Что стало причиной наводнений на Урале и в Сибири? Их можно было предотвратить? А виноваты люди или климат? Ответы на главные вопросы о стихии, охватившей уже несколько российских регионов
Весной 2024 года сразу в нескольких российских регионах случились наводнения в результате весеннего половодья — экстремально быстрого подъема уровня воды в реках из-за таяния снега. Первой пострадала пойма Урала, особенно один из крупнейших городов Оренбургской области — Орск, где 5 апреля прорвало дамбу. Следом также затопило отдельные районы Тюменской и Курганской областей. В этих регионах были эвакуированы десятки тысяч людей, десятки тысяч домов оказались подтоплены. Пока стихийное бедствие не прекратилось, но власти, эксперты и пострадавшие жители уже дискутируют о причинах столь масштабного ЧП и о том, можно ли было его предотвратить. «Медуза» изучила все, что известно о факторах, спровоцировавших наводнения, и постаралась ответить на главные вопросы. Так почему все-таки регионы Урала и Сибири так сильно затопило именно в этом году? Прорыв дамбы в Орске — важный фактор масштаба стихии? А можно ли было предсказать и предотвратить подобные последствия? И какова роль в нынешнем бедствии глобального потепления?
Начнем с главного — почему затопило Урал и Сибирь?
Если коротко — сложилось несколько факторов, каждый из которых был необходим для того, чтобы наводнение приняло наблюдаемый масштаб. А именно:
- В бассейне рек Урал и Иртыш, а также в Центральной России за зиму накопились аномальные запасы снега — до 150–280% от нормы.
- Еще до выпадения снега, осенью, почва была аномально насыщена влагой. Например, в бассейне Урала осеннее увлажнение почвы было в два-три раза выше нормы.
- Одновременно за зиму в бассейне Урала и на Алтае почва очень глубоко промерзла — уровень промерзания составлял более метра во всем регионе. Промерзание блокирует впитывание растаявшего снега в почву — и тем самым провоцирует резкий сход воды. По первым двум пунктам ситуация в европейской части России и на Урале была сходной, но промерзания почвы в европейской части не наблюдалось.
- В начале апреля во всем регионе вдоль границы России и Казахстана установилась теплая погода. Дневные максимумы в бассейне Урала превышали 10 градусов Цельсия, в верховьях бассейна Иртыша — пять градусов, в Западном Казахстане — 15. Это вызвало быстрое таяние снега.
- Отдельным фактором для Урала стало то, что уровень Ириклинского водохранилища на реке в Оренбургской области перед половодьем не был понижен. Поэтому, когда вода начала приходить, ее пришлось сразу же сбрасывать ниже по течению. Таким образом, свою буферную функцию водохранилище не выполнило.
- Также пойма Урала, куда попала вода, была довольно плотно застроена. Если бы в ней не было многочисленных дачных поселков и городских районов, стихийное бедствие не принесло бы существенного материального вреда, а, скорее всего, быстро сошло бы на нет и не стало бы предметом общественного обсуждения.
- Данные по запасам воды, влажности почвы и глубине ее промерзания (пункты 1, 2, 3) содержатся в подготовленной Гидрометцентром «Справке об ожидаемом характере весеннего половодья 2024 года на реках Российской Федерации». Она была выпущена еще 15 марта и содержала подробный прогноз по регионам и населенным пунктам, которым грозит затопление в ходе весеннего половодья (справка открывается только с российских IP-адресов).
- Метеоданные на начало апреля можно увидеть на любом метеосервисе; в наиболее удобном виде значения максимальных температур представлены на карте, подготовленной Координационным центром реагирования на чрезвычайные ситуации при Европейской комиссии.
- Уровень воды в Ириклинском водохранилище ежедневно публикуется на сайте его управления по эксплуатации. Минимальный уровень в сезон этого года — 242,42 метра в Балтийской системе высот — был достигнут 27 марта. Эти же данные в графическом виде можно увидеть на сайте «Урал56».
- Степень застроенности поймы Урала ниже Ириклинского водохранилища можно оценить самостоятельно по спутниковым снимкам любого онлайн-сервиса, а о плотности населения позволяет судить карта населенных пунктов (GHSL) 2023, подготовленная Европейской комиссией JRC и Центром международной информационной сети по наукам о Земле при Колумбийском университете.
Все эти факторы сыграли свою роль, поэтому вопрос о том, какая из причин «настоящая», не имеет смысла. Первые четыре фактора действовали на весь регион, последние две — именно на пойму Урала.
Причины можно сгруппировать и иначе: среди них есть те, что подконтрольны и неподконтрольны человеку. Например, если бы в ожидании половодья уровень Ириклинского водохранилища был сильно понижен, то наводнения в Орске и ниже по течению можно было бы избежать (или хотя бы уменьшить его масштаб). А если бы пойму Урала не застраивали, то даже масштабное половодье не принесло бы значительного ущерба. Почему всего этого не было сделано — отдельный вопрос.
А как же дамба в Орске? Разве не из-за ее разрушения все случилось?
Разрушение защитной земляной насыпи (дамбы) сыграло локальную роль в самом Орске, но все-таки не повлияло на общий масштаб катастрофы. Дамба, о которой идет речь, не регулирует уровень воды ниже по течению, а просто защищает берега рек Урал и Орь в пределах города.
Даже если бы дамбы в Орске не было вовсе, это никак не повлияло бы на судьбу других затопленных городов и поселков.
Наводнение можно было предсказать?
Да. Более того, оно и было предсказано в подготовленной Гидрометцентром «Справке об ожидаемом характере весеннего половодья 2024 года на реках Российской Федерации». В этом документе говорится, что в результате паводка на Урале «возможен выход воды на пойму и подтопление пониженных прибрежных участков в районе городов Орск, Оренбург и села Илек», а уровни весеннего половодья на реках бассейна Урала ожидаются «на 0,5–2,7 метра выше среднемноголетних значений».
Однако прогноз оказался недостаточно точным. Во время весеннего половодья уровень воды в Урале поднимается у Орска в среднем до шести метров, у Оренбурга — до 6,6 метра, у Уральска — до семи метров. То есть, исходя из прогноза Гидрометцентра, у Орска в этом году можно было ожидать уровень воды в 6,5–8,7 метра. Это много — по данным, собираемым сайтом AllRivers, за последние 20 лет семиметровой отметки вода в предыдущий раз достигала в 2005 году. Но в реальности уровень воды в Урале в 2024-м оказался еще выше: 7 апреля на гидропосту в районе Орска он достиг отметки 9,75 метра.
Почему настолько высокое половодье не было предсказано точно, мы не знаем. Прогноз должен был учитывать данные по запасам воды, влажности почвы и глубине ее промерзания — главным факторам, определяющим силу половодья, — но не мог предсказать теплую погоду, которая установилась в регионе в начале апреля. Тем не менее влияние погоды можно было заложить в диапазон возможной силы половодья, что, очевидно, сделано не было.
Помимо бассейна Урала, высокое половодье, грозящее наводнениями, предсказывалось в этом году в Тюменской области, Приморском крае и Центральной России — как видно на карте ниже, подготовленной Гидрометцентром 15 марта. Во всех указанных районах вода действительно поднялась очень высоко, однако именно в бассейнах Урала и Иртыша наводнение приняло самый масштабный характер.
В реальности общая ситуация на 17 апреля выглядела так:
То есть нынешнее наводнение на Урале — это что-то беспрецедентное?
Ни в коем случае. Половодье 2024 года не первое и далеко не рекордное. Вообще, для Урала крайне характерна большая неравномерность стока — как внутри года, так и между маловодными и многоводными годами. В этом отношении это одна из самых непостоянных рек среди крупных рек Европы.
В многоводный год общий сток Урала может быть в 10 раз больше, чем в маловодный. Например, за весь 1957 год через Урал прошло 24 кубических километра воды, а за 1967-й — лишь 2,6 кубических километра. При этом на весеннее половодье (апрель — май) иногда приходится до 96% годового стока (обычно 60–80%). Член-корреспондент РАН Александр Чибилёв приводит такую оценку: в течение одного года максимальный расход воды может превосходить минимальный более чем в 1300 раз.
Помимо того, что колебания уровня воды в Урале очень большие по амплитуде, вода еще и приходит очень быстро. В среднем скорость подъема воды в половодье — на 20–40 сантиметров за сутки, но иногда вода прибывает за сутки на метр, а рекордный показатель составляет три метра в сутки (в среднем течении Урала).
Другими словами, мощные половодья в уральском бассейне хорошо известны, изучены и не являются чем-то новым и неожиданным. Одна из задач строительства Ириклинского водохранилища как раз состояла в том, чтобы сгладить эти колебания. С момента его возведения объем весеннего половодья в среднем течении реки снизился примерно на четверть — эта вода сохраняется в водохранилище и расходуется в течение остального года.
Что могло бы помочь уменьшить масштаб ЧП?
Как уже было сказано выше, помочь мог сброс воды в Ириклинском водохранилище перед половодьем. Он мог бы сильно снизить масштаб нынешнего наводнения или даже предотвратить его. Однако уровень воды в водохранилище понижен не был.
Важно отметить, что этот фактор сыграл свою роль лишь в пойме Урала, прежде всего на участке от Орска до Оренбурга. Чем дальше вниз по течению — тем больше притоков попадает в основное русло и тем меньше водохранилище в принципе влияет на уровень воды в реке. Однако в Орске и вокруг него предотвратить катастрофу было возможно.
Уровень воды и режим работы водохранилища прописаны в «Основных положениях правил использования водных ресурсов Ириклинского водохранилища на реке Урале», выпущенных в 1973 году
- Его «рабочий максимум» (нормальный подпорный уровень — НПУ) составляет 245 метров, минимальный — 233 метра, то есть амплитуда изменения при необходимости составляет 12 метров.
- В норме в зимний период (1 ноября — 1 апреля) водохранилище равномерно опорожняется до отметки 243,1 метра на 1 апреля. В этом году минимум был достигнут 27 марта — 242,42 метра.
- По правилам при ожидании высокого половодья должна проводиться более глубокая «сработка» (спуск) воды. За время существования водохранилища это правило применялось неоднократно, обычно при этом уровень снижался не более шести метров, но весной 1970 года в высокое половодье уровень заранее опустили на целых девять метров.
Вопрос о том, нужно ли заранее спускать воду в этом году, обсуждался рабочей группой 12 марта в Оренбурге — но в итоге по какой-то причине решение принято не было. Гидрометцентр при этом, напомним, прогнозировал «выход воды на пойму и подтопление».
По словам Сергея Беднарука, начальника информационно-аналитического центра регистра и кадастра сельхозакадемии имени К. А. Тимирязева, с которым поговорил РБК, еще 6 марта Гидрометцентр выпустил прогноз, по которому приток в водохранилище прогнозировался вдвое больше обычного: 2,9–3,7 кубического километра при норме 1,35 кубического километра.
В соответствии с параграфами 18 и 19 правил [использования водных ресурсов], после получения прогноза притока (выпущен 6 марта) должно было быть осуществлено дополнительное опорожнение водохранилища вплоть до отметок 235,0–237,0, что позволило бы увеличить регулирующую способность водохранилища и снизить сбросные расходы из него вплоть до 300–400 куб. м/с при расходах фактических притока около 2500 куб. м/с. Такое дополнительное (относительно условий среднего по объему весеннего половодья) опорожнение водохранилища в период с 10 по 31 марта осуществлено не было.
Члены рабочей группы, очевидно, решили сэкономить воду в ожидании засухи и не прислушались к прогнозу.
Можно отдельно заметить, что прогноз Гидрометцентра прогнозировал затопления и в центральной части России — в бассейне Оки и Волги, где накопилось аномальное количество снега. Половодье здесь действительно оказалось мощным, но катастрофы, как в Орске или Оренбурге, не случилось. Частично это может объясняться тем, что водохранилища справились со своей буферной задачей.
Пример — Волга в районе Нижнего Новгорода и Чебоксар, где также ожидалось подтопление. Согласно данным «Русгидро», за февраль — начало марта 2024 года уровень воды в нижегородском водохранилище был снижен перед половодьем на 60% доступного диапазона высоты (с НПУ 84 метра до 82,17 во вторую неделю марта, при минимальном допустимом уровне 81 метр). Затоплений населенных пунктов вниз по течению с приходом половодья не произошло — хотя уже 27 марта европейская система быстрого предупреждения GloFAS предсказывала затопление поймы и некоторых населенных пунктов (например, Юрино и Озеркинское в Марий Эл).
Какую роль сыграло глобальное потепление?
Пока мы не знаем — для этого нужно проводить специальное научное исследование. Такие исследования существуют — они называются атрибутированием. Их проводит, например, международная группа климатологов World Weather Attribution. Это работает так: определяется некое аномальное погодное явление (например, волна жары), после чего, используя компьютерные климатические модели, ученые вычисляют вероятность возникновения аномалии в двух вариантах климата: с учетом и без учета антропогенного воздействия. Эти вероятности сопоставляются, в результате чего, например, обнаруживается, что возникновение волны жары в доиндустриальном климате было бы практически невозможно, а в современном климате волна может повторяться каждые 200 лет (при потеплении на два градуса Цельсия — уже раз в 20 лет).
Только после подобного исследования можно будет говорить о причинно-следственных связях — до тех пор утверждения о том, что наводнение было спровоцировано изменением климата, останутся спекуляцией. Одной из причин нынешнего стихийного бедствия, безусловно, стало быстрое таяние снега, но само по себе это не может быть аргументом в пользу связи с потеплением — последнее влияет одновременно и на уровень промерзания почвы, и на зимние снегозапасы и другие факторы, «формирующие» половодье. Невозможно заранее узнать, как эти факторы будут взаимодействовать друг с другом.
А стихийным бедствиям вообще можно что-то противопоставить? Или надо просто терпеть?
В целом стихийные бедствия, вопреки ожиданиям, хорошо поддаются управлению. Даже тогда, когда на их возникновение влиять невозможно (это случай землетрясений, извержений вулканов и других явлений), работа по подготовке и купированию последствий дает свои плоды. Именно поэтому, несмотря на кратный рост населения планеты за последние 100 лет, абсолютное число людей, погибших в результате стихийных бедствий, не выросло, а упало.
Данные по количеству погибших в отдельных странах и по отдельным типам стихийных бедствий слишком «шумные», чтобы можно было их сравнивать. Но если обратиться к общему числу людей, затронутых катастрофами (погибшие, пострадавшие, потерявшие дома и т. д.), то та же тенденция справедлива и для России — и даже конкретно для наводнений. Так, число людей, затронутых наводнениями (по смертям данные более «шумные»), в 2010-е по сравнению с 1990-ми упало впятеро.
Главные способы борьбы с наводнениями — это своевременный мониторинг и предупреждение о возможных затоплениях, регуляция воды в дамбах и недопущение строительства на опасных участках. Эти «профилактические» меры существенно эффективнее, чем любые попытки последующей компенсации ущерба.
Отдел «Разбор»