Прорывы грунтовых плотин водохранилищ и ледниковых озер — чрезвычайно опасные явления. Они сопровождаются масштабными затоплениями, разрушением зданий и гибелью людей. В зоне риска — горные районы с неустойчивыми ледниковыми озерами, а также водохранилища, как Геджухское в Дагестане, прорыв которого этой весной привел к режиму ЧС.
Гидрологи Санкт-Петербургского государственного университета разработали программу OutburstFloodFormation, которая предсказывает параметры возможного прорыва грунтовой плотины: время разрушения, максимальный расход воды, объем паводка и размеры прорана. Для расчета нужны данные о размере дамбы, составе и свойствах грунта, высоте над уровнем озера.
Уникальность нашего решения заключается в том, что мы придумали, как рассчитывать неоднородность грунтовой плотины, ведь грунт имеет различные водно-физические свойства в разных точках. Мы также рассмотрели два основных механизма прорыва: перелив и размыв фильтрационного канала
Программа особенно полезна для труднодоступных горных районов, где нет гидрологических постов. Ученые проверили ее работу на примере озер Башкара (Кавказ), Нурган (Монголия) и Маашей (Алтай), где уже происходили прорывные паводки.
Максимальные расходы воды во время разрушения плотины могут достигать 50 тыс. м³/с — для сравнения, у Ниагарского водопада в пиковые моменты это около 6 тыс. м³/с. Размеры проранов достигают сотен метров в ширину и десятков метров в глубину. Вода вырывается в долину всего за несколько часов, создавая катастрофические последствия. В ближайших планах ученых — добавить в программу расчет притока воды от осадков и таяния ледников.
Ранее Наука Mail писала о том, что ученые выяснили, куда исчезло озеро на Алтае.
