Геогідроморфологічний аналіз розвитку русла та заплави верхнього пруту - Автореферат

Запровадження і перевірка загальних положень і розробок руслознавства у дослідженнях конкретних річок та регіональних особливостей руслоформування як правило дає можливості створювати нові знання, збагачувати дану науку новими фактами та ідеями, краще бачити і формулювати завдання як дослідницького, так і прикладного характеру, а також намічати шляхи їх оптимального вирішення. Вона може вирішуватись через запровадження та розвиток геогідроморфологічного аналізу закономірностей розвитку русел і заплав. Одним з найбільш цікавих і складних обєктів дослідження виступає Верхній Прут. Дослідження за темою дисертації виконувались протягом 2004-2008 рр. згідно з планами науково-дослідних робіт кафедри гідроекології, водопостачання та водовідведення Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича (кафедральна тема «Дослідження басейнових систем Карпато - Подільського регіону в контексті сталого розвитку», номер держ. реєстрації 0106U003617). Для досягнення поставленої мети виконувались такі основні завдання: · формування основних рис геогідроморфологічного аналізу як методики (системи методів, способів та прийомів) дослідження закономірностей розвитку русел і заплав річок (на прикладі Верхнього Пруту) та її апробація;Практичні знання про русла річок і каналів формувались на протязі всієї історії людства, але перші наукові узагальнення і теоретичні підходи зявилися лише наприкінці ХІХ століття. Зокрема, розроблено способи порівняння карт та космознімків за різні періоди часу, внесено вдосконалення у фотограмметричний метод аналізу руслоформуючих наносів, проведено виділення однорідних ділянок русла та заплави (ОДРЗ), розроблено та реалізовано послідовність аналізу та опису руслоформування на ОДРЗ, апробована та доповнена геогідроморфологічна класифікація русел річок, розглянуто питання про субеволюції поздовжнього профілю та руслоформування річки тощо. Загалом, алгоритм дослідження можна представити наступним чином: - дослідження природних умов та чинників руслоформування на характерних ділянках течії Верхнього Пруту; аналіз особливостей руслоформування на однорідних ділянках русла і заплави у референційних умовах враховуючи еволюцію вздовж течії (від витоків) та у часі (за багаторічний період); У другому розділі «Умови та чинники руслоформування Верхнього Пруту» здійснюється аналіз оротектонічних умов, особливостей формування стоку наносів та алювіального середовища, клімату, опадів, водного режиму, а також відповідних чинників: обмежень, наносів річки та її водно-гідравлічного режиму.До основних критеріїв виділення ОДРЗ в референційних (природних) умовах слід віднести геоморфологічні особливості дна долини річки і розташування русла та заплави в його межах, а також вплив приток. Виділення ОДРЗ Верхнього Пруту і наступний аналіз інформації про їх особливості підтвердило провідне значення чинника обмежень. В цілому апробація геогідроморфологічної класифікації русел річок показала відповідність реальним умовам на ділянках. Дослідження ОДРЗ гірської частини Верхнього Пруту показало відсутність плавно-монотонних односпрямованих змін. Незначний розвиток ділянок алювіального русла в гірській частині течії Верхнього Пруту відповідає великій інтенсивності впливу чинника обмежень.Формування методичного змісту і запровадження геогідроморфологічного аналізу умов та закономірностей розвитку русла і заплави Верхнього Пруту дозволяє зробити висновок про його ефективність, можливості отримання нових знань, вирішення актуальних проблем. Чинник водно-гідравлічного режиму діє на фоні двох попередніх і визначає основні режимні зміни процесів руслоформування, зокрема активні їх фази. Найбільш адекватною і перспективною формою відображення (схематизації) немонотонних змін ОДРЗ є поняття про субеволюції (парагенези), що включають взаєповязані групи ділянок (у гірській частині течії їх нараховується сім, у напівгірській - три). Геогідроморфологічний аналіз умов та проявів руслоформування на ділянках гірської течії Верхнього Пруту з використанням картографічної інформації, експедиційних обстежень, даних гідрологічних спостережень, геоморфологічних даних та інших матеріалів дозволив принципово уточнити схему виділення ОДРЗ і виявити основні їх особливості. Чинник бічних обмежень у напівгірській частині течії річки в цілому проявляється відносно інтенсивно, не дивлячись на те, що русло розвивається на фоні досить широкого дна долини (алювіальної рівнини).

Основний зміст роботи геоекологічний річка русло заплава

Перший розділ «Теоретико-методологічні основи, завдання і методи дослідження» присвячений руслознавчим основам дослідження, вивченості русел та заплав річок Українських Карпат, завданням та методичним питанням, зокрема змісту геогідроморфологічного аналізу.

1. Формування методичного змісту і запровадження геогідроморфологічного аналізу умов та закономірностей розвитку русла і заплави Верхнього Пруту дозволяє зробити висновок про його ефективність, можливості отримання нових знань, вирішення актуальних проблем.

2. Аналіз дії чинників руслоформування показує, що стосовно поділу річки на особливі ділянки провідним виступає чинник обмежень. Найвищий рівень поділу повязаний з перетином тектонічних структур земної кори першого порядку (Українські Карпати, Передкарпаття та Східноєвропейська рівнина). Нижчі рівні поділу повязані із впливом структурних, морфотектонічних особливостей територій (долин). Вже на фоні провідної дії чинника обмежень відбувається вплив чинника наносів. Основна форма впливу - через крупність руслоформуючих (донних) часток. Чинник водно-гідравлічного режиму діє на фоні двох попередніх і визначає основні режимні зміни процесів руслоформування, зокрема активні їх фази.

3. За ознакою належності до переважаючого впливу основних тектонічних структур та із врахуванням геогідроморфологічної класифікації русло Верхнього Пруту поділено на дві характерні ділянки: гірської та напівгірської течії річки. Наступним є провідний рівень поділу - виявлення однорідних ділянок русла та заплави (ОДРЗ). Нами виділено по 16 ділянок у гірській та напівгірській частині течії. Найбільш адекватною і перспективною формою відображення (схематизації) немонотонних змін ОДРЗ є поняття про субеволюції (парагенези), що включають взаєповязані групи ділянок (у гірській частині течії їх нараховується сім, у напівгірській - три). Основним видом дії тектонічного чинника на виділення ділянок субеволюцій є місцеві базиси ерозії.

4. Геогідроморфологічний аналіз умов та проявів руслоформування на ділянках гірської течії Верхнього Пруту з використанням картографічної інформації, експедиційних обстежень, даних гідрологічних спостережень, геоморфологічних даних та інших матеріалів дозволив принципово уточнити схему виділення ОДРЗ і виявити основні їх особливості. Також вироблені пропозиції щодо розвитку (доповнення) геогідроморфологічної класифікації русел річок. А саме, в межах групи структурно-алювіальних русел запропоновано виділяти наступні класи: поріжно-водоспадні русла (ПВР) та структурно-глибово-алювіальні русла (СГАР); підкласи: до СГАР можна віднести прямолінійні (СГАР - 1) та звивисті (СГАР - 2). У гірській частині течії переважає врізане русло (Вз ? Вр), домінантні алювіальні форми переважно вторинні, значні планові деформації нами не виявлені, вертикальні деформації слабко виражені.

5. Чинник бічних обмежень у напівгірській частині течії річки в цілому проявляється відносно інтенсивно, не дивлячись на те, що русло розвивається на фоні досить широкого дна долини (алювіальної рівнини). Стан бурхливої течії тут не спостерігається, а забезпеченість руслоформуючих витрат (паводків) становить менше 40%. Деформації проявляються ієрархічно. На рівні основних форм вони можуть полягати: у поступовому бічному розвитку звивин (особливо в межах «кишень» смуги руслоформування); у сповзанні сегментних звивин; у перекиданні основної течії з однієї протоки в іншу; у спрямленні звивин (звивини не розвиваються за схемою вільного меандрування); у виникненні, зникненні (причленуванні) та змінах конфігурації провідних островів. Особливо відмітимо незначні прояви сповзання провідних форм вниз за течією. У напівгірській частині течії чергуються ділянки адаптованого (Вз = 1-3 Вр) та широкозаплавного (Вз > 3 Вр) русла, основний крок руслових форм - 500 м, темпи планових деформацій становлять 5-10 м/рік, значні вертикальні деформації у референційних умовах не виявлені.

6. Основними чинниками антропогенного впливу на досліджувану річку є: зарегулювання протипаводковими гідротехнічними спорудами і видобування алювію з руслових та заплавних карєрів. Важливою стороною впливу на русло є берегоукріплення (дамби обвалування, кріплення берегів, шпори та ін.). Використання інформації гідрологічних спостережень для вивчення анропогенного впливу включає різні методичні прийоми. Нами розглянуті порівняння поперечних профілів русла, зміни положення кривих витрат і застосовано метод аналізу багаторічних змін мінімальних річних рівнів та витрат води.

7. Внаслідок антропогенних змін параметрів русла та заплави, процесів руслоформування Верхнього Пруту спостерігаються складні ланцюги (комплекси) переважно негативних наслідків. До них можна віднести: посилення бічних обмежень; зміни рівнів та режиму підземних (алювіальних) вод, умов водопостачання та водовідведення; активізацію зсувних процесів на частині схилів долини; зміни гідроекосистем, рибопродуктивності; зміни відносних висот заплави та терас і, як наслідок, зміни умов функціонування ландшафтів; зміни зон затоплення; зміни умов функціонування інженерних споруд; зміни рекреаційної та туристичної цінності (якості) річки та прилеглих територій; зміни гранулометричного складу руслоформуючих наносів (зменшення крупності) та інші. Цілком очевидно, що: а - все це є зворотною реакцією СПР, яку потрібно було передбачити при плануванні регулювання річки та її «раціонального використання»; б - проблема з «чисто» технічної переросла у болючу екологічну, соціально-економічну.

8. При формуванні геоекологічного погляду на шляхи оптимізації використання та охорони русла і заплави Верхнього Пруту нами за основу було взято поняття «річкового геоекологічного коридору». Для підвищення його якості рекомендуємо: обмежити і в найближчі роки заборонити відбір алювію та забезпечити функціонування альтернативних екологічно збалансованих джерел будматеріалів; провести інвентаризацію стану гідротехнічних споруд, що розташовані на прилеглих до річки територіях; організувати моніторинг Верхньопрутського екокоридору; уточнити його положення і статус в екологічній мережі області, а також у програмі її сталого розвитку.

1. Кирилюк А.О. Аналіз змін рівневого режиму річки Прут в межах м. Чернівці / Кирилюк А.О. // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. - К.: ВГЛ «Обрії», 2006. - Т. 9. - С. 84-91.

2. Кирилюк А.О. Оцінка вертикальних деформацій русла верхнього Пруту / Кирилюк А.О. // Наук. вісник Чернівецького ун-ту. - 2007. - вип. 361. Географія. - С. 26-35.

3. Кирилюк А.О. Використання програмного забезпечення для аналізу планових змін та параметрів русла верхнього Прута / Кирилюк А.О. // Наукові записки Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського. Серія: Географія - Вінниця, 2008. - вип. 15. - С. 38-43.

4. Явкін В.Г. Особливості впливу господарської діяльності на процеси деформації русла р. Прут / Явкін В.Г., Кирилюк А.О. // Наук. вісник Чернівецького ун-ту. Географія. - Чернівці: Рута, 2005. - вип. 238. - С. 20-34. (Особистий внесок - проведення та аналіз експедиційних досліджень впливу антропопресингу на русло р. Прут).

5. Явкін В.Г. Особливості паводків та процеси вертикальної ерозії русел річок басейну Прута / Явкін В.Г., Кирилюк А.О., Цепенда М.В. // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. - К.: ВГЛ «Обрії», 2006. - Т. 11. - С. 158-163. (Особистий внесок - побудова і аналіз хронологічних графіків мінімальних рівнів водпостів річок басейну Прута).

6. Явкін В.Г. Розвиток базису ерозії басейнів Прута, Черемоша та Сірету / Явкін В.Г., Кирилюк А.О., Цепенда М.В. // Річки і долини. Природа - ландшафти - людина: зб. наук. праць. - Чернівці - Сосновець, 2007. - С. 258-266. (Особистий внесок - розробка схеми вертикальної ерозії в басейнах Прута, Черемоша та Сірету; побудова поперечних профілів р. Черемош - с. Устеріки та р. Прут - м. Чернівці).

7. Кирилюк А.О. Стан гідротехнічних споруд річок Чернівецької області / Кирилюк А.О. // Матеріали студентської наукової конференції (Чернівці, 14-15 травня 2003 року). Книга 1. Природничі науки. - Чернівці: Рута, 2003. - С. 147-148.

8. Кирилюк А. Аналіз причин та наслідків зміни рівневого режиму річки Прут / Кирилюк А.О. // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Шевченківська весна», присвяченої 15-й річниці незалежності України (Київ, 2-3 березня 2006 року). - К.: Логос, 2006. - вип. IV: Ч. 1. - С. 67-68.

9. Кирилюк А.О. Оцінка вертикальних переформувань гірської частини русла р. Прут. / Кирилюк А.О. // Гідрологія, гідрохімія, гідроекологія: матеріали третьої Всеукраїнської наукової конференції (Київ, 15-17 листопада 2006 року). - К.: Ніка-Центр, 2006. - С. 42-43.

10. Ющенко Ю.С. Екомережа Чернівецької області і гідроморфологічні дослідження річок / Ющенко Ю.С., Горшеніна Л.В., Кирилюк А.О. // Матеріали Пятої міжнародної наукової конференції «Молодь у вирішенні регіональних та транскордонних проблем екологічної безпеки» (Чернівці, 5-6 травня 2006 року). - Чернівці: Зелена Буковина, 2006. - С. 422-425. (Особистий внесок - проведення гідроморфологічного дослідження р. Прут).

Размещено на .ru