ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ПОДЗЕМНЫЙ СТОК РЕК ЗОНЫ ИЗБЫТОЧНОГО И НЕДОСТАТОЧНОГО УВЛАЖНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ : ВПЛИВ АНТРОПОГЕННИХ ЧИННИКІВ НА ПІДЗЕМНИЙ СТІК РІЧОК ЗОНИ НАДМІРНОГО І НЕДОСТАТНЬОГО ЗВОЛОЖЕННЯ ТЕРИТОРІЇ УКРАЇНИ

Краткое содержание

У вступі обґрунтовується актуальність дисертаційної роботи, розкривається стан наукової проблеми, формулюються мета і задачі дослідження, викладаються наукова новизна та практичне значення одержаних результатів.

          У першому розділі «Коротка фізико-географічна характеристика досліджуваних територій» надається скорочена фізико-географічна характеристика розглянутих територій Українського Полісся та Північно-західного Причорномор’я, особлива увага приділяється опису  особливостей кліматичних, гідрогеологічних умов формування поверхневого та підземного стоку. Детально описуються такі чинники підстильної поверхні, як заболоченість, залісеність, наявність карсту. Надається характеристика  впливу цих чинників на формування підземного стоку у межах зони надмірного зволоження (Українське Полісся) та недостатнього зволоження (Північно-західне Причорномор’я). Автор робить акцент на тому, що різниця у вихідних кліматичних умовах формування підземного стоку розглянутих територій обумовлює різні напрямки водогосподарської діяльності. Якщо у межах Українського Полісся головним антропогенним чинником вважається осушення боліт та заболочених земель, то на території Північно-західного Причорномор’я переважає нестача вологи, яка компенсується за рахунок зрошування сільськогосподарських масивів. Опис сучасного екологічного стану Українського Полісся та Північно-західного Причорномор’я спрямований на постановку наукових задач дисертації, сутність яких міститься у розробці сучасних наукових методів оцінки на передбачення можливого стану підземних водних ресурсів України.

          У другому розділі «Огляд методів розрахунку підземного припливу в річки» надається огляд існуючих методів оцінки підземного припливу до русла річок. Надається скорочений опис методів, аналізується їх перевага та недоліки. До числа розглянутих методів належать гідрометричні, гідродинамічні, водно-балансові, гідрохімічні та гідрофізичні. Вибір методів розрахунків залежить, у більшості випадків, від наявності і виду вихідної інформації. Проблема полягає у тому, що через відсутність даних найбільш доцільним і перспективним є гідрометричний метод, який спирається на матеріали спостережень за сумарним стоком, але застосування цього методу ускладнюється впливом водогосподарських перетворень на сучасних річках України. Що стосується півдня України, то тут спостерігається повна відсутність даних спостережень, як за сумарним, так і за підземним стоком. Більш того, початок гідрометеорологічних спостережень приходиться на роки, коли водогосподарські перетворення досягли свого максимуму (50-60 роки) минулого сторіччя.

          У третьому розділі «Оцінка підземного стоку на основі спостережених даних (в порушених господарською діяльністю умовах)» надається огляд методів розрахунків характеристик припливу на базі даних спостережень  гідрологічної мережі, виконано оцінку статистичних параметрів та проведено географічне узагальнення на основі методу множинної лінійної регресії та аналізу розподілу просторової дисперсії вихідних даних за методом сумісного аналізу С.М. Крицького та М.Ф. Менкеля (1970 р.).

          Надано оцінку підземної складової сумарного стоку за методом розчленування гідрографів стоку за Б.І. Куделіним (1949). Показано, що підземна складова зони надлишкового та достатнього зволоження перевищує відповідний вміст у формуванні стоку зони недостатнього зволоження. На основі аналізу умов формування стоку, як у зоні надлишкового і достатнього зволоження, так і у зоні недостатнього зволоження зроблені висновки про те, що стік річок у період межені у більшості випадків порушений водогосподарськими перетвореннями. У зоні надлишкового і достатнього зволоження основним фактором господарської діяльності є осушування боліт та перезволожених територій, при якому відбувається дренаж та надходження підземних вод у поверхневі водотоки. Останнє приводить до суттєвого підвищення стоку межені.

У зоні недостатнього зволоження основним фактором антропогенного навантаження є зрошування сільськогосподарських земель, яке у більшості випадків реалізується за рахунок зрошування водами річок-донорів (Дунай, Дністер, Дніпро). Інфільтрація води у водоносні горизонти може викликати значне підвищення рівня підземних вод і також сприяти підвищенню підземної складової у загальному стоку з водозборів.

Для оцінки підземного припливу у річки, використаний наближений метод розрахунків, при якому підземний приплив за рік обчислюється за даними про мінімальні тридцятидобові витрати (А.Н. Бефані, 1957). Таким чином було отримано 32 часові ряди підземного стоку, з яких 17 належить зоні надмірного та достатнього зволоження (західна частина Українського Полісся) і 15 зоні недостатнього зволоження (Північно-західне Причорномор’я та прилеглі території у зв’язку з рідкою гідрологічною мережею).

Значна частина отриманих рядів містить у собі тренд, тобто ряди статистично неоднорідні, що обумовлено водогосподарським впливом. Ряди характеризуються значною внутрішньорядною скорельованістю, коефіцієнти автокореляції змінюються від 0,3 до 0,8. На основі отриманих даних здійснено географічне узагальнення за моделлю множинної лінійної регресії з покроковим вибором оптимальних предикторів та отримані розрахункові рівняння, для визначення середньобагаторічних величин підземного стоку та коефіцієнта варіації.

Перевірочні розрахунки показали, що відносні відхилення вихідних та розрахованих величин для окремих водозборів перевищують допустимі. Але на підставі цих узагальнень можна зробити висновки про тенденції просторових змін статистичних параметрів.

У зоні надмірного та достатнього зволоження (західна частина Українського Полісся) багаторічна величина підземного стоку залежить від географічного положення водозборів: з переміщуванням на схід підземний стік зменшується, що обумовлено загальним розподілом кліматичних факторів. Позитивно впливають на розподіл підземного стоку норма інфільтрації опадів у підстильну поверхню і площа водозбору: із зростанням водозбору поглиблюється ерозійний вріз русла у підстильну поверхню, а також, посилюється ґрунтовий приплив. Площа водозбору має особливе значення для західної частини Українського Полісся, де площа стабілізації підземного припливу (друга критична) становить близько 2000 км².