Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Паводок – быстрый, сравнительно кратковременный подъем уровня воды в реке, возникающий в результате обильных дождей, интенсивного таяния снега и льда, реже – в результате прорыва грунтовых и ледяных плотин. Половодье – ежегодно повторяющееся, обычно в один и тот же сезон года, относительно длительное и значительное увеличение водности реки, вызывающее подъем ее уровня [1, с. 30].

В последние десятилетия глобальное потепление климата создает благоприятные условия для формирования интенсивных осадков и ливней, что приводит к увеличению интенсивности схода паводков и селевых потоков. Паводки и сели, связанные с обильными осадками, ежегодно отмечаются во многих регионах Северного Кавказа. Наибольшее количество гидрологических ЧС происходит в Карачаево-Черкесской Республике (23,9 % от всех ЧС в регионе, обусловленных наводнениями), Кабардино-Балкарской Республике (21,7 %) и Республике Дагестан (17,4 %) [2].

Равнинные районы Кабардино-Балкарской Республики входят в зону, где наводнения могут быть вызваны как паводками местного происхождения (бурное таяние снега, проливные дожди), так и паводками, сформировавшимися в зоне гор и предгорий. Значительный ущерб при этом наносится населенным пунктам и сельскохозяйственным угодьям и объектам. В эту зону паводкового воздействия входит территория площадью 10,3 тыс. км2, включая и равнинную часть Нальчик [2; 3, с. 34].

Река Нальчик (в верховье на протяжении 14 км она называется р. Хара) берет свое начало на северном склоне Скалистого хребта на высоте 2900 м, в 2,1 км к северо-востоку от горы Ламутакая и впадает в р. Урвань бассейна р. Черек. Бассейн реки расположен в пределах Центрального Кавказа на северо-восточных склонах Скалистого хребта. Северная часть бассейна расположена в пределах крупнохолмистых предгорий и предгорной равнины, на которой расположен г. Нальчик. В плане бассейн реки имеет вид извилистой ленты, вытянутой с юго-запада на северо-восток на длину до 53 км. Средняя ширина его 10–11 км, на приустьевом участке 4–5 км. Средний уклон водосбора 330 ‰ (описание к гидропосту, КБ ЦГМС).

Река Нальчик имеет множество притоков, основными из которых являются правые притоки Белая, Нешбурка и левый приток Бешенка [4, с. 96]. Водосборные площади р. Белая и р. Нешбурка смежные, а их устья находятся в 100 м друг от друга, выше г. Нальчик между селениями Белая Речка и Хасанья, а р. Бешенка впадает в р. Нальчик в верхней части с. Белая Речка [5] (рис. 1). В верхнем и среднем течении реки Нальчик (до с. Белая Речка) наблюдаются выходы грунтовых вод с постоянным стоком в течение года, которые являются основным источником питания реки. В средней части с. Белая Речка установлен гидрологический пост (ГП), пункт, оборудованный устройствами и приборами для проведения систематических гидрологических наблюдений (рис. 1). Площадь водосбора до гидропоста 140 км2, длина реки – 25 км, средняя высота водосбора составляет 1510 м, а общая длина реки – 54 км.

По характеру водного режима р. Нальчик относится к рекам Северо-Кавказского типа с паводочным периодом в теплую часть года. Основное питание река получает за счет осадков и стока родников. По данным ГП Белая Речка наибольшие среднемесячные расходы воды проходят весной и летом, 29 и 36 % соответственно, а наименьшие – осенью и зимой, 21 и 14 % (данные КБ ЦГМС).

Прохождение паводков всегда сопровождается образованием наносов и отложений дополнительного грунта в русле реки, деформацией русел, обрушением берегов, повреждением опор различных линий коммуникаций, размыванием автомобильных дорог, подтапливанием и затоплением прибрежных территорий и населенных пунктов. Продолжительность паводков обычно составляет от 40 мин до 4–5 ч и более.

Бассейн р. Нальчик изучается специалистами различных организаций уже много лет. За этот период опубликовано более ста работ, среди которых можно выделить [2; 6–8; 9, с. 48].

Паводки, сели и наводнения тревожили Кабардино-Балкарию во все времена. Так, в начале 1960-х гг. г. Нальчик испытал на себе последствия затяжных ливневых дождей, которые нанесли экономике региона большой урон. Именно тогда были впервые проведены основательные работы по защите г. Нальчика и берегов всех основных рек от паводков. В своей статье Виктор Котляров писал: «Наводнение 23 мая 1963 года оставило неизгладимый след в памяти всех, кто в той или иной степени явился его свидетелем. Наводнение, никогда до этого не имевшее подобных масштабов и никогда впоследствии не повторившееся на таком уровне, осталось в памяти как катастрофическое природное явление, буквально затопившее город. Ущерб был колоссальным, не обошлось и без человеческих жертв. Пострадали десятки общественных зданий, многоквартирные жилые дома, особенно в частном секторе. Река Нальчик во многих местах изменила русло. Мощь потока, несущегося по нему, была такой страшной силы, что тащила огромные камни, вывороченные из земли вековые деревья с раскидистой корневой системой. При этом грохот стоял такой, что невозможно было услышать даже находящегося рядом человека» [10].

Продолжительные ливневые дожди способствуют интенсивному таянию снега и ледников, прорыву плотин, образованию оползней и могут провоцировать паводки, а также развитие селей гляциально-ливневого и гляциального происхождения. Так, в мае 2023 г. в результате интенсивных дождей в бассейне р. Нальчик (Кабардино-Балкарская Республика) сформировались два наносоводных паводка, которые привели к значительному ущербу.

Рис. 1. Картосхема бассейна р. Нальчик с обозначением расположения ГП Белая Речка и опасных участков прибрежной полосы (на схеме красным цветом)

Целью научного исследования является изучение динамики развития паводкового режима р. Нальчик, для определения масштабов распространения паводков, нанесенного ущерба инфраструктуре и зонам отдыха, расположенным в прибрежной зоне реки. Определение возможного ущерба при прохождении паводка 1 % обеспеченности для проведения защитных мероприятий.

Материалы и методы исследования

В работе используются данные наблюдений ГП Белая Речка Кабардино-Балкарского Центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (КБ ЦГМС) р. Нальчик за период с 1947 по 2023 г., а также материалы маршрутных обследований автора прибрежных территорий после прошедших в мае 2023 г. наносоводных паводков. При проведении маршрутных обследований применялись измерительные инструменты (лазерный дальномер, штангенциркуль, фотоаппарат) и географические карты.

Результаты исследования и их обсуждение

В работе приводится анализ данных наблюдений гидрологического поста ГП Белая Речка р. Нальчик с 1947 (начало наблюдений на ГП Белая Речка) по 2023 г. (период наблюдений – 76 лет), а также маршрутных обследований прибрежных территорий в мае и июне 2023 г. Период наблюдений разделен на две части: первая часть 1947–2000 гг. и период современности 2001–2023 гг. За рассматриваемый период с 1947 по 2000 г. по р. Нальчик сходило семь выдающихся паводков с большими расходами воды и размывами береговых склонов русла в пределах населенных пунктов с. Белая Речка, г. Нальчик и с.п. Нартан. Критерием выбора явились паводки расходом более 60 м3/с, которые наносили значительный ущерб береговой линии и инфраструктуре населенных пунктов. Самый большой паводок, за весь период наблюдений, зафиксированный на ГП, сошел в 1968 г. с расходом 169 м3/с. Паводком была затоплена вся пойма р. Нальчик в с.п. Белая Речка, размыты берега реки и ложа русла в черте г. Нальчик, разрушены мостовые переходы между г. Нальчик и с.п. Нартан, затоплена прибрежная территория с.п. Нартан. Повторяемость схода паводков с большим расходом (более 60 м3/с) за 1947–2000 гг. составляет 1 раз в 7 лет.

Анализ данных результатов наблюдений с 2001 по 2023 гг. показал, что за этот период по р. Нальчик зафиксирован сход семи больших паводков со значительным расходом воды, причем два из них прошли в мае 2023 г. Повторяемость схода паводков 1 раз в 3 года.

По результатам исследования была составлена таблица с датами схода выдающихся паводков с большими расходами за период наблюдений гидропоста с 1947 по 2023 г. Так как паводки с 1947 по 1952 г., с 2000 по 2001 г. отмечены с незначительными расходами и без ущерба прибрежной территории, в таблицу они не были включены. Особенностью некоторых паводков, в частности сходивших 21.06.2002 г., 23.04.2010 г., 31.05.2023 г., является то, что они прошли по притоку р. Белая, которая впадает в р. Нальчик ниже гидрологического поста, и поэтому точных данных о расходах нет, но имеются данные о нанесенном ущербе.

Выдающиеся паводки по р. Нальчик за период наблюдений с 1947 по 2023 г.

Примечание: расход, измеренный на гидрологическом посту, данных о расходе паводка по притоку нет.

Ниже приводится описание прошедших значимых паводков по р. Нальчик в 2001–2023 гг.

21 июня 2002 г. в результате выпадения обильных осадков по притокам р. Нальчик, р. Белая и Нешбурка, сошел наносоводный паводок. В результате в черте г. Нальчика в нескольких местах была размыта и обрушена береговая линия, в русле отложилось большое количество мусора, карчей и стволов деревьев.

Днем 18 июня 2009 г. после сильного ливня в верхней части с. Белая Речка по р. Бешенка (левый приток р. Нальчик) сошел селевой поток. Водно-грязевая масса вызвала паводковую волну на р. Нальчик с превышением опасных отметок. Отметка высшего уровня на ГП Белая Речка по сравнению с уровнем на 8 час поднималась на 274 см, расход составил более 70 м3/с, русло р. Нальчик сильно деформировалось.

23 апреля 2010 г. по р. Белая и Нешбурка, правым притокам р. Нальчик, прошел паводок. На ГП Белая Речка уровень на тот момент составлял 175 см с расходом 11,4 м3/с. Паводком были разрушены береговые склоны русла реки в черте г. Нальчик, потоком перенесено вниз по течению много карчей и мусора.

По р. Нальчик и Белая из-за продолжительных интенсивных ливней 20–21 июля 2011 г. отмечались береговые оползни, оплывины, обрушения, прохождение наносоводных паводков с высоким содержанием твердой фракции, мусора и карчей. Подъем уровней воды во время прохождения паводков достигал 1,5 м.

21 июня 2020 г. по данным ГП Белая Речка в результате прошедших ливневых дождей по р. Нальчик наблюдалось прохождение наносоводного паводка с повышением уровня воды до 257 см. Паводком было перенесено большое количество обломочного материала – камни, грунт, карчи. Ударная волна была такой силы, что с подпорной бетонной стенки в районе ГП сорвало часть бетонного основания, металлическую наблюдательную площадку, был значительно размыт левый берег, существовала угроза обрушения частного домовладения.

По р. Нальчик 28 мая 2023 г. сошел наносоводный паводок. В районе ГП Белая Речка днем 28.05.2023 прошел дождь с количеством осадков 5,7 мм. Но по данным ДМРЛ – Ставрополь с 17:00 до 17:30 часов 28 мая 2023 г. отмечалось южнее г. Нальчика мощная кучево-дождевая облачность, соответствующая ливневым осадкам с интенсивностью более 50 мм за час (данные КБ ЦГМС). Таким образом, в тот день ливневые осадки выпали в верховьях водосбора р. Нальчик.

На момент обследования (29 мая 2023 г.) в русле визуально отмечалось прохождение паводковых вод: уровень потока в районе гидрологического поста Белая Речка, определенный нивелированием по горизонту высоких вод, достигал 276 см. Расход, рассчитанный по уровню высоких вод в районе гидропоста, составил 77,4 м3/с [11, с. 43; 12, с. 7]. В русле реки в районе ГП были повалены железобетонные плиты, а ниже по течению образовались скопления карчей, камней и веток деревьев (рис. 2).

В нижней части с.п. Белая Речка в зоне отдыха паводком были повреждены беседки, территория была занесена илом и мусором, следы прохождения паводка отмечались также вблизи домов на автодороге местного значения (рис. 3).

Рис. 2. Железобетонная плита, разрушенная паводком

Рис. 3. Размытое полотно объездной грунтовой автодороги паводковыми водами р. Нальчик

Рис. 4. Разрушенный пешеходный мост через р. Нальчик

Выносимыми паводком карчами и деревьями была повреждена водоводная магистраль, осуществляющая подачу питьевой воды жителям г.о. Нальчик. Без питьевой воды в течение двух дней оставались 5 районов города.

По р. Белая и Нешбурка, правым притокам р. Нальчик, 31 мая 2023 г. сошли наносоводные селевые потоки, возникшие при прохождении сильного паводка, который срывал крупнообломочный русловой материал и за счет транспортирующей способности переносил большое количество взвешенных и влекомых наносов. По данным КБ ЦГМС вечером 31.05. и ночью 01.06.2023 г. был сильный дождь с количеством осадков 58,6 мм. После впадения в р. Нальчик расход паводка увеличился и составил более 100 м3/с, но высота потока за пределы береговой линии не выходила. На момент обследования (1 июня 2023 г.) можно было наблюдать следы прохождения паводковых вод: высота потока, определенная по береговым меткам в курортной зоне г. Нальчика, достигала 2,3–2,4 м. Наибольший ущерб паводок нанес территории ресторанно-гостиничного комплекса «Трек», который примыкает к руслу р. Нальчик. Летняя терраса ресторана, а также вся территория размерами 120 м на 30 м была полностью завалена илом, карчами и мусором. Толщина грунтовых отложений достигала 0,2–0,4 м.

В нижней части г. Нальчика в районе ул. Новая полностью был разрушен навесной пешеходный мост через р. Нальчик. Причина разрушения (со слов очевидцев) – карчи и стволы деревьев в потоке паводка. В русле реки наблюдались части разрушенного пешеходного моста, а также карчи и обломки деревьев (рис. 4).

Заключение

На основе проведенного исследования получены следующие результаты.

По р. Нальчик ежегодно проходят несколько небольших паводков, мощность которых зависит от количества и интенсивности осадков, выпадающих на ее водосборной площади (данные КБ ЦГМС). А выдающиеся паводки, наносящие значительный ущерб расположенным вблизи русла домам и дорогам, а также зонам отдыха, приводящие к размыву берегов, затоплению территорий, завалу илом, карчами и мусором, сходят с периодичностью 1 раз в 3 года.

Паводки проходят по р. Нальчик и ее притокам – р. Белая, Нешбурка и Бешенка. Были зафиксированы случаи прохождения наносоводных селевых потоков по притокам, которые после впадения в р. Нальчик образовывали паводки со значительным расходом. По данным КБ ЦГМС в районе ГП расход р. Нальчик 1 % обеспеченности составляет до 155 м3/с (ряд наблюдений – 76 лет), это расход р. Нальчик выше ГП Белая Речка. При условии прохождения паводка 1 % обеспеченности по всей водосборной площади одновременно выше г. Нальчик, в районе г. Нальчика и ниже по течению, расход воды может достигать более 200 м3/с. Такой сценарий прохождения паводка приведет к более масштабному ущербу: размыву берегов, затоплению территорий, разрушению дорог, мостов и т.д.

Анализ данных исследования показал, что интенсивность схода и наносимый ущерб выдающихся паводков за период с 2001 по 2023 г. более чем в 2 раза увеличились по сравнению с периодом с 1947 по 2000 г. Причиной тому может быть как глобальное потепление климата и как результат увеличение количества таяния снега и ливневых дождей, так и высокая степень эксплуатационной изношенности технически устаревших берегозащитных сооружений р. Нальчик.

Исходя из вышеизложенного необходимо проведение комплекса мероприятий по инженерной защите прибрежных территорий р. Нальчик с целью обеспечения безопасности жизнедеятельности людей и инфраструктуры населенных пунктов.