Inundatiile - cauzele inundatiilor. Cauze naturale si climatice

Inundatiile

Unele dintre cele mai dezastruoase fenomene extreme datorate unor factori combinati atmosferici si hidrici le constituie inundatiile. Prin amploarea fenomenului, ele au repercursiuni nu numai prin pagubele mari materiale si pierderile de vieti omenesti, ci si prin efectul asupra mediului, modificind atit albia minora, cit si cea majora si microrelieful regiunii afectate. Datorita fertilitatii ridicate a solului si existentei apei, populatia s-a asezat in lungul riurilor, asumindu-si riscul distrugerilor provocate de inundatii. De aceea despre inundatiile catastrofale produse pe glob in decursul istoriei, cu foarte mari pagube materiale si victime omenesti se spune ca sunt “razboaiele pierdute ale omenirii”.

In procesele de evolutie si de dinamica ale albiei unui riu, asemenea fenomene sunt normale, societatile umane dobindind experienta in cunoasterea si prevederea lor, cu toate atributurile enorme de vieti omenesti pe care le-au datorat fluviilor.

Descoperirile arheologice din bazinul fluviului Galben din China, spre exemplu, care dreneaza o suprafata de 752 000 km², in provincia Henan, au scos la iveala urme ale culturii paleolitice si neolitice, agricultura practicindu-se de peste 7000 ani, desi inundatiile au constituit o problema pentru populatia riverana. Din acest motiv, s-au facut de foarte multe timpuriu diguri, dar de fiecare data ele erau depasite, inundatiile afectind uneori pina la 250 000 km² din cursul inferior al fluviului si din Cimpia Chineza, provocind victime, inundind si distrugind sate, lasind milioane de oameni fara adapost sau aducind cu ele moarte, molime si pribegie. In anul 1642, de exemplu, linga Kaifeng din 370 000 locuitori, 340 000 au pierit inecati. In 1933, linga Shaanxian, ca urmare a ruperii digului in 50 de puncte s-au inundat circa 11000 km², au murit 18000 persoane si au fost 3 640 000 sinistrati.

In decurs de 2000 de ani, riul a rupt digurile de 1500 ori si si-a mutat cursul de 27 ori. In istorie sunt cunoscute aparitia si dezvoltarea unor mari civilizatii in lungul marilor fluvii, ca civilizatia egipteana (pe Nil), Mesopotamia (Tigru si Eufrat), Roma antica (pe Tibru) etc.

Inundatia este acoperirea temporara cu apa a unei portiuni de teren ca urmare a cresterii nivelului apei unui riu sau alta masa de apa. Deci, o inundatie este provocata de un surplus de apa care depaseste capacitatea de transport a albiei minore si ca urmare se revarsa in albia majora acoperind suprafete de teren care, de regula, nu sunt afectate de cresteri ale nivelurilor medii sau mici. Din punct de vedere hidrologic, o inundatie poate fi orice crestere a nivelului apei ori a debitului peste un nivel care depaseste malurile albiei minore. Pentru a fi mai cuprinzatoare, definitia inundatiei poate fi formulata si astfel: “O masa de apa ce acopera un teren care in mod normal este emers”. In acest fel, includem in aceasta categorie si terenurile din zonele de cimpie, temporar inundate ca urmare a cresterii nivelului apelor subterane pina la intersectarea suprafetei topografice si stagnarea la suprafata solului, perioade indelungate de timp. Se mai pot intilni astfel de fenomene in zonele litorale recent scoase de sub dominanta marilor, cum este in Olanda, care accidental pot fi inundate sau cele care pot intra in raza de actiune a unor valuri marine provocate de cutremurele de pamint (tsunami). Avind in vedere si aceste consideratii este acceptata si definitia: “Zona inundabila este o suprafata joasa care poate fi acoperita cu ape la o crestere de nivel a unei mase de apa”.

Cauzele inundatiilor. Cauze naturale.

Aparitia inundatiilor se datoreaza, in primul rind, unor factori naturali legati de conditiile climatice care genereaza cantitati mari de precipitatii, furtuni s.a.

Cauzele climatice presupun o crestere a nivelurilor sau a debitelor peste valorile normale si revarsarea apelor in areale limitrofe ca urmare a unor fenomene climatice deosebite.

Ploile si, in special, cele torentiale, constau in caderea unor cantitati mari de precipitatii intr-un timp foarte scurt, astfel incit capacitatea de infiltrare a solului este repede depasita si aproape intreaga cantitate de apa cazuta se scurge spre reteaua de vai generind viituri, depasirea capacitatii de transport a albiilor minore si revarsarea apelor in albiile majore provocind inundatii. Sunt cunoscute in Moldova inundatiile produse de astfel de ploi in anul 1992 (Soldanesti), in 1994 (Calmatui, Lapusna) etc.

In cazul riurilor, viiturile cu amplitudini mari de nivel stau la baza producerii inundatiilor in albiile majore. Cea mai importanta caracteristica a unei viituri este inaltimea apei in albie, pentru ca inainte de toate, ea este generata de o crestere a nivelului apelor. Pentru a se produce o inundatie este insa necesar ca in lungul riurilor sa existe o lunca inundabila. Exceptie fac sectoarele de chei si defilee din lungul riurilor unde nu se produc inundatii chiar la cresteri spectaculoase ale nivelurilor. Pentru a caracteriza viitura sunt necesare o serie de valori cantitative asupra debitelor de apa scurse si a nivelurilor inregistrate. Uneori acestea ating valori impresionante, de peste 200 000 m³/s in cazul Amazonului, de 80000- 100 000 m³/s pentru Lena si Enisei, 60000-70000 m³/s pentru Volga si Mississippi. Pentru fluviul Dunarea cel mai mare debit inregistrat a fost de 16285 m³/s in luna mai 1970.

Orice viitura se caracterizeaza printr-un timp de crestere care este cu atit mai mare cu cit suprafata bazinului este mai mare, un virf al viiturii si un timp de descrestere, de regula, mult mai mare ca cel de crestere. Daca o viitura are un singur virf, ea este cunoscuta sub denumirea de viitura simpla, dar daca are mai multe virfuri este o viitura compusa. Pe glob, viiturile si inundatiile au o frecventa mai mare in climatele in care precipitatiile cad preponderent sub forma de ploi:

viituri mediteraniene – specifice pentru sudul Frantei in muntii Cevennes, pentru sudul Italiei, in Calabria, pentru riurile din insulele Sicilia si Sardinia. In aceste regini intensitatea precipitatiilor ajunge uneori la citeva sute de mm si chiar peste 1000 mm in 24 de ore;

viituri oceanice – mai ales in sezonul rece, la riurile din Franta pe fatada vestica, cum este bazinul Senei, la cele din insulele Britanice si in centrul si estul SUA;

Referat: Procese termodinamice in atmosfera - fizica atmosferei si procesele politrope Referat: Descoperirea planetelor indepartate: Uranus,Neptun, si Pluton

viituri de vara – specifice zonei temperate, in special, pentru Europa Centrala si pentru Romania, Republica Moldova. Pe continentul american, astfel de viituri au urmari catastrofale in Tehas, Kansas si Oklahoma;

viituri tropicale – apar in regiunile bintuite de cicloane tropicale sau de tornade.

Topirea zapezilor este un alt factor important al formarii viiturilor si al producerii inundatiilor, mai ales in zonele climatelor temperate si reci. De regula, procesul de topire a zapezilor genereaza apele mari de primavara sau de vara in zonele inalte. Acest proces poate fi accelerat de invaziile de mase de aer cald sau se poate asocia cu ploile cazute in acest interval. Astfel de viituri sunt spectaculoase pe riurile din vestul SUA, pe Columbia, pe Volga, Obi, Enisei si Lena.

Topirea zapezilor suprapusa cu caderea precipitatiilor conduce de multe ori la producerea inundatiilor.

Zapoarele apar frecvent pe riurile din zona climatului temperat continental sau subpolar, dar cu precadere pe cele care curg de la sud spre nord in Rusia si Canada. Un astfel de fenomen s-a semnalat pe riul Enisei, in anul 1909, cind in urma unui baraj de gheturi, nivelul riului a crescut cu 12 m in 24 ore si a inundat in amonte, iar ruperea zaporului a generat o viitura si inundatii care au distrus mai multe vase aflate la iernat pe un canal lateral.

Excesul de umiditate poate genera inundatii periculoase. In depresiuni si cimpii, unde apele freatice sunt la mica adincime si este mai mare excesul de umiditate se produc inundatii.

Cauze partial climatice stau uneori la baza declansarii undelor de viitura si a inundatiilor. Interactiunea dintre scurgerea apelor in estuarele unor fluvii si maree poate genera in anumite cazuri inundarea zonelor de lunca. Cel mai tipic exemplu, il reprezinta riul Senegal de pe coasta vestica a Africii. Din cauza pantelor foarte mici din cursul inferior apele marine urca pe fluviu in timpul mareelor pina la distanta de 440 km. In timpul viiturilor, interferenta celor doua mase de apa poate genera inundatii puternice in functie si de volumul de apa adus de fluviu.

Furtunile puternice, provocate de cicloni sau de vinturile musonice, pot provoca inundatii ale coastelor marine. Astfel de situatii se intilnesc in golful Mexic (Florida), in jurul Filipinelor, in India si in Bangladesh, pe coastele Alaskai si ale Chinei, in Europa vestica in special in tarile de jos.

Topirea brusca a zapezilor si a ghetarilor ca urmare a unor eruptii vulcanice, genereaza viituri si inundatii, ca in Islanda, Norvegia, la ghetarul Hardanger, in Anzi etc. Este recent exemplu vulcanul Nevado del Ruiz din Columbia.

Cutremurele de pamint, in special cele produse in domeniul marin, provoaca valuri foarte mari ce se transmit cu viteze de la 100 la 700-800 km/ora si inaltimi de apa la 10 m si distrug pe coaste tot ce gasesc in calea lor. Sunt afectate de astfel de valuri coastele marii Mediterane, ale Marii Caraibelor si ale Asiei.

Cauze antropice.

Despaduririle efectuate de om in decursul timpului in toate regiunile globului au modificat foarte mult o serie de verigi ale circuitului hidric si prin aceasta au favorizat o scurgere mai puternica a apelor pe versanti. Ca urmare, amplitudinea viiturilor a crescut, de unde si niveluri mai mari si o sporire a pericolului de inundare a terenurilor joase din lungul riurilor.

Constructiile hidrotehnice efectuate fara a se cunoaste suficient de bine probabilitatea de aparitie a nivelurilor si a debitelor maxime pot pune in pericol comunitati umane si bunuri materiale. In cazul barajelor, de exemplu, accidentele pot fi legate de o serie de calcule gresite ale planului barajului in roca de baza, de calcularea gresita a rezistentei barajului, de deficiente de control a rezistentei barajului etc.

Dintre toate accidentele produse pe plan mondial, 69% au aparut la barajele din pamint si din anrocamente si in 31% la alte tipuri de baraje. Se pare ca una din cauze consta in faptul ca aceste baraje au o mare neomogenitate a materialelor de umplutura si pot aparea procese de sufoziune fizica, de eroziune regresiva, de tasari, sau de aparitie a unor viituri exceptionale inainte de terminarea constructiei. O astfel de situatie s-a intilnit la barajul Oros din Brazilia, cu o inaltime de 54 m, care a fost confruntat cu o viitura survenita in 1959, in timpul executiei. Viitura produsa in luna martie a umplut lacul desi se evacuau continuu prin galeria de fund 400 m³/s. Un nou val de ploi a determinat o crestere a debitului riului principal cu 2250 m³/s (cu mult peste capacitatea de evacuare) si in noaptea de 25-26 martie apele deversau peste tot coronamentul pe o latime de 620 m cu un debit de 6900 m³/s. Forta apei a facut o bresa in baraj de 200 m si intr-un timp scurt s-au erodat cei 900 000 m³ de pamint si anrocamente carate cu multa truda in corpul barajului. Din fericire populatia din aval fusese avertizata si evacuata, dar munca, energia consumata, pagubele si cheltuielile produse de inundatie nu au mai putut fi recuperate.

Astfel de accidente se pot produce si la barajele in arc, din beton. De exemplu, ruperea barajului Malpasset din sudul Frantei, pe riul Reyran, la 80 km nord de Nisa, in anul 1959, a distrus case, poduri, calea ferata pe 2000 m, partial orasul Frejus, iar pe cele 43 000 ha inundate nu au ramas decit ruine si noroi. Au pierit 421 persoane, 1138 sinistrati, 100 case distruse complet, 700 avariate, 200 vehicule distruse, pagube de 30 miliarde de franci, fara a socoti barajul.

Ruperea digurilor fluviale sau marine pe cale naturala constituie un alt pericol mare de inundare a terenurilor protejate. In partea de vest a Europei, in Tarile de Jos s-au construit diguri marine care au scos, in decursul istoriei, de sub apele marii o suprafata de 2200 km². Aceste suprafete, desi intens folosite si locuite, sunt in pericol de a fi inundate, datorita ruperii digurilor de protectie, cu toata supravegherea atenta a acestora. O astfel de catastrofa a avut loc in luna ianuarie 1953 din cauza unei furtuni puternice care a generat valuri cu o inaltime de 12 m. Digurile marine au rezistat la aceasta incercare, dar au cedat digurile de pe malurile estuarelor si ca urmare s-au inundat 70000 ha de teren. Pagubele au fost apreciate: 1800 morti, 4000 case distruse si 25000 avariate. Au pierit 25000 bovine, 20000 porci, 2000 berbeci, 1500 cai, 100 000 pasari etc.

Ruperea deliberata a barajelor si digurilor in anumite scopuri poate provoca inundatii foarte puternice. Barajul Dneproghes de pe Nipru cu un volum de 3 miliarde m³ si un lac de 162 km lungime a fost distrus de armata rusa, in retragere, in cel de-al doilea razboi mondial, pentru ca armatele germane care inaintau sa nu poata folosi energia produsa. Unda de viitura cu un debit de 35000 m³/s a inundat suprafete foarte mari de teren, dar populatia a fost avertizata anterior.

Impactul asupra populatiei.

Pagubele economice directe constau, asa cum s-a aratat la fiecare caz in parte, din pierderile de vieti omenesti din localitatile afectate total sau partial, din numarul de case distruse sau avariate, din obiectele industriale afectate cu pagube in functie de gradul de afectare si de profilul intreprinderii. Tot pagube directe se pot produce si la obiectivele agricole si zootehnice care inregisreaza pierderi de animale in cazul acesta nu au putut fi evacuate din zona devastata. Este afectata direct cu pagube materiale reteaua de drumuri si cai ferate prin distrugere completa sau prin avarierea de poduri, drumuri si cai ferate. Reteaua de linii electrice si de comunicatii are de suferit in cazul in care stilpii de sustinere au fost avariati, la fel reteaua de conducte de transport de gaze, petrol sau apa potabila si industriala. Asa dupa cum a reiesit din multitudinea de exemple, pot fi afectate o serie de constructii hidrotehnice, lacuri de baraj, prin distrugere completa, avariere sau pur si simplu colmatare. Astfel de situatii se pot intimpla frecvent, mai ales acolo unde lacurile de acumulare au fost construite in regiuni cu un transport mare de aluviuni in suspensie. Alte pagube directe se pot produce la depozitele de materiale sau de materii prime daca acestea sunt amplasate in zonele inundabile.

Pagubele economice indirecte constau din efectele pe care le au inundatiile asupra intreruperii temporare sau permanente a proceselor de productie asupra intirzierilor produse in livrarea produselor si chiar prin reducerea exportului. Intervin apoi costurile suplimentare de transport, cele de aparare prin masurile adoptate in timpul inundatiilor fara a mai vorbi de cheltuielile efectuate pentru normalizarea situatiei si reluarea activitatilor economice, ca si pentru plata asigurarii bunurilor materiale si umane.

Pe linga pagubele economice care pot fi cuantificate inundatiile au si efecte care se rasfring atit asupra vietii sociale cit si asupra mediului inconjurator prin consecintele de ordin ecologic pe care ele le pot produce.

Efecte sociale negative constau in primul rind din pierderile de vieti omenesti si consecintele ulterioare ale acestora asupra vietii comunitatilor umane si ale societatii in general. In timpul inundatiilor se desfasoara ample actiuni de evacuare a populatiei care duc la generarea de panica cu efecte psihologice negative. Daca nu sunt luate masurile de protectie medicala necesare se poate ajunge la declansarea unor epidemii. Pe perioada inundatiilor sunt drastic diminuate veniturile populatiei fie prin intreruperea activitatilor, fie prin pagubele directe care le suporta comunitatile riverane. Tot in aceasta categorie trebuie sa introducem si distrugerea unor valori culturale ale comunitatilor umane din arealele inundate.

Efectele ecologice negative sunt evidente prin degradarea mediului ambiant, prin afectarea starii de calitate a factorilor sai. In timpul inundatiilor are loc poluarea apelor de suprafata prin antrenarea in albiile de riu a tuturor deseurilor de pe malurile apelor, prin descompunerea animalelor inecate si transportate, prin ruperea conductelor de transport a produselor petroliere s.a. Are loc o poluare a apelor subterane si chiar poluarea solurilor din zonele inundate in cazul in care apele transporta astfel de substante.

Efectele geomorfologice ale viiturilor si ale inundatiilor sunt foarte importante si prin urmarile lor. Sunt cazuri cind la viituri se produc spectaculoase eroziuni de maluri si in albie. La fluviul Galben sunt sectoare in care patul albiei se inalta cu circa 10 cm la fiecare viitura si uneori eroziunile de mal ajung la 300 m/zi in timpul viiturilor puternice. Asa se explica de ce in ultimii 2000 de ani cursul fluviului a suferit 26 de modificari majore, pe actualul traseu stabilindu-se in anul 1851.

Masuri de protectie.

In ultimul secol comunitatile umane stabilite sau cu activitati in regiunile supuse inundatiilor au depus un efort conjugat, bazat pe experienta si informatiile acumulate, pentru a-si proteja bunurile si vietile omenesti contra furiei acestor fenomene. Dintre acestea de cea mai mare importanta sunt digurile si lacurile de acumulare.

Digurile scot de sub influenta inundatiilor suprafete apreciabile de teren arabil, apara localitati si alte bunuri materiale situate in arealele expuse. In acest scop, in lungul Nistrului si Prutului (partea noastra) s-au construit diguri care au scos de sub influenta apelor atit lunca lor, cit si incintele baltilor. Pentru reusita unor astfel de lucrari se fac studii detaliate asupra regimului de scurgere al riurilor pentru a vedea peridiocitatea de aparitie a unor astfel de fenomene si amplitudinea nivelurilor la diferite probabilitati pentru a sti cit de inalte sa se construiasca digurile.

Construirea lacurilor de acumulare. Se stie bine ca regimul de scurgere al arterelor hidrografice este foarte neregulat, cu perioade scurte in care exista un excedent de apa care depaseste cu mult consumurile din bazin si altele mult mai lungi in care resursele sunt mult reduse si nu ajung pentru acoperirea necesitatilor. Pentru a inlatura acest inconvenient, s-au construit salbe de lacuri de acumulare cu scopul de a retine apele din perioadele cu exces si a le folosi in perioadele cu deficit. In acest fel se produce o atenuare a undelor de viitura si apele se pot folosi pentru hidroenergie, alimentari cu apa potabila si industriala, piscicultura, irigatii si agrement. Proiectarea lacurilor de acumulare si construirea lor cer foarte multe fonduri si eforturi materiale din care cauza se impun studii aprofundate asupra efectelor pe care pot sa le aiba astfel de constructii asupra mediului.

Masuri de prevedere.

Masurile de prevedere reprezinta un alt mijloc major de a ne apara de inundatii, mai ales acolo unde nu s-a reusit sa se construiasca diguri sau lacuri de acumulare. Aceste masuri merg de la masurarea si transmiterea nivelurilor pina la supravegherea situatiilor critice prin sateliti.

Masurarea si transmiterea nivelurilor care se inregistreaza la mirele hidrometrice instalate in lungul riurilor este o masura de prevedere care se impune. La fiecare mira hidrometrica s-au instalat dinainte doua repere importante. Este vorba de cota de atentie si de cota de inundatie, care daca este depasita apele riului se revarsa in albia majora provocind inundatii si pagube materiale.

Prognoza evolutiei undelor de viitura in aval se realizeaza tocmai pe baza acestor transmisii pentru a efectua prognoza, a se cunoaste dinainte dimensiunea pericolului si a se putea lua masurile necesare pentru prevenirea populatiei riverane din aval si evacuarea zonei inundabile.