Рельєфоутворюючі процеси та їх динаміка в басейні р. Ріка Закарпатської області

Размещено на http://www.allbest.ru/

Закарпатський державний університет

РЕЛЬЄФОУТВОРЮЮЧІ ПРОЦЕСИ ТА ЇХ ДИНАМІКА У БАСЕЙНІ Р. РІКА ЗАКАРПАТСЬКОЇ ОБЛАСТІ

Н.Ф. Габчак

Вступ

З кожним роком людина своєю господарською діяльністю все більше втручається в навколишнє середовище, змінює його «обличчя», тобто рослинний і тваринний світ, ґрунтовий покрив, стан поверхневих і підземних вод тощо. Значних змін за останнє десятиріччя зазнав рельєф та геологічне середовище. Особливо відчутний антропогенний тиск на південно-західних схилах Українських Карпат, зокрема гостро стоять питання погіршення екологічного стану малих річок і їх басейнів у гірській частині Закарпаття.

Актуальність

Про значні (можливо незворотні) зміни в ландшафтах Закарпатської області свідчать катастрофічні паводки останнього десятиліття, які завдали багатомільйонні збитки та призвели до смерті людей. Заходи по їх запобіганню мали несистемний і несистематичний характер, без належного наукового обґрунтування не дали очікуваних результатів. Тому назріла гостра необхідність проведення еколого-геоморфологічного аналізу досліджуваної території, де першочергове місце займає питання дослідження рельєфу. За морфологією та морфометрією ми можемо судити не тільки про історію розвитку та генезис рельєфу, але й прогнозувати та передбачити його розвиток у майбутньому. Особливо це стосується басейнових систем, їх функціонування та динаміки [1].

Метою наших досліджень було встановлення взаємозв'язків між будовою рельєфу, структурою річкових систем, характером рельєфотворчих процесів малих річок у верхів'ях р. Ріки. Для досягнення мети вирішувались завдання, що полягають в: 1) визначенні складності рельєфу і величини геоморфологічного ризику в басейні р. Ріка; 2) аналіз спектру поширення найважливіших екзогенних процесів.

Нами використано комплекс методів дослідження, який включав як традиційні, так і нетрадиційні для геоморфології методи - польові, картометричні, історико-геоморфологічні, напівстаціонарні, аерокосмічні та геоінформаійні, які дозволили виявити еколого-геоморфологічний стан басейнової системи Ріки.

Наукова новизна роботи

полягає в тому, що вперше для досліджуваної території побудована серія морфометричних карт (горизонтального, вертикального розчленування рельєфу, крутизни та морфології схилів, структурних ліній рельєфу тощо), а також проведена оцінка поширення та спектру сучасних геоморфологічних процесів в басейні р. Ріка.

Виклад основного матеріалу

Аналіз орографічних та геолого-тектонічних особливостей басейну р. Ріка доводить, що її басейн розміщений на південно-західних схилах Українських Карпат. Вона межує з півночі і північного сходу з басейнами р. Опір і р. Мізунька, з сходу і південного сходу з басейнами річок Боржава і Латориця. Басейн до замикаючого створу смт. Міжгір'я має округлу форму, а дальше відбувається різка зміна форми басейну і це безперечно пояснюється особливостями геолого-тектонічної будови території. Ріка перетинає з півночі на південь тектонічний профіль Скибових Карпат, Кросненську зону, а також протікає через Дуклянську, Рахівську зони та Вигорлат - Гутинську гряду. Вчені І.Д. Гофштейн, В.П. Палієнко, Я.Б. Хомин, Л.Ф.Дубіс, І.П.Ковальчук у своїх наукових працях доводять, що основну роль у формуванні рельєфу Карпат, а отже і басейну Ріки відіграла Вигорлат - Гутинська вулканічна гряда [3,4,5,8,10].

Її виникнення пов'язане з розвитком системи розломів глибинного закладання. Верхня частина басейну лежить в межах середньовисотних хребтів і гірських груп Привододільних Горган з висотами 434 - 1598 м і являє собою ланцюг гір з крутими прямовисними схилами. Амплітуди вертикального розчленування між вершинами і руслами глибоких поперечних долин іноді сягають 800-900м. Максимальні значення аналізованого показника поширені у районі Кам'янки (вододіл між Тереблю і Рікою), хребет Смерек (басейн Ріки). Величина вертикального розчленування рельєфу тут максимальна - 130 м/ км² і більше. Мінімальні значення (10 -16 м/ км²) є в долинах основних річок, зокрема в районі с. Репіно (долина Ріки). Величина горизонтального розчленування рельєфу постійними водотоками проаналізована нами на основі карти цифрової моделі масштабу 1: 200 000. Цікаво, що в цілому на території Закарпатської області показники горизонтального розчленування змінюються від 0,8 км/ км² до 7,0 км/ км². Більші величини даного показника приурочені до тих ділянок основних долин, у які безпосередньо впадають водотоки перших-других порядків. Прикладом може виступати ділянка русла між селами Голятин і Верхній Бистрий (5,6 км/ км² - 7,0 км/ км²). Для р. Ріка та її допливів відслідковується чітка закономірність: максимальні величини приурочені до основних русел і схилів хребтів, а мінімальні - до вирівняних вододільних поверхонь. Також для верхньої частини басейну р. Ріка характерні схили крутизною більше 30⁰ Вони охоплюють середньовисотні хребти Привододільних Горган та гірські масиви Боржави та Красної. На карті крутизни схилів особливо виділяється західна частина Полонини Боржави з вершинами Стій (1681 м) та Великий Верх (1598 м). Певною складністю характеризується і морфологія схилів, що дає можливість виділити горизонтальні поверхні та випуклі та ввігнуті схили, які в свою чергу як правило приурочені до привододільних частин схилів, а на деяких ділянках їх поєднання з протилежних боків формують гребневі лінії вододілів різних порядків. Ввігнуті схили мають значне поширення у гірській частині басейну Ріки. Вони чітко виокремлюються у привододільних ділянках схилів біля основних і другорядних вододілів. Саме тут зустрічаються ступінчасті схили, зокрема, поєднання ввігнутих схилів і горизонтальних поверхонь на макросхилі. Вони зустрічаються на північно-західних схилах Полонини Красної. Морфологічний і морфометричний аналіз рельєфу басейну р. Ріка показав його різноманітність, а отже, і різну стійкість до антропогенного навантаження, різний потенціал еколого-геоморфолдогічної напруги.

Річкова система р. Ріка - відкрита енергетична система з нерівномірним розвитком як в часі, так і в просторі, що має здатність до саморегуляції. Величина та поширення сучасних екзогенних процесів залежить від літологічних, морфометричних особливостей її басейну, його розмірів, величини антропогенного навантаження та інших показників [6,7].

Найбільш поширеними на території досліджень із екзогенних процесів є гравітаційні. Під дією сили гравітації активно розвиваються зсуви, селі, снігові лавини, осипи, які особливо активізуються у паводкові та післяпаводкові періоди, часто набирають рис катастрофічного характеру. Розглянемо умови розвитку, особливості поширення, параметри найбільш характерних для басейну р.Ріка гравітаційних процесів. Процеси обвалювання та осипання поширені в основному в найвищих областях басейну і являють собою переміщення уламків гірських порід по схилу. Фактично ці процеси відбуваються на схилах крутизною 30⁰ - 45⁰. Їх формуванню сприяє склад гірських порід, їх тріщинуватість, інтенсивне вивітрювання, надмірна насиченість вологою та сейсмічні поштовхи, які є закономірними для даної території. Наприклад, для верхів'я потоків Лозянського, Студеного, Волівчика, Грабовця характерні обвальні процеси, які приурочені до місць тектонічних контактів між структурно-фаціальними зонами. На пересічені потоками контактів, в місцях виходів грубоуламкового піщаного флішу, долини мають форму глибоких ущелин з обривистими схилами більше 45⁰. Відповідно, тут переважає скальний тип обвалів великих розмірів, що переважно акумулюються в днищах потоків і мають конусоподібну форму. Осипні процеси приурочені до схилів з найбільшою крутизною і водозбірних лійок. В межах потоків Грабовець і Волівчик осипища найбільш поширені в районі хребта Кам'янка. Чимало осипних ділянок можна відстежити вздовж основних автомагістралей, які утворились внаслідок підрізки схилів при будівництві доріг. В басейні Грабовця формуються кам'яні потоки (куруми) в межах Бистрицької світи верхнього еоцену, що складені товщею дрібнозернистого пісковику з прошарками аргілітів. Сприятливі умови для їх утворення це - вертикальне залягання пластів, що тягнеться по падінню схилу. При їх акумуляції біля підніжжя схилів формуються осипні конуси виносу. Ширина кам'яних потоків може перевищувати 50 м, а довжина досягати в розмірі до 300 м і більше.

В післяпаводковий осінньо-зимовий період 1998року та весняний 1999 року, а також після березневої повені 2001 року активізувались зсувні процеси. За механізмом утворення на досліджуваній території переважають два типи зсувів: зсуви-течії (зсуви-потоки) та зсуви ковзання, як правило з великою площею зсувної маси [2]. Переважає перший тип зсувів, які сформовані на контакті корінних порід та делювіально-елювіальних відкладів, що утворюють зону вивітрювання, яка перенасичується вологою і під дією сил гравітації спонукає зсування водно-пластичної маси глинистих порід. За нашими підрахунками площа зсувної ділянки в басейні р. Ріка становить 32,66 км², це в межах Закарпатської області третя позиція, відповідно найвищий показник зсувних процесів характерний для басейну р. Тересва (130,15 км²) та р. Уж (41,44 км²). Часто зсувні процеси виникають на межі контакту закарпатського прогину із Карпатською гірсько-складчастою областю. Нижня частина схилу південно-східного макросхилу Боржавської полонини оконтурює с. Широке Хустського району. Воно розташоване в долині потоку, який є лівим допливом р. Ріки. Його долина вузька з досить крутими схилами, які розчленовані елементами глибинної ерозії. Надмірна кількість опадів та часте повторення паводкових днів призводять до активізації в його басейні зсувних процесів.

Виявлено чимало ділянок в середній течії р. Ріка так званого дрібногорбистого зсувного рельєфу на схилах розміром декілька десятків кілометрів. Зміщення відбувається в результаті різкого збільшення гідродинамічного тиску, особливо в період інтенсивного танення снігу і випадання дощу. По тріщинах вода поступово доходить до водоносного горизонту і відбувається різкий підйом ґрунтових вод. Досить незначного зниження проникності порід щоб утворилась підземна «загата». Ці «загати» є причиною різкого підвищення гідродинамічного і гідростатичного рівня на локальних ділянках. Відбувається гідродинамічний «вибух», що розриває структурні зв'язки ґрунту і призводить до формування дрібних опливин [6]. Часто такі опливини виникають посередині схилу і не доходять до його базису, до основ схилу. Зустрічається накладання однієї опливини на іншу і це утворює опливло-дрібногорбистий зсувний рельєф. Найбільша кількість зсувів-спливів приурочена до схилів південної експозиції та вищим коефіцієнтом зволоження, тобто кліматичним чинником. На межиріччі річки Ріка зсуви особливо активізувалися у післяпаводковий період. Серед них виділяють: 1) зсуви, розвинуті у глинистих, горизонтально залягаючих породах неогену, які характеризуються чергуванням аргілітів, пісковиків та вапняків, що практично не зім'яті в складки; 2) зсуви, розвинуті у породах глинистого флішу складчастих Карпат, які характеризуються широким розповсюдженням у районах поширення глинистого флішу. Домінуючими є зсуви пластичного та структурно-пластичного характеру (об'єм до 1,5-3,0 млн. м³). Ці зсуви завдали особливо великих збитків автомобільним дорогам досліджуваної території.

Господарська діяльність людини є одним із чинників, які зумовлюють утворення зсувів та їх активізацію. Прикладом можуть слугувати суцільні вирубки лісу, будівництво лісовозних доріг з підрізкою зсувних схилів, розміщення будівель на зсувонебезпечних ділянках. Сама вирубка лісу, трелювання в будь-який сезон (в розвинутих країнах його здійснюють тільки в зимовий період) сприяють інтенсивному розвитку зсувів-опливин [7]. Долини Ріки, Волівчика, Грабовця, як правило, невеликої ширини - вузькі з крутими і високими схилами, крутизною 35-40⁰, а на окремих ділянках до 50⁰. Схили складені делювіально-пролювіальними відкладами з гравітаційною складовою (щебенево-глинистими і щебенево-глибовим породами) та перекриті рихлим суглинисто-глинистим покривом потужністю 0,3 до 2 м. Тому в районі будівництва лісовозних доріг, безпосередньо в руслах потоків, підрізання підніжжя схилів порушує їх рівновагу і стійкість. Розміри таких зсувів-опливин починаючи від 2 до 15м.

В басейні р.Ріка також зустрічаються селі змішаного типу, які формуються не тільки за рахунок схилового і руслового матеріалу, але й із матеріалу зміщених у русло зсувних блоків. Часто зсувні блоки перекривають русла потоків формуючи природні „загати”. Під час інтенсивного випадання дощів, різкого зростання витрат води у руслі ці „загати” руйнуються і формуються так звані селі загатного типу. Повторюваність селів у басейнових системах - різна. В одних басейнах спостерігається періодичне (часто щорічне) виникнення селевих потоків, а в інших - селі можуть виникати непрогнозовано у залежності від накладання природних чинників їх формування. Чим більший проміжок часу між селепроявами, тим потужнішим є сель, тому що в міжселевий період у басейнових система накопичується велика кількість уламкового матеріалу [9].

Отже, різноманітність форм нагромадження рихлоуламкового матеріалу в досліджуваному районі та сприятливі метеорологічні умови створюють перудумови формування селей із зсувних, делювіально-осипних, обвально-осипних, опливних, алювіальних мас і мас рихлоуламкового матеріалу снігових лавин.

До гравітаційних явищ відносимо і снігові лавини, які приурочені до схилів з крутизною > 17-20⁰ і найчастіше виникають внаслідок сильних снігопадів, хуртовин, відлиг.

Аналіз руслових процесів на річках басейну Ріки свідчить що загальна схема транспортування наносів в них має такий вигляд: 1) у верхів'ях річок відбувається активне надходження наносів з водозбору, їхнє переміщення у вигляді селеподібних потоків (саме тут більшість наносів є транзитними); 2) у середній течії найбільш чітко проявляються ерозійно - акумулятивні процеси з переважанням транспортування транзитних наносів в умовах підйому рівня води, активізації бічної і донної ерозії у піки паводків і повеней та часткової акумуляції наносів; 3) у нижніх течіях переважають акумулятивні процеси.

Висновки

Отже, актуальним завданням найближчих років є вивчення прояву екзогенних процесів в басейні річки Ріка Закарпатської області у контексті взаємодії геолого - геоморфологічної будови території, характеру та величини стоку з наслідками прояву ерозійно-акумулятивних процесів у її водозбірному басейні. Не менш важливою є оцінка ступеня транзитності стоку наносів на певному відрізку річки, яка дає змогу прорахувати пропускну спроможність русла водостоку у певних фізико - географічних умовах та здійснити комплекс заходів для запобігання екстремального розвитку руслоруйнівних явищ і процесів, а також визначення причин формування та активізації небезпечних геоморфологічних процесів, виходячи з аналізу банку даних про їх розповсюдження і темп розвитку. Ще одним важливим завданням є наукове обґрунтування комплексної системи протиерозійних та протипаводкових заходів з урахуванням морфометричних характеристик басейнових систем.

Література

1. Габчак Н.Ф. Еколого-геоморфологічні та гідроекологічні проблеми річкових систем Закарпаття //Вісник Львів. ун-ту. Серія географічна. Львів - 2004. Вип.30. С. 40-45.

2. Габчак Н.Ф. Локалізація зсувних процесів у післяпаводковий період на території Закарпаття // Крок у майбутнє// Мат-ли Всеукраїнської наук.-практ. конф. Студентів, аспірантів, молодих вчених. К.: Політехніка, 2003. С. 51-53.

3. Гофштейн И.Д. Геоморфологический очерк Украинских Карпат. К., Наукова думка, 1995. 84 с.

4. Гофштейн И.Д. Неотектоника Карпат. К.: Наукова думка, 1964. 183 с.

5. Дубіс Л.Ф. Структурна організація та функціонування річкових систем гірської частини басейну Тиси. Автореферат дис... канд. геогр. наук: Львів, 1995. 25 с.

6. Звіт еколого - геологічної партії ДП «Західукргеологія». “Оцінка динаміки геологічного середовища за результатами дешифрування аерофотоматеріалів по території Тернопільської і Закарпатської областей України (1998-2000рр)”. Львів, 2000. С. 18-32.

7. Звіт інституту “Укр НДГМІ” про науково-дослідну роботу: “Обґрунтування заходів з протиселевого захисту”. Київ, 2001. С. 12-14.

8. Ковальчук І.П. Гідролого - геоморфологічні процеси в Карпатському регіоні України //Праці НТШ. т. 12. Екологія. Львів НТШ, 2003. С. 101-125.

9. Сусідко М.М., Лук'янець О.І. Селеві явища на території Карпат.// Укр. геогр. ж-л, №2, 1999. С. 13.

10. Хомын Я.Б. Стационарные исследования динамики денудационных процессов на юго-западных склонах Украинских Карпат: Автореф. дис….канд. геогр.наук: 11.00.02 /ЛДУ им. И. Франко. Львов, 1992. 24 с.

Анотація

рельєф басейн ріка геоморфологічний

Габчак Н.Ф. Рельєфоутворюючі процеси та їх динаміка в басейні р. Ріка Закарпатської області. У статті розглядаються особливості формування рельєфу в басейні р.Ріка. Проаналізовано складність рельєфу досліджуваної території і визначено величини геоморфологічного ризику в її басейновій системі. Проведена оцінка поширення та спектру сучасних геоморфологічних процесів на сучасному етапі.

Ключові слова: рельєфотворчі процеси, морфометрія та крутизна схилів, зсуви, селі.

Аннотация

Габчак Н.Ф. Рельефообразующие процессы та их динамика в бассейне р.Рика Закарпатской области. В статье рассматриваются особенности формирования рельефа в бассейне речки Рика. Проанализировано сложность рельефа изучаемой территории и определены величины геоморфологического риска в ее бассейновой системе. Проведена оценка распространения и спектра современных геоморфологический процессов на данном этапе.

Ключевые слова: рельефообразующие процессы, морфометрия и крутизна склонов, зсувы, селевые потоки.

Размещено на Allbest.ru