ГЕОГІДРОМОРФОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ РОЗВИТКУ РУСЛА ТА ЗАПЛАВИ ВЕРХНЬОГО ПРУТУ



Название:
ГЕОГІДРОМОРФОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ РОЗВИТКУ РУСЛА ТА ЗАПЛАВИ ВЕРХНЬОГО ПРУТУ
Альтернативное Название: ГЕОГИДРОМОРФОЛОГИЧНИЙ АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ русла и поймы Верхнего Прута
Тип: Автореферат
Краткое содержание:

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.


Практичні знання про русла річок і каналів формувались на протязі всієї історії людства, але перші наукові узагальнення і теоретичні підходи з’явилися лише наприкінці ХІХ століття. Це було викликано змінами та зростанням практичних запитів. Великий внесок у розвиток руслознавства зробили В.М. Лохтін, М.С. Лелявський, Л. Фарг, Г. Жирардон, М.М. Жуковський, В.Е. Тімонов, В.М. Родевич, Л. Леопольд, М. Вольман, П. Бондурант, М.А. Веліканов, М.Є. Кондратьєв, М.І Маккавєєв, С.Т. Алтунін, М.О. Ржаніцин, Р.С. Чалов, Й.Ф. Карасьов, Н.С. Знаменська та ін. Ними закладені основні напрямки руслознавчих досліджень та теорії.


Руслознавчі дослідження річок Українських Карпат розпочались у середині 60-х років ХХ століття. Це значною мірою пов’язано з комплексними планами освоєння водних ресурсів, що впроваджувались у Радянському Союзі. Тому такі дослідження мали прикладне спрямування. Їх розпочинали М.Н. Бухін, В.А. Базилевич, О.Н.Кафтан, В.В. Онищук, А.Я. Каганов та ін. З другої половини 90-х років починається сучасний етап досліджень русел річок регіону. Він характеризується розвитком поглядів на їх раціональне, оптимальне використання, а також застосуванням деяких нових методологічних підходів. Це стосується  дослідників Київського національного університету, зокрема О.Г. Ободовського, В.В. Онищука,    О.С. Коноваленко та ін. Подібні дослідження проводяться також у Чернівецькому національному університеті Ю.С. Ющенком, В.Г. Явкіним та ін.


Спрямованість геогідроморфологічних досліджень руслоформування річок на виявлення геопросторових закономірностей можна назвати геогідроморфологічним аналізом (ГМА). Його основне завдання – пізнання закономірностей руслоформування у конкретних природних умовах, а також (на цій основі) регіональні узагальнення. Він також розширює коло об’єктів та предмет руслознавчих досліджень. ГМА допомагає вивчати межі та особливості застосування геогідроморфологічного підходу (ГМП), його можливості, допомагає доповнювати іншими закономірностями згідно характеру природних умов. Реалізація ГМА потребує встановлення достатньо чітких принципів і формування системи методів та прийомів дослідження. При цьому поєднуються використання і модернізація вже відомих, та розробка і запровадження нових.


Нами вдосконалена і відпрацьована методика ГМА стосовно Верхнього Пруту. 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);


- узагальнення даних про закономірності природного руслоформування;


- аналіз особливостей антропогенного впливу на руслоформування та його закономірностей в антропогенних умовах;


- формування уявлень про шляхи оптимізації розвитку річкового геоекологічного коридору Верхнього Пруту.


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.


Гідрологічна інформація по басейну річки неоднорідна і неповна як за тривалістю, так і за якістю. Загалом, мережа гідрологічних спостережень у басейні Верхнього Пруту нараховує 17 основних пунктів. З них, саме на р. Прут (в межах України) розташовано та діє 5. Пости у м. Снятин та м. Новоселиця були закриті в 1964 і 1949 роках відповідно. На діючих гідрологічних постах спостерігають за рівнями та температурою води (всі пости), витратою води (всі, крім м. Коломия), мутністю води (Ворохта, Татарів, Яремче) і витратою завислих наносів (Ворохта, Яремче).


Чинники руслоформування розглянуто нами у геопросторовому відношенні ієрархічно, тобто через зміни умов руслоформування вздовж течії. Стосовно поділу річки на однорідні ділянки провідним виступає чинник обмежень. Найвищий рівень поділу пов’язаний з перетином тектонічних структур земної кори першого порядку (Українські Карпати, Передкарпаття та Східноєвропейська рівнина). Нижчі рівні поділу пов’язані із впливом структурних, морфотектонічних особливостей територій (долин). В умовах висхідних неотектонічних рухів та складної тектонічної будови долини Верхнього Пруту дія чинника обмежень також складна, ієрархічна. Це простежується в особливостях функціонування системи потік - русло (СПР) на різних рівнях.


Всю течію р. Прут на території України можна поділити на дві ділянки: гірську та напівгірську. Основою такого поділу є відмінність морфометричних, гідрологічних та ландшафтних показників.


Групи ділянок русла Верхнього Пруту у гірській його частині пов’язані зі звуженнями та розширеннями долини, що зумовлено як місцевими базисами ерозії, так і вираженими (різкими) змінами тектонічних умов розвитку. Особливостями долини Верхнього Пруту у напівгірській частині течії також є її поділ на розширені ділянки (на яких річка подрібнюється на блукаючі притоки) та звужені (в яких вона протікає єдиним, хоча і меандруючим руслом).


Основна кількість наносів Верхнього Пруту надходить з гірської частини водозбору. Їх ресурс пов’язаний з корами вивітрювання, провідними сучасними екзогенними процесами, а також із запасами на дні річкових долин. Алювіальне середовище на дні долини р. Прут у гірській течії розвинуте дуже слабко, а у напівгірській течії відмічається значна нерівномірність розподілу потужностей алювію. Переважна потужність власне під руслом складає декілька метрів. Руслоформуючий алювій змінюється вздовж течії Верхнього Пруту немонотонно. Крупні фракції алювію надходять на протязі всієї гірської течії річки, особливо при перетині хребтів і району виходів Ямненських пісковиків. У напівгірській течії збільшення крупності пов’язане із впадінням р. Черемош.


Дослідження крупності руслоформуючого алювію і особливо кривих Крессера дозволило нам деталізувати уявлення про дію чинника наносів. Інтенсивність їх транспортування вздовж всієї досліджуваної течії залишається високою. Обмін між придонними і завислими наносами незначний. Переважні діаметри часток завислих наносів 0,001 – 1 мм. Склад руслоформуючих наносів змінюється за течією від валунного до валунно-галькового і переважно галькового та дрібногалькового. Фракція гравійних часток майже відсутня, вони зустрічаються лише у вигляді домішок.


Аналіз основних гідравлічних характеристик в увязці з витратами води (та рівнями) проводився в основному по створах Яремче та Чернівці. Дані спостережень у м. Чернівці потребували поглибленого аналізу у звязку з різницею в положенні гідростворів, а також антропогенними змінами на ділянці спостережень в цілому. В результаті дослідження нами було виявлено, що для р. Прут в районі м. Яремче при витраті води 400 – 500 м3/с (забезпеченість 20-25 %) відбувається зміна тенденції зростання  параметра  кінетичності  потоку, структурний стрибок і виділення струменя у водному потоці. Водночас при таких умовах відбувається зрушення придонних наносів, тобто V/V0 = 1. Також виявлено, що числа Фруда досягають 1 при витратах менше 10%. Важливим і однозначним висновком при аналізі чисел Глушкова є те, що при малих витратах на р. Прут в м. Яремче потік більш розпластаний. Тобто меженний потік, який не може активно формувати своє русло, розбитий на окремі струмені, його структура рихла, а самоорганізація проявляється найменшою мірою.


Руслоформування на ділянці створу гідрометричних спостережень у Чернівцях відбувається в інших умовах, ніж по створу у Яремче. Це ділянка з давньою та багатою історією антропогенного впливу. В таких умовах оцінка руслоформуючих витрат являє собою непросту задачу. У першому наближенні нами покладено в основу відповідного аналізу дані за період приблизно від початку 50-х років до 1970 – 1974 р.р. Порогові значення середніх швидкостей початку зрушення мас наносів виявлені нами при витратах понад 1400 м3/с (забезпеченість 25 %). В умовах близьких до природніх це також були витрати, при яких починався вихід води на заплаву. Але водночас аналіз розвитку руслових форм показав, що активні мезоформи розвиваються при витратах 2600-2800 м3/с, забезпеченістю менше 10%. При проходженні катастрофічних паводків їх вид може змінюватися, або потенційно може збільшуватися крок.


Третій розділ “Однорідні ділянки русла та заплави Верхнього Пруту” присвячений виділенню однорідних ділянок гірської та напівгірської частини течії , аналізу та узагальненню відомостей про руслоформування в їх межах.


Структурування течії річок для руслознавчого дослідження пропонується проводити з визначенням двох верхніх рівнів поділу: 1) характерні ділянки; 2) однорідні ділянки русла і заплави. Однорідні ділянки виділяються в межах характерних. Характерні - отримують назви у зв’язку з геогідроморфологічною класифікацією русел річок.


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. Таким чином сама процедура виділення повинна включати опис та аналіз цих умов, взаємодії з внутрішніми процесами в СПР. Однорідність ділянок проявляється також і у господарському освоєнні, антропогенному впливі. Це важливо враховувати при вивченні розвитку природно-антропогенних систем, екологічних умов територій.


Виділення ОДРЗ Верхнього Пруту і наступний аналіз інформації про їх особливості підтвердило провідне значення чинника обмежень. Він відображає вплив геологічної будови, тектоніки та інших зовнішніх впливів на СПР. Слід також зауважити на тому, що довжини ділянок (ОДРЗ) досить різні. Це, з одного боку, говорить про особливості прояву зовнішніх впливів. А з іншого – про чутливість СПР до змін та її здатність виступати їх індикатором.


Дослідження ділянок гірської течії дозволило нам провести апробацію геогідроморфологічної класифікації русел річок, а також виробити пропозиції щодо її розвитку (доповнення). 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). Слід зауважити, що на ділянці ХІV є локальна вставка структурного русла, а саме Яремчанський водоспад. В цілому апробація геогідроморфологічної класифікації русел річок показала відповідність реальним умовам на ділянках.


У гірській частині течії Верхнього Пруту складні геолого – тектонічні  умови впливають на малі довжини ОДРЗ, а також на варіативність форм та процесів руслоформування в середині них. Всього на ділянці від витоків до смт. Делятин виділено 16 ОДРЗ. Визначені їх основні параметри.


Дослідження ОДРЗ гірської частини Верхнього Пруту показало відсутність плавно-монотонних односпрямованих змін. Найбільш адекватною і перспективною формою відображення (схематизації) немонотонних змін є поняття про субеволюції (парагенези), що включають взаєпов’язані групи ділянок. Основним видом дії тектонічного чинника на виділення ділянок субеволюцій є місцеві базиси ерозії. Субеволюції у гірській частині течії (їх нараховується сім) носять свої особливості (табл. 1).


Незначний розвиток ділянок алювіального русла в гірській частині течії Верхнього Пруту відповідає великій інтенсивності впливу чинника обмежень. Слід також зауважити, що закономірні зміни поздовжніх похилів у межах субеволюцій є реакцією СПР на дію чинника обмежень. Система регулює (формує) рівні балансу швидкостей та внутрішнього опору.


 


 

 


Обновить код

Заказать выполнение авторской работы:

Поля, отмеченные * обязательны для заполнения:


Заказчик:


ПОИСК ДИССЕРТАЦИИ, АВТОРЕФЕРАТА ИЛИ СТАТЬИ


Доставка любой диссертации из России и Украины