У Кривому Розі часто лунають думки щодо затоплення значної частини нашого міста у разі перекриття (аварії, засмічення, обвалення…) Другого Саксаганського тунелю. Перекриття цього тунелю, який дренує воду ріки Саксагань від вулиці Упіта в Саксаганське водосховище, начебто, призведе до швидкого затоплення значної частини житлової забудови в Саксаганському та Покровському районах міста.
Ми вирішили оцінити приблизні наслідки такої події, змоделювавши процес поступового затоплення долини ріки Саксагань та навколишньої території. Використавши матеріали, які знаходяться у відкритому доступі та вільне програмне забезпечення — ми побудували модель поступового підняття рівня води в Саксагані у разі аварії Другого Саксаганського тунелю.
В якості моделі рельєфу ми використали цифрову модель від радарної топографічної місії Шаттлу (SRTM DEM). Цю модель було отримано в результаті цільових досліджень, здійснених з борту космічного човника «Індевор» в лютому 2000 року. Ми вважаємо, що протягом останніх 17 років загальні риси рельєфу в долині ріки Саксагань суттєво не змінились. Не змінились і абсолютні позначки рельєфу в долині ріки та на оточуючій території. Всі відмітки висот, якими ми оперуємо в своїй моделі — це відмітки висот у цифровій моделі SRTM DEM. Просимо не плутати ці висоти з висотами у Балтійській системі, яка й досі широко використовується у країнах колишнього радянського табору.
Використання цифрової моделі рельєфу дозволяє швидко обчислити вірогідні місця затоплення при різних рівнях підняття води. Також ми маємо можливість обчислити — який об’єм води потрібен для підняття рівня ріки на 1, 2, 3, … 10… метрів.
Ми розпочали моделювання зі створення власне моделі русла ріки Саксагань. Це «русло» буде базовим рівнем, від якого буде моделюватись процес затоплення території. Змодельоване нами «русло» починається під плотиною Кресівського водосховища на позначці +43м і закінчується біля входу в Другий Саксаганський тунель на позначці +41м. Підняття рівня води до +42м впливає тільки на найнижчі частини долини ріки і ніякої загрози не становить.
При піднятті рівня води на 2 метри (до +43м) — вона починає підбиратись до окремих будинків на вулиці Митрофанова. З відмітки +43м в нашій моделі вже починається підпирання річного стоку аж до плотини Кресівського водосховища. Подальше підняття рівня води буде впливати на всю територію моделювання — від плотини Кресівського водосховища, і до Другого Саксаганського тунелю.
При рівні води +44м (підняття на 3 метри) продовжується розширення ріки в напрямку окремих домівок на вулицях Митрофанова та Федорова. Також поступово починають підтоплюватись прирічкові луки біля вулиць Севанська, Галілея, Харцизька.
Починаючи від рівня води +45м (підвищення на 4м) виникає загроза підтоплення земельних ділянок приватних домогосподарств, також в зону підтоплення вже потрапляють поодинокі житлові будинки. При рівні води +45м окремі місця підтоплення починають з’являтись на вулицях Шконди, Федорова, Митрофанова, Дідро.
Подальше підвищення рівня води загрожує безпосередньо житловій забудові приватного сектора. Так, при рівні води +46м (підняття на 5м) розвиваються зони підтоплення на вулицях Свірська, Шконди, Якушкіна, Федорова, Митрофанова, Пічугіна, Сагайдачного, Галілея, Харцизька, Дідро. При піднятті рівня води ще на 1м (до +47м) в південній частині нашої моделі до списку загроз додається західна частина вулиці Бердянська. При цьому ж рівні води виникає загроза масового затоплення приватних земельних ділянок в районі КРЕСу. Так, плями затоплення розповзаються по вулицях Шконди та Свірська, до постраждалих додаються окремі ділянки вулиць Юрчака, Верді, Севанська та Грозова. Також відбувається затоплення території навколо двох відстійників шахтних вод біля вулиці Галілея.
В результаті подальшого підвищення рівня води підтоплення захоплює іще декілька вулиць приватного сектору. При цьому, зважаючи на круті схили — деякі затоплені ділянки житлової забудови опиняються на значній глибині. Так, наприклад, в нашій моделі на кінцевій стадії моделювання — будинки по вулиці Митрофанова опинились під водою на глибині 4–8 метрів. При рівні води +49м відбувається затоплення гранітного кар’єру біля плотини Кресівського водосховища. Проте, це затоплення є наслідком особливостей використаної цифрової моделі місцевості. Низька роздільна здатність моделі приховує значну частину дрібних деталей, які відіграють роль захисту від підтоплення.
При рівні води в долині ріки Саксагань +49м в нашій моделі затоплено значну частину приватного житлового сектору в районі КРЕСу. Вулиці Шконди, Верді, Юрчака, Якушкіна, Вешенська — затоплені майже повністю та на значну глибину. Глибина води на деяких ділянках вулиць досягає 4–5 м. Затоплені також вулиці Федорова, Митрофанова, Пічугіна, частково затоплені вулиці Сагайдачного, Холодноярська, Бердянська, Дідро, Харцизька. Вулиці Галілея та Козаченка затоплені в самих нижніх (південно-східних) частинах.
Підвищення рівня води ще на 1 метр (до відмітки +50м) призводить до того, що ріка Саксагань переливом через дорогу на вулиці Марійська потрапляє в своє старе русло. При цьому затоплюються нижні (північно-західні) частини вулиць Упіта та Севастопольська. Північний провулок між цими вулицями опиняється на глибині 5–6 м під водою. В районі КРЕСу в зону затоплення потрапляють вулиця Колонківська та розташований поруч стадіон.
Подальше моделювання підняття рівня води базується на малоймовірному сценарії. Справа у тому, що при підвищенні рівня води до +51м — ріка Саксагань зі старого русла переливом через дороги на вулицях Волгоградська та Володимира Великого потрапляє до Саксаганського водосховища. У разі тримання рівня води +51м — повністю затоплюється селище Галковський Кут. Також підтоплення зазнають вулиці Галковський Кут (селище Мудрьона), Філатова та Льотчиків. Проте, це можливе лише у наслідок блокування й Першого Саксаганського тунелю. Цей тунель дренує воду із Саксаганського водосховища до ріки Інгулець. Вихідний портал тунелю розташовано в районі вулиці Інгулецька (селище Чорногірка). Заради цікавості ми продовжили моделювання щоб подивитись наслідки затоплення у разі блокування обох тунелей на ріці Саксагань: Другого Саксаганського (розташований вище за течією) та Першого Саксаганського (розташований нижче за течією). Кінцева стадія нашого моделювання — відмітка рівня води +54м (підняття на 13 метрів від первинного рівня). При такій відмітці — долина ріки Саксагань в межах досліджуваної території заповнюється і вода переливом йде в зворотньому напрямку через плотину Кресівського водосховища.
Тепер давайте оцінимо час, який потрібен для затоплення до певного рівня. Згідно з даними географічного та гідрологічного нарису території Кривого Рогу — середньорічна витрата води для ріки Саксагань становить 2,1 куб.м/с, що відповідає 0,18 млн.куб.м на добу. Візьмемо ці дані для обчислення часу затоплення. У таблиці нижче наведено об’єми води у затопленій частині долини ріки та необхідний час, щоб від «нуля» досягти затоплення до зазначеного рівня.
Рівень води в затопленій частині долини ріки; м |
Об’єм води в затопленій частині долини ріки; млн.куб.м |
Час, необхідний для затоплення; діб |
Примітки |
+42 |
0,20 |
1 |
|
+43 |
0,64 |
4 |
|
+44 |
1,33 |
7 |
|
+45 |
2,29 |
13 |
Загроза підтоплення земельних ділянок приватних домогосподарств |
+46 |
4,24 |
24 |
Загроза безпосереднього підтоплення житлової забудови приватних домогосподарств |
+47 |
6,87 |
38 |
|
+48 |
10,21 |
57 |
|
+49 |
21,31 |
118 |
Затоплення гранітного кар’єру |
+50 |
27,04 |
150 |
Перелив води до стариці через вулицю Марійська |
+51 |
43,35 |
241 |
Перелив води до Саксаганського водосховища через вулиці Волгоградська та Володимира Великого |
+52 |
50,49 |
281 |
|
+53 |
58,13 |
323 |
|
+54 |
66,60 |
370 |
Перелив води до Кресівського водосховища через плотину КРЕСу на вулиці Шурупова |
За результатами розрахунків ми бачимо, що після перекриття Другого Саксаганського тунелю через 13 днів виникає загроза підтоплення земельних ділянок у приватних домогосподарствах, а через 24 дні від перекриття — підтоплення загрожує вже безпосередньо житловій забудові. За 150 днів ріка під перекритим тунелем набере максимальну можливу відмітку та почне через дорогу перетікати в своє старе русло.
Проте слід зауважити, що представниками ДП «Кривбаспромводопостачання» озвучуються інші показники витрат ріки Саксагань. За їхніми даними — середня витрата води через Другий Саксаганський тунель складає лише 0,5 куб.м/с. Ясна річ, що за такої витрати — процес затоплення буде відбуватись набагато повільніше. Так, для підняття рівня води до +45м знадобиться вже не 13, а 57 днів. А для того, щоб вода піднялась до +46м — аж 106 днів. При цьому для повного затоплення долини ріки до відмітки +54м вже потрібно не 370 діб, а 1665. Слід також додати, що кожної осені-зими протягом листопада-лютого перекривається Перший Саксаганський тунель і вода ріки накоплюється в Саксаганському водосховищі. При цьому не фіксується значне підняття рівня води ані в Саксаганському водосховищі, ані в долині ріки вище за течією.
Слід зауважити, що наша модель містить деякі прогалини. Наприклад, ми не враховуємо втрати води при поступовому заповненні долини ріки. При піднятті рівня ріки буде відбуватись відтискання води в бокові породи, зокрема — у товщі аркозових пісковиків та сланців. Також буде відбуватись проникнення води в зони тріщинуватості, які спричинені гірничими роботами. Жодні з цих втрат ми не враховуємо. Але ми також не враховуємо й додаткові надходження води в долину ріки: побутові скиди, зливові каналізації та дренажні системи. Також ми не розглядаємо одного очевидного та дуже дієвого методу для запобігання швидкого затоплення: повного перекриття течії через плотину Кресівського водосховища.
Змодельований нами сценарій викличе набагато більше проблем, ніж просто затоплення житлової зони та дорожньої мережі. У разі такого підняття води буде затоплено каналізаційні насосні станції КП «Кривбасводоканал». Ці станції розташовано у найнижчих можливих ділянках рельєфу — якраз в безпосередній близькості до ріки. Також буде підтоплено виходи дренажних зливових систем. Ми не володіємо інформацією щодо розташування на місцевості електричних трансформаторних підстанцій, але думаємо — що бодай декілька також опиняться на значній глибині під водою.
Отже, чутки про затоплення території в наслідок раптового перекриття Другого Саксаганського тунелю не є безпідставними. Проте, ми вважаємо, що навіть за такого розвітку подій є час на реагування та прийняття аварійних заходів з водовідведення щоб мінімізувати ризик затоплення території.
Для побудови та аналізу моделі нами були використані матеріали Національного управління з аеронавтики і дослідження космічного простору (США), Геологічної служби США та міжнародного проекту OpenStreetMap. Ключові моменти моделювання затоплення території здійснено з використанням геоінформаційної системи GRASS GIS.