Как защитить дома и людей от оползней: опыт Швейцарии

Селевые потоки в регионе Лосталло, кантон Граубюнден, 25 июня 2024 года. Keystone / Ti-Press / Alessandro Crinari

Недавние наводнения, сели и оползни привели в Швейцарии к гибели людей, нанеся значительный материальный ущерб. Помочь своевременно распознавать такого рода угрозы могли бы современные системы мониторинга, а также защитные стены и дамбы. Однако есть здесь и более радикальные решения. Они нравятся не всем.

Разрушенные жилые дома и объекты транспортной и энергетической инфраструктуры, отрезанные от внешнего мира поселения, гибель по меньшей мере 12 человек — таковы последствия экстремальной непогоды, обрушившейся на южные районы швейцарских кантонов Граубюнден, Тичино и Вале во второй половине июня и начале июля 2024 года. Проливные дожди переполнили реки, что привело к наводнениям, вызвали оползни и сходы селевых (грязе- и водокаменных) потоков. Все эти события в одинаковой степени разрушительны и труднопредсказуемы.

«Селевые потоки очень опасны прежде всего потому, что они способны на большой скорости перемещать значительные объемы осадочных и скальных пород», — рассказал SWI swissinfo.ch Брайан Макарделл (Brian McArdell), специалист по горной гидрологии из Федерального НИИ изучения леса, снега и ландшафта (Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL). Обычно такой материал скапливается в русле горного потока или на склоне горы с уклоном более 25%. Эти места можно локализовать, однако определить, где именно сойдет оползень, практически невозможно.

«Мы не знаем, какой объем горной породы может находиться в русле горного потока и какая доля этого объема может начать движение в случае сильного дождя», — добавляет Брайан Макарделл. Как видно на карте, составленной швейцарским Федеральным Ведомством по охране окружающей среды (BAFU), селевые потоки возможны на большей части территории страны. Только в одних Альпах их потенциал достигает полумиллиона кубометров породы. Каждый год такие селевые потоки наносят материальный ущерб в среднем на 100 млн франков (113 миллионов долларов).

Два возможных решения

Как считают в WSL, глобальное изменение основных климатических параметров способно в теории увеличить частоту и мощь экстремальных осадков, повысив степень риска возникновения катастрофических оползней. «Предотвратить их будет очень сложно», — признает Брайан Макарделл. Поэтому, по его мнению, уже сейчас необходимо принимать меры по совершенствованию мер по защите населения и объектов инфраструктуры, особенно в районах, уже пострадавших от таких потоков или подвергающихся наибольшему риску оказаться под ударом стихии.

По сути, здесь есть два решения: системы раннего оповещения и искусственные физические барьеры, препятствующие сходу селевых потоков. Системы оповещения могут предупреждать власти о возможном селевом потоке или обнаруживать начало схода селя. В качестве базового показателя они используют объем катастрофических осадков. Преимущества такого подхода очевидны: он позволяет оповещать и информировать тех, кто пришел на помощь пострадавшим, например спасателей, пожарных и полицию. Об этом нам рассказывает Александр Баду (Alexandre Badoux), еще один эксперт по селевым потокам в WSL.

«Однако для местного населения это не всегда лучшее решение. Горные ручьи и ущелья, служащие источниками возникновения селевых потоков, реагируют на сильные дожди по-разному. Поэтому порой очень трудно определить тот пороговый объем осадков, после достижения которого следует во всем регионе объявлять тревогу. Существует серьезная проблема ложных тревог, и мы знаем, как местные жители относятся к ним», — добавляет Александр Баду. Есть и другое решение, которое обнаруживает селевые потоки по мере их возникновения с помощью датчиков, размещённых в русле горного потока или на его берегах.

Датчики имеют формат металлических трубок. Разрушаясь под воздействием наносной породы, они приводят в действие систему тревожного оповещения. Более сложные устройства регистрируют сейсмические волны, но есть у них и один недостаток, а именно: как только селевой поток начинает свое движение времени на то, чтобы подать сигнал тревоги и предпринять какие-то шаги, обычно остается очень мало времени. Чтобы выиграть несколько драгоценных минут, ученые из Высшей технической школы Цюриха (ETHZ) и НИИ WSL разработали особую систему оповещения, основанную на «искусственном интеллекте» (ИИ).

Помощь искусственного интеллекта

Сейсмодатчики, обычно используемые для мониторинга землетрясений, способны при помощи ИИ регистрировать уже с расстояния в несколько километров колебания, вызванные движущейся породой. Алгоритм, «обученный» при помощи данных о предыдущих оползнях, способен отличить движение обломков горной породы от вибраций, вызванных, скажем, движением железнодорожного состава или стада коров. Это устройство уже было успешно протестировано в 2020 году в регионе долины Илльграбен (Illgraben) в кантоне Вале недалеко от города Сьерр/Зидерc (Sierre/Siders): время, которое в таком случае оказывается в распоряжении людей, увеличивается до 20 минут.

Начиная с 2007 года в Швейцарии уже было установлено около 110 таких сеток-барьеров, задерживающих крупные фрагменты породы и пропускающих воду и жидкую грязь. Geobrugg

«Системы сигнализации могут защитить людей и спасти жизни, однако они не могут предотвратить разрушение объектов инфраструктуры», — говорит Александр Баду. И тут снова следует обратить внимание на старые добрые стены, дамбы и насыпи. Они дороги и занимают много места, но они могут в буквальном смысле встать на пути стихии. Более экономичной альтернативой являются стальные сетчатые барьеры, которые уже давно используются для сдерживания лавин и оползней. Их можно быстро установить в русле горного ручья или в ущелье в качестве неотложного оперативного решения или же с целью защиты какого-то одного особо ценного объекта: дороги или здания.

Сетки и водосборные бассейны

Начиная с 2007 года в Швейцарии уже было установлено около 110 таких сеток-барьеров, задерживающих крупные фрагменты породы и пропускающих воду и жидкую грязь. «Мы используем высокопрочную стальную проволоку, такую же мы применяем при строительстве и эксплуатации канатных дорог в горах», — говорит Исакко Тоффолетто (Isacco Toffoletto), инженер компании Geobrugghe, ведущей фирмы в области проектирования систем защиты от стихийных бедствий. Но и у стальной сетки тоже есть свои пределы возможного. По словам Александра Баду, такой подход имеет смысл там, где селевые потоки возникают относительно крайне редко. «В противном случае вам придется постоянно очищать их от накопившегося мусора, а это очень дорогостоящее занятие».

Еще один способ защиты от селевых потоков — строительство и использование специальных водосборных бассейнов, которым, правда, требуются значительные по площади поверхности. В условиях постоянно растущего риска такого рода стихийных бедствий защита альпийских поселений и объектов инфраструктуры будет представлять собой все более сложную задачу. Начиная с 2022 года федеральное правительство Швейцарии, Федеральный совет, кантоны (субъекты федерации) и местные муниципальные и общинные органы власти уже инвестировалиВнешняя ссылка в защиту от стихийных бедствий около 600 миллионов швейцарских франков.

Радикальные решения

По мнению Райнхарда Штойера (Reinhard Steuer), профессора климатической политики венского Университета природных ресурсов и естественных наук (Universität für Bodenkultur Wien BOKU), специализирующегося на вопросах экологической устойчивости и управления природными ресурсами, нам скоро требуются в этой сфере «радикальные решения». Ущерб от наводнений и оползней, наблюдавшихся в Швейцарии летом 2024 года, можно устранить, но «если это происходит два или три раза в малонаселенном районе, то с чисто социально-экономической точки зрения обосновать необходимость реконструкции данного региона становится очень трудно», — указал он недавно в интервью швейцарской газете Neue Zürcher Zeitung (NZZВнешняя ссылка).

К концу 21 века, по его мнению, население из некоторых из наиболее уязвимых альпийских долин придется в той или иной степени, а то и полностью эвакуировать. Это заявление вызвало в Швейцарии бурю протестов. По мнению Кармелии Майссен (Carmelia Maissen), главы Постоянного совещания (Конференции) правительств альпийских кантонов Швейцарии (Konferenz der Regierungen der Alpenkantone), это «очень циничный и недальновидный взгляд на проблему. В отдельных случаях переселение может иметь место, но об отказе от целых долин речи и быть не может».

Об этом она рассказала она в интервью также газете NZZВнешняя ссылка. По её словам, «необходимо проанализировать, что конкретно произошло в конкретных пострадавших районах и определить узкие места, принимая во внимание фактор изменения климата». По мнению Александра Баду, первым шагом должно стать понимание причин, вызвавших разрушительные оползни. Это поможет оперативно обновлять карту природных опасностей и, возможно, вовремя определять регионы повышенного риска. «Возможно, это единственный положительный аспект трагедий, обрушившихся на швейцарские деревни в последние недели, правильные выводы помогут избежать жертв и разрушений в будущем», — резюмирует эксперт.

Английский оригинал под редакцией Сабрины Вайс. Адаптировано с итальянского Теренсом Макнами. Русскоязычный оригинал адаптирован и отредактирован русскоязычной редакцией SWI / ап.