Гидрография природной катастрофы

Cпутниковый снимок с Meteosat. В левом верхнем углу подписана дата – 12.07.06. (год–месяц–число). Хорошо заметен циклон, который в северном полушарии «вращается» против часовой стрелки; отчетливо видно движение влажного воздуха с моря на сушу, приносящего сильные осадки.
Фото из архива автора

Наводнение на юго-западе Краснодарского края, произошедшее 6–7 июня 2012 в результате сильных дождей и образовавшихся паводков на реках, затопило тысячи жилых домов в Крымске, Геленджике и Новороссийске. Погибло более 170 человек, число людей, пострадавших от стихии, – около 35 тыс. Ущерб составил более 20 млрд. руб.

С конца мая по середину июля на побережье Черного моря, на базе Южного отделения Института океанологии имени П.П.Ширшова РАН, традиционно проходит учебная практика кафедры океанологии Географического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова. Студенты учатся работать с современными океанологическими приборами, проводят гидрометеорологические измерения на берегу, совершают регулярные выходы в море на маломерных судах для океанографических съемок. Для обработки больших массивов экспериментальной информации проводятся ежедневные камеральные расчеты на компьютерах с помощью специализированных программ. В период наводнения измерения продолжались, что позволило собрать численные данные о характеристиках этого опасного явления природы.

Южное отделение Института океанографии РАН расположено на берегу Голубой бухты, в 12 км от центра Геленджика. В Голубую бухту впадает р. Яшамба (Ашамба) – малая горная река, берущая начало на Маркотхском хребте (северо-западный отрог Большого Кавказа) на высоте около 400 м над уровнем моря. Длина реки – 11,355 км. Площадь бассейна составляет 42 кв. км. Что касается водного режима, река имеет преимущественно дождевое питание и паводочный режим. В питании реки, наряду с дождевыми, также участвуют грунтовые воды (подземное питание) и в небольших количествах – талые воды нерегулярно выпадающего и быстро таящего снега.

Максимум стока, как и максимум осадков, для данной территории приходится на зимний период (ноябрь–март). Летом на реке обычно устанавливается низкая межень, лишь изредка прерывающаяся паводками, источником которых являются ливневые дожди.

═ Интенсивность выпадения осадков в мм/час 6–7 июля 2012 года, вычисленная по данным каждых пять минут.

В начале июля 2012 года над восточной частью Черного моря и юго-востоком Европейской территории России образовался высотный (1,5–5 км) циклон, который резко активизировался 5–6 июля. В циклоне наблюдалась мощная кучево-дождевая облачность, высота которой достигала 13–15 км. Мезомасштабный атмосферный вихрь начал двигаться на северо-восток, принося на Черноморское побережье Краснодарского края сильные ливни и грозы.

По данным Росгидромета за 6 июля, в Геленджике выпало до 231 мм, в Новороссийске – до 88 мм, в Крымске – до 65 мм. Дожди продолжались в течение ночи. К 10 часам утра 7 июля на этих станциях зафиксировано дополнительно: Геленджик – 51 мм, Новороссийск – 187 мм, Крымск – 156 мм осадков.

Измерения в Голубой бухте, выполнявшиеся автоматической метеостанцией с временным разрешением 5 мин, показали сумму осадков 258,2 мм за 6 июля. 7 июля выпало еще 29 мм. Интенсивность осадков достигала 1,4 мм/мин (86 мм/час). Согласно «Наставлению по краткосрочным прогнозам погоды общего назначения» (РД 52.88.629-2002) такое развитие ситуации говорит о том, что наблюдались опасные явления (ОЯ) – сильный ливень и очень сильный дождь. Количество осадков превысило месячную норму июля в 4–5 раз и составило примерно треть от годовой.

За время ливня на реке было зафиксировано две волны паводка: через 10–12 часов после начала обильных осадков и 5–7 часов спустя. На пиках волн скорости воды в реке достигали 5 м/с, уровень в створе временного гидропоста (500 м от устья) поднимался более чем на 4,5 м (река выходила из берегов).

Неочищенное русло реки, заросшие деревьями и кустарниками берега – все это привело к тому, что в узких местах, вроде проема моста, активно скапливался мусор, снесенный течением. Образованные таким образом плотины поднимали и без того высокий уровень воды. Стволами упавших крупных деревьев разорвало два газопровода. Дома, построенные слишком близко к реке, сильно пострадали. Уровень воды в комнатах достигал полутора метров.

═ График снижения атмосферного давления 6–7 июля 2012 года.

Река смывала заборы, уносила машины, гаражи и другие пристройки. В расположенном рядом садоводческом товариществе пострадали более сотни домов, погибла пожилая женщина. Со склонов речной долины сошло несколько оползней. Тем не менее рельеф территории и близость к морю, куда вода интенсивно стекала, избавили нас от катастрофических последствий, которые случились в Крымске, хотя там осадков выпало примерно в два раза меньше.

В августе, спустя месяц после прошедшего наводнения, лаборатория оценки природных рисков в береговой зоне географического факультета МГУ командировала своих сотрудников с целью рекогносцировки наводнения на реке Ашамбе. Специалисты с помощью точного топографического оборудования произвели съемку долины реки от верховий, где она сливается из двух притоков, до устья.

По внешним признакам был установлен максимальный уровень воды – на кустах, заборах и деревьях остались сухие травинки и ил. Было построено также несколько поперечных профилей долины реки. Все эти расчеты необходимы гидрологам для моделирования паводка – расчета расходов воды, стока наносов и т.д. Кроме этого были проведены инженерные изыскания, необходимые для строительных работ, – подробно картированы выходы разорванных коммуникаций, точное расположение новых берегов реки.

Результатами экспедиции лаборатории оценки природных рисков стали измерения морфологических изменений берегов реки и побережья Голубой бухты. По предварительным подсчетам, с водосбора реки в бухту в общей сложности попало порядка 17,5 млн. куб. м пресной воды с огромным количеством взвесей и обломочного материала, не считая техногенной составляющей (автомобили, садовая мебель и др.). Приблизительные объемы грунта, вынесенного во время паводка, составляют около 13 000 кубометров. Получены уникальные данные о максимальных отметках уровня воды, построено несколько подробных профилей через реку и ее притоки.

При этом пришлось столкнуться с проблемой картографических материалов. Карты с масштаба 1:50 000 и крупнее – секретные и их использование запрещено. Для моделирования же необходимы гораздо более подробные карты, которые пришлось создавать своими руками. Собранный материал был передан кафедре гидрологии суши для построения трехмерной временной структуры наводнения с помощью современной компьютерной программы.