Стройки пережали природе сосуды

Комментарий экспертов к последствиям наводнения июля 2012 года

Ученые-геоэкологи Сергей Волков и Борис Колотов рассуждают о причинах последнего паводкового наводнения в Краснодарском крае и пытаются разобраться в том, почему в зоне уникального климата российских субтропиков наводнения случаются все чаще, а их последствия оказываются все более тяжелыми

Материал ученых-геоэкологов Сергея Волкова и Бориса Колотова — попытка объяснить причины не только последнего паводкового наводнения в Краснодарском крае, но и в принципе — разобраться в том, почему в зоне уникального климата российских субтропиков наводнения случаются все чаще, а их последствия оказываются все более тяжелыми.

Собкор «Новой» по Краснодарскому краю Евгений Титов уже изучал русла горных рек («Самотек»,№76 от 11 июля 2012), инспектировал шахтный водосброс Неберджаевского водохранилища («Над нами миллионы кубометров воды…», №81 от 23 июля 2012) и осматривал состояние его поверхности с вертолета («Крымск и три водохранилища — с вертолета», видео только на сайте). Данная работа — своего рода логическое завершение поисков причин: в ее основу лег анализ данных космической съемки пострадавшего региона. Ученым удалось разглядеть систему подземных «сообщающихся сосудов», с помощью которых вода с гор естественным образом разгружалась в море — пока в дело природы не вмешался человек, вернее — точечная застройка.

"Всего в Геленджике подтопленными оказались 1,46 тысячи дворов. Из них тысяча - в самом городе, в селе Дивноморском - еще 300, в Адербиевке - 100 и в Кабардинке - 60. Пострадали около 7 тысяч жителей", - сообщила пресс-служба краевой администрации. "Это и не дождь и не ливень... Это - катастрофа" … В Геленджике вся вода стекала в центр города, где просто был потоп, но и на окраинах позаливало многие дома, гаражи, а аттракционы снесло потоком воды и вынесло на центральный пляж, рассказывают очевидцы. …. "Плохая пропускная способность систем канализации или их отсутствие могли стать причинами подтопления территорий, сообщил замруководителя Росводресурсов Матвей Тарасов" .

Источник: РИА Новости http://ria.ru/incidents/20120707/693856247.html

В центре Геленджика от электроудара погибли пятеро. Трагедия произошла на улице Керченской. По словам очевидцев, первым пострадал мужчина. Он шел по улице мимо магазина и наступил в лужу, где валялся оборванный электропровод. От удара током он скончался на месте. Наблюдавшие это прохожие не сразу поняли, что произошло и бросились к нему на помощь. Двух девушек и мужчину постигла та же участь. Еще одного мужчину тоже ударило током, а его тело смыло паводковой волной в сторону продуктового рынка. …Специалисты осматривают место происшествия, тела погибших, устанавливают их личности. Выясняется источник утечки эелектроэнергии, - пояснили нам в пресс-службе СУ СКР по краю. – Работать очень трудно, поскольку территория затоплена до полутора метров в высоту.

Источник : Комсомольская правда http://kp.ru/daily/25912.5/2866520/

В свете произошедших событий давайте разберемся с причинами и следствиями того что произошло на самом деле. Вся ли причина таких паводков скрыта в неисправности систем ливневой канализации? Как готовятся такие масштабные наводнения самой Природой в геологически непростых условиях "курортного рая"? Почему сильные тропические ливни далеко не всегда вызывают паводки?

Механизм до предела прост и одновременно сложен. Все дело в предварительной подготовке условий человеком и самой Природой.

Сначала их готовит по своему неразумению сам человек. К сожалению в России, печальный опыт прошлой истории мало чему учит. Уже были в Геленджике паводки и в 70-х годах прошлого столетия и в 80-х, потом их мощность стала нарастать и паводки 1995 г, и 2002 г . стали наиболее запоминающимися. Ну а далее ситуация стала повторяться все чаще – 2010, 2011 и настал 2012. Но человек все равно продолжал бессистемно застраивать горные склоны, уничтожая растительность, как естественный барьер на пути движения поверхностных вод, экранировал асфальтом и прочими водонепроницаемыми покрытиями земную поверхность, строил коммуникации и здания вкрест естественного движения подземного водного стока без учета скрытой от человеческих глаз подземной водопроводящей сети. Изменения в окружающей среде накапливались постепенно, stepbystep, приближая роковую развязку.

Так происходит везде, где человек не думает о последствиях своей деятельности. И только потом, когда он хорошо постарается подготовить условия для реализации катастрофического сценария в дело включается Природа.

У нее тоже есть свой подготовительный этап, предваряющий удар стихии, причем этот механизм в любых горных условиях действует повсеместно. Капля за каплей, дождик за дождиком постепенно, но непрерывно увлажняются склоны. Сначала вода испаряется, другая часть поглощается растительностью экосистем, третья, наименьшая – фильтруется в горные породы. Если почва сильно прогрета, то вода вся израсходуется на испарение, увлажнение почвы и поглощение биомассой. В таких условиях жаркого лета даже при сильных внезапных ливнях паводковой волны не формируется.

Если горные склоны с зонами повышенной трещиноватости будут постепенно насыщаться влагой в результате небольших, но постоянных дождей формируется сначала подземный сток. А далее, при непрекращающихся осадках малой интенсивности наступает момент критического равновесия, когда подземный сток воды уравновешивается поступлением атмосферных осадков.

При этом, следует обратить внимание – поверхностный сток, если есть, то очень слабый т.к. вся вода фильтруется под землю. Естественно при таких условиях может нарушаться устойчивость склонов в виде обвалов и оползней. Особый случай – разгрузка смерча , когда тяжелые капли морской воды не насыщают почву и горные породы, а при ударе о поверхность земли просто разрушают их, почти мгновенно формируя поверхностный сток и селевые потоки. Так было в Новороссийске в 2002 г, но к нашему случаю это не относится.

И вот точка критического равновесия достигнута. Равновесия между поступлением осадков и подземной составляющей водного стока. И начиная с этого момента на горных склонах, изрезанных оврагами происходят банальные с точки зрения профессионалов вещи: любое увеличение количества осадков вызывает так называемый триггерный эффект лавинообразного характера. Почти мгновенно формируется интенсивный поверхностный сток. Вода с гор под давлением стекает вниз как по каналам подземного, так и поверхностного стока, параллельно формируя грязевые и селевые потоки на поверхности. Там, где она встречает препятствия в виде перекрытого человеком естественного дренажа, она просто взламывает перекрытие изнутри и фонтанирует восходящими источниками. Одновременно подземные потоки размывают каналы своего движения под землей, вымывая мелкие частицы и, таким образом, еще больше ослабляя устойчивость земной поверхности.

Таким образом, сам удар стихии формируется по двум составляющим – подземной и поверхностной. Инженерно-гидрогеологические условия Геленджика, Новороссийска, Анапы, Кабардинки и всего побережья вплоть до Туапсе, образно говоря, – это система подземных сообщающихся сосудов.Дождь прошел в одном месте, где то в горном водосборе, а вода вышла из-под земли в другом, низинном участке, где и дождем, образно говоря, "не пахло". Такова специфика геологического строения этой части Черноморского побережья. Весь массив горных пород здесь расчленен густой сетью трещин, которые наполняются водой при выпадении осадков. А если дождь идет долго и везде – то тогда Природа отыгрывается на человеке по полной программе, и от стихии действительно нет спасения.

Что делает гидроэнергетика воды в природной системе сообщающихся сосудов, часть из которых искусственно закупорена человеком? Правильно – разрушает их, а заодно и все , что на них построено (рис.1). Или готовит к разрушению в следующий раз.

Рис. 1. Геленджик Последствия наводнения 24 июля 2002 г. Так вода с гор взламывает дороги изнутри.

И последствия таких паводков очень трудно, почти невозможно, прогнозировать в измененных как попало природных условиях. Аналог тому – подготовка инсульта у человека. Все пока хорошо, сердце работает, и кровь течет, но сосуды-то уже частично закупорены из-за неправильного образа жизни, стенки кое-где истончаются, а кое-где появляются тромбы и в один прекрасный момент удар: гипертонический криз, а в худшем случае инсульт или тромбофлебит. И далеко не всегда скорая помощь поспевает вовремя.

Точно также к развитию городского организма в геологически сложных условиях с его кровеносной системой – подземными водными артериями - надо подходить системно, очень осторожно и со знанием дела. Как грамотный врач подходит к человеку. Любое недопонимание проблемы или незнание истории болезни чревато неправильной постановкой диагноза и далеко идущими последствиями для больного организма, неважно кто или что это – Человек или Город.

И вот тогда вопросы возникают далеко не риторические. В свое время в местной газете "Геленджик" (№2, март2003) С.Н. Волковым была опубликована аналитическая статья: "Большой секрет для маленькой компании от жителей города "загадок и миллионеров" о последствиях аналогичного наводнения летом 2002 г. (см рис. 1,2) Там была указана главная причина случившегося – бессистемная точечная застройка города без учета геоэкологической специфики территории. Еще тогда было очевидно: время работает против тех, кто принимает решения строить там, где этого категорически нельзя делать или делать осторожно с серьезной инженерной подготовкой.

Рис.2 Геленджик. Разрушенный в результате наводнения пляж 24 июля 2002 г

Был дан прогноз: наводнения 1995 и 2002 г, это "цветочки", "ягодки" будут впереди. Именно экранирование склоновой поверхности водонепроницаемыми покрытиями, уничтожение растительности,строительство всего чего угодно на водопроводящих естественных подземных каналах, а не запущенность старой ливневой канализации сыграет роковую роль в катастрофическом сценарии будущих событий. И рекомендации о том, что нужно делать были даны, но все это оказалось "гласом вопиющего в пустыне". Позже, в 2010 г была издана книга "Геоэкология горного обрамления Российских субтропиков". (Авторы: С.Н. Волков, Б.А. Колотов и др.), где был разъяснён весь механизм геоэкологических процессов.

2012 год все подтвердил. Исчерпывающую информацию о последствиях паводка дают многочисленные ресурсы Интернета - такой же разрушенный пляж, разрушенная частично инфраструктура, затопленные здания и к великой печали прибавились человеческие жертвы. Правда за истекший после 2002 г период местная власть заказала разработку генерального плана развития г. Геленджика. О качестве разработки теперь может судить каждый. Совершенно очевидно, что разработчики НИКАК не учли вышеупомянутую геоэкологическую специфику территории города. Они не проанализировали ситуаций прошлого и пренебрежительно отнеслись к работам по специальному зонированию города по условиям подтопления и затопления. Удивительно на первый взгляд – долина р. Су-Аран, которая периодически топит город сверху и снизу ЕСТЬ, а красной черты в генплане города, ограничивающей землепользование и строительство в таких зонах НЕТ. Чему тут удивляться?

Если бы проектировщики генплана учли местную специфику геоэкологических условий, то весь центр Геленджика должен был бы превратиться в парковую зону, как это делается в цивилизованных странах, а не в зону сплошной частной застройки с электрическими рекламными щитами, которые могут подтапливаться и затапливаться.

Несколько слов об отдаленных последствиях этого паводка. Все обратили внимание (в Интернете опубликовано немало материалов) – дождя давно уже нет, а вода по улицам все течет и течет, и немаленькими потоками. Это к слову о сообщающихся подземных сосудах – естественно они должны разгрузиться в Черное море. Кто-нибудь задался вопросом – а сколько тонн взвешенного материала, попросту грязи, было вымыто водой из-под земли? На языке науки процесс подземного размывания геологической среды называется суффозией.

Это далеко не безобидный процесс, который постепенно деформирует земную поверхность проседаниями и провалами (рис 1, 3).

Рис. 3 Геленджик. Аналогичные последствия наводнения 06 июля 2012г. Взлом асфальтного покрытия восходящей разгрузкой подземных вод.

А если территория уже застроена – он деформирует основание фундаментов зданий и сооружений и подготавливает их к разрушению. Поперечная к таким водопроводящим каналам подземная часть сооружений представляют собой водонепроницаемый барьер, о который ударяется несущийся с гор подземный поток. В лучшем случае, он перенаправится (если есть куда), а в худшем взломает перекрытие или выплеснется наверх в виде волны, своего рода "цунами".

Суффозионные процессы в природе не идут, где и как попало, а в условиях горной территории Черноморского побережья России протекают по строго определенным каналам – зонам повышенной трещиноватости. Так под землей формируется скрытая дренажная сеть. Это та самая «ливневая канализация», которую сотворила Природа.

Рис. 4. Фрагмент космоснимка территории г. Геленджик, на котором выявляется полузакрытая и погребенная овражно-балочная сеть, как орографическое продолжение открытой эрозионной сети

Конечно, чиновники из служб благоустройства не представляет что это такое. Исследования подобного рода их не интересуют, но в подобного рода районах отсутствие такого интереса слишком дорого стоит. На асфальте оно как-то безопаснее.

Эта природная дренажная сеть, увы, скрыта от человека и обнаружить её можно специальной аэрокосмической съемкой. Не везде она нужна – но для принятия решения о развитии курортов на Российском побережье нужна обязательно.

Но на этих работах, как правило, экономят, рассчитывая на классическое "авось". Может быть, экономят, чтобы потом закладывать в бюджет города побольше средств на бесконечный ремонт дорог и коммуникаций?

Но вот когда столь масштабные подземные потоки профильтровались под зданиями и сооружениями, коммуникациями и дорогами (и, кстати, под полотном взлетно-посадочной полосы Геленджикского аэропорта, построенной как раз на таких водопроводящих зонах) – волей-неволей всем жителям, живущих в таких условиях придется ждать больших неприятностей. Подготовленная водными потоками к деформациям земная поверхность обязательно проявит себя в виде провалов, проседаний или иных форм нарушения устойчивости (рис. 1, 3). Они могут быть маленькими или не очень, случиться как от небольшого дождичка, так и от небольшого землетрясения магнитудой 1,5-2. Где угодно и когда угодно, под домами или коммуникациями, или на дорогах (не дай Бог на взлетно-посадочной полосе в момент динамической нагрузки от самолета).

Можно оставить без комментариев ситуацию с экологией Геленджикской бухты , имеющей обидное народное название. Это и понятно: куда выведены поверхностный сток с частного, во многих местах все еще не канализированного сектора? В канализационные трубы и далее в бухту. А чтобы об этом никто не знал, их попросту закопали в песок на городском пляже – фотографий на эту тему достаточно.

Геленджик на Черноморском побережье пострадал больше других. Почему? Ведь осадков везде выпало примерно равное количество. И ливневая канализация советских времен в равной степени везде изношена или попросту забита камнями. И подход к благоустройству городов у нас везде одинаковый. Потому, что выгода на первом месте, а законы Природы…ну, это как-нибудь утрясётся. Чем привлекательней рекреационные ресурсы по своему природному потенциалу, тем больше соблазна эксплуатировать их по полной программе. Еще в 90-х годах Геленджикский район был признан самым красивым и привлекательным участком Черноморского побережья России. Соблазн сверхприбылей от краткосрочных эффектов масштабной и красивой застройки "здесь и сейчас" взял верх над здравым смыслом, ну а о долгосрочных последствиях такого рекреационного развития никто и думать не хотел.

Печально, что в этом наводнении погибли люди от причины, которой можно было бы попросту не создавать. Дело не в упавшем проводе низко расположенного рекламного щита или подтопленной трансформаторной подстанции: самый центр города, где это произошло во все времена периодически затапливался водами р Су-Аран. Ну и чем думал тот человек, который давал разрешение на установку рекламного щита под напряжением в такой зоне?

Почему местные чиновники, приняли и утвердили генплан развития города без так называемой красной черты ограниченного землепользования зоны затопления р. Су-Аран? С местной спецификой проявлений законов Природы они-то как раз знакомы. Да авось пронесёт. Так ведь?

Кто должен нести ответственность за такие трагические последствия?

После того как залатают раны закономерно возникнет вопрос: а что делать чтобы подобное не повторилось? Оппоненты скажут – прочистить ливневую канализации. Но где она? При современном подходе к показушному благоустройству её всю запечатали под асфальт и зарыли в песок. Ну, представим, что проблемы со старой системой отвода ливневых вод решены. Остается только ответить на вопрос: а почему, при работающей в советское время ливневкой центр "курортного рая" периодически затапливало всегда? Масштабы были, конечно, поменьше, потому как земля дышала садами и лесами, а не была, образно говоря, "побрита наголо". А когда разрешили скупать любые земли и строить где попало, подземное пространство никого не интересовало. Но как раз там и таилась главная опасность! И до каких пор выгода будет зашоривать сознание? Тех, кто отвечает за курорт, да просто за участки для строительства в подобных районах, трудно назвать хозяевами земли, скорее ….. эпитет подберите сами. А ведь это золотые в буквальном смысле земли!

Всеми метеорологами мира уже не оспаривается факт роста нестабильности и аномальности климата. И к таким новым сюрпризам Природы человечество оказывается не готово в принципе. На этом постулате и строит все свои "прогнозы" МЧС, тут большого ума не надо. Что это означает для Геленджика в свете произошедших событий, пусть теперь подумает каждый руководитель "курортного рая".

Можно сказать, что Природа, в конце концов вынесла свой неприятный для нас вердикт относительно дальнейшего развития Геленджика не только как курорта, но и просто как города. В условиях дальнейшего роста непредсказуемости климатических и метео-параметров - это критический момент для города и можно объяснить почему.

Допустим, грамотные специалисты нашли нетривиальные решения проблемы регулирования поверхностного стока. Например, построили систему обводных коллекторов, перехватывающих поверхностный сток с горных склонов и отводящих воду от центра города. Такая идея уже была. А что прикажете делать с подземным стоком по зонам повышенной водопроводимости – естественной сети "ливневой канализации", которую построила сама Природа? Через эту систему подземных каналов идет не меньшее количество воды во время сильных ливней, причем под мощным гидродинамическим давлением в низинных участках она и наносит основной ущерб коммуникациям, дорогам, зданиям и сооружениям.

Ведь все современное строительство последних 20 лет как раз и осуществлялось на этой подземной водопроводящей сети (см. рис 5). И нельзя сказать, что этот феномен неизвестен – уж кто-кто, а местные жители прекрасно знают места, где может внезапно появиться вода, да и строители – тоже. Но на эту гидрогеологическую особенность предпочитали не обращать внимание – у нас курорт, строим быстро, поскольку прибыль должна быть на первом месте.

А куда вода течет? Она течет в долину р Су-Аран, устье которой, где расположена центральная часть города, еще 100 лет назад было субтропическим болотом. Куда оно делось? А никуда – оно всегда существовало и существует поныне, питаясь подземными водами с окрестных гор. Сейчас его закатали под асфальт и здания, насколько возможно перекрыв и без того затрудненный водообмен с морем. Так что все закономерно.

Кто ответит на вопрос – что делать? Город то не перестроишь. И удары стихий будут только нарастать, потому, как от каждого последующего аналогичного события подземное пространство разрушается все больше и больше. Все больше будет промываться геологическая среда, как основание фундаментов зданий, сооружений и коммуникаций. Все большее количество воды будет выплескиваться наверх при ударе об искусственные препятствия, построенные человеком не от большого ума – естественный сток человек постарался ликвидировать по максимуму.

Рис.5. Геленджик. Классический пример строительства здания на подземном водопроводящем канале

Подземное пространство оснований всех зданий и сооружений, дорог и коммуникаций, это тот фундамент, на чем покоится "курортный рай". Вот что таит непредсказуемую угрозу его дальнейшего существования, особенно в новую эпоху нестабильности климата. Подземная водопроводящая сеть – это тот разрушительный фактор, который как Дамоклов меч висит над благополучием города, блистающего своим великолепием.

Есть такое понятие – "FlashFloodingZone" (зона быстрого затопления ливневыми осадками). В США в этих зонах категорически запрещено строить любые объекты, за исключением рекреационных. И это необязательно долина или пойма реки, просто низина (lowland). Предупредительные плакаты с такой надписью украшают многие дороги Америки. В городах FlashFloodingZone- это зоны отдыха для людей, зоны, где прекрасно чувствуют себя все: и люди, и птицы, и животные - как раз та самая гармония Человека и Природы. Именно такой зоной за красной чертой на генплане и должен стать центр города.

Все равно, рано или поздно, Природа все расставит по своим местам, нравится это кому-то или нет. Слишком много негативных факторов, усиливающих поверхностный и подземный сток с горных склонов в долину р. Су-Аран было реализовано теми, кто отвечал за развитие города.

Сергей Николаевич Волков,
доктор геол-мин. наук, чл-корр. Российской экологической Академии, бывший эксперт-консультант ГК "Олимпстрой"

Борис Александрович Колотов,
доктор геол-мин. наук, академик Российской экологической Академии