Гідрографічна мережа та зливовий стік річок українських Карпат

Досліджено вплив показників структури річкової мережі на розподіл модулів зливового стоку під час проходження високих дощових паводків. Показано водорегулюючу роль лісових масивів, оскільки в результаті їх дії величина максимальних значень модулів зливового стоку може зменшуватись до 50%.

4. Запропоновано формулу для розрахунку швидкостей добігання зливових паводків для невивчених річок досліджуваного регіону. Перевірено точність цієї формули і доведено можливість її практичного використання.

5. Досліджено закономірності формування високих дощових паводків на річках Українських Карпат. Виконано розрахунки їхніх характеристик, проаналізовано гідрометеорологічні умови літа і осені 1998р. Розроблено рекомендації щодо мінімізації збитків, які завдають економіці регіону такі визначні природні явища.

Виконано аналіз гідрологічної вивченості річок Карпатського регіону, виходячи з розміру водозборів, тривалості спостережень, висотного розташування басейнів. Показано нестачу наявної гідрологічної інформації, спричинену скороченням на початку 2001р. мережі постів спостережень на малих річках Українських Карпат на 45%.

6. Запропоновано методику приведення рядів гідрологічних характеристик до багаторічного періоду, яка дозволила значно збільшити обсяг використаної інформації. До складу розробленого алгоритму увійшли нові узагальнені показники оцінки ефективності відновлення величин стоку на основі залежної і незалежної інформації. Практичним результатом роботи стало відновлення пропусків і подовження вихідних рядів максимальних витрат води і шарів зливового стоку, що дозволило збільшити середню тривалість з 39,2 року до 72 років. Виконано оцінку ефективності використання інформації на 43 водпостах, закритих в різний час. За допомогою декількох критеріїв, введених автором, доведено необхідність відновлення роботи на майже половині цих гідрологічних постів.

7. Виконано оцінку стаціонарності і однорідності характеристик рядів максимальних витрат води і шарів зливового стоку на річках Українських Карпат з допомогою критеріїв Диксона і Смирнова-Грабса, виявлено і проаналізовано випадки різкого відхилення величин.

В результаті їх практичного застосування вдалось виявити в рядах максимальних витрат води чотири випадки неоднорідності та шість не стаціонарності. Відносно шарів зливового стоку оцінка середніх значень показала не стаціонарність в дев'яти випадках, а по дисперсіях - в 13 рядах. По кожному з цих випадків проведено генетичний аналіз причин, що обумовили відхилення у вихідних даних.

8. Побудовано емпіричні криві щорічної ймовірності перевищення з використанням як вихідної інформації рядів максимальних витрат води і шарів стоку зливових паводків, на 97 опорних пунктах. Виконана апроксимація цих кривих з допомогою аналітичних способів С.Н.Крицького і М.Ф.Менкеля, а також Пірсона ІІІ-го типу. Одержано основні параметри розподілу по рядах максимальних витрат і шарів стоку: значення середні і 1%-вої ймовірності перевищення, коефіцієнти варіації та асиметрії.

9. Досліджено параметри структури операторних формул для розрахунку максимальних витрат води, розроблені Є.Д.Гопченком в рамках теорії паводкового стоку А.М.Бефані. Запропоновано територіально-узагальнюючий метод визначення шарів зливового стоку 1%-вої ймовірності перевищення, а також коефіцієнтів русло-заплавного регулювання на невивчених річках. Цю схему реалізовано на прикладі водотоків Карпатського регіону, вона рекомендується для практичного використання.

10. Вперше для річок Українських Карпат виконано оцінку змін клімату з використанням, як вихідних даних, подовжених рядів максимальних витрат води зливових паводків. Кінцеві результати розрахунків одержано за трьома способами: послідовного усереднення, за величинами коефіцієнтів кореляції лінійного тренда і методом згладжування амплітуд циклів. Аналіз результатів розрахунків показав наявність позитивних тенденцій в коливаннях водності по більшості районів досліджуваної території, що може супроводжуватись збільшенням кількості зливових паводків, затопленням територій, виникненням небезпеки для життя людей і діяльності народогосподарських обєктів.

СПИСОК НАДРУКОВАНИХ РОБІТ АВТОРА ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

Монографії

1. Гидрографическая сеть и ливневый сток рек Украинских Карпат Одесса: ТЭС, 2003. - 222с.

Статті

2. Киндюк Б.В. О возможности агрометеорологического обеспечения поточно-циклового метода //Сб. науч. тр. Одесского с.-х. ин-та. - 1988. - С.59-63.

3. Киндюк Б.В. Построение моделей формирования паводочного стока в бассейне реки на базе генетической формулы // Тр. УкрНИГМИ. - 2002. - Вып.250. - С.208-221.

4. Киндюк Б.В. Расчёт гидрографа дождевого паводка по коэффициентам добегания // Метеорологія, кліматологія та гідрологія. - 2002. - Вип.46. - С.315-323.

5. Киндюк Б.В. Исследование процесса водообразования высоких дождевых паводков // Тр. Одесского политехн. ун-та. - 2002. - Вып.2(18). - С.188-192.

6. Кіндюк Б.В. Особливості будови гідрографічної мережі деяких рік Закарпаття // Вісн. Одеського нац. ун-ту. - 2002. - Вип.4, т.7. - С.20-27.

7. Кіндюк Б.В. Відновлення рядів максимального зливого стоку методом аналогії на річках Закарпаття // Метеорологія, кліматологія та гідрологія. - 2003. - Вип.47. - С.243-255.

8. Кіндюк Б.В. Відновлення рядів шарів зливого стоку на ріках Закарпаття // Наук. записки Тернопільського держ. пед. ун-ту. - 2003.- №1 (7). - С.25-32.

9. Киндюк Б.В. Русловая сеть и характеристики ливневого стока бассейна р.Рики // Людина і довкілля / Харківський нац. ун-т ім. Каразіна.- 2003. - Вип.4.- С.70-74.

10. Киндюк Б.В. Гидрографическая сеть и водность рек Уж, Латорица, Боржава // Гідрологія, гідрохімія і гідро екологія / Київський нац. ун-т ім. Т.Шевченка. - 2003. - Вип.5.- С.57-65.

11. Кіндюк Б.В. Дослідження характеристик гідрографічної мережі річки Стрий // Водне господарство України. - 2003. - №3-4. - С.9-13.

12. Киндюк Б.В. Исследование характеристик рядов ливневого стока малых рек бассейна верхнего Днестра // Культура народов Причерноморья. Крымский научный центр НАН Украины. - Сімферополь, 2003. -№39. - С.9-13.

13. Кіндюк Б.В. Гідрографічна мережа, час добігання і паводковий стік річок півдня Закарпаття // Історія Української географії / Тернопільський держ. пед. ун-т ім. В.Гнатюка. - 2003. - Вип.7. - С.52-57.

14. Кіндюк Б.В. Гідрографічна мережа приток Дністра - річок Бережниця, Свіча, Сивка // Наук. записки Тернопільського пед. ун-ту ім. В.Гнатюка. - 2003.- Вип.2(7). - С.29-34.

15. Кіндюк Б.В. Дослідження гідрографічної мережі і характеристик зливого стоку річок Закарпаття // Український географічний журнал. - 2003.- №3. - С.34-39.

16. Кіндюк Б.В. Застосування методів гідрографічної індикації для дослідження структури річкової мережі (на прикладі річки Прут) // Український географічний журнал. - 2003. - №4. - С.34-39.

17. Киндюк Б.В. Исследование влияния леса на характеристики ливневого стока рек Закарпатья // Культура народов Причерноморья / Крымский научный центр НАН Украины. - Симферополь, 2003.- №38. - С.9-11.

18. Кіндюк Б.В. Дослідження морфометричних характеристик річкових басейнів Закарпаття // Наук. записки Вінницького держ. пед. ун-ту. - 2003. - Вип.6. - С.109-111.

19. Кіндюк Б.В. Дослідження основних характеристик підстеляючої поверхні гірських річок Українських Карпат // Географія і сучасність. Зб. наук. праць Київського нац. ун-ту ім. Драгоманова. - 2003. - Вип.№9. - С.103-113.

20. Кіндюк Б.В. Дослідження циклічності у рядах максимальних витрат зливових паводків (на прикладі рік Верхнього Дністра) // Захист довкілля від антропогенного навантаження / Харківський нац. ун-т ім. Каразіна.- 2003. - Вип.8(10). - С.47-55.

21. Киндюк Б.В. Исследование структуры гидрографической сети и характеристик ливневого стока р.Теребля // Фізична географія та геоморфологія / Київський держ. ун-т ім. Т.Шевченка. - 2003. - Вип.44. - С.189-197.

22. Киндюк Б.В. Расчёт характеристик ливневого стока рек бассейна верхнего Днестра // Водне господарство України. - 2003. - №5-6. - С.40-44.

23. Кіндюк Б.В. Дослідження морфометричних характеристик малих річок басейну р.Ріка в період проходження високих зливових паводків // Наук. вісн. Чернівецького ун-ту. Сер. Географія. - 2003. - Вип.167.- С.42-50.

24. Киндюк Б.В. Строение гидрографической сети рек Тысменница и Быстрица // Наук. вісн. Волинського держ. ун-ту ім. Л.Українки. - 2003. - №11. - С.114-119.

25. Кіндюк Б.В. Дослідження параметрів гідрографічної мережі ріки Черемош // Географія і сучасність. Зб. наук. праць Київського нац. пед. ун-ту ім. Драгоманова. Сер.4. - 2003.- Вип.1(10) . - С.122-134.

26. Кіндюк Б.В. Система показників для визначення параметрів структури річкової мережі при переході від одного масштабу карт до іншого // Вісн. геодезії та картографії. - 2003. - №4(31). - С.26-31.

27. Киндюк Б.В. Исследование параметров гидрографической сети р.Быстрица в районе природного заповедника “Горганы” // Заповідна справа в Україні. - 2003. - Вип.1, т.9. - С.84-87.

28. Киндюк Б.В. Оценка влияния высоких ливневых паводков на горнодобывающую промышленность района бассейнов рек Свичи, Ломницы, Быстрицы // Сб. науч. тр. Днепропетровского нац. горн. ун-та. - 2003. - №17, т.2. - С.491-496.

29. Кіндюк Б.В. Характеристики будови річкової мережі і фактори формування максимального зливового стоку в басейні р.Ріка // Наук. зап. Він. держ. пед. ун-ту. - 2003. - Вип. 5. - С.103-110.

30. Кіндюк Б.В.Руслова мережа і характеристики паводкового стоку річок півдня Закарпаття // Геодезія, картографія і аерофотознімання / Нац. ун-т Львівська політехніка. - 2003. - №64.- С.21-27.

31. Киндюк Б.В. Количественная оценка гидрографической сети некоторых рек Закарпатья // Картографія та вища школа / Київський нац. ун-т ім. Т.Шевченка. - 2003.- Вип.8. - С.103-109.

32. Киндюк Б.В. Исследование гидравлических характеристик р.Рика и её притоков // Тр. Одесского политехн. ун-та. - 2003. - Вып.2(20). - С.180-184.

33. Киндюк Б.В. Исследование происхождения и развития речной сети Украинских Карпат // Культура народов Причерноморья / Крымский науч. центр НАН Украины. - Сімферополь, 2003. - №43. - С.26-30.

34. Кіндюк Б.В. Дослідження циклічності в рядах зливого стоку малих річок Закарпаття // Економіка АПК. - 2003. - №12. - С.30-36.

35. Кіндюк Б.В. Літні дощові паводки 1998р. на басейнах річок Свічі, Лімниці та Бистриці // Історія української географії / Тернопільський держ. пед. ун-т. ім. В.Гнатюка. - 2004. - Вип.9. - С.59-64.

Тези доповідей

36. Киндюк Б.В. Построение модели формирования паводочного стока в бассейне реки на базе генетической формулы // Тез.доп. міжнар. наук.-техн. конф. “Гідрометеорологія і охорона навколишнього середовища - 2002”. - Одеса, 2002. - Ч.2. - С.86-92.

37. Киндюк Б.В. Строение гидрографической сети рек Закарпатья // Тез. доп. ІІ міжнар. наук.-практ. конф. “Ресурси природних вод Карпатського регіону”. - Львів, 2003.- С.27-28.

анотація

Кіндюк Б.В. Гідрографічна мережа та зливовий стік річок Українських Карпат. Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня доктора географічних наук за спеціальністю 11.00.07. гідрологія суші, водні ресурси, гідрохімія. Одеський національний політехнічний університет, Одеса, 2004.

Сформульовано та обґрунтовано теоретичні основи гідролого-топологічного аналізу річкових систем з виділенням ієрархії їх основних компонентів. Розраховано числові значення порядків для основних річок реґіону, а також чотирьох топологічних параметрів (коефіцієнтів біфуркації, довжин, площ водозборів, ухилів).

Запропоновано пяту закономірність будови річкових систем у вигляді залежності кутів злиття водотоків від рівня ієрархії.

Розроблено систему фонових показників річкових басейнів і на її основі виконано районування території. Автором запропоновано новий варіант формул для розрахунку швидкості добігання хвиль зливових паводків.

Виконано відновлення пропущених значень стокових характеристик, дано рекомендації щодо відновлення роботи частини закритих раніше гідрологічних постів.

Внесено зміни в схему операторних формул Є.Д.Гопченка для розрахунку максимальних модулів зливового стоку.

Досліджено тенденції зміни водності на малих річках регіону. Зроблено висновок стосовно настання фази підвищеної водності на більшій частині території Українських Карпат.

Ключові слова: Гідролого-топологічний аналіз, ієрархія гідрографічної мережі, фонові показники, зливовий стік.

зливовий стік карпати річковий

Аннотация

Киндюк Б.В. Гидрографическая сеть и ливневый сток рек Украинских Карпат. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора географических наук по специальности 11.00.07. - гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия. Одесский национальный политехнический университет, Одесса, 2004.

Сформулированы теоретические основы гидролого-топологического анализа речных систем с выделением иерархии их основных факторов.

Предложен новый подход к анализу строения речных систем, базирующийся на усовершенствованной модели Р.Е.Хортона. С целью количественной оценки характеристик гидрографической сети выполнены расчёты уровней иерархии 17 основных рек Карпатского региона.

Обоснована и реализована для малых рек исследуемой территории теоретическая концепция иерархического строения речных систем.

Выполнены расчёты четырёх топологических параметров: коэффициентов бифуркации, длин, площадей, уклонов. Автором предложена новая пятая закономерность иерархического строения названная законом углов слияния водотоков, согласно которой углы слияния рек увеличиваются с ростом их уровня иерархии.

Доказана возможность применения методики расчёта густоты речной сети аналитическим методом, базирующимся на двух топологических параметрах (коэффициенте бифуркации и длине) для водотоков исследуемого региона.

Предложена система фоновых показателей строения речных систем, видоизменённых автором применительно к условиям формирования ливневого стока на реках Украинских Карпат. На их основе выполнено районирование территории и выделено шесть однородных гидроморфологических районов.

Доказано аналитическим методом и подтверждено данными измерений наличие связи между фоновыми показателями - геоморфологическим фактором и характеристиками русел рек.

Предложен новый вариант формулы по расчёту скоростей добегания волн дождевых паводков на неизученных реках региона.

Разработана новая методика восстановления пропущенных значений основных гидрологических характеристик, предложены критерии оценки точности полученных величин. Это позволило восстановить пропуски в рядах максимальных расходов и слоёв стока, дать рекомендации по возобновлению работы закрытых ранее гидрологических постов.

Выполнена оценка однородности и стационарности исходных рядов, выявлены случаи резких отклонений (выбросов).

Предложен новый метод определения отдельных составляющих операторной структуры формул Е.Д.Гопченко. Эта методика адаптирована для расчётов максимальных расходов воды ливневых паводков на малых реках Украинских Карпат.

Разработана методика исследования колебаний водности, выявлены периоды высокого и низкого стока, сделан вывод о наступлении с начала третьего тысячелетия на реках Карпат фазы повышенной водности.

Ключевые слова: гидролого-топологический анализ, иерархия гидрографической сети, фоновые показатели, ливневой сток.

ABSTRACT

Kindyuk B.V. Drainage Network and storm run-off of rivers in the Ukrainian Carpathians. A Manuscript.

A Doctorate thesis in geographical science, speciality 11.00.07. - land hydrology, water supply, hydrochemisty. The Odessa National Polytechnical University, Odessa, 2004.

Theoretical footing for hydrological and topological analysis of river systems including establishing an hierarchy of their basic components is developed and substantiated. Numerical range of orders for the main rivers of the region as well as for four topologic parameters (coefficients of bifurcation, length, catchment area as well as slope ratio) are calculated.

The fifth regularity of a river system structure being considered in the form of dependence of watercourse confluence corners on the level of hierarchy is suggested.

The system of background indices for catchment basins is developed and zoning of the region is performed on its basis. A new variant of the formula for computation of wave-crest speed at rainfall flood is put forward by the author.

Recovery of the missing values of run-off descriptions is accomplished, recommendations as to renewal of the previously closed stream-gaging stations are made.

Changes in the chart of the operator formulae by E.D. Gopchenko for computation of the maximum modules of storm run-off are made.

The tendencies of change in liquid-water content in the minor rivers of the region are explored. A conclusion in relation to the water encroachment phase on greater part of the territory of the Ukrainian Carpathians is drawn.

Key words: hydrological and topological analysis, hierarchy of drainage network, background indices, storm run-off .

Размещено на Allbest.ru