Паводковые затопления на реке Катунь

Катунь – судоходная река Республики Алтай и Алтайского края. Берёт начало на леднике Геблера. Катунского хребта, на южном склоне г. Белухи. При слиянии с р. Бией образует Обь.  Почти весь бассейн Катуни расположен в горах Алтая.

Река относится к алтайскому типу, с высоким растянутым (2-3 месяца) весенне-летним половодьем и низкой осенне-зимней меженью. В годовом цикле почти всегда выражены две волны половодья: первая в конце апреля – начале мая, обусловленная таянием снега в предгорных и равнинных частях бассейна, а вторая, обязанная своим происхождением таянию ледников в горах, - в середине июня.

Разработка противопаводковых и берегозащитных мероприятий актуальна для Горного Алтая, где население сосредоточено в речных долинах.

Паводки и половодья на реке Катунь  часто принимают разрушительный характер из-за больших скоростей, быстрых и резких подъёмов уровней воды. Выдающиеся наводнения, сопровождавшиеся большими разрушениями человеческими жертвами, отмечались на реках Алтая в 1920, 1928, 1937, 1954, 1958, 1969, 2010, 2014 гг.

В 2014 г. аномально высокий дождевой паводок стал катастрофическим событием по интенсивности воздействия, масштабам наводнения и величине ущерба. Уровни и расходы рек были близки, а зачастую превышали исторические максимумы. Паводковая обстановка была отнесена к чрезвычайным ситуациям федерального характера. Было разрушено (повреждено) 250 мостов, 54 из которых регионального значения, затоплению и подтоплению подверглись десятки населенных пунктов. Последствия паводка стали одной из причин проведения серии экспедиционных исследований на Катуни в пределах наиболее пострадавшего от паводка Уймонской котловины в Усть-Коксинском районе.

В нижнем течении рек, где 30-километровый участок непосредственно от слияния с Бией является судоходным, катастрофический паводок 2014 г. привел к активизации русловых переформирований, перераспределению стока между рукавами и протоками среди островов. Интенсивный размыв привел к избыточному поступлению наносов на фоне рассредоточения стока, обусловив обмеление ряда и без того сложных перекатов.

На горных реках опасны не только половодья, но и русловые процессы. В межгорных котловинах и депрессиях, где русловые деформации развиваются свободно, размывы берегов достигают 50-90 м в год. В 2002- 2012 гг. в с. Усть-Кокса размыв левобережной террасы уничтожил более 4 км² территории села, 50 домов и инженерно-хозяйственных объектов на трёх улицах были перенесены или разрушены.

Разрушительный характер половодий, паводков и русловых процессов вынуждает строить дорогостоящие защитные сооружения. Так для защиты  с. Усть-Коксы от размыва вдоль левого берега Катуни была сооружена капитальная дамба длиной 1100 и высотой     8 м со шпорами из глыб и бутового камня; её сметная стоимость составила 109 млн. руб.

Последние значительные работы на реке Катунь производились  еще в 80-е годы.    В 1980 г. изыскательными партиями была составлена схема судового хода от причалов Бийского гравийно-песчанного карьера до устья (29км). Им предшествовали исследования Русловой экспедиции МГУ, позволившие обосновать комплекс дноуглубительных работ по созданию современной трасы судового хода на нижней Катуни. Основной гидрологический пост – Сростки, при проектном уровне +180см, гарантированные глубины обеспечиваются с помощью землечерпания.                                                                   

К 80 годам на участке было построено более 10 выправительных сооружений. Общая длина берегоукрепительных капитальных сооружений на Катуни составляет 10 км. Что позволило увеличить гарантированные глубины, увеличить глубины на перекатах по судовому ходу.

В конце 80-х годов Рулевой С.Н. было проведено исследование по морфологии и динамики русла верхней и средней Оби и влияния на них гидротехнических сооружений. Так же проведены анализы по переформированию свободных излучин на реке Катунь, которые показали, что максимальные скорости размыва берегов могут достигать 50 и даже 70м/год.

В начале 90-х годов в районе с. Верх. Катунского был проведен земснаряд, разработавший прорезь, по которой поток был отведен в среднюю часть реки от подмываемого правого берега, на котором расположен населенный пункт. 

В начале 2000-х годов Ворошиловой М.И. были проведены исследования по влиянию дноуглубительных и выправительных работ на планово-высотную устойчивость русел рек. В которых были подробно изучены деформации излучин рек и их плановая устойчивость, на примере Обского бассейна, в том числе на реке Катунь.

Результаты изысканий, руслового анализа, гидрологических и модельных расчетов легли в основу рекомендаций и предложений по гидротехническим, управленческим и организационным мероприятиям, направленным на обеспечение гидроэкологической безопасности приречных территорий.

Дальнейшим развитием этого направления исследований стала работа по оценке опасных проявлений гидрологических и русловых процессов на всем протяжении Катуни. Был проведен русловой анализ, определены морфодинамические типы русла. По длине реки преобладает горный тип русла с развитыми аллювиальными формами (75%), который чередуется с полугорным руслом (21%). Равнинный тип русла наблюдается лишь на устьевом участке (4%).

Среди опасных проявлений русловых процессов на Катуни преобладают размывы берегов. По материалам сопоставленных планов А.С. Завадским, Е.А. Морозовой были даны оценки характерных скоростей размыва берегов на всем протяжении русла Катуни на участках расположения населенных пунктов.

 В настоящее время на Катуни угроза размыва берега существует для 25 из них. Наибольшее количество населенных пунктов с активным размывом берегов приурочены к участкам с широкопойменным разветвленным руслом: Уймонской межгорной котловине и нижнему течению реки. Для населенных пунктов были рассчитаны также расходы и уровни воды обеспеченностью 50, 10, 5 и 1%, что позволило оценить вероятность и площадь возможного затопления селитебных территорий.

На основе проведенных расчетов А.С. Завадским, Е.А. Морозовой, которые были выполнены по плану НИР научно-исследовательской лаборатории эрозии почв и русловых процессов им. Н.И. Маккавеева, была дана предварительная оценка опасности русловых и гидрологических процессов для населенных пунктов, расположенных на берегах Катуни. Была предложена 4-х балльная система оценки степени опасности негативного воздействия вод, которая характеризует как опасность от размыва берегов, так и затопления, причем независимо друг от друга. В зависимости от степени опасности были предложены общие принципы проведения гидротехнических и организационных мероприятий, направленных на обеспечение безопасности территорий.

На реке Катунь есть большая необходимость во всестороннем исследовании гидрологического режима и русловых переформирований, разработки и внедрения комплексной стратегии противопаводковой защиты.

А.А.Самшорина

Сибирский государственный университет водного транспорта, Новосибирск, Россия

Материалы  X Международной конференции «Реки Сибири и Дальнего Востока»

Литература

1. Ворошилова  М.И., Влияние дноуглубительных и выправительных работ на планово-высотную устойчивость русел рек ( на примере Обского бассейна ) / М.И. Ворошилова. - НСК: дис., канд.техн.н., 2005.

2. Волосухин В.А., Эффективные пути решения проблемы лимитирующих глубин на судоходных реках Европейской территории России / В.А. Волосухин, С.Г. Новиков. - Ростов н/Д.:, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный аграрный университет", номер: 1-1 (19), 2016.   УДК: 629.6+626.1 

3. Завадский А.С., Верхнеяя Катунь: условия формирования русла, гидрологический режим, русловые процессы, их экстремальные и опасные проявления, берегозащитные и протипаводковые мероприятия / А.С. Завадский, В.В. Сурков, П.П. Головлев, И.В. Крыленко, В.Л. Бабурин, М.Д. Горячко, И.Н. Крыленко, С.Н. Рулёва, М.А. Самохин, Е.А. Морозова – МСК: выпуск трудов Научно-исследовательской лаборатории эрозии почв и русловых процессов имени Н.И. Маккавеева МГУ, 2018