розроблення теоретичних положень гідролого-екологічного аналізу руслових процесів. Запропонований алгоритм гідролого-екологічного аналізу є достатньо уніфікованим для реалізації на різних водних об’єктах, формування банку інформації стосовно руслових процесів, оптимізації моніторингових спостережень, розробки системи заходів щодо покращення екологічної ситуації в руслі.
2. Одним із основних питань у дослідженні руслових процесів є аналіз руслових деформацій. Дослідження вертикальних руслових деформацій на річках України засвідчили тенденцію до “врізання” більшості русел річок зони мішаних лісів і Лісостепу і зростання відміток дна в річках степової зони. Для більш об’єктивної оцінки цих процесів запропонований безрозмірний показник ДН/hЕДВ, який може виступати критерієм у функції із сортованістю алювію Д(d50/d95), тобто величин відносного просідання рівня води в залежності від просторово-часової зміни відносної крупності донних наносів.
Оцінка горизонтальних руслових деформацій засвідчила наявність зв’язків їх прояву як від умов руслоформування, так і від водності річок. Для аналізу інтенсивності цих деформацій встановлені критеріальні залежності щодо оцінки зміни деформованості русел В/zсер і відносної ширини русла В/h від руслоформуючої діяльності потоку Qфр/QЕДВ і забезпеченості руслоформуючих витрат води РQфр, для рівнинних річок України. В умовах вільного розвитку руслоформування наведені залежності характеризуються лінійними зв’язками, а в обмежених умовах – вони не прослідковуються, що пов’язано з особливостями морфології русел.
Аналіз просторово-часової динаміки руслоформуючих наносів показав, що на більшості рівнинних річок України в сучасних умовах, крім деяких річок басейнів Дністра, Сіверського Дінця і річок Приазов’я, має місце тенденція до зменшення розмірів частинок донних наносів. Критеріальна оцінка зміни сортованості алювію d50/d95 в залежності від показника водності Qо/Qфр дозволила встановити для вільномеандруючих русел річок зворотні лінійні зв’язки, а для умов обмеженого розвитку руслових деформацій – ступеневий розподіл вказаної функції, який характеризується зростанням неоднорідності складу донних наносів із зменшенням показника водності.
3. Запропонований ерозійний показник стійкості русла (Ло) найбільш реально відображає умови інтенсивності прояву горизонтальних руслових деформацій. В просторово-часовому аспекті цей показник характеризується наступними змінами: для більшості розглянутих річок України, які протікають як в умовах вільного, так і обмеженого розвитку руслових деформацій, спостерігається зростання стійкості їхніх русел. Це стосується 61% всіх досліджених водотоків. Основними причинами цього є надмірне надходження продуктів ерозії в русла річок, затухання процесів меандрування, зарегульованість стоку, коливання водності тощо.
Застосування цього показника засвідчило його неоднозначність для різних умов руслоформування , що відображено в шкалі стійкості русел рівнинних річок. Класифікація русел річок України за умовами стійкості показала, що на стійкі і відносно стійкі русла припадає 66,1% всіх розглянутих ділянок річок, а на нестійкі і відносно нестійкі - 33,9%.
4. Обгрунтована та реалізована на річках України методика визначення екологічно допустимих витрат води, яка базується на врахуванні гідравлічних особливостей водотоків і процесах взаємодії потоку і русла. Результати розрахунків ЕДВ дали можливість розробити схему районування території України за умовами проходження цих витрат, яка дозволяє оцінювати їх в регіональному аспекті. Крім цього, виявлені певні закономірності впливу екологічно допустимих витрат на показники гідрохімічного режиму річкових вод, які характеризують покращення класу їх якості при проходженні ЕДВ. Разом з тим ЕДВ можна використовувати певним чином і як індикатор гідробіологічного режиму річок, а саме, для оцінки умов розвитку форм деяких річкових біоценозів, в тому числі і заростання русел.
5. На базі оцінки екологічно допустимих витрат води сформульовані основні положення та розроблена методика визначення екологічно необхідного стоку. Реалізація цієї методики на річках України дозволила обгрунтувати основні параметри ЕНС для років різної забезпеченості (50%, 75%, і 95%) стосовно цих водних об’єктів. Таким чином пріоритетною в оцінці гідроекології русел рівнинних малих і середніх річок є нижня межа ЕНС, яка відповідає, як правило, маловодним періодам. Одержані результати були покладені в основу оцінки гідролого-екологічних умов прояву руслових процесів і класифіковані за чотирма основними ознаками: 1) сприятливі; 2) відносно сприятливі; 3) відносно несприятливі і 4) несприятливі. Виявлено, що лише 32,5% всіх розглянутих річок мають сприятливі і відносно сприятливі умови руслоформування (з них 18% - сприятливі). Разом з тим 67,5% всіх досліджених водотоків характеризуються відносно несприятливими і несприятливими умовами (35% припадає на несприятливі), що призводить до збільшення екологічної напруженості в системі “потік-русло” цих річок.
6. Характеристика нижніх б’єфів, розташованих у зонах виклинювання підпору каскаду дніпровських водосховищ, дозволила розробити схему типізації цих зон та оцінити їх ключові ділянки за характером руслових процесів з урахуванням особливостей їх прояву. З метою детального аналізу і класифікації цих зон запропонована методика проведення їх гідроморфологічного районування, застосування якого дає можливість уточнити межі зон транспорту наносів, виявити найбільш небезпечні ділянки прояву руслових деформацій, намітити заходи щодо регулювання русла та покращення гідроекологічної ситуації в ньому.
Важливим, з точки зору оцінки процесів руслоформування в ЗВП, є визначення швидкості добігання хвилі попуску та її розпластування під час роботи ГЕС. З цим процесом пов’язані умови прояву (дискретність) та інтенсивність руслових деформацій, вплив потоку на гідротехнічні споруди, умови судноплавства в нижніх б’єфах та абіотичні умови функціонування водних екосистем. Розроблена методика оцінки хвиль попусків в ЗВП реалізована при дослідженнях у нижніх б’єфах чотирьох водосховищ, що дало можливість визначити основні гідравлічні параметри потоку під час попусків при різних режимах роботи ГЕС.
В залежності від активності руслових деформацій та характеру транспорту наносів в ЗВП виділені три зони – ерозійна, ерозійно-акумулятивна і акумулятивна, в яких спрямованість та інтенсивність руслових процесів має суттєву диференціацію.
Отримані результати були покладені в основу створення системи моніторингу руслових процесів у нижньому б’єфі Канівської ГЕС.
7. Детальний аналіз