13.5: Повінь
- Page ID
- 36622
Рівні скиду потоків сильно варіюються залежно від пори року та від конкретних змін погоди від року до наступного. У Канаді більшість потоків демонструють мінливість розряду, подібну до ріки Стікін на північному заході до н.е., як показано на малюнку\(\PageIndex{1}\). Річка Стікін має найнижчі рівні скиду в глибині зими, коли умови замерзання зберігаються на всій більшій частині її дренажного басейну. Розряд починає повільно зростати в травні, а потім різко підвищується наприкінці весни та початку літа, коли сніг тане взимку. За показаний рік мінімальний скид на річці Стікін у березні склав 56 кубічних метрів в секунду (м 3 /сек), а максимальний у травні — у 37 разів — 2470 м 3 /сек.
Потоки в прибережних районах південної Британської Колумбії демонструють дуже різну картину, ніж у більшій частині решти країни, оскільки їх дренажні басейни не залишаються повністю замороженими і тому, що взимку вони отримують багато дощу (а не снігу). Річка Квалікум на острові Ванкувер, як правило, має найвищі рівні скиду в січні або лютому та найнижчі рівні наприкінці літа (рис.\(\PageIndex{2}\)). У 2013 році мінімальний розряд становив 1,6 м 3 /с, у серпні, а максимальний у березні - 53 м 3 /сек.
Коли скидання потоку збільшується, підвищується і рівень води (стадія), і швидкість. Швидко протікають потоки стають каламутними і великі обсяги осаду транспортуються як у суспензії, так і по руслу струмка. В екстремальних ситуаціях рівень води досягає вершини берегів струмка (банк-повний етап, див. Рис.\(\PageIndex{4}\)), а якщо він більше піднімається, то затоплює навколишню місцевість. У випадку зрілих або старих потоків це може включати велику площу відносно рівної землі, відомої як заплава, яка, як правило, покрита водою під час великої повені. Оскільки тонкі річкові відкладення осідають на заплавах, вони ідеально підходять для сільського господарства і, отже, зазвичай зайняті фермами та резиденціями, а в багатьох випадках - містами чи містами. Така інфраструктура дуже вразлива до збитків від повені, а люди, які там живуть і працюють, знаходяться під загрозою.
Більшість потоків Канади мають найбільший ризик затоплення наприкінці весни та початку літа, коли скиди потоків зростають у відповідь на танення снігу. У деяких випадках це посилюється весняними штормами. У роки, коли танення особливо швидке та/або весняні шторми особливо інтенсивні, повені можуть бути дуже сильними.
Одна з найгірших повеней в історії Канади відбулася в долині Фрейзер наприкінці травня і на початку червня 1948 року. Рання весна того року була холодною, і великий сніговий пакет у внутрішніх приміщеннях повільно танув. В середині травня температура швидко піднімалася, а танення прискорилося опадами. Рівень скиду річки Фрейзер швидко зростав протягом декількох днів наприкінці травня, а дамби, побудовані для захисту долини, були порушені в десятку місць. Приблизно третина заплави була затоплена і багато будинків та інших будівель були зруйновані, але загиблих не було. Повінь річки Фрейзер 1948 року, який був найвищим у минулому столітті, супроводжувався дуже високим рівнем річок у 1950 та 1972 роках та відносно високими рівнями кілька разів з тих пір, останнім з яких був 2007 (Таблиця 13.1). У роки, наступні 1948, мільйони доларів були витрачені на ремонт та підняття існуючих дамб та будівництво нових; з тих пір збиток від повені в долині Фрейзер був відносно обмеженим.
| Ранг | Рік | Місяць | Дата | Етап (метри) | Розряд (кубічні метри в секунду) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1948 | Травень | 31 | 11.0 | 15 200 |
| 2 | 1972 | Червень | 16 | 10.1 | 12 900 |
| 3 | 1950 | Червень | 20 | 9.9 | 12 500 |
| 4 | 1964 | Червень | 21 | 9.6 | 11 600 |
| 5 | 1997 | Червень | 5 | 9.5 | 11 300 |
| 6 | 1955 | Червень | 29 | 9.4 | 11 300 |
| 7 | 1999 | Червень | 22 | 9.4 | 11 000 |
| 8 | 2007 | Червень | 10 | 9.3 | 10 850 |
| 9 | 1974 | Червень | 22 | 9.3 | 10 800 |
| 10 | 2002 | Червень | 21 | 9.2 | 10 600 |
Серйозна повінь сталася в липні 1996 року в регіоні Сагене-Лак-Сен-Жан в Квебеку. У цьому випадку повені були спричинені двома тижнями рясних опадів, а потім один день виняткових опадів. 19 липня випало 270 міліметрів дощу, що еквівалентно нормальній кількості опадів у регіоні за весь липень. Десять смертей були віднесені до повеней Сагеней, а економічний збиток оцінювався в 1,5 мільярда доларів.
Всього через рік після повені Сагеней Червона річка в Міннесоті, Північна Дакота та Манітоба досягла найвищого рівня з 1826 року. Як це характерно для Червоної річки, повінь 1997 року відбулася через швидке танення снігу. Через південь на північ течії річки, повінь починається в Міннесоті та Північній Дакоті, де танення починається раніше, і будується на північ. Жителі Манітоби мали багато попереджень про те, що настає повінь 1997 року, оскільки в декількох місцях на стороні кордону США сталася сильна повені.
Після повені на Червоній річці 1950 року уряд Манітоби побудував канал навколо міста Вінніпег, щоб зменшити потенціал повені в місті (рис.\(\PageIndex{3}\)). Відомий як затоплення Червоної річки, канал був завершений в 1964 році вартістю 63 мільйони доларів. З тих пір він багато разів використовувався для полегшення повені у Вінніпезі, і, за оцінками, заощадив багато мільярдів доларів шкоди від повені. Масове повінь 1997 року було майже занадто великим для затоплення; насправді кількість відведеної води була більшою, ніж проектна потужність. Нещодавно затоку було розширено, щоб його можна було використовувати для відведення більшої частини потоку Червоної річки від Вінніпега.
Найдорожча повінь Канади коли-небудь була повені в червні 2013 року на півдні Альберти. Повінь була ініційована таненням снігу і посилилася сильними дощами в Скелястих горах через аномальний потік вологого повітря з Тихого океану і Карибського басейну. У Кенморі кількість опадів перевищила 200 міліметрів за 36 годин, а в Хай-Рівер 325 міліметрів дощу випало за 48 годин.
Наприкінці червня та на початку липня скиди кількох річок у цьому районі, включаючи річку Боу в Банф, Канмор та Ексшоу, річок Лук і ліктя в Калгарі, річку овець в Окотоксі та річку Хайвуд у Хай-Рівер, досягли рівнів, які були в 5 до 10 разів вище, ніж зазвичай за час року ( див. Вправа 13.5). Великі території Калгарі, Окотокс і Хай-Рівер були затоплені і п'ять людей загинули (див. Рис. 13.5.2 і 13.5.3). Вартість повені 2013 року оцінюється приблизно в 5 мільярдів доларів. Дізнайтеся більше про повінь Альберти століття.
\(\PageIndex{6}\)На малюнку показані найвищі скиди на рік між 1915 і 2014 роками на річці Боу в Калгарі. Використовуючи цей набір даних, ми можемо обчислити інтервал повторення (Ri) для будь-якої конкретної величини повені за допомогою рівняння: Ri = (n+1) /r (де n - кількість повеней у розглянутому записі, а r - ранг конкретного потопу). У цьому записі відсутні кілька років, а фактична кількість точок даних становить 95.
Найбільша повінь, зафіксована на річці Боу за цей період, була у 2013 році, 1840 кубічних метрів в секунду (м 3 /с) 21 червня. Ri для цього повені становить (95+1) /1 = 96 років. Імовірність такого потопу в будь-якому майбутньому році становить 1/Ri, що становить 1%. П'ятий за величиною повінь був всього на кілька років раніше в 2005 році, на 791 м 3 /с. Ri для цього повінь становить (95+1) /5 = 19,2 років. Імовірність рецидиву становить 5%.
- Обчисліть інтервал повторення другого за величиною повені (1932, 1520 м 3 /с).
- Яка ймовірність того, що в наступному році відбудеться повінь 1,520 м 3 /с?
- Вивчіть 100-річну тенденцію повеней на річці Боу. Якщо ви ігноруєте основні повені (марковані), яка загальна тенденція пікових скидів за цей час?
Див Додаток 3 для вправ 13.5 відповіді.
Одна з речей, яку навчає нас повінь 2013 року на річці Боу, полягає в тому, що ми не можемо передбачити, коли відбудеться повінь або наскільки вона буде великою, тому, щоб мінімізувати збитки та жертви, нам потрібно бути готовими. Деякі способи зробити це такі:
- Картування заплав, а не будівництво всередині них
- Будівництво дамб або гребель там, де це необхідно
- Спостереження за зимовим снігопаком, погодою та потоковими розрядами
- Створення планів надзвичайних ситуацій
- Виховання громадськості
Описи зображень
[Повернутися до малюнка\(\PageIndex{1}\)]
[Повернутися до малюнка\(\PageIndex{2}\)]
Атрибуції ЗМІ
- Малюнок\(\PageIndex{1}\): © Стівен Ерл. КУБ ПО. На основі даних дослідження води Канади, Навколишнє середовище Канади.
- Малюнок\(\PageIndex{2}\): © Стівен Ерл. КУБ ПО. На основі даних дослідження води Канади, Навколишнє середовище Канади.
- Малюнок\(\PageIndex{3}\): Ліворуч зображення: «Червона північна карта затоплення» © Kmusser. КУБ.СМ ПО-СА. Праворуч зображення: З природних ресурсів Канади 2012, люб'язно надано Геологічною службою Канади (Фото 2000-118 Г.Р. Брукс).
- Малюнок\(\PageIndex{4}\): © Стівен Ерл. КУБ ПО.
- Малюнок\(\PageIndex{5}\): «Ріверфронт Аве Калгарі Повінь» © Райан К'юан Кван. КУБ.СМ ПО-СА. «Окотокс - Червень 20, 2013 - Поводкові води в місцевому кемпінгу дитячий майданчик 03» © Стефані Джонс. КУБ.СМ ПО-СА.
- Малюнок\(\PageIndex{6}\): © Стівен Ерл. КУБ ПО. На основі даних водних обстежень Канади, екології Канади.
- Mannerström, M, 2008, Комплексний огляд річки Фрейзер та Надія гідрології повені та дослідження потоків, звіт, підготовлений для Міністерства навколишнього середовища до нашої ери [PDF]. Доступно за адресою: [1]http://www.env.gov.bc.ca/wsd/public_safety/flood/pdfs_word/review_fraser_flood_flows_hope.pdf