Кратко, по сути — сначала оценка уязвимостей (исторические примеры), затем конкретные системы мониторинга, оповещения/эвакуации и долгосрочные меры землепользования и инженерии.
1) Основные механизмы отказа и примеры
- Овертоппинг/пропуск воды при быстром весеннем снеготаянии (Vaiont 1963 — волна от оползня; Malpasset 1959 — скольжение фундамента/утечка).
- Внутреннее размывание/периодическая фильтрация через тело или основание (piping).
- Сдвиг/просадка фундамента при слабых породах или дождевых пропитках (St. Francis 1928).
- Событие с быстрым образованием потока (GLOF-подобное поведение) в горной зоне со снежником/ледником.
2) Мониторинг (рекомендуемые методы)
- Гидрометеослужба и прогноз воды: непрерывный учёт объёма стока, уровень в водохранилище, расход через водосброс; интеграция прогнозов снеготаяния и SWE (SWE из снежных датчиков/SNOTEL, спутниковые оценки).
- Полевые приборы на плотине и в основании:
- пьезометры (укрепление давления поровой воды), контроль фреального уровня;
- инклинометры/наклонные датчики (наклон стенки/дамбы);
- трещиномеры и деформационные щупы на теле плотины;
- камеры и акустические датчики на утечку (acoustic emission) и датчики влажности/сопельного течения;
- контроль фильтрации на отводах/колодцах (объём/замутнение).
- Геофизика и дистанционные технологии: регулярный LiDAR/фотовысотный съём, InSAR/радар для деформаций, дроны для визуального осмотра после осадков/таянья.
- Телеметрия и резервные каналы: передача данных в реальном времени с частотой обновления в зависимости от сезонности (в предтаянье — не реже $\le 1$ минуты для критических датчиков; в спокойный сезон — меньшая частота).
- Регулярные инструментальные и визуальные инспекции (ежедневно при росте притока; ежемесячно/ежеквартально в спокойный период).
3) Оповещение и эвакуация
- Разработать и утвердить План действий при чрезвычайной ситуации (EAP) с уровнями тревоги (зелёный/жёлтый/красный) и чёткими триггерами (уровень воды, скорость роста уровня, увеличение фильтрации, темп деформации). Триггеры задаются на основе исходной базы наблюдений.
- Мультиканальная система оповещения: сирены, SMS/cell broadcast, радиотрансляция, автоматические звонки, социальные сети, локальные громкоговорители. Резервные каналы (спутниковая связь на случай отказа сетей).
- Карты затопления по сценариям прорыва (моделирование breach + гидравлика; инструменты: HEC‑RAS/HEC‑Flood, DAMBRK, SOBEK и др.) — для определения зон эвакуации и времени прохождения волны.
- Эвакуационные маршруты и приёмные пункты вне зон риска; определение минимального времени эвакуации и проведение учений не реже 1 раза в год.
- Ответственные службы и протоколы: единый пункт координации, чёткое распределение ролей между гидрогеологами, МЧС, муниципалитетом, дорожными службами.
4) Долгосрочные меры землепользования и планирования
- Запрет/ограничение застройки, сельского и лесного хозяйства в зонах потенциального влияния — установить зоны охраны и зональные планы для эвакуации.
- Создание «зон сдерживания» и контролируемых коридоров затопления (поля для безопасного распространения воды).
- Переселение уязвимых поселений из зон с высоким риском; компенсации и планы по повышению устойчивости сообществ.
5) Инженерные меры по снижению риска
- Управление режимом водохранилища: предтаянье понижение запаса (предварительный сброс) на основе прогнозов снега/осадков.
- Увеличение пропускной способности пропускного сооружения/водосброса или установка аварийных сбросных устройств (fuse plugs, аварийные проломы контролируемого типа).
- Инъекционная гидроизоляция (гротирование) трещин фундамента, устройство глиняного/бетонного cutoff в грунте для уменьшения фильтрации.
- Дренажные галереи/низовые фильтры для снижения порового давления и предотвращения piping; укрепление тела дамбы (бутирование, геотекстили, армирование).
- Укрепление берегов и защита против оползней в приточной котловине (антикоррозионные подпорные стены, стабилизация склонов, лесопокров как армирование корней).
- Сейсмостойкая ревизия и усиление, если регион сейсмичен.
6) Процесс оценки риска и управления
- Провести комплексный PRA (Probabilistic Risk Assessment): идентификация режимов отказа, частотные оценки событий (с учётом сезонного таяния), моделирование последствий, экономическое и социальное влияние.
- Обновлять оценку при каждом значимом событии, каждые $\sim$5 лет или при изменении условий (клмат/снеговой режим, использование).
- Обучение персонала, финансирование ТО и долгосрочного мониторинга.
Резюме: сочетание реального‑временного мониторинга (пьезометры, деформации, гидро‑и метеопрогнозы, InSAR/LiDAR), чётких триггеров в EAP с многоканальным оповещением и регулярными тренировками, плюс инженерно‑геотехнические меры (дренажи, гротирование, увеличение пропускной способности) и запреты на землепользование в опасных зонах — даёт наилучшее снижение риска прорыва и уменьшение последствий для населения.