Еколого-геоморфологічні дослідження верхньої частини сточища Дністра з використанням ГІС-технологій - Автореферат

Погіршення еколого-геоморфологічної ситуації та збільшення інтенсивності і частоти прояву небезпечних явищ і процесів у сточищі верхньої частини Дністра робить актуальним вивчення поширення та оцінки інтенсивності розвитку гідрогеоморфологічних процесів на річках різних рангів, аналіз еколого-геоморфологічних наслідків їх прояву, обґрунтування рекомендацій щодо захисту поселень і господарських обєктів від руйнувань і підтоплення екстремальними паводками. Ключова роль тут належить вивченню будови, сучасного стану і функціонування, ступеня антропогенної трансформованості різнорангових басейнових геосистем і річок, що їх дренують, за допомогою геоінформаційних технологій. Ці обставини й зумовили вибір теми дослідження та геоінформаційного підходу до досягнення мети. Значна частина дисертаційної роботи виконана в рамках німецько-українського дослідницького проекту “Трансформаційні процеси в регіоні Дністра (Західна Україна)” (1997-2003), дослідницького проекту “Аналіз існуючого стану спостережень за екологічною ситуацією на території Львівщини з метою забезпечення розробки концепції і програми регіонального моніторингу довкілля”, виконаного у 2001 році на замовлення Львівської обласної державної адміністрації і Державного управління екології та природних ресурсів у Львівській області, держбюджетних тем географічного факультету Вг-371Б “Гідролого-геоморфологічний аналіз Західного Бугу і верхнього Дністра з використанням інформаційних технологій для потреб оптимізації природокористування” (1998-2000, номер державної реєстрації 0198V004852) та Вс-77Б “Географічні проблеми Західного регіону України” (2001 - 2003, номер держреєстрації 0101U001424). Для досягнення мети вирішувалися наступні завдання: 1) обґрунтування схеми досліджень, структури ГІС “Сточище” та її побудова на прикладі сточища верхнього Дністра;Для досліджень і контролю стану та функціонування річкових і басейнових систем, аналізу тенденцій змін їх гідрогеоморфологічного режиму необхідна точна, детальна, постійна та оперативна інформація про умови і чинники їх функціонування, яку здатна забезпечити лише сучасна система моніторингу стану басейнових систем і їх компонентів. Структура ГІС “Сточище”, включає організаційні (збір, систематизація, редагування даних, моделювання ретроспективного і сучасного стану геоморфосистем та їх змін, еколого-геоморфологічних наслідків, синтез отриманої інформації, прогнозування еколого-геоморфологічного стану басейнових систем, обґрунтування пропозицій з його оптимізації) і тематичні блоки (“моніторинг еколого-геоморфологічного стану басейнових систем”, “умови і чинники функціонування басейнових систем”, “структура і функціонування річкових і басейнових систем”). Дослідження структури річкових систем включали: розрахунок сучасних і ретроспективних параметрів їх структури; встановлення тенденцій розвитку річкових систем і змін параметрів їх структури за останні 120 років; кількісну оцінку масштабів цих змін; виявлення причин трансформаційних процесів у структурі річок; прогноз змін у структурі річкових систем і можливих впливів на екологічний стан басейну верхнього Дністра та розвиток господарства в його межах. Алгоритм аналізу та моделювання екстремальних гідрогеоморфологічних явищ включав: побудову серії гідрографів найбільших паводків і графіків, що відображають рівень води в руслах та на заплавах при екстремальних паводках на фоні рівнів: середнього меженного, виходу води на заплаву, затоплення будівель, паводків 10%, 5% і 1% забезпечення; аналіз побудованих графіків (оцінка тривалості фаз підйому і спаду паводків, морфометричний аналіз гідрографів паводків, аналіз витрат води при екстремальних паводках та ін.); створення бази даних про рівні та витрати води в руслах річок при паводках різного забезпечення; аналіз картографічної інформації про рельєф на предмет її придатності для геоінформаційного моделювання; створення гідрологічно коректної цифрової моделі рельєфу верхньої частини сточища Дністра, представленої у растровому форматі; створення та апробація оглядової ГІС-моделі, яка визначає зону ризику підтоплення при заданих рівнях води; створення картографічних моделей рекомендаційного характеру щодо захисту поселень, угідь та комунікацій від руйнування паводками й іншими гідрогеоморфологічними процесами. Важливим чинником є дамби, які впливають на швидкість течії, витрати і рівні води, витрати наносів і каламутність в період повені та паводків, зумовлюють збільшення енергії потоку, його розмивної здатності, внаслідок чого зростає інтенсивність руйнування берегів і ризик прориву дамб (понад 10 проривів у липні 1997 року в межах Верхньодністерської низовини); землекористування, яке через переформування рослинного покриву різко змінює коефіцієнт стоку і сприяє інтенсивному розвитку ерозійно-акумулятивних процесів на водозборах, формуванню значної кількості наносів (до 4400 т за рік з км2) [Ковальчук, 1997], їх акумуляції у річках, замулюванню малих водотоків (зменшення загальної довжини водотоків на 35-40% [Ковальчу

Основний зміст роботи