Паводок: теория и практика

Прогнозирование опасных гидрологических явлений заключается в определении вероятности их возникновения и развития в определенном месте и в определенное время, а также оценке возможных последствий их проявлений.
Опыт показывает, что хорошо функционирующая система прогнозирования позволяет увеличить сроки заблаговременности предупреждений и эффективность систем реагирования. Согласно мировой практике  затраты на прогнозирование и обеспечение готовности к стихийным бедствиям в 15 раз ниже затрат на предотвращение причиненного ущерба.

Прогнозы наводнений

 Заблаговременность предупреждения о наводнении может колебаться от многих недель до нескольких часов. Для бассейна каждой реки и отдельных ее участков решение этой задачи носит индивидуальный характер.
Наводнения могут прогнозироваться различными методами, в основе которых лежит учет предыдущей реакции водосбора на выпадение осадков. 
В любом случае решающая роль принадлежит полноте и точности информации о выпадающих осадках, дефиците почвенной влаги, уровнях воды в реках и других гидрометеорологических характеристиках, таких как общая синоптическая обстановка, ветер, атмосферное давление и др.
Прогнозы наводнения разрабатываются региональными гидрометеоцентрами. Заблаговременность краткосрочных прогнозов паводковых наводнений составляет от одной до трех суток, а долгосрочных прогнозов половодий — 1-2,5 месяца.
 В настоящее время в Гидрометцентре России функционирует автоматизированная система расчета и краткосрочного прогноза всех основных элементов ледового режима рек. При составлении краткосрочных прогнозов за основу берутся метеорологические данные по прогнозу на пять суток, что и определяет заблаговременность прогноза. Оправдываемость краткосрочных прогнозов сроков появления льда и вскрытия рек составляет 92-95 %.
В основу методики среднесрочных прогнозов положено использование прогноза средней температуры воздуха на декаду с учетом распределения температуры поверхности океана в качестве фона развития процесса. Эта методика позволяет внести уточнения в большинство долгосрочных прогнозов.
Долгосрочные прогнозы (с заблаговременностью 1-2 месяца) сроков замерзания и вскрытия рек имеют среднюю оправдываемость около 80 %, но она недостаточно устойчива, в связи с чем большое внимание уделяется методам уточнений с заблаговременностью 10-20 суток.

Условия интенсивности паводка

Величина и интенсивность весенних паводковых наводнений зависят от следующих условий:
- запасов воды в снежном покрове к моменту таяния снега и их распространения по площади водосбора;
- интенсивности снеготаяния, зависящей от метеорологических условий;
- степени влажности и глубины промерзания почв водосбора до выпадения первого снега осенью;

- площади, рельефа и формы водосбора, наличия озер, болот, лесов, влияющих на условия стекания снеговых вод;
- количества осадков, выпадающих в период таяния снега;
- образования ледяной корки на почве;
- сочетания волн половодья крупных притоков бассейна;
- образования заторов и зажоров льда.

Паводок как стихийное явление

Гидрометеорологические явления, которые по своей интенсивности и продолжительности могут нанести значительный ущерб экономике и представляют угрозу безопасности людей, называют стихийными гидрометеорологическими явлениями. В случае паводка к ним относятся:
- высокий уровень воды — уровень воды на посту при половодьях, наводках, заторах и зажорах, когда возможно затопление пониженных участков местности в населенных пунктах, сельскохозяйственных полей и угодий, автомобильных и железных дорог, повреждение крупных промышленных и транспортных объектов;
- низкий уровень воды — уровень воды ниже проектных отметок водозаборных сооружений крупных городов, промышленных районов и оросительных систем, предельных навигационных уровней на судоходных реках и водоемах за период времени не менее 10 дней;
- раннее появление плавучего льда и образование ледостава на судоходных реках, озерах и водохранилищах, 
повторяющееся не чаще одного раза в 10 лет;
- особые ледовые явления — навалы льда на берегу у гидротехнических, портовых и других сооружений и населенных пунктов, образующиеся при заторах и в результате дрейфа льда, массовые образования внутриводного льда вблизи ГТС и водопроводов; промерзание до дна водоемов и водотоков, повторяющееся один раз в 10 лет;
- наледные явления — образование наледи в руслах и поймах рек, угрожающее населенным пунктам, гидротехническим сооружениям, народно-хозяйственным объектам, затрудняющее движение транспорта.

Сбор и обработка информации

Сбор данных гидрометеорологического характера осуществляется организациями Росгидромета с привлечением администраций субъектов Российской Федерации. Используются также данные международной системы гидрометеорологических спутников. 
Гидрологические станции (посты) расположены на реках и водохранилищах. На станциях осуществляются наблюдения за следующими элементами: 
- осадками; 
- снежным покровом; 
- уровнем воды; 
- речным стоком, расходом и накоплением запасов воды; 
- влажностью почвы; 
- подземными водами; 
- толщиной льда; 
- температурой воды. 
В прогнозировании опасных гидрометеорологических явлений имеются два подхода. 
Первый подход базируется на изучении предвестников конкретных катастрофических явлений и анализе информации, получаемой от сети мониторинга, и используется преимущественно для краткосрочных и оперативных прогнозов. 
Второй опирается на расчеты с применением детерминированных и статистических методов и используется для средне- и долгосрочных прогнозов.
Распространение получает космический мониторинг, который позволяет вести наблюдение за развитием паводковой ситуации, оценивать масштабы и ущерб, а в ряде случаев и предсказать наводнение. 
Космические средства контроля используются в основном в виде сканерных съемок аппаратурой с разрешением 30-35 м. По материалам космических съемок можно определить контуры затопления и его динамику.
Создание цифровой модели рельефа позволяет четче идентифицировать районы, которым грозит затопление. Все области, находящиеся ниже текущей средней высоты уровня воды, классифицируются как зоны высокого риска, и в этих районах проводятся специальные защитные работы. Таким образом, проведенные классификации земель позволяют не только снизить ущерб, наносимый затоплением, но и оценить потенциальные денежные потери в случае следующих наводнений, что безусловно важно при определении рисков и заключении страховых договоров.

Взаимодействие с МЧС

Взаимодействие территориальных органов Росгидромета с органами МЧС России осуществляется на основе Соглашения о взаимодействии МЧС России и Росгидромета в области прогнозирования и ликвидации чрезвычайных ситуаций (Приказ МЧС России и Росгидромета от 02.08.1999 г. № 416/79).
На основе информации о грозящей опасности, поступающей с мониторинговых сетей, проводится срочное оповещение населения с использованием всех возможных средств массовой информации и систем оповещения гражданской обороны. Одновременно выполняются необходимые мероприятия по экстренному реагированию.