Селевой щит Казахстана

Горные районы Юго-Восточного Казахстана, где расположены отроги Алтая, Жетысу и Иле Алатау, хребты Западного Тянь-Шаня, всегда были ареной таких разрушительных природных явлений, как селевые потоки. Около 1 100 документированных дат прохождения здесь различных по мощности селей изучено учеными Института географии и водной безопасности.

Зачастую сели возникали не в одном, а сразу в нескольких соседних бассейнах рек, так что общее количество селевых потоков превышает 2 000. Только в Иле Алатау их насчитывается около 900.

Вот история катастроф. В результате Верненского землетрясения в Иле Алатау 9 июня 1887 года в городе возникли мощные селевые потоки. Под развалинами домов погибли 332 человека, в горах под обвалами и селями погибли более 100 человек.

Здесь же в июле 1921 года отмечалось массовое формирование селей на северном склоне хребта. Тогда только в Верном погибли около 500 человек. Разрушительные сели с большими челове­ческими жертвами и серьезным материальным ущербом сходили в Алматы в 1950 году.

В апреле 1959 года в горах Жетысу Алатау, по реке Текели 7 июля 1963 года прорыв моренно-ледникового озера в верховьях реки Жарсай вызвал селевую катастрофу, повлекшую многочисленные человеческие жертвы и исчезновение уникального горного озера Иссык.

Объективной реакцией на всплеск селевой активности в горах Казахстана и прежде всего на катастрофический селевой поток 15 июля 1973 года на реке Кіші Алматы стало решение Правительства Казахстана о противоселевой защите. По инициативе Динмухамеда Кунаева 23 августа 1973 года было создано Главное управление по строительству и эксплуатации селезащитных сооружений при Совете Министров Казахской ССР (ГУ «Казселезащита») – уникальная специализированная организация с широкими полномочиями и функциями государственного органа на уровне министерства.

Свою деятельность Казселезащита начала со строительства второй очереди селезащитной плотины Медео. Емкость селехранилища довели тогда до современных 12,6 млн кубомет­ров. В последующие годы была построена ячеистая железобетонная плотина на реке Үлкен емкостью 14,5 млн кубометров, а также целый ряд выдающихся по своим размерам селезащитных сооружений в бассейнах рек Иссык, Каскелен, Узункаргалы в Иле Алатау, Сарыкан в Жетысу Алатау.

Впервые был реализован комплексный подход в борьбе с селевыми потоками: помимо селезащитных глухих плотин, строились транзитные селепропускные тракты. Впервые в мире создан уникальный высокотехнологичный инженерный комплекс, обеспечивший защиту городов Юго-Востока Казахстана с населением более 3 млн человек.

Огромную роль в становлении и развитии организации сыграли авторитетные руководители Казселезащиты, среди которых Б. Ниязов, У. Есенов, У. Караманов, З. Нуркадилов, А. Хегай, М. Нурланов и другие.

Помимо капитального строи­тельства, особой сферой деятельности Казселезащиты стала служба наблюдения и оповещения о селевых потоках, основу которой составляла сеть дис­петчерских и временных наблю­дательных пунктов. Они организовывались в высокогорье на прорывоопасных моренно-ледниковых озерах и селевых руслах рек.

Своевременное оповещение о возникших селях позволяло успешно эвакуировать людей из зон возможного поражения каждый раз начиная с 1977 года. В большинстве случаев удалось полностью предотвратить человеческие жертвы и значительно снизить прямой материальный ущерб.

В настоящее время эта служба модифицирована автоматизированными постами наблюдения и дистанционными методами зондирования, применением беспилотных летательных аппаратов. В селеопасный период этого года на территории республики задействовано 30 диспетчерских пунктов, 128 круглогодичных и сезонных постов наблюдения и оповещения.

В окрестностях Алматы в селеопасных бассейнах рек установлен 31 пункт автоматизированной системы мониторинга на моренно-ледниковых озерах, у селевых очагов, в руслах рек, на плотинах и дамбах.

Система позволяет дистанционно в режиме реального времени обеспечивать контроль гидрометеорологической ситуации в селеопасных районах, а также автоматически выдавать предупреждения о возникающих селевых потоках. В настоящее время ведутся работы по установке пунктов автоматизированной системы мониторинга в бассейнах рек Коргас – 12 (область Жетысу), Бадам – 3 (город Шымкент).

По данным специальных обследований и дистанционного зондирования в горных регионах Казахстана выявлено 970 моренно-ледниковых озер. Принимая во внимание продолжающееся сокращение ледников вследствие деградации современного горного оледенения, прогнозируется дальнейший рост количества озер в ледниковой зоне, а значит и рост угроз их прорывов с формированием разрушительных селевых потоков гляциального происхождения.

Налажено сотрудничество с Институтом географии и водной безопасности Академии наук Казахстана. Его необходимость объяс­няется тем, что данная сфера деятельности находится в авангарде науки о селях и опирается на самые современные научные разработки и проектные решения. В начале 90-х годов прошлого столетия институтом впервые в мировой практике была предложена новая парадигма по борьбе с селевыми явлениями на основе разработанной концепции по управлению селевыми процессами применительно к условиям сейсмоактивных горных территорий Юго-Восточного Казахстана.

В этом контексте, помимо совместных обследований условий возникновения и природы селей, институт занимался выявлением опасных моренно-ледниковых озер, особенностей их эволюции и механизмов прорывов, подготовкой рекомендаций по повышению эффективности селезащитных мероприятий.

Разработаны и опубликованы карты, отражающие селевую активность для различных горных регионов страны, издан «Атлас природных и техногенных опас­ностей и рисков чрезвычайных ситуаций Республики Казахстан» с соответствующим селевым разделом. Результаты исследований по теме публикуются в научных монографиях, сборниках статей в Казахстане и за рубежом.

Впервые были разработаны научные обоснования и отработаны методики по превентивному опорожнению опасных моренно-ледниковых озер, оценки селевого риска с учетом местных условий, зон воздействия селей и характера возможных ущербов. Предложенная методика по оценке рис­ка селевых потоков позволила выполнить проекты по расчету селевого риска как экономической категории для рек Кіші и Үлкен Алматы, Аксай. Исследования института стали научным обос­нованием создания и развития автоматизированной системы мониторинга селей в Алматинской и Жамбылской областях.

Впервые на территории СНГ Казселезащита реализует мероприятия по превентивному опорожнению самых прорывоопасных моренно-ледниковых озер. За прошедшие годы удалось значительно сократить уровни заполнения десятков наиболее опасных озер в Иле и Жетысу Алатау. Для некоторых объектов угроза прорыва была ликвидирована полностью.

Так, например, котловина самого крупного моренно-ледникового озера Богатырь в верховьях реки Шелек с объемом водной массы более 9 млн кубометров после проведения профилактического спуска в настоящее время пус­тует. Она лишена возможности накопления сколько-либо существенных объемов воды и не представляет какой-либо опасности.

В этом году превентивные работы проводятся на 13 опасных водоемах: это озеро № 6 у ледника М. Маметовой в бассейне реки Кіші Алматы, озера в бассейне рек Үлкен Алматы, Аксай, Каскелен, Талгар, Турген, а также в бассейнах рек области Жетысу.

Сендайская рамочная программа по снижению риска бедствий на 2015–2030 годы (принята на Третьей Всемирной конференции в Сендае (Япония) 18 марта 2015 года) делает акцент на управлении рисками бедствий и предотвращении новых рисков, что предполагает углубление понимания природы опасных явлений. Для условий Казах­стана, располагающего мощной системой инженерных селезащитных сооружений, обеспечивающих надежную защиту от селей ливневого, гляциального происхождения, важно отметить: создание этой системы основывалось на комплексных схемах селезащиты города Алматы и других регионов.

Однако эти схемы были разработаны еще в 70–80-х годах прошлого века и существенно устарели. При создании таких схем следует обратить внимание на формирование катастрофических селей сейсмогенного происхождения.

В настоящее время ситуация в горах изменилась кардинально. Появились новые вызовы, угрозы и риски, обусловленные интенсификацией освоения территорий, расположенных в долинах горных рек выше селезащитных сооружений. Здесь и новые инфраструктурные, производственные объекты (дороги, мосты, линии электропередачи и связи, энергетические объекты и системы водозаборов и пр.), а также крупные социальные объекты (туристи­ческие комплексы и зоны отдыха, рестораны и кафе, жилые объекты). Исследования показали, что все эти объекты подвержены воздействию возможных селей.

Исходя из этого, назрела необходимость корректировки устаревших территориальных схем селезащиты с учетом дальнейшего хозяйственного освоения зон, подверженных воздействию селевых потоков. Разработка таких схем должна опираться на современное состояние природных объектов в горах, новые достижения в развитии науки о селях, а также на опыт эксплуатации инженерных селезащитных сооружений.

Помимо указанных и требующих учета производственных и социальных объектов, размещаю­щихся в опасных зонах, следует отметить новые природные риски, возникшие вследствие изменения климата. Так, деградация современного оледенения привела к потере до 40% площади большинства ледников в Иле и Жетысу Алатау только за последние 50 лет.

Отступая, ледники формируют обширные участки, занятые современными моренами и погребенными ледовыми массивами. Эти водные объекты располагаются на более высоких отметках, что при прочих равных условиях дает большую потенциальную энергию водным массам в отношении всех объектов, расположенных ниже по профилю. Опасность прорыва таких моренно-ледниковых озер также возрастает.

К новым вызовам и природным рискам следует также отнес­ти некоторые новые процессы. ­Обычно на высотах свыше 3 300–3 500 метров над уровнем моря атмосферные осадки выпадают в виде снега, что резко сокращает таяние ледников и поверхностный сток в целом. Однако есть и исключения: события 21 июля этого года в Иле Алатау показали, что на высоте 3 600 м выпало 72 мм жидких осадков.

По рекам центральной части северного склона Иле Алатау ­прошли селевые потоки и паводки, локализованные имеющимися селезащитными сооружениями. Тем не менее селевые выбросы вызвали эвакуацию 150 человек из опасной зоны в бассейне реки Талгар. Из-за резкого повышения мутности воды на источниках водоснабжения была прервана подача воды в Медеуском районе Алматы.

Эти события показывают, что подобные природные явления требуют более глубокого изучения. Результаты данной работы позволят, возможно, пересмотреть условия образования катастрофических селей дождевого происхождения 1921 и 1950 годов. В этом контексте с учетом высокого риска необходимо рассмотреть модель формирования селевых процессов ливневого и гляциального происхождения по каждому селеопасному бассейну с учетом создания информационно-аналитической базы «Паспорт селеопасного бассейна» для принятия решений до, во время и после формирования селевых потоков.

С учетом высокого риска селей сейсмогенного происхождения необходимо проведение специа­лизированных исследований с разработкой конкретных селетехнических мероприятий, исследований по страхованию от воздействия селевых потоков.

В Казахстане в последние годы в связи с климатическими изменениями наблюдается активизация проявления наводнений. В 2020 году институтом была предложена целевая научно-техническая программа по обеспечению безопасности от воздействия экстремальных гидрологических явлений (наводнения) на территориях Северного, Центрального, Восточного Казахстана. Однако проектное исполнение было передано двум непрофильным организациям, которые не занимались водной проблематикой, соответственно, результатов их исследований в работе МЧС РК не видно.

В настоящее время по инициа­тиве МЧС РК Министерством науки и высшего образования вынесена на рассмотрение научно-техническая программа по обоснованию селе-, оползне- и лавинобезопасности в горных районах Иле и Жетысу Алатау. Новые вызовы и риски требуют эффективного взаимодействия науки и практики, углубления сотрудничества Института гео­графии и водной безопасности с Казселезащитой, чтобы в такой важной сфере, как обеспечение селевой безопасности страны, принимались научно выверенные, современные и эффективные решения.