Инженерные способы защиты

Основой комплекса мероприятий по защите от наводнений в речных бас­сейнах сейчас являются инженерные мероприятия, которые обеспечивают наиболее радикальное воздействие на паводки.

Традиционно сложившимися инженерными методами защиты от наводне­ний в Российской Федерации являются следующие:

•    перераспределение максимального стока водохранилищами;

•    ограждение территорий дамбами;

•    увеличение пропускной способности речного русла;

•    повышение отметок защищаемой территории;

•    переброска стока;

•    некоторые специальные приемы снижения опасности наводнений.

Строительство водохранилищ в речном бассейне осуществляется, как пра­вило, в целях многоцелевого использования водных ресурсов и позволяет, при условии выполнения соответствующих требований при их строительстве и экс­плуатации, кардинально решить для отдельных территорий проблему защиты от наводнений.

Опыт прошлых лет показывает, что наибольшего экономического эффекта и технической надежности систем защиты от наводнений можно достичь при сочетании регулирования стока водохранилищами и обвалования защищаемых территорий. В качестве удачного примера такого сочетания обычно приводит­ся опыт защиты от наводнений бассейна р. Кубани. Здесь часто наблюдаются зимне-весенние половодья и летние паводки в связи с таянием снега и ледни­ков в горах и выпадением обильных дождей. Только за последние 50 лет пойма Кубани затапливалась 46 раз. В связи с исключительной ценностью кубанских земель более чем за столетний период в бассейне выполнены большие объемы работ по обвалованию. Общая протяженность дамб достигла 900 км. Дамбами защищается территория площадью 6,5 тыс. км2 с населением более 300 тыс. че­ловек.

Однако высокие половодья и паводки вызывают трудности с эксплуатацией системы обвалования. В связи с разрушением дамб на отдельных участках сис­темы затоплениям подвергаются значительные территории. Одной из главных причин такого положения являлись трудно предсказуемые заторы льда в весен­ний период. Попытки прогнозирования мест образования заторов оказывались безрезультатными. Заторы же льда на самых неожиданных участках реки вызы­вают такие резкие и высокие подъемы уровней, при которых происходит пере­лив воды через гребень дамб, их разрушение и затопление прилегающих терри­торий. Проведение взрывных и ледокольных работ было малоэффективным. И с вводом в эксплуатацию Краснодарского водохранилища появилась надеж­да, что проблема с заторами льда решена в связи с регулированием расходов воды во время весеннего ледохода.

И тем не менее зима 2002 года показала, что этого было недостаточно для предотвращения наводнений, когда устье Кубани настолько заилилось, что было не в состоянии пропустить весь поток воды. А вот летом 2002 года, по мнению специалистов, это водохранилище сыграло свою положительную роль. Иначе, как полагают специалисты, «вообще пол-Кубани смыло бы в Азовское море».

В нижних бьефах водохранилищ возможны значительные затопления при больших вынужденных экстренных сбросах, вследствие неспособности водо­хранилищ к аккумуляции катастрофических половодий или паводков, или при неточном прогнозе, когда водохранилища оказываются неподготовленными к принятию максимального стока, что и наблюдалось при аварийных сбросах воды в августе 2001 года на Седанкинском водохранилище в Приморье и в июне 2002 года на Усть-Джегутинском водохранилище в Карачаево-Чер­кесии.

В результате строительства водохранилищ, прудов, их каскадов на реках, дамб и плотин при их внезапном разрушении возможно формирование катаст­рофических наводнений, в результате которых возможно затопление прилега­ющих территорий, которые не могли быть затоплены при естественных усло­виях. Все это в полной мере проявилось на реках России в 2001 и 2002 годах.

На тех участках речных бассейнов, где создание развитых систем обвалова­ния нецелесообразно в силу хозяйственных особенностей территории, для за­щиты от наводнений потенциально плодородных земель применяется локаль­ное обвалование земель с механическим водоотведением — по принципу польдера.

Необходимость и экономическая целесообразность строительства польде­ров определяется ценностью сельскохозяйственных угодий; режимом затопле­ния поймы, объемами требуемых капиталовложений и стоимостью эксплуата­ции. Широкое распространение получило строительство отдельных польдерных систем, единичная площадь которых колеблется от нескольких де­сятков до нескольких тысяч гектаров.

В зависимости от высотного и планового расположения пойменных земель, планируемого сельскохозяйственного использования, режимов половодий и паводков строятся незатапливаемые и затапливаемые (летние) польдерные системы. Высота дамб у незатапливаемых польдерных систем определяется из расчета уровней воды 1 % обеспеченности. Насосные станции на таких по­льдерах начинают работать с первых оттепелей, откачивая сток, образующийся непосредственно на обвалованной территории, т. к. талая вода не может удаля­ться самотеком. На таких польдерах обычно выращивают овощи, зерновые, пропашные культуры, а также многолетние и однолетние травы. Такой харак­тер использования земель требует более глубокого понижения уровней грунто­вых вод.

На сравнительно небольших реках в качестве одного из методов защиты от затопления прилегающих пойменных территорий используется метод повы­шения пропускной способности русла реки путем его регулирования (расчист­ка, углубление, расширение, спрямление). Этот метод широко применяется в мелиорации для регулирования рек-водоприемников в целях отвода поверх­ностных и грунтовых вод с мелиорируемых территорий.

Подсыпка земли для повышения отметок поверхности территории в каче­стве метода защиты от наводнений применяется почти исключительно при не­обходимости размещения отдельных объектов, которые в силу сложившихся обстоятельств необходимо на них разместить. Особенно широко этот метод практикуется при расширении и застройке новых городских территорий.

Переброски стока (межбассейновые и внутрибассейновые) как средство борьбы с наводнениями пока не нашли практического применения. При осуществлении перебросок защита от наводнений рассматривается как один из участков водохозяйственного комплекса. Главной же целевой задачей является водообеспечение районов, в которых возникает дефицит водных ре­сурсов.

Все противопаводковые мероприятия, в зависимости от защищаемых объ­ектов, проектируются на гидрологические условия определенной расчетной обеспеченности. Однако они полной гарантии не дают. В связи с этим преду­сматриваются специальные мероприятия, которые могут обеспечить сохран­ность системы защиты и локализацию аварийных ситуаций.

В условиях системы обвалования локализация аварийных ситуаций дости­гается за счет разделения обвалованной территории поперечными дамбами, которые препятствуют затоплению больших площадей защищаемых террито­рий в случае локального прорыва фронта защиты.

Важными элементами в составе мероприятий, обеспечивающих безаварий­ную эксплуатацию системы обвалования, являются резервные противоаварий- ные пойменные емкости на обвалованной территории. Указанные емкости представляют собой обвалованные участки поймы, затопление которых преду­сматривается в случае возникновения аварийной ситуации из-за угрозы пере­лива воды через гребни дамб на ответственных участках обвалования. В качест­ве резервных противопаводковых емкостей предусматривается использование менее ценных в хозяйственном отношении обвалованных территорий. Сброс воды в эти резервные емкости в критический момент позволяет произвести срезку уровня в междамбовом пространстве на контролируемых территориях и предотвратить таким образом разрушения обвалования в нежелательных местах.

Обеспечение безаварийного функционирования инженерных систем и соо­ружений защиты является главнейшим принципом борьбы с наводнениями. На защищенных территориях происходит интенсивное развитие хозяйства и накопление ценностей. Аварии на защитных сооружениях сопряжены с иск­лючительно большими материальными ущербами и человеческими жертвами. Особенно это касается сегодняшнего времени, когда из-за низкого финанси­рования в негодность пришла примерно половина гидротехнических сооруже­ний. Еще после январского наводнения на Кубани многие специалисты преду­преждали, что если дамбы и другое оборудование водохранилищ Северного Кавказа не будут отремонтированы, то в дальнейшем они могут не выдержать серьезных паводков и тысячи людей окажутся в зоне бедствия. К сожалению, так оно и произошло.

Сегодня система наблюдений и предупреждений паводковых ситуаций на таких реках, как Кубань и Терек, практически отсутствует. Реки и каналы, другие водоемы заилены и годами не расчищались. Берегоукрепительные ме­роприятия проводились от случая к случаю. Многие гидротехнические соору­жения в неудовлетворительном и даже аварийном состоянии. А вся беда в том, что у водохозяйственного комплекса более десяти лет нет единого хозяина. Се­годня 18 тысяч гидросооружений юга страны находятся под надзором пяти ми­нистерств Федерации. Но, как известно, у семи нянек дитя без глазу.

Плотины, дамбы, шлюзы, водосбросы образуют так называемый напорный фронт, который позволяет удерживать воду в чаше водохранилищ. Высота его определяет энергию массы воды и ее давление на силовые элементы плотины. В случае их разрушения вода начинает интенсивно изливаться в нижний бьеф, разрушая тело плотины и быстро распространяясь по прилегающим к руслу территориям. Образуются обширные зоны катастрофического затопления, ко­торые по характеру воздействия значительно отличаются от паводковых вод. При наводнениях вода прибывает относительно медленно, тогда как при раз­рушении гидросооружений волна прорыва — подобно цунами — сметает по пути распространения любые строения на огромной территории, в том чис­ле даже очень прочные конструкции гидросооружений, расположенных ниже по течению реки.

Участившиеся чрезвычайные ситуации на водохозяйственных объектах, проводимые надзорными органами обследования гидросооружений, свиде­тельствуют о снижении надежности и физической устойчивости силовых эле­ментов плотин и иного оборудования.

В 1997 году был принят Федеральный закон «О безопасности гидротехниче­ских сооружений», который регулирует вопросы безопасности при проектиро­вании, строительстве, вводе в эксплуатацию, реконструкции гидросооруже­ний; устанавливает обязанности органов государственной власти, собственни­ков таких сооружений в области обеспечения их безопасности. К сожалению, на практике многие его положения не реализуются.

С ликвидацией Минводхоза огромное хозяйство этого ведомства осталось фактически без надзора. Все объекты поделили между собой РАО «ЕЭС Рос­сии», Минприроды России, Минтранс России, Минсельхоз России, Минатом России, региональные и местные органы власти, отдельные предприятия. Делили по принципу: кому — вершки, а кому — корешки. Электростанции, приносящие хорошие доходы, достались в основном РАО «ЕЭС России». Как правило, самые аварийные ГТС остались на балансе у самых бедных — регио­нов, местных органов власти и обанкротившихся предприятий. Собственники 300 ГТС, которые находятся в аварийном состоянии, до сих пор не установле­ны. И это неудивительно. Ведь поддержание гидросооружений в безопасном состоянии — удовольствие дорогое, и потому в период приватизации большин­ство юридических лиц старалось спихнуть их со своих балансов.

Сегодня Россия ничем не застрахована от водного коллапса, вызванного разрушением гидросооружений. Министерство природных ресурсов России попросту не имеет данных о том, в каком состоянии находятся сейчас более

10   тыс. гидротехнических сооружений. Последний раз все они инспектирова­лись в конце 80-х годов прошлого века.

С 1997 по 2002 год Министерство природных ресурсов РФ проводило ин­вентаризацию российских ГТС, за которыми оно осуществляет надзор по безо­пасности. Специалисты выделяют четыре уровня оценки безопасности соору­жения. «Нормальным» признано состояние 40 % ГТС. Как «сниженная» оценена безопасность 15 % объектов. В разряд «неудовлетворительных» попали 8 %. «Опасными» объявлены 2 % (примерно 600 объектов). Оценка «опасное» означает, что плотина находится в аварийном состоянии и ее может прорвать. «Неудовлетворительное» состояние свидетельствует о том, что угрозы немед­ленного разрушения нет, но при определенном стечении обстоятельств (други­ми словами, во время стихийного бедствия) напора воды объект не выдержит.

Самое примечательное, что 35 % гидротехнических сооружений не получи­ли вообще никакой оценки, так как их не проверяли. Фактически сегодня ни­кто в России толком не знает, что происходит с 10 тыс. ГТС. У Министерства природных ресурсов до них пока не дошли руки. Небольшого штата специа­листов едва хватает на то, чтобы держать под контролем важнейшие водо­хранилища страны. Сейчас в аппарате российской водной службы трудятся 50 человек. Для сравнения: во Франции в каждом территориальном управле­нии водного хозяйства сотрудников больше.

В идеале каждый объект должен находиться под пристальным вниманием профессионалов. Но хроническое безденежье собственников привело к тому, что на 41 % ГТС (более 12 тысячи объектов) нет ни одного работника эксплуа­тационной службы. Именно с «человеческим фактором», вернее, с его отсутст­вием связаны крупные аварии на ГТС.

Однако даже если инспекторы по надзору за безопасностью ГТС установят, что тот или иной объект находится в аварийном состоянии, это вовсе не дает гарантии, что он будет в итоге отремонтирован. У собственников, особенно когда речь идет о сельскохозяйственных предприятиях, просто нет средств на поддержание безопасности ГТС. Они не могут платить мизерную зарплату работникам эксплуатационных служб, а что говорить о десятках или сотнях ты­сяч, необходимых для ремонта сооружений. Никаких силовых или штрафных полномочий службы технического надзора не имеют. Единственное, что они могут сделать, — это подать на владельца в суд. Но, во-первых, заседание мо­жет продолжаться сколько угодно, а во-вторых, никаких штрафов за ненадле­жащее состояние принадлежащих ему ГТС предприятие или муниципальное образование все равно не несет.

Чуть лучше обстоят дела на гидротехнических сооружениях, принадле­жащих энергетикам или находящихся на водохранилищах федерального зна­чения. Там все-таки стараются сохранить штат эксплуатационной службы. Доказательством может служить то, что во время январского и июльского на­воднений на юге России «государственное» Краснодарское водохранилище выдержало напор воды, чем спасло немало жизней.

Учитывая подобное положение с состоянием гидротехнических сооруже­ний, Правительство Российской Федерации рассмотрело данной вопрос на своем заседании 12 сентября 2002 года. На этом заседании первый замести­тель министра природных ресурсов России Валерий Рощупкин выступил с до­кладом о состоянии и мерах по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений.

В России создан и функционирует мощный водохозяйственный комплекс. Его основу составляют 65 тыс. объектов гидротехнического назначения — 36 тыс. водозаборных и сбросных сооружений, около 10 тыс. км защитных дамб и водооградительных валов, 29 тыс. водохранилищ, прудов, накопителей жидких отходов с напорными гидротехническими сооружениями. При этом в федеральной собственности (МПР России, Минэнерго России, Госгортех­надзора России, Минтранса России и др.) находится только 1 % (388) напор­ных ГТС. Более половины сооружений принадлежит акционерным обществам, а 8 % ГТС вообще не имеют собственника.

Из поднадзорных МПР России ГТС капитального ремонта требует пятая часть сооружений (износ 80 % и более), более 1 400 находятся в аварийном со­стоянии, из них 300 не имеют собственника и подлежат незамедлительной лик­видации. Наибольшее количество ГТС с неудовлетворительным состоянием расположено в Ставропольском и Краснодарском краях, Московской, Перм­ской, Свердловской областях, республиках Башкортостан и Татарстан.

По статистическим данным, аварийность на ГТС в России в 2,5 раза превы­шает среднемировой показатель (одна авария на 1 000 сооружений с тяжелыми последствиями, в том числе с человеческими жертвами). В связи с этим МПР России считает необходимым осуществить целый комплекс мер, направленных на обеспечение безопасности ГТС, в частности: определить собственников числящихся бесхозяйственными ГТС; повысить ответственность собственни­ков, с помощью обязательного страхования гражданской ответственности, за причинение вреда в результате аварии и обязательного резервирования соб­ственником финансовых ресурсов на проведение профилактических и ремонт­ных работ. Кроме того, необходимо рассмотреть вопрос о возможности увели­чения финансирования мероприятий по обеспечению безопасности ГТС из средств федерального бюджета, а также поручить органам исполнительной власти субъектов Российской Федерации разработать региональные програм­мы по безопасности ГТС с финансированием этих программ за счет средств от платежей за пользование водными объектами. Сейчас в России за пользова­ние водой, по закону, всем приходится платить. И хотя суммы порой набира­ются весьма приличные, в «водную» отрасль они не возвращаются. К примеру, за 2001 год Приморский край получил 9,254 млн рублей «водного налога», но на водоохранные мероприятия было потрачено лишь 253 тысячи. Куда де­лись остальные — неизвестно.

Для защиты населенных пунктов, объектов экономики и сельхозугодий в стране функционирует около 10 тыс. км защитных инженерных сооруже­ний — водооградительных дамб и обвалований с системами дренажа, насосны­ми станциями, аварийными водовыпусками. В соответствии с действующим законодательством обеспечение безопасности гидротехнических сооружений возложено на собственников ГТС и эксплуатирующие ГТС организации. Определяющей причиной невыполнения собственниками ГТС мероприятий по обеспечению безопасности является недостаточное их финансирование. Постоянное недофинансирование этих мероприятий присуще владельцам ГТС всех форм собственности, включая федеральную.

На заседании Правительства Российской Федерации была отмечена недо­статочная работа МПР России по выполнению возложенных на это министер­ство функций в части организации во взаимодействии с заинтересованными федеральными органами исполнительной власти и органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации разработки и осуществления меро­приятий по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений, а также проведения инвентаризации и составления Российского регистра гидротехни­ческих сооружений. Обращено внимание органов государственного надзора за безопасностью гидротехнических сооружений на необходимость повыше­ния эффективности осуществления надзора и контроля в этой сфере и приме­нения исчерпывающих мер воздействия к собственникам гидротехнических сооружений и эксплуатирующим организациям по фактам нарушения ими тре­бований законодательства Российской Федерации и невыполнения предписа­ний по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений. МПР Рос­сии совместно с Минэнерго России, Минтрансом России, Госгортехнадзором России, Минсельхозом России, МЧС России, Минэкономразвития России, Минфином России, с участием органов исполнительной власти субъектов Рос­сийской Федерации и органов местного самоуправления, поручено разрабо­тать и утвердить комплексный план мероприятий по повышению безопасности гидротехнических сооружений, предусмотрев в нем, в частности:

•    определение собственников гидротехнических сооружений, числящихся бесхозными, и принятие по ним необходимых мер (по их консервации или ликвидации, с проведением в случае их ликвидации рекультивации осво­бождающихся земель);

•    меры по завершению инвентаризации и составлению Российского регист­ра гидротехнических сооружений;

•    усовершенствование нормативной и методической базы в области безопас­ности гидротехнических сооружений;

•    обеспечение гидротехнических систем эксплуатационными штатами в со­ответствии с требованиями безопасной эксплуатации и определение дол­жностных лиц, на которых возлагается ответственность за осуществление необходимых мер по предупреждению аварий ГТС;

•    развитие системы мониторинга состояния гидротехнических сооружений, представляющих непосредственную угрозу населению и объектам эконо­мики в случае аварии;

•    разработку планов действий в чрезвычайных ситуациях, угрожающих безо­пасности гидротехнических сооружений.

МПР России совместно с Минимуществом России, Минсельхозом России, Минтрансом России, Минэнерго России, Госгортехнадзором России до 1 мая 2003 г. поручено подготовить совместно с заинтересованными органами ис­полнительной власти субъектов Российской Федерации и внести в Правитель­ство Российской Федерации предложения по изменению формы собственно­сти находящихся в федеральной собственности гидротехнических сооружений, не имеющих федеральной значимости.

Следует отметить, что, кроме плотин и дамб, которые в случае разрушения могут затопить населенные пункты, есть еще тысячи отстойников — неболь­ших закрытых водоемов с химическими и радиоактивными отходами. Попада­ние этих объектов под паводок может привести к утечке опасной смеси в реки и погубить в них все живое, а заодно лишить население питьевой воды. Яркий пример такого сценария произошел в начале 2000 года, когда наводнение в Ру­мынии смыло в реку Тису несколько отстойников химических заводов с силь­ными ядами (цианидами), после чего в притоке Дуная погибло все живое.

МПР России поручено подготовить системные меры по модернизации гид­ротехнического комплекса, которое считает, что в первую очередь начать нуж­но с создания системы эффективных собственников водоохранных и гид­ротехнических сооружений. Для этого необходимо разработать порядок ускоренного лишения прав собственности владельца сооружения в случае, если он не смог обеспечить его безопасную эксплуатацию. А чтобы лихорадоч­но не искать деньги на восстановление объекта в случае аварии, предложено задействовать механизм страхования гражданской ответственности собствен­ника за причинение вреда в результате аварии, а также обязательное резерви­рование средств на ремонт. Из проекта бюджета на 2003 год на гидротехнику решено направить 600 млн руб., то есть в два раза больше, чем в 2002 году.

Проблема безопасности ГТС обострилась не только из-за капризов приро­ды. В последнее десятилетие стала реальнее чем когда-либо возможность про­ведения терактов на ГТС. Известно то горе, которое причинил взрыв жилого дома в Волгодонске. Теперь выясняется, что террористы привезли в город ма­шину взрывчатки для взрыва плотины Цимлянского водохранилища. Дом в Волгодонске решено было взорвать только после того, как выяснилось, что плотину неожиданно взяли под охрану. Если бы планам террористов суждено было сбыться, то миллионы кубов воды снесли бы город и жертв было бы не­сравненно больше. Своевременная оборона Цимлянского водохранилища — исключение. Сегодня только 150 поднадзорных Минприроды России объектов находятся под охраной специализированных подразделений МВД России. Более 1000 гидротехнических сооружений находятся вообще без присмотра. Охрана остальных ГТС, принадлежащих этому ведомству, осуществляется лишь в дневное время, да и то только безоружными охранниками почтенного возраста. Еще меньше внимания уделяется безопасности объектов ГТС, при­надлежащих Минтрансу России, регионам и местным органам власти.

Но самая большая угроза безопасности ГТС связана со старением основ­ных фондов, износ которых ускорился с началом приватизации. Так произош­ло потому, что собственники стремились купить объекты ГТС по дешевке и для этого намеренно занижали их стоимость. Отсюда и сумма отчислений на капремонт, составляющая ежегодно 2,5 процента от стоимости объекта, ста­ла значительно меньше и никак не соответствует реальным затратам. И здесь большую тревогу у специалистов вызывает состояние Волжско-Камского кас­када. Срок эксплуатации части его гидроузлов составляет 50—60 лет. Это очень почтенный возраст. К тому же они стоят на мягких грунтах. Специалисты счи­тают, что весенний паводок, усиленный дождями и снегом, вполне способен опрокинуть одну из плотин. Огромная масса воды устремится вниз по Волге, и тогда вполне вероятен эффект домино, то есть падение одной за другой пло­тин и дамб. То же самое может произойти, если над 40 регионами, через кото­рые протекает Волга, пройдет ливень, подобный тому, что был в 2002 году в Европе. Вообще аварийных объектов на Волге очень много. Вопрос в том, кто их будет ремонтировать? Ответственность размыта между несколькими собст­венниками. К примеру, на одном и том же объекте ГТС шлюзы принадлежат Минтрансу России, но у него нет денег на ремонт. Заградительные дамбы — на балансе субъектов Российской Федерации, но они используют деньги на выплату зарплаты бюджетникам. Здания ГЭС принадлежат РАО «ЕЭС Рос­сии», но они уже много лет не останавливали ни одной электростанции на Волге для планового ремонта. А дело движется к тому, что устаревшие ГЭС Волжско-Камского каскада при проведении реформы электроэнергетики могут быть сброшены с баланса РАО «ЕЭС России».