): 139–157. Bibcode : 2005JHyd..314..139W . DOI : 10.1016 / j.jhydrol.2005.03.012 .
  17. ^ Общество, National Geographic (2011-11-07). «наводнение» . Национальное географическое общество . Проверено 30 ноября 2020 .
  18. ^ Стивен Bratkovich, Лиза Бурбан и др., «Наводнение и его влияние на деревья» , Лесная служба МСХ США , Северовосточная зона штата и частного лесного хозяйства, СентПол, Миннесота, сентябрь 1993
  19. ^ Качество воздухапомещении (IAQ) Научные выводы ресурсы банки (IAQ-SFRB), «Риски для здоровья или сырость или плесень в домах» Архивированные 2013-10-04 в Wayback Machine
  20. ^ Центр технологий соседства, Чикаго, штат Иллинойс, «Распространенность и стоимость наводнений в городах» , май 2013 г.
  21. ^ «Защита вашего бизнеса» , последнее обновление - март 2013 г.
  22. ^ "Национальная программа страхования от наводнений" . FloodSmart.gov . Проверено 6 июля 2015 .
  23. ^ Ассоциированная программа ВМО / ГВП по управлению наводнениями, «Экологические аспекты интегрированного управления наводнениями» , 2007 г.
  24. ↑ Расширение концепции импульсов наводнения , проверено 12 июня 2012 г.
  25. ^ Birdlife парит над поймами Ботсваны. Архивировано 9 февраля2011 г. в Wayback Machine (15 октября 2010 г.), последнее посещение - 12 июня 2012 г.
  26. ^ Эйчанер, JH (2015) Уроки 500-летнего отчета о высотах наводнений , Ассоциация государственных менеджеров по управлению поймами , Технический отчет 7 , доступ 2015-06-27
  27. ^ Дайхаус, Г., "Моделирование наводнений с использованием HEC-RAS (первое издание)", Haestad Press, Waterbury (США) 2003
  28. ^ "Ассоциация государственных менеджеров поймы" . Проверено 13 июля 2015 .
  29. ^ «Портфолио передового опыта» . Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям . Проверено 6 июля 2015 .
  30. ^ Генри Петроски (2006). Дамбы и другие возвышенности . 94 . Американский ученый. С. 7–11.
  31. ^ Бобры сокращают наводнения и загрязнение и увеличивают популяции диких животных
  32. ^ Испытание речного выдры бобра: научный и фактический отчет
  33. ^ Бобры сокращают наводнения и загрязнение и увеличивают популяции диких животных
  34. ^ Семьи бобров получают законное право остаться
  35. ^ Инженерный корпус армии США, Дэвис, Калифорния, Гидрологический инженерный центр
  36. ^ BMT WBM Pty Ltd., Брисбен, Квинсленд, "Программное обеспечение для моделирования наводнений и приливов TUFLOW". Архивировано 27 июня 2008 г. на Wayback Machine.
  37. ^ «Предупреждения о наводнении» . Агентство окружающей среды. 2013-04-30 . Проверено 17 июня 2013 .
  38. ^ "Дожди в Австралии и состояние реки" . Bom.gov.au . Проверено 17 июня 2013 .
  39. ^ а б Коннелли, Брайан А; Braatz, Dean T; Халквист, Джон Б. Дьюиз, Майкл М; Ларсон, Ли; Инграм, Джон Дж (1999). «Продвинутая система гидрологического прогнозирования» . Журнал геофизических исследований . 104 (D16): 19, 655. Bibcode : 1999JGR ... 10419655C . DOI : 10.1029 / 1999JD900051 . Проверено 4 февраля 2013 года .
  40. ^ "FFG" . Проверено 29 января 2013 года .
  41. ^ "WaterWatch" . 4 февраля 2013 . Проверено 4 февраля 2013 года .
  42. ^ "Совместная сеть сообщества дождь, град и снег" . Проверено 4 февраля 2013 года .
  43. ^ "NOHRSC" . 2 мая 2012 . Проверено 4 февраля 2013 года .
  44. ^ «Прогнозирование наводнений» . science.nasa.gov . Проверено 22 июля 2015 .
  45. ^ ScienceCasts: Прогнозирование наводнений . YouTube. 21 июля 2015 . Проверено 13 января 2016 года - через YouTube.
  46. ^ Худшие Стихийные бедствия в истории архивации 2008-04-21 в Wayback Machine (2012-06-07) Проверено 2012-06-12

Библиография

  • О'Коннор, Джим E. & John E. Коста (2004) Крупнейшие наводнения в мире, в прошлое и настоящее: их причины и величина [Круговая 1254], Вашингтон, округ Колумбия: Департамент внутренних дел США , Геологическая служба США .
  • Томпсон, М. Т. (1964). Исторические наводнения в Новой Англии [Документ по водоснабжению геологической службы 1779-M]. Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США .
  • Пауэлл, У. Гейб, 2009 г., Определение землепользования / земного покрова (LULC) с использованием данных Национальной программы сельскохозяйственных изображений (NAIP) в качестве входных данных гидрологической модели для местного управления затопленными равнинами, Проект прикладных исследований, [ http: //ecommons.txstate. edu / arp / 296 / Техасский государственный университет - Сан-Маркос

внешняя ссылка

  • Ассоциированная программа по регулированию паводков из Всемирной метеорологической организации
  • Исследования наводнений и стихийных бедствий от " Лесные пожары и природные опасности" CRC
  • Международная инициатива по наводнениям от ЮНЕСКО