РЕГІОНАЛЬНИЙ ГІДРОЛОГО-ЕКОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ

РУСЛОВИХ ПРОЦЕСІВ

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Проблемам регіональної оцінки руслових процесів та їх екологічним аспектам прояву до останнього часу приділялось недостатньо уваги. Особливо це стосується малих і середніх водотоків, які найбільш яскраво відображають зміни природних умов. Разом з тим вони є особливими водними об’єктами, які найбільш піддаються антропогенному впливу, що проявляється як на водозборах, так і в руслах річок.

Нераціональне і надмірне розорювання території водозборів, зменшення їх залісеності призвели до того, що активізувалися процеси замулення русел рівнинних річок. З іншого боку, “створення” каналізованих русел (їх спрямлення та поглиблення), проведення меліоративних робіт на заплавах, розробки руслових і заплавних кар’єрів посилюють глибинну руслову ерозію і, таким чином, зміни гідрологічного режиму заплав. Внаслідок цього трансформуються пріоритети і роль чинників, які обумовлюють характер прояву та інтенсивність руслових процесів, спостерігаються суттєві зміни в стійкості русел, відбувається деградація і відмирання малих водотоків, погіршується загальна екологічна ситуація в басейнах річок.

Перераховані явища можуть бути досліджені і в значній мірі cпрогнозовані, як і розробка методів боротьби з ними, за допомогою оцінки екологічно допустимих витрат (ЕДВ), які виступають у ролі чи не головних індикаторів гідролого-екологічного стану руслової системи. Узагальнюючим показником цих характеристик є екологічно необхідний стік (ЕНС), який визначає гідролого-екологічні умови прояву руслових процесів.

Наведені вище проблеми для річок України є типовими за формою і не вирішені за змістом. Це обумовлює необхідність проведення комплексного регіонального гідролого-екологічного аналізу процесів їх руслоформування. Слід зважити також на наслідки, завдані двома катастрофічними паводками (1998 і 2001 років) на Закарпатті, коли недостатнє врахування руслової ситуації в річках лише збільшило збитки від них. Тому в даній роботі поряд з теоретичними і методичними напрацюваннями стосовно регіонального аналізу процесів руслоформування, значна увага приділяється практичній реалізації результатів досліджень шляхом розробки рекомендацій і заходів щодо запобігання і ліквідації негативної дії потоку в річкових руслах.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження за проблемою дисертації виконувались в рамках планів науково-дослідних робіт географічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка під науковим керівництвом і безпосередньою участю автора за держбюджетними і госпдоговірними темами, що входили до складу наукового напрямку “Охорона навколишнього середовища” (1993-2000 рр.), державної Комплексної програми протипаводкових заходів (1995-2000 рр.), Національної програми з екологічного оздоровлення ріки Дніпро та поліпшення якості питної води (1996-1998 рр.).

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є створення засад гідролого-екологічного аналізу руслових процесів з теоретичним їх обгрунтуванням, розробкою методів і методик дослідження та практичною реалізацією стосовно річок України.

Основними завданнями, які вирішувались для досягнення вказаної мети, є наступні:

обгрунтування і формулювання теоретичних основ гідролого-екологічної оцінки руслових процесів з виділенням ієрархії їх чинників та розробки структури гідролого-екологічного аналізу цих процесів;

розробка нових підходів щодо виявлення і запровадження критеріальних залежностей з оцінки руслових деформацій та руслоформуючих наносів з урахуванням впливу господарської діяльності;

обгрунтування і апробація ерозійного показника стійкості русел для річок України;

обгрунтування, розробка і апробація основних положень стосовно екологічно допустимих витрат води і екологічно необхідного стоку як основних критеріїв оцінки гідролого-екологічного стану русел;

розробка методичних аспектів дослідження руслових процесів у нижніх б’єфах ГЕС та їх практична реалізація в зонах виклинювання підпору дніпровських гідровузлів;

розробка і апробація основних положень гідролого-екологічного аналізу руслових процесів на річках Закарпаття з обгрунтуванням нової класифікації паводків на гірських річках за умовами прояву руслових процесів та їх моніторингу;

науково-методичне обгрунтування рекомендацій і заходів щодо покращення умов руслоформування на річках України.

Об’єкт і предмет дослідження. Об’єктом дослідження є малі і середні рівнинні річки басейнів Дністра, Південного Бугу, Дніпра, Сіверського Дінця та Приазов’я, гірські річки басейну Тиси, а також зони виклинювання підпору (ЗВП) шести дніпровських водосховищ. Предметом досліджень є методологія і теорія регіонального гідролого-екологічного аналізу руслових процесів на об’єкті досліджень та способи покращення умов руслоформування.

Методи дослідження. Розроблені у роботі методи гідролого-екологічного аналізу руслових процесів базуються і розвивають, з одного боку, теоретичні підвалини і підходи ерозійно-акумулятивного вчення про руслові процеси (М.І.Маккавеєв, Р.С.Чалов) та деякі аспекти гідро-морфологічної теорії руслового процесу (М.Є.Кондратьєв, І.В.Попов, Б.Ф.Сніщенко), а з іншого–основні положення гідроекології (В.К.Хільчевський, В.І.Пелешенко, А.В.Яцик, В.М.Самойленко). При цьому використані деякі методи флювіальної геоморфології та річкової гідравліки. Для кількісної оцінки процесів руслоформування та проведення районувань задіяні прийоми статистичного аналізу. При проведенні польових досліджень застосовувались стандартні способи гідрометричних вимірювань, методи гідроморфологічного аналізу процесів руслоформування.

Вихідними матеріалами для узагальнень були опубліковані дані Гідрометслужби України, матеріали Мінекоресурсів та Держводгоспу України, а також інформація, яка зібрана під керівництвом і за безпосередньою участю автора в експедиційних дослідженнях на р.Десна (1989-1993 рр.), в нижніх б’єфах дніпровських водосховищ (1991-1994 рр.), на деяких річках Полісся (1993 р., 2000 р.), р.Рось (1996 р.) і р.Сула (2000 р.), а також на річках Закарпаття (1996-2000 рр.).

Наукова новизна одержаних результатів полягає в розробці теоретичних та методичних основ регіонального гідролого-екологічного аналізу руслових процесів і містить наступні положення:      

-    на основі ерозійно-акумулятивного вчення про руслові процеси запропоновані нові стру-     

ктури чинників процесів руслоформування, екологічного руслознавства та гідролого-      екологічного аналізу руслових процесів;

для рівнинних річок України виконані детальні дослідження вертикальних руслових деформацій і запропоновані критеріальні залежності щодо оцінки динаміки цих деформацій у функції від просторово-часової зміни сортованості алювію малих і середніх річок; проведений аналіз інтенсивності горизонтальних деформацій і встановлені їх критеріальні зв’язки з руслоформуючою діяльністю потоку в умовах вільного і обмеженого руслоформування; досліджена просторово-часова динаміка руслоформуючих наносів та виконана