Быстроразвивающиеся паводки: международная версия


Особые случаи бассейнов

В некоторых случаях особенности бассейна могут увеличить риск возникновения быстроразвивающегося паводка в связи с важными и, иногда, значительными изменениями подстилающей поверхности или свойств почвы. Урбанизация, пожары, обезлесение, мерзлый грунт – вот некоторые специфические особенности, которые следует учитывать.

Rainwater flowing down a street and through a storm drainage grate.  Nearby, water is flowing up and out of a manhole cover and onto the street again
Illustration of the effect of urban concrete grid on runoff contribution to stream in a basin.

Урбанизация имеет два наиболее важных последствия. Во-первых, с ней связано увеличение площадей водонепроницаемых территорий и уплотненных грунтов. В результате формируется больший сток. Во-вторых, на урбанизированных территориях существуют разветвленные сети дорог, ливневой канализации, нарушения естественной растительности, и иногда – канализированные русла. Все это существенно способствует стоку в направлении русел и непосредственно в них.

Comparison of runoff hydrographs between rural, suburban, and urban basins

В результате, водотоки урбанизированных территорий, по сравнению с водотоками ненарушенных территорий, имеют более высокую скорость течения, и при одинаковых осадках чаще формируют более высокие пиковые расходы. На самом деле, на урбанизированной территории благоприятные для возникновения паводка условия могут возникнуть при значительно менее интенсивных осадках, чем были необходимы для формирования паводка на этой же территории до ее освоения.

Лесные пожары и обезлесение также могут повысить риск возникновения быстроразвивающегося паводка за счет увеличения объема стока и создания более благоприятных условий для транспорта наносов.

Rill erosion on a burned hillslope after the Buffalo Creek Fire.

Основная причина этого – уничтожение растительности, а в случае пожара – возможные изменения свойств почв. После опустошительных пожаров в хвойных лесах риск возникновения быстроразвивающегося паводка особенно высок. В таких случаях растительность уничтожается, а почва может оставаться водонепроницаемой в течение нескольких недель или даже лет с момента пожара.

Cross-section showing effect of deforestation on runoff, groundwater and sediment transport.

Быстроразвивающиеся паводки, как правило, возникают в теплый период года во время выпадения интенсивных конвективных осадков. Поэтому, как правило, мерзлый грунт не рассматривается в качестве причины их формирования. Однако, если интенсивные осадки выпадают на мерзлый грунт, эффективный сток может вызвать быстроразвивающийся паводок.

Ground water emerging from bedding planes, has created spectacular frozen waterfalls along a road cut.