Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Наводнения на реках, вызванные заторами льда, методика их мониторинга и оценки риска

ВАК РФ 25.00.27, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Наводнения на реках, вызванные заторами льда, методика их мониторинга и оценки риска"

На правах рукописи УДК 556.043:556:535

Банщикова Любовь Святославовна

Наводнения на реках, вызванные заторами льда, методика их мониторинга и оценки риска

Специальность 25.00.27 «Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

2 6 НОЯ 2009

003484987

На правах рукописи

УДК 556.043:556:535

Банщикова Любовь Святославовна

Наводнения на реках, вызванные заторами льда, методика их мониторинга и оценки риска

Специальность 25.00.27 «Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Работа выполнена в Государственном учреждении «Государственный гидрологический институт»

Научный руководитель: доктор технических наук

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РФ, доктор географических наук, профессор

кандидат географических наук Ведущая организация

Буши Владимир Александрович

Барышников Николай Борисович

Марков Михаил Леонидович

Институт географин РАН, Лаборатория гидрологии

Защита диссертации состоится «10»декабря 2009 г. в 15-00 часов на заседании специализированного совета Д.212.197.02 Российского государственного гидрометеорологического университета по адресу: 195196, г. Санкт-Петербург, Малоохтинский проспект, 98

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного гидрометеорологического университета

Автореферат разослан « _» ^^/¡^уЪШ) г.

Ученый секретарь специализированного совета, Заслуженный работник высшей школы РФ, кандидат географических наук

В.Н. Воробьев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Заторы льда - явление характерное для большинства рек России. Быстрые и значительные подъемы уровней, возникающие выше заторов, часто намного превосходят максимальные уровни весенних половодий и дождевых паводков и создают чрезвычайные ситуации для прибрежных территорий рек. Поэтому вопросы мониторинга и оценки риска наводнений, вызванных заторами, для снижения их негативных последствий стоят достаточно остро, особенно в связи с освоением северных территорий страны.

Цель исследований состояла в выявлении закономерностей формирования наводнений, обусловленных заторами льда, разработке методики отслеживания по данным наблюдений за уровнем воды на гидрологических постах мест образования заторов в процессе вскрытия реки, а также методики оценки гидрологической составляющей риска заторных наводнений.

Для достижения намеченной цели решены следующие задачи:

• по данным многолетних наблюдений за уровнями воды, а также о морфометрических характеристиках русла и поймы в гидрометрических створах, установлены основные факторы, определяющие пространственно-временные масштабы затопления прибрежных территорий при заторных наводнениях на реках России;

• составлен каталог уровенных характеристик затопления пойм средних и больших рек России при заторах льда;

• построена карта-схема и выполнен анализ распространения превышения максимального заторного уровня воды 1%-ной обеспеченности над уровнем поймы на средних и больших реках России;

• разработана методика определения местоположения затора льда на речном участке и оценки зон затопления прибрежных территорий путем отслеживания динамики процесса заторообразования по данным наблюдений за уровнями воды на стационарных и временных гидрологических постах, расположенных вдоль реки;

• построена карта-схема распространения на средних и больших реках России индекса потенциального риска заторных наводнений;

• разработан способ расчета глубины затопления поймы 1% вероятности

превышения для участков рек, не охваченных наблюдениями за уровнем воды.

Методологической основой выполненных исследований является комплексный гидролого-географический анализ и статистические приемы выявления расчетных зависимостей.

Научная новизна. В результате исследований впервые

• создан каталог и построены карты уровенных характеристик затопления при заторах льда пойм средних и больших рек России;

• установлены географические закономерности распространения на реках России превышения заторного уровня 1%-ной обеспеченности над поймой и потенциального ущерба от заторных наводнений;

• разработана методика определения места образования затора льда;

• разработана методика расчета превышения заторного уровня 1%-ной обеспеченности над поймой на участках рек, не освещенных данными многолетних гидрологических наблюдений.

Достоверность результатов исследовании обусловлена использованием метрологически обеспеченных данных многолетних наблюдений за уровнями воды гидрологических постов Росгидромета, а также использованием общепризнанных и проверенных многими исследователями методологических принципов речной гидравлики и математической статистики.

На защиту выносятся

• выявленные географические закономерности распространения заторных наводнений;

• методика мониторинга процесса заторообразовния;

• способ оценки гидрологических составляющих риска затопления прибрежных территорий при заторных наводнениях на участках рек, не охваченных гидрологическими наблюдениями.

Практическая значимость работы. Предлагаемая методика мониторинга процесса заторообразования позволяет определить местоположение головы затора, что важно при борьбе с затором, а также проследить её продвижение вниз по реке без использования авиаразведок. Использование методики определения потенциального риска заторных наводнений на проблемных участках рек будет способствовать рациональному хозяйственному использованию прибрежных 4

территорий и надежной оценке рисков от затопления при страховании хозяйственных объектов на этих территориях.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены и обсуждались на Международном симпозиуме по льду (Санкт-Петербург, 2004), VI Всероссийском гидрологическом съезде (Санкт-Петербург, 2004), конференциях молодых специалистов Росгидромета (Москва, 2007, 2008), научно - практической конференции «Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций» (Санкт-Петербург, 2008), на итоговых сессиях Ученого совета ГУ «ГГИ» (Санкт-Петербург, 2007, 2008), научной конференции, посвященной 175-летию Гкдрометслужбы России (Москва, 2009).

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 105 наименований. Полный объем диссертации составляет 141 страницу, включая 30 рисунков и 7 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности темы, определены цель и задачи исследований, перечислены основные защищаемые положения, изложена практическая значимость полученных результатов.

В первой главе выполнен анализ закономерностей и особенностей географического распространения заторных наводнений на реках России. Показано, что число заторов, как правило, уменьшается по длине реки, но их размеры возрастают в 5 - 10 раз, достигая протяженности 100-150 км в низовьях больших рек, текущих на север.

В пределах европейской части России заторные подъемы уровней, приводящие к значительным затоплениям прибрежных территорий, часто повторяются в среднем и нижнем течении рек Печоры, Северной Двины и Мезени. На реках Кольского полуострова и северо-западного региона России заторы образуются главным образом в приустьевых участках рек. Протяженность заторных участков на этих реках, как правило, небольшая: от 1 до 10 км. Заторные подъемы уровней достигают 5 м, хотя в среднем составляют 2 - 3 м. Повторяемость заторов на реках северо-запада находится в пределах от 20 до 40%. Вскрытие рек центральных и восточных районов европейской части России

происходит при невысоких уровнях. Заторные подъемы уровней, как правило, не превышают 2-3 м, а их повторяемость изменяется от 20 до 30 %. Реки бассейна Оби отличаются затяжным характером вскрытия, в период которого значительно снижается прочность ледяного покрова и уменьшается вероятность образования заторов на реках. Мощные заторы с повторяемостью 60-80 % и заторными подъемами уровня в 3-5 м наблюдаются, главным образом, в верховьях Оби, а так же на Иртыше и Томи. На Енисее наиболее мощные скопления льда, как правило, формируются в нижнем течении (Туруханск, Игарка и Дудинка). В результате интенсивного развития волны половодья под влиянием дружной весны при почти одновременном вскрытии главной реки и ее притоков наиболее благоприятные условия для формирования заторов весной наблюдаются на реке Лене. Данные наблюдений на Лене показывают, что одновременно вскрываются участки реки протяженностью 200-300 км, а продвижение фронта векрытая достигает скорости до 100 км/сутки. В местах формирования заторов вскрытие реки задерживается на 2-6 суток, повторяемость заторов 80-100%. Заторы часто формируются и на притоках Лены: Алдане, Витиме, Вилюе, Олекме. В частности, заторные подъемы уровня воды на р.Олекма могут достигать 10 м. На реках Восточной Сибири (Колыма, Тимптон, Яна) половодье формируется также весьма интенсивно, чему способствует дружный характер весны и наличие многолетней мерзлоты на водосборах. Поэтому в комплексе с особенностями строения русла рек создаются весьма благоприятные условия для формирования мощных заторов льда. Повторяемость заторов на этих реках составляет 75 - 85%, но высота заторных подъемов уровня ниже, чем на реках Лене и Енисей.

Анализ распространения прибрежных участков рек России, которые подвергаются затоплению при заторах льда, по данным гидрологических наблюдений до 2005 года показал, что на 36% гидрологических постов превышение 1%-ого максимального заторного уровня воды над бровкой берега составляет не более 1 м. На 32% постов глубина затопления поймы при заторах находится в пределах от 1 до 2 м. В 6% случаев она составляет от 3 до 4 м; в 3% - от 4 до 5м, а более 5м встречается лишь в 4% случаев, но они наиболее опасны с точки зрения ущерба от затопления.

Во второй главе выполнен обзор работ, посвященных изучению различных

аспектов заторных явлений на реках. Кратко рассмотрены методы и способы исследования этих явлений в историческом аспекте. Проанализированы работы, посвященные снижению негативных последствий формирования заторов льда для прибрежных районов.

Третья глава посвящена рассмотрению механизма и условий формирования заторов льда, а также обзору методов расчета их характеристик, включая уровни воды выше головы затора.

Формирование затора определяется комплексом условий и факторов: направлением вскрытия реки, которое должно происходить сверху вниз по течению, как, например, на реках, текущих на север; наличием ниже по течению толстого ледяного покрова; прочностью и количеством льда, перемещающегося вниз по течению; интенсивностью притока воды в русло, морфометрическими характеристиками русла и др.

Последовательность вскрытия реки сверху вниз по течению - условие необходимое, но недостаточное для образования затора, поскольку только при значительной скорости течения воды (0,6 м/с и более) создаются условия торошения ледяных полей и подсова льдин под кромку ледяного покрова.

Места образования скоплений льда - это участки рек, где кинетической энергии водного потока недостаточно для разрушения и транспортировки льда. Заторы льда образуются на участках рек со сложными морфологическими условиями. Основные из них - изменение уклона реки от большого к меньшему, сужение русле, островные участки, крутые повороты русел, мест слияния рек. Здесь водный поток откладывает часть переносимого льда. При этом забивается живое сечение реки и, как следствие, формируется затор. Отмечаются следующие ограничения в транспорте льда:

. по глубине, если на участке реки Ип< 2,51л>

где /г„_ глубина реки на перекатах, I,- толщина льда при вскрытии реки; по ширине (Вр), если Ьл> 2,5^.

Затор образуется и в случае, когда расход льда (Ог), поступающий с ледосборного участка к нижнему его створу, будет больше льдопропускной способности реки в этом створе (0о). При 0/<2, > 1 скопление льда образоваться не может. Образование затора имеет место при (}о/0л< 1. При (20 = 0 ледяное

скопление формируется непосредственно у створа.

Строение речной долины и русла реки оказывает значительное влияние на формирование заторов льда и соответственно затопляемость прибрежных территорий выше затора. Сопоставление карт распространения различных типов руслового процесса (по С.И. ГТиньковскому) и величины превышения максимального заторного уровня 1% обеспеченности над поймой позволило установить связь руслового процесса с глубиной затопления прибрежных территорий.

Для верхних и частично средних звеньев русловой сети наиболее характерным является немеандрирующее однорукавное русло и ограниченное меандрирование. Сформировавшиеся на этих участках рек заторы льда могут вызвать подъем уровня воды над поймой на 1-2 метра, поскольку пойма на этих участках слаборазвита. Как правило, здесь она односторонняя, а берега высокие.

Для среднего течения рек европейской части России, в том числе рек северо-запада ЕТР: Печора, Северная Двина, Мезень, так же преобладающим типом руслового. процесса является немеандрирующее однорукавное русло. Максимальный заторный уровень воды 1% обеспеченности на перечисленных реках выше поймы не более чем на 3 метра.

Для верхнего течения больших рек Сибири (Лена, Енисей, Обь) преобладающим типом руслового процесса является немеандрирующее однорукавное русло и ограниченное меандрирование. Здесь величина превышения максимального заторного уровня 1% обеспеченности над уровнем выхода воды на пойму находится в пределах от 2 до 5-х метров. Для среднего течения сибирских рек русловой процесс, как правило, проявляется в виде разветвленного русла (пойменная и русловая многорукавность). В руслах рек часто встречаются острова, являющиеся препятствием при транспортировке льда вниз по течению. Глубина затопления поймы при 1% уровне достигает наибольших значений: более 5 м.

На различных участках рек существуют промежуточные состояния русловых процессов, поэтому в целом можно говорить только о тенденции зависимости затопляемости прибрежных территорий при образовании заторов в руслах рек от руслового процесса. Следует отметить, что протяженность поворотов, участков с сужением русла и перекатов, как правило, меньше прямолинейных участков с

последовательно уменьшающимся уклоном. Поэтому скопления льда в таких местах менее устойчивы, чем в местах уменьшения уклона. В особенности благоприятствует образованию заторов сочетание нескольких видов русловых препятствий - крутого поворота с сужением русла, падения уклона с русловой многорукавностью и т.п.

Четвертая глава посвящена разработке методики определения уровней воды выше головы затора на участках между пунктами наблюдений по данным наблюдений за уровнями на стационарных и временных гидрологических постах и определению местоположения головы затора на каждую дату его развития.

При незначительном изменении скорости водного потока по длине речного участка и во времени изменение уровня воды находится решением уравнений Сен-Венана, представленных в следующем виде:

где I - уклон водной поверхности, V - скорость водного потока, х - продольная координата, г - отметка свободной поверхности потока, I- время, В - ширина потока, Я - гидравлический радиус. () - расход воды, g - ускорение свободного падения, С -коэффициент Шези.

Расчет неустановившегося движения воды в русле с использованием уравнений (I) и (2) сводятся к нахождению отметки свободной поверхности воды (г) и расхода воды в виде зависимости 0 = /(м). В результате решения уравнений (1) и (2) с некоторыми упрощениями расчетная величина скорости продвижения постоянной отметки (т) по длине реки составит:

где К-модуль расхода воды.

При заданных начальных условиях методом конечных разностей по уравнению

(1)

(2)

(3) можно решить ряд задач, в частности, выполнить расчет отметки свободной поверхности на любой момент времени. При этом уравнение (3) целесообразно представить в виде графика, на котором по оси ординат откладывается время (t), по оси абсцисс - расстояние от начального створа (L), а уровни воды (Н) представлены в виде изолиний.

Общепринятый стандартный анализ данных наблюдений за уровнями воды на гидрометрических постах по длине реки заключается в построении совмещенных для ряда гидрологических постов хронологических графиков колебания уровня воды Я = /(f). Эти графики мало информативны с точки зрения процессов, происходящих в руслах на участках между гидрометрическими створами.

Анализ изменения уровня воды по длине реки по изолиниям отметок уровня воды (Н) значительно расширяет возможности использования наблюденной информации об уровнях воды в период образования заторов в руслах рек. Графики H=f(L,t) содержат информацию об изменении уровня воды в любом створе реки и на любую дату, об уклонах водной поверхности, о месте образования затора льда, о продолжительности затопления прибрежных территорий и поймы, о длине подпорного участка и т.д. На графиках H=(L ,t) по оси можно отмечать места впадения притоков, расположения пойм, населенных пунктов и других подвергаемых затоплению объектов. В работе представлены примеры практического использования такого графика на примере рек Лена, Северная Двина и Печора.

Построение графиков изолиний следования постоянных отметок поверхности воды производится следующим образом. На координатную сетку в координатах времени (t), (вертикальная ось), и длины участка реки (L), (горизонтальная ось), наносятся наблюденные значения отметок свободной поверхности в абсолютных отметках в виде поля точек. В поле этих точек проводятся изолинии отметок уровней воды (изохроны). Использование программы «Surfer», предназначенной для интерполяции кривых водной поверхности, значительно облегчает техническую сторону выполнения данной процедуры. На рисунке 1 представлен график H=f(L,t) для р. Лена в половодье 2001года.

Графики H=f(L,t) являются особенно информативными при определении места формирования головы затора. При формировании головы затора соседние изолинии

овня воды начинают сходиться, а в момент размыва (разрушения) затора и тем _<лее при его прорыве, соседние изолинии начинают расходиться, правые - по

р Б. flama»

' Рисунок 1 - Изолинии следования постоянных отметок поверхности воды по длине реки Лена с 01.05 по 31.05.2001г.

направлению течения, левые - против течения. Дополнительно к графикам, редставленным на рисунке 1 целесообразно выполнить построение на каждую дату олее наглядного продольного профиля водной поверхности (рисунок 2). По зменению уклонов водной поверхности по длине реки можно уточнить место асположения затора.

Z, м Б С 180

% I £ ?

J -- 1? -* ! ---Лс— i i -—-Ar -^

120

2 700

--20/05

Рисунок 2 - Продольный профиль водной поверхности р. Лена в период формирования затора с 01.05 2001 по 31.05.2001г.

При наличии заранее заготовленных поперечных профилей русла реки на ( проблемных участках, не охваченных режимными гидрологические наблюдениями, можно определить не только местоположение головы затора, но толщину скопления льда. Определение толщины скопления льда основываек на уравнении, характеризующем водопропускную способность русла подо льдо; которое можно представить в следующем виде:

где Q - расход воды под скоплением льда, ДН - перепад уровня воды j участке стеснения русла скоплением льда длиной L (участок с повышеннь: уклоном водной поверхности), со - площадь поперечного сечения русл соответствующая средней отметке уровня на этом участке (Нср), tCK - толшш скопления льда, В - ширина реки по нижней поверхности льда при уровне Нср. а отношение коэффициента шероховатости нижней поверхности скопления льдин (г к коэффициенту шероховатости русла (пр).

Правая часть уравнения (4) является функцией отметки уровня воды толщины скопления льда. Если задаться разными значениями ю и t„, то помощью этого уравнения для участка La, вычисляя Q2/AH, можно построй кривую

Для построения кривой (5) необходимо располагать след ующт характеристиками расчетного участка:

1) графиками связи площади водного сечения и ширины реки с уровнем вод:

2) коэффициентом шероховатости русла (пР), который определяется ;

_ "V" »^'п

ЬН 1)]'

Q2 L(ca-0,9t„B)

С

14/3 '

равлическим справочникам. Морфометрические характеристики .анавливаются по материалам русловых и береговых топографических съемок, а шже по крупномасштабным картам.

Имея данные о расходе и уровнях воды на каждом из расчетных участков в иные моменты времени, нетрудно с помощью кривой (5) оценить толщину топления льдин. После выполнения аналогичных расчетов для других участков гки, находится масса льда в заторе в целом.

По уровням воды на участках между створами можно оценить зоны затопления рибрежных территорий.

На примерах рек Лены, Северной Двины, Печоры, Пинеги, Ловати по 1нным наблюдений за многолетний период выполнена проверка применимости эедложенной методики для оценки местоположения головы затора, хода уровней з1ше головы затора и площади затопления прибрежных территорий. Для эверочного расчета максимальных уровней выше затора льда использованы атериалы наблюдений за многолетний период наблюдений на участках рек ечоры - участок от с. Якша до д. Мутный Материк (7 пунктов наблюдений, 7 лет); Лены - участок от п. Витим до г. Олекминск (8 пунктов наблюдений, } лет) и Северной Двины - участок от с. Медведки до с.Усть- Пинега (9 унктов наблюдений, 40 лет). Среднеквадратичное отклонение наблюденных рассчитанных заторных уровней для контрольных пунктов р. Печора злеблется от ±18 до±29%, для р Лена от ±10 до ±25%, для р. Северная Двина г ±12 до±30%.

Точность отражения динамики затора, уровней воды выше затора и параметров норов в значительной мере зависит от количества пунктов наблюдений за ювнями воды. Поэтому на затороопасных участках средних и больших рек в :риод их вскрытия целесообразно проведение наблюдений за уровнями на шолнительных временных гидрологических постах, расположенных друг от друга I расстоянии не менее

= (6)

о

;е стн - среднее квадратическое отклонение максимального заторного уровня от >еднего значения в створе опорного гидрологического поста, 10- уклон водной

поверхности на участке между гидрологическими постами при свободном ото л , русле. На средних реках это расстояние ориентировочно может составлять от 25 , 30 км, на больших реках - до 50 км.

Предложенная методика позволяет в оперативном режиме по изменен» направленности изохрон на исследуемом участке проследить дииамику голов формирующегося затора и назначить комплекс противозаторных мероприяти направленных на уменьшение размеров и мощности заторов. Полученная г предложенной методике информация за многолетний период позволит достаточ! обосновано спланировать противопаводковые мероприятия на затороопаснь участках реки.

В пятой главе рассмотрены методы, используемые для оценки рис] наводнений, обусловленных заторами льда, и изложена методика расчета глубин затопления прибрежных территорий при формировании заторных наводнений 1 участках рек, не освещенных режимными наблюдениями за уровнем воды.

Численные характеристики риска наводнений важны при решении множест! задач, таких как оценка возможного ущерба на уровне речного бассейна, региона ш муниципального образования, обоснование эффективности инвестиций, зонироват территорий по опасности затопления, установление страховых тарифов.

В гидрологической литературе нередко термин «риск» употребляется ю тождественный термину «опасность» и определяется как возможность ш вероятность неблагоприятного факта или события. В последние годы при оцен риска все большее внимание уделяется подходу, при котором под рискс понимаются «вероятностные потери, определяемые умножением вероятное негативного события на величину возможного ущерба от него». Выражение рис! через математическое ожидание ущерба является наиболее удобным, так к позволяет совмещать в одном показателе одновременно и значение ущерба и е вероятность. В общем случае риск наводнения оценивается по зависимости ущерб от обеспеченности уровней воды, что эквивалентно вероятности превышения сам] ущербов.

Гидрологическая сторона задачи оценки риска заторных наводнений состоит: • в определении вероятности появления опасного с точки зрения народно хозяйства уровня воды на любом участке реки;

• оценке отметок начала выхода воды на пойму, глубин затопления и л ветствуюших им площадей затопления прилегающих территорий;

• в нанесении на генеральные планы городских и сельских поселений границ топления разной обеспеченности.

Потенциальный риск заторных наводнений определяется степенью южиданности затопления водой местности выше привычного (обычного) уровня, ж называемого ординара. Чем реже наводнение, тем больше его опасность, гроятность заторных наводнений зависит от повторяемости заторов, высоты )ймы и наивысшего заторного уровня. При низкой пойме и мощных заторах, шоднения могут быть почти ежегодно. В этом случае даже при высоких заторных ювнях воды ущерб от наводнений, как правило, невелик, поскольку они кидаются. Поэтому в качестве индекса потенциального риска заторных наводнений ) гидрологическим условиям предложен параметр, учитывающий превышение торного уровня воды над бровкой и вероятность наступления этого события:

0 = (Нз,,%-Нп)(1-Р3), (7)

где максимальный заторный уровень воды 1% вероятности превышения, отметка начала затопления поймы, Р3 - вероятность затопления поймы в долях

(ИНИЦЫ.

По основным рекам России для пунктов наблюдений выполнена оценка юпространения потенциального риска заторных наводнений и составлены карты щекса О.

Распространение потенциального риска заторного наводнения близко к [спространению частоты затопления пойменных участков при заторах. Значения фаметра В, как показателя потенциального риска для исследуемых выше рек меняется от 0 до 6,5. Максимальные значения параметра О, учитывающего )евышение заторного уровня воды над бровкой и вероятность наступления этого 'бытия имеют не высокую повторяемость, порядка 1% (Е»5, 4<0<5). Значения Б ;нее 4 отмечаются в 3% случаев, 2<0<3 - в 9% случаев, 1<Б<2 — 36%-ах случаев, аиболее часто повторяются случаи при 0 <0 <1 м. Доля минимального риска <и<2) составляет порядка 50% случаев. При высоком заторном уровне (НзД%) и (зкой отметке поймы, вероятность ее затопления очень велика - пойма может

затапливаться ежегодно. При таком же заторном уровне и высокой по вероятность ее затопления менее велика (Р3—>0), но риск от ее затопления, к. произведение вероятности затопления на ущерб может быть очень вели поскольку его не ждут и территорию осваивают.

Для пунктов, на которых ведутся наблюдения за уровнем воды, ри! заторных наводнений определяется по следующей схеме. Сначала устанавливает вероятность максимального заторного уровня и отметка начала затопления пойм; При наличии наблюдений статистическая обработка рядов наблюдений за уровня» даёт возможность определить значения уровней разной вероятное превышения, а крупномасштабные топографические карты и съемк выполненные предварительно, позволяют построить поперечные профили русла поймы в расчетных створах. На основе предварительно подготовленных поперечнь профилей русла предлагаемая методика позволяет определить границы и п.тоща, затопления при разных уровнях воды, а также выполнить оценку последив] наводнения, ущерба от них и риска затопления территории.

Для территорий, подверженных наводнениям, необходимо построение дв; типов карт: карт зон затоплений (вероятности затопления) и карт зон рис затоплений, которые дают количественное выражение потенциальных ущерб' при затоплениях территорий при заторах заданной вероятности превышения. Э карты могут быть использованы при разработке системы страхования объектов затопления.

Рассмотренная выше методика определения максимальных уровней ] графикам хода уровней воды по длине реки Н =/ (X, I) позволяет оценить рис заторных наводнений и для участков реки, расположенных между пункта? гидрологических наблюдений. Для этого

• по данным наблюдений за уровнями воды в створах наблюдений строят графики хода уровней равных отметок по длине реки за каждый год;

• для створов (участков), где ущерб от затопления прибрежных территор: может быть максимальный, а наблюдения за уровнем воды не ведутся, по хо, изолиний уровня в период заторообразования определяется максимальный урове воды;

• по полученным годовым значениям уровня в период образования заторов

ле составляется многолетний ряд, и рассчитываются уровни воды разной -спеченности, характерные для данного участка (створа);

• далее по ряду Ак = Н3 - Н„, полученному для каждого года, вычисляются ачения А!г разной вероятности превышения в створе, не охваченном йлюдениями;

• по крупномасштабным картам (планам, съемкам поперечного профиля) [ределяется отметка выхода воды на пойму и оценивается площадь затопления 1ибрежных территорий;

• по зависимости ущерба от глубины затопления территории определяется дерб хозяйственному объекту при обеспеченности уровня воды равной расчетной %).

На участках рек, где заторы возникают очень часто, а ущерб от них велик, (что шно выяснить путем предварительного анализа данных наблюдений, опросу), для дежного описания изменений уровня воды изохронами в период образования торов в руслах, целесообразно открыть временные посты учащенных наблюдений уровнями воды.

В случае полного отсутствия данных многолетних гидрометрических .блюдений на расчетном участке реки есть и другой путь оценки превышения 1ксимального заторного уровня 1% вероятности превышения над уровнем поймы, частности, предлагается формула

Н,м-Нц = (ат-прГ -17.), (8)

е - средний многолетний максимальный удельный расход воды весеннего шоводья (м2/с), пр - коэффициент шероховатости русла, 77, -коэффициент

7 Ч,

торности речного участка, к = - отношение средних многолетних расходов

Утях

ды при заторе льда и на пике весеннего половодья. = ¡^. - уклон водной 1верхности на речном участке при свободном ото льда русле и расходе воды дгл:с<.

Формула (8) получена по данным наблюдений на 58 заторных участках 30 едних и больших рек европейской и азиатской частей России (в частности, ¡верной Двины, Сухоны, Ваги, Печоры, Мезени, Томи, Енисея, Селенги, Лены,

Амура и Уссури). Коэффициент г]1 определяется путем полевых исследований, ходе которых на временном гидрологическом посту ведутся учащенные наблюдек за ледовыми явлениями и уровнем воды в период вскрытия реки. Значен

параметра к t - ^-определяется по зависимости к j = /(/- ).

Чтил

Погрешность расчета величины Я, |% ~Н„ по методике, изложенной выше, превышает согласно авторской проверке 20 % в 79 % расчетных случаев.

В заключении приводится изложение результатов исследования и регш задач, связанных с защищаемыми положениями.

Наиболее опасными для северных районов нашей страны являь наводнения, которые происходят в результате формирования заторов льда в nef вскрытия рек в весенний период. В результате выполненного исследов; установлено, что поймы при заторах льда затапливаются в среднем и ниж течениях средних и больших рек. Глубина затопления пойм для различных изменяется в диапазоне от 0,01 до 9,76 м. Наибольшие превышения наблюдаются участках с узкой поймой.

Анализ распространения превышения заторного уровня 1%-обеспеченности над поймой и типа руслового процесса на пойменных участках позволяет выявить некоторую закономерность сочетания превышения критиче< уровней и типа руслового процесса. Заторные наводнения в основном свойстве участкам рек со свободным меандрированием и русловой многорукавностью.

В изучении заторов важная роль принадлежит косвенным приемам оценки динамики развития заторов льда по длине реки. Графики изменения уровней в во времени и по длине исследуемого участка реки, построенные в програ «Surfer», достаточно информативны для установления мест образования зат! затора в различные моменты времени в ходе развития процесса вскрытия р Предварительно подготовленные сведения о морфометрических характерист] русла на речном участке позволяют оценить в оперативном режиме др; характеристики затора: массу льда в заторе, протяженность скопления льда, подпора воды, что важно для планирования мер борьбы с заторами.

Потенциальный риск наводнений определяется степенью неожиданн затопления водой местности выше привычного (обычного) уровня, так называй

инара. Чем реже наводнение, тем больше его опасность. Вероятность заторных ..однений зависит от повторяемости заторов, высоты поймы и наивысшего торного уровня. При низкой пойме и мощных заторах, наводнения могут быть 1чти ежегодно. В этом случае даже при высоких заторных уровнях воды ущерб от воднений, как правило, невелик, поскольку они ожидаются.

Гидрологической задачей в оценке риска заторных наводнений является деление участков затопления прибрежных территорий по длине реки, определение меток начала выхода воды на пойму, глубины затопления и соответствующих им ощадей затопления. Изложенная в диссертации методика построения графиков менения уровней воды по длине реки при заторах льда позволяет определить за сь период наблюдений максимальные уровни воды для участков, не охваченных блюдениями ближайших гидрологических постов, даже в случае непостоянства :ста образования затора на участке.

На реках, где многолетние гидрологические наблюдения не ведутся, евышение максимального заторного уровня расчетной обеспеченности над поймой >жно оценить в зависимости от среднего многолетнего максимального удельного схода воды весеннего половодья, уклона и коэффициента шероховатости русла, а кже коэффициента заторности речного участка, который определяется путем спедиционных исследований.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Анализ динамики заторов льда по обобщенным графикам уровней ды. 1С-Пб, Гидрометеоиздат. Сборник работ по гидрологии, 2004, №27, с. 154-162.

2. Assessment location and parameter of ice jam on the basis of river water /el regimes study. /Proceedings of 17th International Symposium on Ice., 17th ;ernational Symposium on Ice, St.Peterburg, 2004, p.44-47.

3. Оценка потенциальной опасности и риска наводнений, обусловленных горами льда. /Труды IV гидрологического съезда, секция 2, Метеоагенство сгидромета, М., 2006, с.156-159, (соавторы Бузин В.А., Колесник, М.В.), с. 1569.

4. Затопление прибрежных территорий при заторных наводнениях, руды ИПГ, Москва, 2008г., вып.86, с. 127-131.

В том числе в рецензируемых изданиях:

5. Мониторинг процесса заторообразования на реках по пространственно временным графикам уровня воды. /Метеорология и гидрология, 2008, № 9, М, и: «Планета», с.87 - 93.

Формат 60x90/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Тираж 100 экз. Заказ № 1237.

Отпечатано в типографии «Нестор-История» 198095, ОПетербург., ул. Розенштейна, д. 21 тел./факс: (812) 622-01-23 e-mail: 6220123@mail.ru

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Банщикова, Любовь Святославовна

Введение

1. Распространение заторных явлений на реках России и СНГ

2. История изучения процессов образования заторов

3. Закономерности образования заторов на реках и методы их мониторинга

3.1.Причины, условия и места образования заторов

3.2.Механизм образования заторов и факторы формирования максимальных заторных уровней

3.3.Методика стандартных и полевых наблюдений за заторами 40 3 ^.Моделирование заторов

3.5.Методы расчета максимальных уровней воды выше заторов

4. Определение параметров заторов по обобщенным графикам уровней воды 58 4.1 .Теоретические предпосылки использования решений уравнений Сен-Венана для оценки хода уровней воды в реке при заторе льда

4.2. Методика определения местоположения заторов льда путем отслеживания их динамики по данным наблюдений за уровнями воды на гидрологических постах, расположенных вдоль реки

4.3. Примеры определения мест образования заторов и их параметров по графикам изменения уровней по длине реки

5. Риск заторных наводнений

5.1. Понятия опасности и риска наводнений

5.2. Оценка риска затопления прибрежных территорий на реках России при заторах льда в настоящем и будущем

5.3. Методика определения максимальных уровней воды на затопляемых при заторах льда прибрежных территориях и риска заторных наводнений на участках рек, не освещенных режимными гидрологическими наблюдениями за уровнем воды

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Наводнения на реках, вызванные заторами льда, методика их мониторинга и оценки риска"

Наводнения на реках являются одним из наиболее грозных стихийных бедствий, угрожающих человеку в любой части Земного шара. В настоящее время в зоне риска от наводнений различного генезиса в мире проживает один миллиард человек (одна шестая часть человечества). За последнее столетие наводнения унесли 10 млн. человеческих жизней [1,99]. Как и во всем мире, наводнения и катастрофические паводки на реках России постоянно угрожают жизни населения в паводкоопасных регионах и причиняют огромный материальный ущерб. По данным А.А. Таратутина по Российской Федерации среднемноголетний ущерб от наводнений составляет порядка 91,6 млрд. рублей/год. Общая площадь затапливаемых территорий достигает 500 тыс км2 [84].

Наиболее опасными для северных районов нашей страны являются наводнения, которые происходят в результате формирования заторов льда в период вскрытия рек в весенний период. Для рек России заторы - явление весьма распространенное. На европейской части страны заторы наблюдаются на 35 % гидрологических постов, в Сибири и на Дальнем Востоке - на 45 —50%. В результате формирования заторов в речных руслах формируется ледяная плотина, выше которой уровень воды в реке резко повышается. Как показывают наблюдения, подъем уровня выше затора может достигать десяти и более метров, что приводит к затоплению водой больших территорий. Подъемы уровня воды выше заторов происходят за короткий промежуток времени, что служит одной из причин возникновения чрезвычайных ситуаций на прибрежных территориях. Часто в период заторных наводнений происходит резкое понижение температуры воздуха, что значительно увеличивает ущерб и затраты на ликвидацию последствий от этих наводнений.

Актуальность исследований заторных наводнений и их последствий непосредственно связана с необходимостью расчета и прогноза критических уровней воды, обусловленных заторами, намного превышающими максимальные уровни весенних половодий и дождевых паводков. Важен также аспект борьбы с заторами. В России, где реки в течение большей части года покрыты льдом, проблема расчетов, оперативной оценки и смягчения последствий катастрофических ситуаций, вызванных формированием заторов в руслах рек, стоит особенно остро. Проблема расчета и прогноза максимальных заторных уровней особенно возрастает в связи с освоением ее северных территорий.

Цель исследований состояла в выявлении закономерностей формирования наводнений, обусловленных заторами льда, разработке методики отслеживания по данным наблюдений за уровнем воды на гидрологических постах мест образования заторов в процессе вскрытия реки, а также методики оценки гидрологической составляющей риска заторных наводнений.

Для достижения намеченной цели решены следующие задачи:

• по данным многолетних наблюдений за уровнями воды, а также о морфометрических характеристиках русла и поймы в гидрометрических створах, установлены основные факторы, определяющие пространственно-временные масштабы затопления прибрежных территорий при заторных наводнениях на реках России;

• составлен каталог уровенных характеристик затопления пойм средних и больших рек России при заторах льда;

• построена карта-схема и выполнен анализ распространения превышения максимального заторного уровня воды 1 %-ной обеспеченности над уровнем поймы на средних и больших реках России;

• разработана методика определения местоположения затора льда на речном участке и оценки зон затопления прибрежных территорий путем отслеживания динамики процесса заторообразования по данным наблюдений за уровнями воды на стационарных и временных гидрологических постах, расположенных вдоль реки;

• построена карта-схема распространения на средних и больших реках России индекса потенциального риска заторных наводнений;

• разработан способ расчета глубины затопления поймы 1% вероятности превышения для участков рек, не охваченных наблюдениями за уровнем воды.

Методологической основой выполненных исследований является комплексный гидролого-географический анализ и статистические приемы выявления расчетных зависимостей.

В результате исследований впервые

• • создан каталог и построены карты уровенных характеристик затопления при заторах льда поймхредних и больших рек России;

• установлены, географические закономерности* распространения на реках России, превышения заторного уровня* 1%-ной обеспеченности над поймой и потенциального ущерба1 от заторных наводнений;

•• разработана методика определениям в< процессе вскрытия реки места затора льда, где образовался затор льда, и зоны затопления прибрежных территорий путем, анализа изменения уровней воды, наблюденных на, гидрологических постах, расположенных вдоль реки;

• разработана методика расчета превышения заторного уровня 1%-ной обеспеченности над поймой на участках рек, не освещенных данными многолетних гидрологических наблюдений.

Достоверность результатов исследований обеспечивается использованием метрологически обеспеченных данных многолетних наблюдений за уровнями воды гидрологических постов Росгидромета, а также использованием общепризнанных и проверенных многими исследователями методологических принципов речной гидравлики и математической статистики.

На защиту выносятся

• выявленные географические закономерности распространения заторных наводнений;

• методика мониторинга процесса заторообразовния;

• способ оценки гидрологических составляющих риска затопления прибрежных территорий при заторных наводнениях на участках рек, не охваченных гидрологическими наблюдениями.

Предлагаемая методика мониторинга процесса заторообразования позволяет определить местоположение головы затора, что важно при борьбе с затором, а также проследить её продвижение вниз по реке без использования авиаразведок. Использование методики определения потенциального риска заторных наводнений на проблемных участках рек будет способствовать правильному хозяйственному использованию прибрежных территорий и надежной оценке рисков от затопления при страховании хозяйственных объектов на этих территориях.

Заключение Диссертация по теме "Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия", Банщикова, Любовь Святославовна

Заключение

Наиболее опасными для северных районов нашей страны являются наводнения, которые происходят в результате формирования заторов льда в период вскрытия рек в весенний период. К настоящему времени на ряде рек России отчетливо прослеживаются тенденции к увеличению частоты (повторяемости) наводнений, а в ряде случаев и высоты подъемов уровня воды над затапливаемыми территориями. На азиатской части страны, где наводнения обусловлены в основном заторами льда, наблюдается устойчивая тенденция увеличения их количества.

Своевременность оценки опасности образования мощного затора и развития обусловленного им наводнения важна для принятия решения о выборе вариантов воздействия на процесс в критических, быстро развивающихся ситуациях. Определение его местоположения, а также его параметров - задача трудная, не безопасная и не возможная, например, в темное время суток. Поэтому в изучении заторов важная роль принадлежит косвенным приемам оценки их динамики развития заторов льда по длине реки. В настоящей диссертации разработана методика мониторинга процесса заторообразования в руслах рек по данным наблюдений за уровнем воды на постоянных и временных (организуемых на период вскрытия реки) гидрологических постах. Она заключается в совместном анализе данных наблюдений за уровнем по группе гидрологических постов на реке. Графики изменения уровней воды во времени и по длине исследуемого участка реки, построенные в программе «Surfer», достаточно информативны для установления мест образования заторов затора в различные моменты времени в ходе развития процесса вскрытия реки. Предварительно подготовленные сведения о морфометрических характеристиках русла на участке позволяют оценить в оперативном режиме другие характеристики затора: массу льда в заторе, протяженность скопления льда, зону подпора воды, что важно для планирования мер борьбы с заторами.

В результате выполненного исследования установлено, что поймы при заторах льда затапливаются в среднем и нижнем течениях средних и больших рек. Глубина затопления пойм для различных рек изменяется в диапазоне от 0,01 до 9,76 м. Наибольшие превышения наблюдаются на участках с узкой поймой, а на участках с широкой поймой они составляют 0,5-2,0 м. Затор формируется на пойме в случае глубина ее затопления больше удвоенной толщины льдин. Анализ распространения превышения заторного уровня 1%-ной обеспеченности над поймой и типа руслового процесса на пойменных участках рек позволяет выявить некоторую закономерность сочетания превышения критических уровней и типа руслового процесса. Заторные наводнения в основном свойственны участкам рек со свободным меандрированием и русловой многорукавностью.

Применительно к наводнениям под риском понимаются «вероятностные потери, определяемые умножением вероятности негативного события на величину возможного ущерба от него».

Общий ущерб от наводнения слагается из затрат на предупредительные меры и прямых не предотвращенных потерь, которые могут быть аппроксимированы функцией от уровня воды или глубины затопления поймы. Потенциальный риск заторных наводнений определяется степенью неожиданности затопления водой местности выше привычного (обычного) уровня, так называемого ординара. Чем реже наводнение, тем больше его опасность. Вероятность заторных наводнений зависит от повторяемости заторов, высоты поймы и наивысшего заторного уровня. При низкой пойме и мощных заторах, наводнения могут быть почти ежегодно. В этом случае даже при высоких заторных уровнях воды ущерб от наводнений, как правило, невелик, поскольку они ожидаются.

Гидрологической задачей в оценке риска заторных наводнений является выделение участков затопления прибрежных территорий по длине реки, определение отметок начала выхода воды на пойму, глубины затопления и соответствующих им площадей затопления. Изложенная в диссертации методика построения графиков изменения уровней воды по длине реки при заторах льда позволяет определить за весь период наблюдений максимальные уровни воды для участков, не охваченных наблюдениями ближайших гидрологических постов, даже в случае непостоянства места образования затора на участке. Наличие точных поперечных профилей русла и поймы позволяет надежно выделить зоны затопления территории при формировании заторного наводнения с расчетным максимумом уровня воды. С учетом экономической составляющей появляется возможность оценить возможный ущерб хозяйственной деятельности при заторном наводнении льда, т.е. оценить риск затопления освоенной прибрежной территории.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Банщикова, Любовь Святославовна, Санкт-Петербург

1. Авакян А.В., Истомина М. Н. Наводнения в мире в последние годы XX века. — Водные ресурсы, 2000, том 27 № 5, с. 517 — 523.

2. Алексеенко Р.Я. К вопросу о влиянии осеннего и весеннего стока льда на максимальные заторные уровни и подъемы воды. JI. Гидрометеоиздат, Труды ГТИ, 1960, вып. 7810, с. 90-140.

3. Ангелопуло П.П. Динамика заторов льда на р. Западная Двина в районе г. Яунелгава. Сб. работ Рижской ГМО, 1964, № 6, с. 38 - 66.

4. Антонов B.C., Маслаева Н.Г. Низовье и устье реки Оби. — Л. Гидрометеоиздат, 1965. — 235 с.

5. Белоконь П. Н. Инженерная гидравлика потоков под ледяным покровом. — Л.: Госэнергоиздат, 1940. 160 с.

6. Берденников В. П. Динамические условия образования заторов льда на реках. — Л. Гидрометеоиздат Труды ГТИ, 1969, вып. 110, с. 3 11.

7. Берденников В.П. Модельные исследования механизма заторообразования для обоснования схемы льдозадержения на р. Днестр и определения ледовых нагрузок. Л. Гидрометеоиздат, Труды ГТИ, 1974, вып. 219, с. 31 - 56.

8. Берденников В.П. Физические характеристики льда заторов и зажоров. Л. Гидрометеоиздат, Труды ГТИ, 1965, вып. 129, с. 19 - 43.

9. Берденников В.П., Шматков В.А. Натурные и лабораторные исследования образования заторов льда. — Л. Гидрометеоиздат, Труды IV гидрологического съезда, 1976, т. 6, с.361 —370.

10. Вернадский Н.М. Речная гидравлика. Л. - М.: Госэнергоиздат, 1933, т. 1.

11. Близняк Е.В. Река Енисей от Красноярска до Енисейска. Ч. II: Зимнее состояние реки. СПб, 1916, - 79 с.

12. Болотников Г.И. Математическое и гидравлическое моделирование заторов льда. ВНИИ гидрометеорол. инф. - Миров. Центр данных, 1989, обз. инф., сер. гидрол. суши, № 1, с. 1 - 28.

13. Болотников Г.И. Исследование ледовых явлений на гидравлических моделях речных участков. — JI. Гидрометеоиздат, Труды ГТИ, 1989, вып. 345,с. 3-17.

14. Болотников Г.И. О применении теоретических моделей заторов льда для натуральных условий. JI. Гидрометеоиздат, В сб.: Вопросы гидрологии суши, 1982, с. 43-50.

15. Болотников Г.И. Полуэмпирическая модель процесса формирования заторов. JI. Гидрометеоиздат, Труды ГТИ, 1985, вып. 309, с. 37 - 44.

16. Бузин В.А. Заторы льда и заторные наводнения на реках. — СПб, Гидрометеоиздат, 2004. — 204 с.

17. Бузин В.А. Исследования в области расчетов заторных уровней воды. — Метеорология и гидрология, 1989, № 3, с. 95 — 101.

18. Бузин В.А. Метод прогноза максимальных уровней воды при заторах льда на средних реках. Метеорология и гидрология, 2001, № 9, с. 84 - 89.

19. Бузин В.А. Применение теоретической модели затора льда для максимальных уровней воды рек Севера. JI. Гидрометеоиздат, Сборник работ по гидрологии, 1999, № 23, с. 108 - 115.

20. Бузин В.А. Прогноз расходов воды Верхнего Амура в период вскрытия. — JI. Гидрометеоиздат, Труды ГГИ, 1989, вып. 345, с. 81 — 86.

21. Бузин В.А. Расчет максимальных заторных уровней воды заданной вероятности превышения при недостатке и отсутствии данных наблюдений. — Метеорология и гидрология, 1992, № 3, с. 73 82.

22. Бузин В.А. Шаночкин С.В. О возможности применения метода соответственных уровней для прогноза заторных максимумов на р. Лена. — Л. Гидрометеоиздат, Труды ГГИ, 1982, вып. 287 с. 94 98.

23. Бузин В.А. О наводнениях на реках, вызванных заторами льда. — Водные ресурсы, 2000, т. 27, № 5, с. 524 530.

24. Бузин В.А. Результаты расчета параметров теоретических моделей заторов льда по данным гидрометрических наблюдений. Л. Гидрометеоиздат Труды ГТИ, 1991, вып. 354, с. 3 - 11.

25. Бузин В.А., Чачина Н.С., Шаночкин С.В. Прогнозы максимальных зажорных и заторных уровней воды рек Северной и Западной Двины. J1. ГидрометеоиздатТруды ГГИ, 1986, вып. 323. — 19 с.

26. Булатов С.Н. Расчет прочности тающего ледяного покрова и начала ветрового дрейфа льда. JI. Гидрометеоиздат, Труды Гидрометцентра СССР, 1970, вып. 74.-118 с.

27. Быдин Ф.И. Вскрытие и замерзание рек. Л.Гидрометеоиздат, Труды ГГИ, 1933, вып. 9, с. 42-48.

28. Ваганов П.А. Экологический риск. — Изд-во СПб ГУ, 1999. 115 с.

29. Великанов М.А. Гидрология суши. — Л.: Гидрометеоиздат, 1948. — 403 с.

30. Винников С Д. Проскуряков Б.В. Гидрофизика, 1988, Л.: Гидрометоиздат, 1988.- 248с.

31. Винников С.Д. Гидравлический метод оценки заторных масс льда в речных потоках. Метеорология и гидрология, 1978, № 6, с. 62 - 70.

32. Винников С.Д. Исследование формирования ледяного затора на модели русла. — Труды коорд. совещаний по гидротехнике, 1976, вып. 111, с. 68 — 72.

33. Владимиров В.А., Воробьев Ю.Л., Малинецкий Г.Г. и др. Управление риском. Риск, устойчивое развитие, синергетика. — М.: Наука, 2000.- 305 с.

34. Гидрологическая изученность. Л. Гидрометеоиздат,т. 17, вып. 2, 310 с.

35. Гидрологическая изученность. Л. Гидрометеоиздат,т. 3, вып., 224 с.

36. Дебольская Е.И. Динамика водных потоков с ледяным покровом. — Изд-во Московского государственного университета природообустройства, 2003,- 278 с.

37. Деев Ю.А., Попов А.Ф. Весенние заторы льда в русловых потоках. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 110 с.

38. Дзекцер Е.С. Методоологические аспекты проблемы геологической опасности и риска. — Геоэкология, 1994, № 3, с. 41 47.

39. Донченко Р.В. Ледовый режим рек СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. -248 с.

40. Донченко Р.В., Щеглова Е.В., Коробко А.С. Закономерности формирования и распространения заторов льда на реках СССР. — JI. Гидрометеоиздат, Труды ГГИ, 1982, вып. 287, с. 3 — 15.

41. Гидрологические ежегодники, JI. Гидрометеоиздат, Т.1, вып 9, т1, вып. 16, т. 1,вып.8.1921 -2006гг.

42. Железняков Г.В. Пропускная способность русел каналов и рек. — JI.: Гидрометеоиздат, 1891.- 264 с.

43. Жукова М.А. Заторы льда на реках бассейна Северного Ледовитого океана и расчет наивысших заторных уровней воды. Л. Гидрометеоиздат Труды ГГИ, 1978, вып. 248, с. 129-138.

44. Иогансон Е.И. Зимний режим р. Волков и оз. Ильмень. — Л.: Изд-во Строительство Волховской ГЭС, 1927, вып. 14, с. 23 — 35.

45. Карасев И.Ф. Речная гидрометрия и учет водных ресурсов. — Л.: Гидрометеоидат, 1980. 310 с.

46. Карнович В.Н. Прогноз максимальных уровней воды при заторах льда на р. Днестре у городов Могилев-Подольский и Сороки — Л. Гидрометеоиздат Труды Гидрометцентра СССР,1982г, вып. 140, с. 49-55.

47. Карнович В.Н., Синотин В.И., Соколов И.Н. Особенности заторообразования на Днестре, возможность снижения заторных уровней и расчет их обеспеченности. Труды коорд. совещаний по гидротехнике, 1970, вып. 56, с. 96 - 103.

48. Карнович В. Н. Кулешова Т. В. Прогноз максимальных уровней воды при заторах льна Северной Двине. — Метеорология и гидрология, 1984, № 12, с. 111 -113.

49. Каталог заторных и зажорных участков рек СССР. — Л.: Гидрометеоиздат, 1976, т. 1.-260 с.

50. Каталог заторных и зажорных участков рек СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1976, т. 2.-288 с.

51. Кильмянинов В.В. — Анализ условий формирования и долгосрочный прогноз заторных уровней на Лене. — Метеорология и гидрология, 1992, № 4, с. 82-89.

52. Кильмянинов В.В. Гидродинамические условия при образовании заторов льда на р. Лене при их искусственном разрушении. — Метеорология и гидрология, 2003, № 3 с. 96 101.

53. Кильмянинов В.В. Катастрофическое наводнение на р. Лене у г. Ленска. В 2001 г. Метеорология и гидрология, 2001, № 12, с. 79 - 88.

54. Кильмянинов В.В. О роли периода заторообразования в формировании максимальных заторных уровней воды на р. Лене у г. Ленска. Сборник работ Якутского УГМС, 2002, с. 30 37.

55. Козицкий И.Е. Определение механических характеристик поля раздробленного льда. Л. Гидрометеоиздат Труды ГТИ, 1982, вып. 287,с. 47 —55.

56. Кондратьев Н.Е., Ляпин А. Н., Попов И.В., Пиньковский С.И., Федоров Н.Н., Якунин И.И. Русловой процесс. Л.: Гидрометеоиздат, 1959, 371с.

57. Лисер И. Я, Методика прогноза максимального уровня при вскрытии р. Оби у г. Колпашево. — Труды Зап.-Сиб. НИГМИ, 1980, вып. 43, с. 3 8.

58. Лисер И. Я. О закономерностях заторообразования на участках выклинивания водохранилищ. — Труды корд, совещаний по гидротехнике, 1968, вып. 42, с. 237-246.

59. Лисер И. Я. О заторном и беззаторном характере замерзания рек. — Метеорология и гидрология, 1975, № 4, с. 77 — 83.

60. Лисер И. Я. Предсказание максимального заторного уровня в зоне выклинивания водохранилища на примере Новосибирского водохранилища на р. Оби. Труды Зап.-Сиб. НИГМИ, 1981, вып.51, с. 11 - 20.

61. Лисер И. Я. Характеристика весенних заторов на р. Енисее. — Л. Гидрометеоиздат Сборник работ по гидрологии, 1959, № 1, с. 96 — 105.

62. Марголин JI. М., Смирнов В. М. Метод предвычисления расходов воды для целей прогноза вскрытия рек. Труды Гидрометцентра СССР, 1977, вып. 184, с. 33-47.

63. Марусенко Л. И.Влияние ледовых образований на гидравлическое сопротивление потоков рек и каналов. —Львов: изд-во Львовского университета, «Выща школа» 1981, вып. 159.

64. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши- Л. Гидрометеоиздат. т. 1., вып. 8., 517с.

65. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши- Л. Гидрометеоиздат. т. 1., вып. 9., 375с.

66. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши- Л. Гидрометеоиздат. т. 1., вып. 16., 415с.

67. Методические указания по борьбе с заторами и зажорами льда. — Л.: Энергия, 1969, ВСН- 028 70. - 151 с.

68. Нежиховский Р. А., Бузин В. А. Условия образования и прогнозы заторов льда на реках.- Метеорология и гидрология , 1977, № 5, с. 70 — 75.

69. Нежиховский Р. А., Саковская Н. П. Прогнозы максимальных заторных уровней воды рек Северной Двины и Немана. — Л. Гидрометеоиздат Труды ГГИ, 1975, вып. 227, с. 70 86.

70. Основные гидрологические характеристики. Л.: Гидрометеоиздат, 1979, т. 17.-510 с.

71. Офицеров А. С. Давление раздробленного ледяного поля на сооружения. — Гидротехническое строительство, 1948, с. 1-3.

72. Панфилов Д. Ф. Установившееся движение уплотненных масс мелкобитого льда на прямом участке реки. В кн. «Лед и его воздействие на гидротехнические сооружения», Л., 1972 с. 170 — 174.

73. Панфилов Д. Ф. Движение раздробленного ледяного поля в русле реки, стесренном перемычками. — Труды коорд. совещаний по гидротехнике, 1968, вып. 42, с. 128-143.

74. Попов Е. Г. Заторы льда и проблема борьбы с ними. Метеорология и гидрология, 1968, № 8, с. 45 - 47.

75. Проскуряков Б. В., Берденников Б. П., Винников С. Д. Методы расчета ледяного затора торошения, JI. Гидрометеоиздат, Труды V гидрологического съезда, 1989г, т7, с53-61.

76. Проскуряков Б. В., Берденников В. П. Метод модельного исследования разрушения ледяного покрова. JI. Гидрометеоиздат Труды ГГИ, 1972, вып. 192, с. 7-23.

77. Проскуряков Б. В., Берденников В. П., Винников С. Д. Расчет напряженного состояния и толщины заторного льда на реках. — Межвуз. Сб., 1984, №74, с. 128- 137.

78. Руднев А. С. Типизация заторов льда на р. Лене. — Сборник работ Якутской ГМО, 1969, №2, с. 63-69.

79. Рыкачев М. А. Вскрытие и замерзание рек Российской империи. — СПб, изд-во А П., 1886,-306 с

80. Синотин В. И., Генкин 3 . А. Исследование подныривания льдин под преграду . Л. Гидрометеоиздат Труды ГТИ, 1972, вып. 192, с. 37 — 45.

81. Софер М. Г. Зависимость между пропускной способностью русла и высотой уровня при заторах. — Вестник ЛГУ, сер. геол. И геогр., 1967, вып. 1, №6, с. 140- 148.

82. Софер М. Г. Опыт расчета толщины затора льда и его влияния на высоту подъема уровней. — Труды коорд. совещаний по гидротехнике, 1968, вып. 42, с. 1965 205.

83. СП 33-101-2003. Определение основных расчетных гидрологических характеристик. М. Госстрой России, 2004г.,72с.

84. Таратутин А. А. Наводнения на территории Российской Федерации. Екатеринбург: Изд-во РосНИИВХ, 2000. 406 с.

85. Федоров М. К. Заторные и зажорные явления и их развитие на р. Лене. — Л. Гидрометеоиздат Труды ААНИИ, 1956, т. 204, с. 62 95.

86. Филиппов А. М. Модельные исследования вовлечения льда под кромку ледяного покрова. Труды ГТИ, 1973, вып. 201, с. 24 - 31.

87. Чеботарев А.И. Гидрологический словарь — JI. Гидрометеоиздат 197, вып. 192, с. 37-45.

88. Чижов А. Н. О механизме формирования заторов льда и их типизация. — JI. Гидрометеоиздат Труды ГТИ, 1975, вып. 227, с. 3 — 17.

89. Шостакович В. Б. О вскрытии и замерзании рек и о зависимости между замерзанием и высотой. СПб, окр. ПС, 1906, вып. 8 с. 104 — 110.

90. Шуляковский JT. Г., Еремина В. И. К методике прогноза заторных уровней воды. — Метеорология и гидрология, 1952, № 1, с. 46 51.

91. Шуляковский JI. Г. О заторах льда и заторных уровнях при вскрытии рек. — Метеорология и гидрология, 1951, № 7, с. 45 49.

92. Beltauos S. River mice jam: theory, case studies and applications. J. Hydraul. Eng., 1983, v. 109, № ю, p. 1338 - 1359.

93. Ferrick M.G., Weyrick P. В., Nelson D. F. Cinematic model of river ice motion during dynamic breakup. Nord. Hydrol., 1993, 24, № 2 - 3, p. 111 - 134.

94. Global register of large river flood events. — Dartmouth Flood Observatory Department of Geography, Hanover, USA, http: //www. Dartmouth.edu/~flood/ Guide de Prevision des Crus. Publ. Sons la direction de P. A. Poche, 1989, 751

95. Hydrology of Disasters. Ed. By O.Starososzky and O.M.Melder. Jams and Jams. London, 1989, 319 p.

96. Kennedy J. F. Ice Jams mechanics. — In., Proc., IAHR Symp. on ice problems, Hanover, 1975, p. 143- 164.

97. Mayer I., Starosolszky O. Hydraulics of ice jams development. IAHR Ice Symposium, Sapporo, 1988, p. 304-315.

98. Miller J. В. Floods. People at Risk, Strategies for Prevention. UN Department of Humanitarien Affairs. New York and Geneva, 1997. 93 n. Berga L. Flood Forecasting Systems in Spain. Proc of the IAHR Congress, Madrid, 1991.

99. Miller J.B. Floods. People at Risk, Strategies for Prevention. UN Department of Humanitarien Affairs. New York and Geneva, 1997, 93 p.

100. Parizet N., Hausser R. Formation of ice covers and ice jams in rivers. — J. Hydraulic. Div. ASSE, 1996, NHY, p. 1 24.

101. Uzuner M. S., Kennedy J. F. The mechanics of river ice jams. Int. Symp. on river and ice, cont. to sub. A, Budapest, 1974, p. 7 - 15