Почему дамбы могут усиливать наводнения в современных городах

Паводки вчера и сегодня: как осадки, рельеф и рост города меняют карту риска

Работа опубликована в Journal of Hydrology: Regional Studies и описывает эффект, общий для низинных городов с защитной инфраструктурой.

Парадокс защитной застройки

Исследователи из Международного института науки о бедствиях (IRIDeS) при Тохокуском университете совместно с коллегами из Университета Мэйдзё сравнили ландшафты эпохи Мэйдзи с современной застройкой посёлка Марумори в префектуре Мияги, территории, исторически подверженной паводкам. С помощью детальных компьютерных моделей и старых карт они восстановили исходный рельеф и просчитали, как изменились бы сценарии затопления при нынешней конфигурации дамб и плотности застройки.

Авторы называют наблюдаемый эффект «парадоксом безопасной застройки»: инфраструктура создаёт у жителей ложное ощущение защищённости, и посёлки расширяются в сторону исторически уязвимых низин. По данным исследования, за последнее столетие площадь застройки, подверженной риску затопления, выросла на 110%.

Точка перелома

Команда зафиксировала пороговое значение интенсивности осадков, после которого современные изменения рельефа перестают смягчать паводки и начинают их усиливать. Положение этой точки для каждого водотока авторы считают ключевым параметром при проектировании защитных мер.

Исследователи отдельно отмечают предел самой концепции дамб. В целом они остаются эффективными при экстремальных дождях, но и здесь есть исключения: во время тайфуна «Хагибис» 2019 года, мощность которого превысила расчётные параметры, современные защитные конструкции были полностью перегружены.

Что учитывать в планировании

Механизм, выявленный на примере Марумори, применим к любым низменным территориям с защитной инфраструктурой. Для городских администраций и жителей это три практических следствия:

• Оценивать риск подтопления нужно не только по максимальным расчётным сценариям, но и по режиму слабых и умеренных осадков.
• Расширение застройки в зоне исторических паводков требует пересчёта модели, а не формального согласования.
• Крупная инфраструктурная мера нуждается в проверке на устойчивость при экстремальных событиях за пределами проектных параметров: пример «Хагибиса» показывает, что и проверенные решения имеют предел.

Решения о городской среде редко сводятся к чисто инженерной задаче: они меняют привычки жителей, маршруты и сценарии повседневной жизни. Это касается и масштабных защитных сооружений, и локальных инициатив: от благотворительного фестиваля WOOF и новых площадок семейного досуга в Петербурге до парковых проектов в малых городах. В обоих случаях ключевой вопрос один: где проходит граница между удобством и скрытым риском.