1. Skip to Menu
  2. Skip to Content
  3. Skip to Footer

О надежности плотин и защите от наводнений. Зарубежный опыт

plotinaНадежность плотин требует прежде всего качественного проектирования и строительства, кроме того - постоянного поддержания плотины в исправном состоянии. В государствах с развитой правовой системой надежность плотин поддерживается двумя главными механизмами: 1) страхованием гражданской ответственности владельцев опасных объектов; 2) работой государственных органов надзора при внимании независимой прессы и гражданских организаций. Тот факт, что в ЕС, США, Канаде нет специальных НКО, занимающихся безопасностью плотин, означает, что работа указанных механизмов общество устраивает.

Почему малые плотины в России менее надежны?

Понятно, большие плотины опаснее малых. В России опасность малых плотин вызвана их бесхозностью, отсутствием субъектов, отвечающих за поддержание плотин в надлежащем состоянии. Множество плотин на балансе колхозов и др. организаций были списаны в 90-е годы. Налог на имущество оказался неподъемен для владельцев неэнергетических плотин. Бюджетное финансирование содержания плотин было недостаточным как в СССР, так и в постсоветской России.

При этом в государствах с развитой правовой системой практически вся недвижимость имеет своего владельца. Государство там также несет ответственность за ущерб, нанесенный по его вине. Если плотина разрушится, владелец отвечает перед всеми, кто пострадает от прорыва воды. Поэтому она заинтересован застраховать свою ответственность. А страховая компания проверяет состояние плотины. При этом, если через плотину, пройдет чрезвычайный паводок (а сама плотна устоит), владелец плотины за последствия паводка не отвечает. (Интересно, как инструмент, созданный для обслуживания капиталистической торговли (страхование), используется и в других целях, в данном случае безопасности третьих лиц. Для повышения безопасности использовано огромное количество экономических институтов капитализма.)

Насколько плотины позволяют снизить ущерб от наводнений?

Сначала следует разделить причины ущерба:

1) ущерб от временного затопления земли и строений (контакта с водой),

2) ущерб от механического действия потока воды,

3) гибели людей и животных (утопления)

Рассмотрим и по отдельности.

1. Затопление поймы рек весной – обычное дело. И все, что строится в пойме, должно выдерживать затопление на месяц так же легко, как и заливные луга.

Увы, лишь малая часть дорог, электрических, газовых, водопроводных, канализационных сетей в России пригодна в работе в условиях затопления.

В Венеции наводнения вследствие ветрового нагона воды с моря или речных паводков бывают почти ежегодно. Город к ним приспособился. Соленая вода намного агрессивнее пресной, быстрее разрушает металлоконструкции и фундаменты домов. Тем не менее, работают освещение и водоснабжение. Когда воды по колено и выше, постояльцам отелей выдают резиновые бахилы.

2. Для предотвращения ущерба от механического действия потока воды следует обеспечить пропуск большого потока так, чтобы он не приводил к разрушениям.

У меня нет детальных сведений по всей Европе, есть лишь по бассейну Эльбы и Одера. Данные точные: это результат армейской инженерной разведки.

В холмистой местности большинство небольших рек и ручьев протекают в каналах и канавах с высотой откосов 1-2 м. Увеличение стока в десятки раз не приводит к разливу воды.

Эльба в среднем и нижнем течении, ее крупные равнинные притоки окружены дамбами. Ширина Эльбы у Магдебурга примерно как Волги у Рыбинска при бОльшей скорости течения. В результате в межень поддерживается судоходная глубина, в паводок основной поток идет между дамбами. При этом во многих местах дамбы не сплошные, и вода разливается по пойме за пределами дамб. Изгибы русла спрямлены судоходными каналами, сокращающими путь воде и судам. Скорость потока в основном русле, окруженном дамбами в разы выше, чем в пойме. За счет эффекта Бернулли высота воды в потоке может быть на 60-80 см выше, чем в пойме.

Пойма Одера в нижнем течении ограждена дамбами. В паводок вода идет по всему пространству между дамбами. Строительство в затапливаемой пойме запрещено.

В верхнем течении Эльбы в августе 2002 года произошло наводнение. Десятки тысяч людей было эвакуировано, около 30 000 домов было разрушено или повреждено водой. Двадцать человек погибло; около 750 км улиц, 540 кмжелезнодорожных путей и 180 мостов были полностью разрушены. В Дрездене уровень реки Эльбы поднялся 17 августа 2002 на 9,40 м выше обычного уровня. Такой силы наводнение было 500 лет назад (обеспеченность 0,2%). Наводнение показало, что при чрезвычайно большом и редком паводке никакие плотины не спасут. Более того, разбор полетов показал, что для того чтобы быстрее пропустить воду Эльбы, следовало взорвать ряд дамб.

Увы, народная жадность к захвату и застройке земли приводит к тому, что поймы, предназначенные для пропуска паводка, часто застроены. Яркий пример - власти Крымска в 1990-е годы разрешили строить в естественной зоне скопления избыточных вод реки Адагум.

Также важно: с какой скоростью вода стекает вниз. Вырубка лесов и распашка земель, твердое покрытие больших площадей сильно ускоряет сток и приводит к бурному росту потоков в реках и оврагах. Наоборот, леса и заросшие болота задерживают сток, растягивая и снижая паводок. В степной России можно делать водозадерживающие дамбы в оврагах (не создающие постоянных водоемов), растягивающие время стока воды.

3. Для спасения людей и наземных животных нужна возможность добраться до возвышенностей или высоких прочных зданий (для людей). Очень опасны старые деревья, маленькие легкие дома, которые сносит потоком, обрывистые берега над поймой, холмики, которые превращаются в затапливаемые острова. Там нужна возможность перебраться на более высокое и твердое место.

Почему в Европе не строят больших плотин? Потому что вся земля кому-то принадлежит. Создатель водохранилища должен компенсировать хозяину земли потери от затопления. Основным средством защиты от паводка материальных ценностей стало экономическое (страхование), а не инженерное (плотины). Хотя плотины тоже используются.

Гораздо в бОльших масштабах плотины в Европе используются для поддержания уровня воды в реки и глубины (для судоходства). Постоянный уровень воды позволяет делать более низкие набережные, постоянную высоту причалов, снижает повреждение зданий и мостов. Например, в Праге были построены плотины, поддерживающие постоянный уровень воды у Карлова моста (чтобы снизить износ опор моста).

Типичный напор воды на плотинах, поддерживающих судоходные глубины в равнинных реках Германии – метр, максимум два. (Наверное, в других странах аналогично, но могу утверждать только то, что видел сам в бассейнах Везера, Эльбы, Одера.)

Классификацию европейских внутренних водных путей и глубины см.http://danube.riverships.ru/008-4.htm

В СССР площадь затопления на 1 кВтч выработанной электроэнергии в 3,5 раза выше, чем в мире. Причем ГЭС 1920-х годов (ДнепроГЭС, Волховстрой) имели узкие водохранилища долинного типа. Планирование затопления огромных территорий началось с 1933 года, когда проекты трех ГЭС на верхней Волге (Ярославской, Мышкинской и Калязинской) с узкими водохранилищами заменили двумя (Угличское и огромное Рыбинское). Такое отношение к затоплению населенных земель стало возможным после «окончательной победы социализма», сопровождавшейся раскулачиванием и коллективизацией, голодомором, чисткой ВКП(б). Огромные водохранилища строили и строят в Китае. «Большой скачок» и «культурная революция» сделали возможным такое же отношение к людям, как в СССР 1930-х годов.

В отличие от СССР и Китая, в социалистический период истории Восточной Европы больших плотин не строили. Максимальный объем водохранилищ: в ГДР – 0,2 куб. км, в ПНР – 0,5, в ЧССР – 0,7 куб. км, а площадь – соответственно 14, 70 и 48 кв. км. Глубина не более 50-60 м (исключение – Рапп- боде, Хоэнварта в ГДР, Солина в ПНР, Орава, Орлик в ЧССР – до 100 м), дли – до12 км в ГДР и до 15-20 км в ПНР; в ЧССР более значительна протяженность водохранилищ на Влтаве, созданных высокими плотинами: Орлик - 68 км, Липно-1 – 48, Слапи - 44 км (все эти водохранилища имеют ширину меньше 1 км).

Общая площадь водохранилищ в ГДР оценивается в 160 кв. км, в ПНР – 600, в ЧССР – 350 кв. км. http://e-hrm.ru/kaskad_na_r_vltave-2.html

Самое большое водохранилище Восточной Европы – Джердапское на Дунае, образованное ГЭС Джердап I (Железные ворота). Длина водохранилища (озера Джердап) более 100 километров, а ширина в самом широком месте достигает 8 километров. Максимальная глубина - 100 метров. Площадь 253 км?. Мощность ГЭС – 2234 МВт (первоначально 2136 МВт), среднегодовая выработка – 11,3 млрд. кВтч.

По мощности ГЭС Джердап I чуть меньше Куйбышевской и Волжской ГЭС, по выработке чуть больше, а площадь водохранилища в 24 раза меньше Куйбышевского и в 12 раз меньше Волжского. http://ru.wikipedia.org/wiki/Джердап_I

Кроме Китая и России, в 21 веке большие ГЭС строят еще Вьетнам (по российским проектам) и южноамериканские режимы.

Мы видим, что размеры плотин и водохранилищ существенно зависят не только от технологии, но и от уровня защиты прав человека.

Игорь Эдуардович Шкрадюк
http://www.eco-nomos.ru