КАТАЛОГ ДИССЕРТАЦИЙ     
   ГЛАВНАЯ   ОПЛАТА И ДОСТАВКА   КАТАЛОГ РАБОТ   НА ЗАКАЗ   ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ОПЛАТЫ   ГАРАНТИИ ДОСТАВКИ   КОНТАКТЫ  
 

Каталог работ

Тема: Дождевые наводнения на реках юга Дальнего Востока: методы расчетов, прогнозов, оценок риска

Содержание
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ...5
ГЛАВА 1. ДОЖДЕВЫЕ НАВОДНЕНИЯ И УСЛОВИЯ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ
НА ДАЛЬНЕМ ВОСТОКЕ РОССИИ...14
1.1. Понятие наводнения и проблема наводнений...14
1.1.1. Наводнения...14
1.1.2. Паводки и половодья как причины наводнений...21
1.1.3. Ущербы от наводнений, их регулирование и компенсация...26
1.1.4. Административные и технические средства защиты от наводнений...33
1.2. Физико-географические условия и гидрологический режим территории...39
1.2.1. Географическое положение...39
1.2.2. Рельеф и геологическое строение...40
1.2.3. Атмосферная циркуляция и климат...47
1.2.4. Ландшафтная характеристика...52
1.2.5. Общая характеристика гидрологического режима...55
1.3. Опыт ладшафтно-гидрологического районирования...57
1.3.1. Климатологический аспект - концепция географической зональности...57
1.3.2. Ландшафтный аспект - топологически уровень районирования...58
1.3.3. Структурный аспект - региональный уровень районирования...62
1.4. Формирование и интенсивность максимального стока...69
1.4.1. Географические закономерности генезиса максимального стока...69
1.4.2. Пространственное распределение расчётных дождевых максимумов...77
1.5. Выводы...82
ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ ПАВОДОЧНОГО ЦИКЛА МАЛОГО РЕЧНОГО БАССЕЙНА ..85
2.1. Проблемы моделирования стока малых рек с дождевым питанием...85
2.1.1. Постановка задачи...85
2.1.2. Специфика метода водного баланса при исследованиях стокоформирования...87
2.1.3. Объект исследования - малый речной бассейн...91
2.1.4. Иерархия моделей водного баланса в рамках малого речного бассейна..95
2.2. Структура и параметры паводочного цикла малого речного бассейна...98
3
2.2.1. Концепция паводочного цикла...98
2.2.2. Оценка динамических параметров паводочного цикла...102
2.2.3. Оценка ёмкостных параметров и анализ динамики водного баланса...ПО
2.3. Региональная адаптация модели на Дальнем Востоке...114
2.3.1. Общая характеристика параметров модели для рек региона...114
2.3.2. Физико-географические закономерности параметров модели
и паводков поверхостного генезиса...118
2.4. Теория модели...125
2.5. Контррегулирование стока при экстремальных режимах стокоформирования...135
2.6. Выводы...141
ГЛАВА 3. РАСЧЁТЫ И ПРОГНОЗЫ ДОЖДЕВОГО ПАВОДОЧНОГО СТОКА
НА ОСНОВЕ МОДЕЛИ ПАВОДОЧНОГО ЦИКЛА...144
3.1. Краткосрочные прогнозы стока рек...144
3.1.1. Испытания методик прогноза для малых рек...144
3.1.2. Общая схема прогноза в замыкающем створе крупного бассейна...149
3.1.3. Испытания «полного» алгоритма метода прогноза...153
3.1.4. Испытания «неполного» алгоритма метода погноза...160
3.2. Расчёты максимальных расходов малых рек методом Монте-Карло...164
3.2.1. Объекты и методика численного эксперимента...164
3.2.2. Результаты верификации модели...166
3.2.3. Оценка максимальных расходов 1%-й обеспеченности...172
3.3. Анализ антропогенных воздействий на режим максимального стока...176
3.3.1. Оценка влияния малого водохранилища на максимальные расходы...176
3.3.2. Анализ дождевых паводков в связи с рубками и пожарами...179
3.4. Выводы...185
ГЛАВА 4. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА И РЕГИОНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РИСКА ЗАТОПЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ВОДНО-ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ НАВОДНЕНИЯХ В ДОЛИНАХ РЕК ...188
4.1. Принципы комплексной оценки риска, связанного с наводнениями...188
4.2. Региональный анализ руслоформирующей деятельности рек...196
4.2.1. Понятие руслофомирующего расхода воды...196
4
4.2.2. Связь ()фор и форм руслового и пойменного рельефа в Приморье...201
4.2.3. Региональная типизация русловых процессов...205
4.3. Картографирование риска...215
4.3.1. Районирование территории по степени риска...215
4.3.2. Характеристика факторов риска...219
4.3.3. Содержание и использование карт риска...221
4.3.4. Оценка точности и надежности методики...226
4.4. Опыт решения прикладных задач на основе концепции гидрометеорологического риска...230
4.4.1. Оценка и прогноз антропогенной динамики русловых процесссов
при хозяйственном освоении речных долин...230
4.4.2. Оценка эффективности страхования от наводнений с учётом пространственного фактора...238
4.5. Выводы...247
ГЛАВА 5. ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ НАВОДНЕНИЙ...250
5.1. Нелокальная обеспеченность как характеристика пространственно-распределённых гидрологических систем...250
5.1.1. Общие положения...250
5.1.2. Постановка задачи...252
5.1.3. Элементы теории многомерной обеспеченности...256
5.1.4. Принципы оценки вероятных ущербов по совокупности участков...261
5.2. Стохастическая модель многомерного потока
скоррелированных гидрологических событий...267
5.2.1. Теоретические основы и программная реализация модели...267
5.2.2. Анализ характеристик моделированных рядов...272
5.3. Выводы...279
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...282
ЛИТЕРАТУРА ...286
ПРИЛОЖЕНИЕ ...301
Введение
ВВЕДЕНИЕ
Катастрофические наводнения на реках - возможно, наиболее значимое из опасных природных явлений. Это обусловлено не только размерами причиняемого ими ущерба, но и ожидаемым ростом частоты и интенсивности гидрологических экстремумов при будущих изменениях климата. За последнее десятилетие (начиная с 1993 г) в мире зафиксировано не менее 7 наводнений, разовый ущерб от которых превышал 10 миллиардов долларов - в США, Европе, Китае и Корее. Последнее из них произошло в Европе в 2002, когда опубликованные ущербы составили около 15 миллиардов евро в Германии и около 4 миллиардов евро в Австрии. Такие большие суммы ущербов казались раньше совершенно невероятными. Масштаб подобных катастроф в России в целом значительно меньше, однако и здесь последнее десятилетие отмечено серией исторических наводнений, суммы ущерба от которых достигали величин 5-15 миллиардов рублей (Якутия, Юг России и Северный Кавказ). Сейчас последствия изменений климата представляются более интенсивными и дорогостоящими, чем ожидалось ранее.
На протяжении веков и тысячелетий люди интуитивно оценивали риск наводнений - сопоставляли выгоды от освоения прибрежных территорий с потенциально возможными последствиями их затопления. Если риск был велик, человек или отказывался от использования пойменных земель, или пытался уменьшить опасность путем строительства простейших защитных сооружений. Рано или поздно этих защитных мер оказывалось недостаточно, и перед человеком вновь вставала необходимость выбора. В последние столетия освоение пойм рек приняло такие масштабы, что стало очень сложно создавать упреждающую систему защиты. Положение усугубляется экстенсивным развитием по принципу "максимального эффекта - с минимальными затратами", приведшего во многих случаях к разрушению геоэкосистем водосборов -естественных регуляторов речного стока.
В результате в век технического прогресса наводнения унесли более 9 миллионов человеческих жизней и причинили огромный материальный ущерб, который имеет тенденцию к росту. Обостряющаяся проблема наводнений сыграла немалую роль в решении ООН объявить 90-е годы десятилетием борьбы со стихийными бедствиями. Вопрос, является ли серия катастрофических наводнений в
последние годы исключительно неблагоприятным стечением обстоятельств или реальным направленным изменением режима максимального стока, становится жизненно важным для многих регионов мира.
Опасность наводнений, как и любые другие виды опасности в системе "человек-природа-общество", реализуется в чрезвычайную ситуацию по стохастическим законам, что определяет принципиальную возможность общества управлять процессом путем ограничений и ослаблением опасности. Эта возможность может быть реализована лишь в случае, если общество в целом и его субъекты научатся осознано оценивать риск наводнений - количественно сопоставлять выгоды от хозяйственной деятельности на пойменных территориях и водосборах, от осуществления мероприятий по защите от наводнений с возможными их отрицательными последствиями для безопасности природы, человека и общественных институтов.
Устойчивого развития паводкоопасных территорий можно достигнуть путем обеспечения приемлемого для общества уровня опасности наводнений. Одних технических мер для этого недостаточно, поскольку существует принципиальная (экономически обоснованная) возможность защиты от подавляющего большинства, но сравнительно небольших паводков. В то же время на катастрофические наводнения крайне редкой повторяемости приходится значительная доля ущерба. Поэтому в настоящее время при планировании и осуществлении противопаводковых мероприятий на первый план выходят задачи управления, направленные на создание комплексного механизма административного и экономического регулирования использования затапливаемых территорий. Если политика США в вопросах защиты от наводнений уже почти полвека характеризуется тезисом "задача регулирования паводков - регулирование ущерба от них", то в Российской Федерации осознание необходимости изменения стратегии защиты от наводнений происходит только сейчас.
Развитие новых моделей для исследования фазы максимального стока в гидрологическом режиме рек при меняющихся условиях является сейчас настоятельной необходимостью. Эти модели должны быть достаточно простыми и универсальными, чтобы применять их как действительно полезный гидрологический инструментарий в широкой инженерной практике. Независимо от того, достижима ли такая цель вполне в настоящее время, можно рассчитывать на серьёзные результаты, используя новые типы моделей с такими свойствами, как нестационарность, сильная нелинейность,
масштабная инвариантность, обусловленность структурой речных систем и т.д. Максимальный сток рек регионов с преобладанием дождевых паводков в режиме отличается особенной неустойчивостью, сложностью и мозаичностью условий формирования, что требует разработки специфических моделей и методов географического анализа. В нестационарных условиях перспективным является применение ланд-шафтно-гидрологического районирования, динамико-стохастических и комплексных стохастических моделей на основе развитых физических гипотез.
Актуальность исследования обусловлена необходимостью выработки целостного подхода к наводнениям как феномену, возникающему во взаимодействии природы и общества, и создания адекватного научного и инженерного инструментария для решения связанных с ними прикладных задач в современных экономических и природных условиях. Целью является создание новых методов для расчётов и прогнозов параметров наводнений, и управления связанным с ними риском, учитывающих специфику экстремальных процессов, их пространственную структуру и комплексный характер воздействия.
Основные задачи работы формулируются следующим образом:
1. Разработать и испытать модель паводочного цикла малого речного бассейна (ПЦ-модель МРБ) в качестве единой методической основы расчётов, краткосрочных и долгосрочных прогнозов, сценарного моделирования максимального стока, эффективной для рек с преобладанием дождевых паводков в режиме.
2. Разработать подход и методы оценки риска, связанного с речными наводнениями, учитывающие комплексный характер и сложную пространственную структуру происходящих процессов, для обоснования защитных мероприятий и контроля их экономических и экологических последствий.
Научная новизна полученных результатов по первой задаче определяется тем, что разрабатывается модель с сильной нелинейностью, демонстрирующая различные режимы функционирования в зависимости от интенсивности стокоформирования (включая структурные изменения). Теория ПЦ-модели строится на пяти простых гипотезах, хорошо обоснованных эмпирически. Уравнения включают в себя 7 основных и 3 вспомогательных параметра, которые являются интегральными характеристиками бассейна и при этом сохраняют ясный физический смысл. Основные параметры ПЦ-модели определяются на основе данных многолетних стан-
8
дартных наблюдений за осадками и стоком без применения процедур численной оптимизации, причем только 3 из них являются независимыми. Для неизученных бассейнов возможно надёжно оценивать параметры методами ландшафтной и структурной индикации.
К оригинальным теоретическим результатам можно отнести следующие: развитие принципов системного подхода в воднобалансовых исследованиях и определение обобщенной структуры модели приповерхностного влагооборота на суше в виде иерархии специфических циклов; авторское определение малого речного бассейна как стокообразующего объекта; концептуальную разработку модели паводоч-ного цикла и определение ряда её ключевых параметров для большого числа речных бассейнов на Дальнем Востоке; выявление феномена контррегулирования стока в виде закономерности, присущей процессу формирования дождевого стока при определённых условиях; аналитическое описание и физическая интерпретация эффектов сильной нелинейности при формировании экстремальных паводков.
В методическом плане получено следующее: методика статистического анализа выборок максимальных паводочных расходов для определения динамических параметров ПЦ-модели; методика определения емкостных параметров ПЦ-модели способом построения псевдофазовой диаграммы МРБ; методика посуточной увязки 8-членного водного баланса МРБ для анализа динамики его элементов по стандартным данным; установлены тесные зависимости ряда параметров ПЦ-модели от физико-географических и структурно-информационных характеристик бассейнов и устойчивый региональный характер некоторых из них.
Прикладные результаты работы по первой задаче следующие (везде - реализация в виде универсальных программных модулей): создан автоматизированный архив гидрометеорологической информации, включающий данные по 140 гидрологическим и 200 осадкомерным постам на территории юга Дальневосточного региона России (отдельные станции КНР, США и зарубежной Европы); методы краткосрочного прогноза гидрографов дождевых паводков малых (до 2000 км2) и средних (до 100 000 км) рек заблаговременностью 1-6 суток; метод построения кривых распределения вероятности максимальных расходов дождевых паводков по схеме динамико-стохастического моделирования; опробованы методики и выполнены
оценки изменения режима максимального стока под влиянием массовых рубок, лесных пожаров и малых водохранилищ.
По второй задаче исследований работа сконцентрирована на разработке достаточно полной и универсальной методологии комплексного оценивания и картографирования риска, связанного с наводнениями в долинах рек горных стран муссонной зоны. При этом внимание уделялось природе, сложному характеру и закономерностям пространственно-временной структуры риска, отражаемых в вероятностных и качественных моделях (классификациях), а также увязке основных действующих факторов наводнения - затопления и водно-эрозионых процессов.
Основные теоретические результаты по данному направлению следующие: концепция гидрометеорологического риска; региональная генетическая классификация и вероятностная модель русловых процессов; обоснование и анализ понятия «нелокальной» (многомерной) обеспеченности, как вероятностной характеристики пространственно-распределённых гидрологических систем.
В методическом аспекте получено следующее: метод комплексной оценки и картографирования риска, связанного с наводнениями; методические основы оценки нарушенности естественного характера русловых процессов за счёт наиболее массовых видов хозяйственной деятельности в долинах рек; модель многомерного потока скоррелированных гидрологических событий для пространственного анализа формирования наводнений.
Прикладные результаты работы по второй задаче следующие: серия карт риска, связанного с наводнениями, в масштабе от 1:2000 до 1:1 000 000; 6 проектов региональных нормативно-методических документов по вопросам оптимизации хозяйственной деятельности в долинах и на водосборах рек, специализированного страхования от наводнений, учету русловых процессов при строительном проектировании и прогнозу их антропогенной динамики при хозяйственном освоении речных долин; опыт анализа антропогенной динамики русловых процессов с использованием картографических материалов различных лет съемки, координатно привязанных в среде ГИС; программный комплекс группового моделирования коррелированных гидрологических рядов; опыт моделирования динамики ущербов от наводнений с учетом его пространственного распределения на основе реальных гидрометеорологических данных и экспертных экономических оценок.
10
Таким образом, результаты исследований представляют собой группу методических разработок, различных по поставленным задачам, уровню инновации и степени завершённости. Некоторые из них доведены до внедрения или до готовности к внедрению, другие находятся на стадии апробации, есть и такие, которые не развиты далее принципиального обоснования подхода и формулировки упрощённой модели, с анализом условных сценариев. В работе использованы различные методы моделирования - динамического, стохастического и качественного (классификации), - а также общепринятые методики статистического и географического анализа.
Единство представляемого исследования обеспечивается, во-первых, единством предметной области. Все частные задачи исследований, как традиционные, так и вновь формулируемые, относятся к различным аспектам проблемы наводнений. Объектом исследований являются малые и средние реки юга Дальневосточного региона России, в режиме которых преобладает дождевой паводочный сток. С другой стороны, принципиальной позицией автора является ориентация на наиболее массовые, реально доступные массивы исходных данных - это стандартные данные стационарных наблюдений гидрометеорологической сети, а также данные, получаемые с топографических карт крупного и среднего масштаба (1:25 000 - 1:200 000) и с широко доступных специальных карт, характеризующих ландшафты и отдельные их компоненты. Лишь при такой ориентации исследований возможно получить методы, которые могут стать действительно полезным инженерным инструментарием для решения широкого круга прикладных задач.
Другим, не столь очевидным, но не менее важным обстоятельством, обеспечивающим единство работы, является общеметодологические позиции автора, обуславливающие направление, характер и, так сказать, стиль исследования в каждом частном случае. Это единство раскрывается в конкретных материалах каждой главы диссертации и общее его изложение выходит за рамки целей данной работы, поскольку относится уже к области скорее философии науки. Однако в целом - это позиция системного подхода, необходимого в гидрологии, исследующей наиболее сложные и динамичные процессы абиотической составляющей географической оболочки. Учитывая недостаточно чёткое и отчасти дискуссионное содержание этого понятия в науках о Земле, подчеркнём, что нами принимается системная методология, развиваемая определённым направлением гидрологии (географо-, ландшафтно- или геосистемно-
11
гидрологический подход). Основные методологические положения этого направления, изложенные, например, в (Ландшафтно-гидрологический анализ.., 1992), восходят к концепциям В.Г.Глушкова и В.Б.Сочавы и развивались в трудах Г.П.Калинина, А.И.Субботина, Н.И.Коронкевича, И.Н.Гарцмана, Л.М.Корытного, А.Н.Антипова и др., а в русловедении - школой Н.И.Маккавеева и Р.С.Чалова. По результатам работы на защиту выносится 4 положения:
1. Динамика воднобалансовых соотношений малого, речного бассейна вблизи состояния полной влагоёмкости в тёплый период адекватно описывается точечной нелинейной моделью паводочного цикла. Модель характеризуется хорошим эмпирическим обоснованием постулатов, ясным физическим смыслом и надёжной оценкой параметров, использованием алгоритма переменной структуры, что позволяет предсказывать явления, слабо- или нефиксируемые наблюдениями.
2. Модель паводочного цикла позволяет решать большинство инженерных задач расчётов и прогнозов стока рек с паводочным режимом в условиях меняющегося климата и ландшафтов на единой методической основе, с использованием схемы динамико-стохастического моделирования и стандартных данных гидрометеорологических наблюдений.
3. Комплексная оценка риска, связанного с наводнениями, основана на вероятностном учёте взаимосвязи процессов затопления и русловых (пойменных) деформаций. Высокая эффективность типа русловых процессов в качестве индикатора риска позволяет выполнять его региональный анализ и картографирование, решать прикладные задачи мониторинга и прогноза риска.
4. Вероятностная характеристика событий в пространственно-распределённых гидрологических системах требует обобщения понятия обеспеченности на многомерный случай. Смысловое содержание многомерной обеспеченности зависит от задачи исследования, её оценка в общем случае может быть выполнена методом численного вероятностного эксперимента.
Представляемая диссертация содержит 5 глав, введение и заключение. Она состоит из 301 страницы текста, включает 47 таблиц и 44 рисунка по тексту, 183 ссылки на литературные источники, одно приложение на двух листах. На различных этапах работа выполнялась в рамках плановой, инициативной и хоздоговорной тематики ТИГ ДВО РАН и ДВНИГМИ, а также была поддержана грантами: губер-
12
натора Приморского края (1996), РФФИ (1998, 2001 и 2004), Фонда Макартуров (2000), Организации научных исследований Нидерландов (2001) и ДВО РАН (2002 и 2003). Результаты, вошедшие в диссертацию, отражены в 61 публикации, из которых 32 - статьи и доклады; в 5-ти отчётах по НИР государственной тематики; в 6-ти проектах региональных нормативных документов, из которых один опубликован.
Результаты представлялись, лично и через публикации, на 30 научных конференциях различного уровня, в том числе: «Стохастические модели гидрологических процессов в приложении к проблемам охраны окружающей среды" (Москва, 1998); «Headwater Control IV: Hydrology, Water Resources and Ecology in Headwaters» (Мерано, 1998); «Early Warning Systems for the Reduction of Natural Disasters - EWC98» (Потсдам, 1998); XXII General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics (Бирмингем, 1999); Extremes-2000 (Рейкьявик, 2000); "Фундаментальные проблемы воды и водных ресурсов на рубеже 3-го тысячелетия" (Томск, 2000); «River Runoff: Minima & Maxima» (Санкт-Петербург, 2001); «Экстремальные гидрологические события: теория, моделирование и прогнозирование» (Москва, 2003); «Изучение и моделирование дождевых наводнений на реках Евразии в условиях изменения климата» (Иркутск, 2003), VI Всероссийский гидрологический съезд (Санкт-Петербург, 2004), Third International Symposium on Flood Defence and International Symposium on Stochastic Hydraulics (Нимейген, 2005). Прикладные разработки, программные продукты и карты, внедрены в 6 территориальных управлениях Росгидромета и 4 ведущих научно-исследовательских и проектно-изыскательских организациях Дальневосточного региона.
Часть исследований проводилась автором в сотрудничестве с коллегами, что отражено в ряде совместных публикаций, и эти материалы использованы при подготовке диссертации. В первую очередь и с особой благодарностью необходимо отметить многолетнюю совместную работу с дгн М.С.Карасёвым, в процессе которой выполнены все исследования по комплексной оценке и картографированию риска, связанного с наводнениями. В изложении автор пытался придерживаться взвешенной позиции, представляя преимущественно собственные результаты, но без потери целостности исследования.
Искренняя признательность за помощь и сотрудничество в исследованиях выражается кгн В.В.Шамову, кгн М.В.Степановой, кгн Н.В.Кичигиной, кгн Т.С.Губа-
13
ревой, М.А.Макагоновой, А.Н.Бугайцу, Н.В.Солопову, а также сотрудникам сектора гидрологических исследований ДВНИГМИ и отделов гидрологии Приморского и ДВ УГМС - за активное содействие при сборе исходных данных. В совместных исследованиях автор выполнял постановку задач, разработку математических моделей, руководил созданием архивов данных и алгоритмов их обработки, анализом и интерпретацией результатов.
Кроме того, считаю своим приятным долгом выразить искреннюю благодарность за советы, моральную поддержку, вдохновляющие обсуждения и полезные дискуссии дгн Ю.Б.Виноградову, проф. Р.С.Чалову, дгн Л.М.Корытному, дтн М.В.Болгову, дгн А.С.Федоровскому, дгн А.В.Шаликовскому, кгн А.В.Бабкину. Особенную благодарность хочется высказать в адрес дгн А.К.Черкашина, критическое суждение которого на протяжении 10 лет поддерживало творческий потенциал автора при работе над моделью паводочного цикла. В современных условиях уместно выразить и живейшую признательность научным фондами и организациям, без чьих грантов работа, вероятно, не была бы выполнена. Это Российский фонд фундаментальных исследований, Фонд Джона Д. и Кэтрин Т. Макартуров, Организация научных исследований Нидерландов.
14
ГЛАВА 1. ДОЖДЕВЫЕ НАВОДНЕНИЯ И УСЛОВИЯ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ
НА ДАЛЬНЕМ ВОСТОКЕ РОССИИ
1.1. Понятие наводнения и проблема наводнений
1.1.1. Наводнения
Среди сложностей, сопутствующих разработке (и самой постановке) проблемы наводнений, есть одна специфическая - это обыденность данного явления. Наводнения являются постоянными спутниками человечества, по крайней мере, с момента зарождения цивилизации - известно, что само появление первых цивилизаций произошло в затапливаемых долинах великих рек, и обусловлено необходимостью управления их водными ресурсами. Одно из первых крупных событий в истории -«всемирный потоп», - который долгое время считался точкой начала развития, либо одним из древнейших мифов, современного человечества (в зависимости от мировоззренческой ориентации), в результате археологических исследований XX века предстаёт как вполне реальное и естественное, хотя и исключительно редкое, событие, закрепившееся в коллективной памяти людей.
Английский археолог Леонард Вулли (1961) первым обнаружил свидетельства того, что миф о всемирном потопе содержит воспоминание о реальном наводнении в Междуречье. «Разумеется, - пишет автор, - это был не всемирный потоп, а всего лишь наводнение в долине Тигра и Евфрата, затопившее населенные районы между горами и пустыней. Но для тех, кто здесь жил, долина была целым миром». При раскопках древнего Ура в 1929 году им был обнаружен слой «чистого», в археологическом смысле, ила, разделяющий два непрерывных разреза древнейшего культурного слоя, датируемый несколькими тысячелетиями до нашей эры. Современный Ур находится в 320 километрах от устья р. Евфрат. Все города Месопотамии, в том числе и Ур, сохранили следы наводнений, происходивших в разное время. Зачастую такие наводнения местного характера возникали в период дождей. Но здесь предстали последствия такого наводнения, какого Месопотамия не знала за всю многовековую историю.
Максимальная толщина слоя ила доходила до трех с половиной метров. Причем в нём был обнаружен тонкий слой, отличающийся цветом и составом, - пред-
15
положительно эти наносы были вынесены из средней части бассейна Ефрата. Если слой ила достигал такой величины, то вода должна была подниматься на 7.5-8.0 метров. Толщина слоя наносов в разных местах не одинакова, по отрывочным данным он демонстрирует закономерное распределение по отношению к направлению движения речных вод в долине Междуречья. Сопоставление этих археологических данных с наиболее надёжными историческими источниками, послужившими основой, в том числе, и для сильно мифологизированной библейской версии, показывает вполне реалистическую картину именно речного наводнения исключительной силы. Сильный дождь продолжался 7 суток, вода поднялась на 8 метров и стояла на пойме 40 дней.
Во время такого наводнения на плоской низменности Месопотамии под водой оказалось бы огромное пространство - километров пятьсот в длину и сто пятьдесят в ширину. Имеющиеся данные позволяют оценить, конечно очень грубо, слой стока за паводок. Она составила 350 - 450 мм. Такая величина не является исключительной для малых рек многих районов мира, но представляется очень большой с учётом площади бассейна речной системы Тигр-Ефрат. Однако это всё-таки вполне мыслимая величина, для объяснения которой не требуется привлечения иррациональных или особых космических причин. Реки Месопотамии и в настоящее время получают значительную долю питания от таяния горных ледников в их верховьях. С учётом времени формирования «всемирного потопа», которое лежит гораздо ближе к последнему оледенению, можно предположить, что особые синоптические условия, приведшие к выпадению исключительно сильных дождей, одновременно спровоцировали интенсивное таяние ледников, занимавших в то время большую площадь, а может быть и прорыв ледниковых озёр.
Во всяком случае, имеются материальные свидетельства и могут быть получены количественные оценки наводнения, которое является самым выдающимся за последние примерно 10 000 лет. Это событие, отвечающее обеспеченности 0.01%, установленной нормативными документами РФ для наиболее ответственных гидротехнических сооружений. Большая ценность подобных сведений для гидрологической науки обусловлена возможностью, как минимум, получить понятие о реалистичности тех ситуаций, по отношению к которым выполняются все наши экстраполяции, как в попытках оценить параметры максимально возможных паводков в
16
современных условиях, так и при анализе возможных последствий изменения климата. В таблице 1.1 приводится сравнение оценок гидрологических характеристик «всемирного потопа» с аналогичными показателями наиболее высоких паводков на Нижнем Амуре, самый большой из которых также известен только по следам высоких вод - он относится к 1872 году (Зайков, 1954). Приводимые данные являются только иллюстрацией, однако хорошо видно, что они вполне сопоставимы с учётом обеспеченности паводков.
Таблица 1.1
Характеристики паводков в системе Тигр-Евфрат и на Амуре
Река - пункт Год Площадь бассейна, км2 Слой стока, мм Стояние воды на пойме, дни Обеспеченность, % (прибл.)
Тигр-Евфрат ~ 4000 лет до н.э. 793600 (350-450) 40 0.01-0.015
Нижний Амур 1872 -1630000 (150-180) - 0.7
Амур- г.Хабаровск 1959 1630000 125 93 3
Амур- г.Хабаровск 1957 1630000 89 64 4
Амур- г.Хабаровск 1984 1630000 82 61 5
Другим ярким, несмотря на хрестоматийность, примером являются нильские наводнения, создавшие и поддерживавшие в течение нескольких тысяч лет одну из самых успешных человеческих цивилизаций. Вся жизнь египтян зависела от регулярных разливов Нила, но совсем иное дело катастрофические наводнения, когда река из силы созидательной превращалась в силу разрушительную. Известно, что одно из таких бедствий произошло в 638 г. до н.э. и превратило всю долину в «изначальный океан и безжизненное пространство». Зависимость от гидрологического режима реки привела египтян к созданию службы наблюдений, и даже более того - специальной службы краткосрочных прогнозов, предупреждающую о наступлении жизненно необходимого паводка, либо о надвигающемся бедствии (Бисвас, 1975).
Отдельные отрывочные сведения об уровнях Нила известны начиная уже с 3500-3000 гг. до н.э. Имеются данные о минимальных и максимальных уровнях Нила на острове Рода вблизи Каира с 641 по 1890 г. Вообще, экономическая роль нильских наводнений, возможно, менее важна, чем их культурологическое значение. На протя-
17
жении практически двух тысячелетий причины разливов Нила служили одним из основных вопросов, при обсуждении которых происходило формирование научного мировоззрения и философских концепций сначала античной, а затем европейской культуры. Этой проблеме посвящены страницы трудов Геродота, Демокрита, Страбона, эпохальной поэмы Лукреция «О природе вещей», записок Леонардо да Винчи, книг Варениуса, Пьера Перро и многих других учёных, философов и литераторов (Бисвас, 1975; Федосеев, 1975), усилиями которых создавались не только то, что называется «достижениями», но и самый менталитет современной цивилизации.
Классическим примером тысячелетней борьбы человека с наводнениями может служить река Янцзы, на которой она действительно началась тысячи лет назад и до сих пор идёт с переменным успехом. За период с 1991 по 1998 год в бассейне Янцзы произошло 5 наводнений с общим экономическим ущербом 108,7 миллиардов долларов. Наиболее разрушительное из них было летом 1998 года, давшее исторический максимум уровня воды в провинциях Хубэй и Хунань, и продолжавшееся в течение 40 дней. Ущерб составил около 30 миллиардов долларов, число погибших превысило 3.6 тысяч человек. Существенно, что максимальный паводковый расход этого наводнения (56.4 тыс. м3/с) не был самым большим. За последние четверть века фиксировались расход более 60 тыс. м3/с, однако из-за изменившихся гидравлических условий потока уровень при этом был существенно ниже (Техногенное загрязнение..., 2002).
На реках России в историческое время зарегистрировано немало выдающихся и даже катастрофических наводнений, но ущербы при этом не достигали столь грандиозных размеров, как на «реках бедствий»: По, Арно и Рейне в Европе, Янцзы и Хуанхэ в Китае, Ганге и Брахмапутре в Индии, Миссури и Миссисипи в США. Это обусловлено как особенностями климата, так и различиями в плотности населения, уровне экономического и культурного развития. Наиболее ранние сведения о высоких половодьях и паводках встречаются в русских летописях X-XIV вв. Поначалу они были весьма лаконичными, большей частью без указания времени, места и реки, на которой наблюдались те или другие явления.
Наиболее ранние количественные сведения о высокой воде, которые могут быть привязаны к современным данным наблюдений и использованы в гидрологических расчётах, характеризуют наводнения с периодом повторяемости порядка 300
Тип работы: Диссертация
Год: 2005
Страниц: 301



Подобные работы:

  • Межотраслевые взаимодействия в экономике Дальнего Востока
  • Экспорт Дальнего Востока России в страны
  • Деревянистые лианы российского Дальнего Востока По числу дней с температурой воздуха свыше 5°С идентичны: восточная часть Тихоокеанского региона Северной Америки (Сол-Лейк-Сити) - некоторым районам Закавказья (Сиони - зона буковых лесов, Апаран -зона лесов дуба восточного) и Закарпатья; Приморье - Северо-Восточному Китаю, Корейскому полуострову, некоторым горным районам Средней Азии (Фрунзе, Пржевальск) и Восточного Закавказья (Лагодехи), Полесью, Атлантическому региону Северной Америки; Центральная часть Японии -Атлантическому и Тихоокеанскому регионам Северной Америки, некоторым районам Восточного и Западного Закавказья (соответственно, Лагодехи, Апаран и Сиони), лесостепи Украины; Центральный Китай - Гималаям, Закавказью, Южному берегу Крыма, Средиземноморью.
  • Деревянистые лианы российского Дальнего Востока
  • Роль транспорта в освоении Дальнего Востока СССР
  • Российские общественные организации Дальнего Востока в конце XIX - начале XX вв.
  • Проблемы демографического развития российского Дальнего Востока Почти 64 % экспертов обращаются к научной, общественно-политической литературе по вопросам миграции, а значит имеют представление о различных идеях миграционной политики государства. Влияние экспертов на общественное мнение доказывается высоким уровнем (почти 74 %) активности их выступлений (в прессе, на совещаниях, на конференциях) по проблемам и последствиям миграции в данном регионе.
  • Мухи—журчалки (Diptera, Syrphidae) Дальнего Востока России Материал. 118 экз. из Амур. (Новоспасск, Зея), Прим. (Малиново, Терней, Кавалерово, Техменево, Новогеоргиевка, Новокачалинск, Спасск-Дальний, Беневское, р. Лазовка, Киевка, Бровничи, Анисимовка, Каменушка, р. Борисовка, Кедровая падь, Рязановка, Хасан), Сах.
  • Топонимика северный народов Сибири и Дальнего Востока России
  • БеззуБки (Bivalvia: Unionidae: Anodontinae) российского Дальнего Востока
  • Политика сельскохозяйственного переселения и ее реализация на юге Дальнего Востока СССР * После принятия постановления Совета Министров СССР (19 февраля 1953 г.) 13 марта 1959 г. было принято постановление СМ СССР, упорядочивающее льготы по переселению.Хозяйствами ежегодно выделялись средства на устройство прибывающих работников. Так, из общей суммы льгот за 1956 г.
  • История профессионального музыкального образования на юге Дальнего Востока России
  • Правоохранительные органы Дальнего Востока России во второй половине XIX - начале XX веков 95 также отнесены прокурорские работники, судебные следователи, участковые мировые судьи, почетные мировые судьи, присяжные поверенные и помощники последних. В 1909 г. председателем вновь становится В.Ф.Гузевич, а товарищем председателя - П.И.11икитин.35Судебная палата являлась второй, апелляционной инстанцией, для окружных судов по делам, решавшимся без участия присяжных заседателей, и первой инстанцией - по более важным делам.
  • Правоохранительные органы Дальнего Востока России во второй половине XIX - начале XX веков
  • Китайско—российское взаимодействие в использовании лесных ресурсов юза Дальнего Востока
    © 2006-11г. Планета диссертаций.