Несчастья невских берегов. Из истории петербургских наводнений

Четко выраженные, по-своему красивые графики показывают колебательный волновой характер природного явления. Только такой вид и объединяет каждое наводнение в Петербурге. Более того, так же выглядят и катастрофические цунами, и катастрофические половодья на реках, например на Лене. Различия состоят лишь в масштабах времени. Наши наводнения длятся примерно сутки, цунами – несколько часов, речное половодье – несколько недель, а то и месяцев.^[83]

Волновым обликом исчерпывается сходство различных случаев наводнений. Каждый из продемонстрированных потопов отличается от других не только высотой, но и продолжительностью, величиной и скоростью подъема и спада воды, начальными и конечными отметками уровня. Иногда на фоне подъема или спада проявляются вторичные колебания, усложняющие анализ и прогноз явления.

Продолжительность полного цикла составляет от 8 часов до почти 2 суток, иногда подъем воды происходит быстрее спада, иногда – наоборот. Также изменчивы величины подъема– спада и их скорости. Различна и продолжительность затопления выше 160 см, выше 210 см или любой другой отметки. Подобные нерегулярные, неправильные, асимметричные колебания именуются в океанологии непериодическими. Они преобладают в окружающем нас мире, удивительно склонном к переменам. Правильные, строго периодические колебания встречаются в природе гораздо реже.

Есть еще способ изображения наводнений – в виде карты, на которую нанесены границы распространения воды.

На представленной карте показано затопление Ленинграда 23 сентября 1924 г. в трех грубых, но наглядных градациях: «выше колена», «до пояса», «по горло и выше» (из газеты «Ленинградская правда» за 27 сентября 1924 г.).

Измерения уровня воды с помощью реек-футштоков и мареографов производятся не только в Петербурге. Сравнение измерений в различных пунктах позволяет рассмотреть особенности возникновения и развития наводнения. На представленном здесь графике показаны колебания уровня воды на семи гидрометеорологических станциях побережья Балтийского моря и Финского залива 28—29 сентября 1975 г.

Видно, что наводнение приходит в устье Невы с запада в виде волны, высота которой возрастает по мере движения. По степени (коэффициенту) возрастания можно определить высоту наводнения в Петербурге, зная высоту на любой из станций. Легко найти и скорость движения волны по расстоянию и времени «добегания» гребня до Петербурга. Расчет основных характеристик наводнения 29 сентября 1975 г. представлен в приведенной здесь таблице.

Поступательное движение гребня волны четко обнаруживается также, если рассмотреть измерения уровня воды на станциях в некоторые фиксированные моменты времени, построив таким способом последовательные профили водной поверхности Трансбалтики от устья Йены до входа в Финский залив и далее до Лиепаи, Клайпеды, Калининграда вплоть до Датских проливов на границе Балтийского и Северного морей.

Профили также имеют волновой вид. По ним можно приближенно определить длину волны наводнения. Она составляет несколько сот километров, что в тысячу и более раз превышает средние глубины Балтийского моря и Финского залива – соответственно 56 и 37 м – и даже их максимальные глубины – 459 и 123 м. Это и есть злополучная «длинная волна», полностью ответственная, по некоторым представлениям, за наводнения в Петербурге.

Понятно, что характеристики каждого конкретного наводнения определяются по мере поступления всех сведений. Затем, после завершения наводнения, они сопоставляются с другими случаями, обобщаются и используются для предсказаний.

Волны на поверхности моря, которые мы наблюдаем в ветреную и штормовую погоду, имеют другое происхождение. Это короткие волны. Они имеют малую длину по сравнению с глубиной (или, по крайней мере, близки к ней) и переносят небольшие по сравнению с длинными волнами объемы воды, которые только захлестывают пляжи или грозно вздымаются у крутых берегов, но не способны затопить, как наводнения, большие пространства суши.

Длинная волна не ограничивается дельтой Невы и Петербургом. Благодаря своей огромной энергии она распространяется вверх по реке примерно на 30—40 км (длина Невы 75 км). Энергия наводнения тратится на затопление дельты и преодоление уклонов местности. На расстоянии 7-10 км от устья, т. е. еще в пределах новостроек восточных районов города, Нева течет в довольно крутых берегах, и подъемы воды здесь уже не представляют опасности. А на другой половине реки – от ее середины до истока из Ладожского озера – происходят спады уровня воды.

И еще одной особенностью отличаются невские наводнения: примерно четверть из них происходит при наличии льда. Тонкий ледяной покров, преобладающий в мягкие зимы, легко взламывается при повышении уровня воды и сильном западном ветре. Но бывает, что наводнения случаются после относительно продолжительного морозного периода. Тогда от возвышения уровня образуются торосы и навалы льда (высотой до 5– 10 м) на берега.