Характеристика однорідних ділянок русел та заплав річок у системі Верхнього Пруту

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича

Характеристика однорідних ділянок русел та заплав річок у системі Верхнього Пруту

Костенюк Л.В.

Розроблено та обгрунтовано методику виділення та аналізу ОДРЗ системи Верхнього Пруту, представлено особливості їх конфігурації, розмірів та внутрішньої будови для різних природних умов на конкретних прикладах.

Ключові слова: Однорідні ділянки русел та заплав (ОДРЗ), смуга русла та заплави (СРЗ), СПР - система “потік - русло”.

Вступ

В межах днищ ерозійних річкових долин найбільш понижену частину називають руслово-заплавною. Переважно це стрічкоподібно витягнута територія - смуга русла та заплави (СРЗ). Ці морфологічні утворення розвиваються переважно протягом голоцену і відносно надзаплавних терас - це більш нові, цілісні утворення, результат новітнього функціонування системи потік-русло. Їх цілісності та виділенню відносно інших складових долини, повинна відповідати відносна стабільність, збалансованість системи діючих чинників, перш за все тектонічних рухів [1, 2].

У руслознавчому відношенні формування русел та заплав річок, їх основні характеристики залежать від особливостей функціонування системи потік-русло на даній ділянці течії [1]. В процесі свого розвитку русло мігрує у горизонтальній площині, що відповідає його плановим деформаціям і пов'язано із пропуском води та транспортуванням наносів.

Таким чином, формується водно-наносо- пропускний коридор, який ми і фіксуємо як СРЗ. Тривале функціонування включає цілу систему процесів: активні (під час найбільших паводків та повеней), пасивні багаторічні (наприклад меандру- вання) та повільні, поступові (що можуть бути як однонаправленими так і циклічними).

Процеси функціонування СПР, розвитку русел та заплав залишають по собі певні сліди, елементи будови СРЗ. Водночас успадковані елементи залишаються і в межах терас [1, 2].

Аналіз попередніх досліджень. Сучасний етап досліджень руслових процесів на річках України, та Українських Карпат зокрема, в основному пов'язаний із розробками науковців Київського національного університету імені Тараса Шевченка (О.Г. Ободовський, Є.С. Цайтц, В.В. Онищук, О.С. Коноваленко, З.В. Розлач), Львівського національного університету імені Івана Франка (І.П. Ковальчук) та Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича (Ю.С. Ющенко, В.Г. Смирнова, В.Г. Явкін, М.В. Цепенда, А.О. Кирилюк, О.В. Паланичко); дослідниками таких установ як Інститут гідротехніки та меліорації УААН, Інститут гідромеханіки АН України, Український науково- дослідний гідрометеорологічний інститут, та ін.

Новий напрям геогідроморфологфічного аналізу територіальних структур днищ долин річок пов'язаний із розробками молодих науковців кафедри гідроекології, водопостачання та водо- відведення під керівництвом Ю. С. Ющенка (Кирилюк А.О., Паланичко О.В., Пасічник М.Д.).

Завданням нашого дослідження є апробація і застосування методики виділення та вивчення ОДРЗ, запропонованої Ю.С. Ющенком, для головних складових сучасної річково-долинної системи Верхнього Пруту.

русло заплава річка прут

Виклад основного матеріалу

Виділення бічних меж смуг русел та заплав річок басейну Верхнього Пруту для введення їх в базу ГІС характеризується певною специфікою. Для гірських ділянок річок заплава часто відсутня, або зустрічається фрагментарно, тому бічні межі смуги ОДРЗ співпадають з межами русла, а рубежі проведені нами прямо через нього.

Водночас треба відмітити, що для ділянок гірської течії річок, важливо мати інформацію про виходи корінних порід. Нажаль, на топографічних картах (навіть масштабу 1:10000) такі позначки майже не зустрічаються. Тому, важливо використовувати інформацію пов'язану з польовими обстеженнями, експедиційними дослідженнями.

Загалом виділення цих меж розглянуто нами згідно схеми поділу ділянок днищ долин за місцевими умовами бічних обмежень вільного розвитку русел і заплав річок.

Найбільш складним питанням є розробка та апробація відповідної методики для відносно плоских територій. В інших умовах є більше орієнтирів переходу від заплави до тераси. Тут же бічна межа СРЗ значно корелює з бічними межами БСР.

Ще одним ускладненням при проведенні бічної межі СРЗ є випадки вузлів злиття річок. Тут треба правильно оцінювати, розраховувати відносні висоти місцевості, враховуючи характер русло- формування обох річок [3].

На лівобережній рівнинній території річки характеризуються меншою водністю і меншим розвитком днищ долин, терас, заплав. На них значно впливають місцеві тектонічні умови.

Стосовно виділення рубежів ОДРЗ, для умов більш інтенсивних бічних обмежень ніж на алювіальних рівнинах основним є врахування внутрішніх відмінностей морфології ОДд, а також зміни контурів смуги русла та заплави.

На основі інформаційної бази, нами зроблено відповідні узагальнення для однорідних ділянок русел та заплав річок у системі Верхнього Пруту:

на звужених ділянках днищ долин, що характерні для гірської частини басейну Верхнього Пруту, ОДРЗ часто співпадають з ОДд своїми межами, конфігурацією та кількістю. На таких ділянках заплава часто взагалі відсутня, або зустрічається фрагментарно, тому і межі ОДРЗ співвідносяться з розмірами багаторічної смуги руслоформування;

більш крупні ОДд гірської частини даного басейну розташовані в межах улоговин і не з'єднані з сучасними алювіальними рівнинами. Тут переважно розвиваються групи ОДРЗ. Для їх виділення ми застосували відомості стосовно внутрішніх відмінностей морфологічної будови ОДд, а також деколи принцип генералізації. Проте, це не стосується псевдо розширень. Завдяки бічним обмеженням від терас тут сформовані відносно цілісні ОДРЗ, рубежі яких співпадають з ОДд;

зростання кількості ОДРЗ (2-4) в межах однієї ОДд, більш характерне для ділянок днищ долин сучасних алювіальних рівнин для рік Прут, Черемош, Рибниця та Пістинка;

для гірської території досліджуваного басейну, групи ОДРЗ більше 2, зустрічаються тільки в межах ОДд основних та додаткових стовбурів, що перетинають Ворохто-Путильське низькогір'я (р.р. Прут, Чорний і Білий Черемоші, Ільця та Путила). Тут розвинуті міжгірні улоговини, днища долин розширені; [3]

Для передгірних низькогірь та височин русло і заплава частіше обмежені високими уступами терас, умови їх розвитку не можна назвати вільними. Хоча ступінь обмежень менший ніж на звужених гірських ділянках. Завдяки складній тектонічній будові даних територій і тому, що тут протікають переважно річки меншого розміру, в межах ОДд сформовано по декілька ОДРЗ. Таким чином, вони носять перехідний характер.

Узагальнення інформації по морфометричним показникам ОДРЗ системи Верхнього Пруту, показало закономірне зростання їх величини (довжин та ширин) при переході від гірської частини досліджуваного басейну до передгірної та рівнинної, та відповідно, поступове зменшення їх похилів. Аналогічні закономірності спостерігаються також при переході додаткового стовбуру в основний. Розглянемо це на прикладі р. Прут (табл.).

Як бачимо, морфометричні параметри ОДРЗ р. Прут підтверджують вище згадані закономірності: зростання їх довжин та ширин при переході від гірської частини досліджуваного басейну до передгірної, від додаткового стовбуру до основного, та поступове зменшення похилу.

Отримана інформація про особливості ОДд та ОДРЗ, а також розроблена база даних ГІС дозволяють приступати до аналізу внутрішньої будови однорідних ділянок русел та заплав річок, процесів розвитку руслових форм та інших питань. Зокрема, можна більш обґрунтовано аналізувати проблеми практичного характеру. Важливо підкреслити, що саме запропонований у роботі принцип ієрархічного підходу до аналізу процесів чи проблем дає можливість робити це із врахуванням всієї складної системи чинників, бачити локальні процеси і явища як складові більш загальних, а значить більш правильно пояснювати їх.

У даній статті нами розглянуто конкретні приклади, котрі з одного боку стосуються ОДд та ОДРЗ у різних природних умовах, а з іншого є характерними прикладами практичних проблем, зокрема пов'язаних з дією катастрофічного паводка 2008 року [3].

Перший приклад стосується переходу від звуженої ділянки долини р. Черемош в районі гирла р. Товарниця до розширеної в районі с. Розтоки. Тут сформовані вимушені звивини русла і смуги руслоформування. Концентрований струмінь з вище розташованої ділянки спрямовується до підмивного правого берега. Саме тут проходила довший час шосейна дорога. У 2008 році значну її ділянку просто розмило, оголивши корінний схил хребта.

Таким чином, питання стійкості споруд дороги було пов'язано лише з імовірністю утворення в річці струменя достатньої потужності. Що і відбулося у 2008 році. Такі ділянки можна назвати «больовими». Вони потребують особливої уваги, обліку. Дороги та інші споруди тут або повинні відповідати максимальному ступеню капіталь- ності, або переходити на інший берег річки.

Іншим прикладом удару концентрованого струменю є ділянка р. Прут в районі смт. Делятин. Тут розташована Делятинська улоговина та відповідні ОДд та ОДРЗ Пруту (рис. 1.).

Здавалося б в межах улоговини річковий потік не повинен бути сконцентрованим. Але аналіз нашої бази даних показує, що:

улоговина має складну будову і значний масив терас на правому березі; відповідно СРЗ

Таблиця

Морфометричні показники і назви ОДРЗ р. Прут

та БСР відносно не широкі (такий характер улоговини пов'язаний з надзвичайно складною місцевою тектонічною обстановкою);

в таких умовах, при проходженні найбільших паводків може утворюватись концентрований струмінь потоку;

багаторічні дані показують, що протягом тривалого часу існує точка де струмінь найбільше наближався до схилу масиву Красна та прокладеного у його підніжжі полотна залізниці.

Таким чином, як і у попередньому прикладі, питання полягає у концентрованій дії струменя відповідної потужності, що розглядається у співвідношенні із капітальністю споруд та частково з місцевою русловою ситуацією.

Прикладом розширеної ділянки днища долини у гірській частині басейну Верхнього Пруту є Розтоцька ОДд на р. Черемош. Вона має звивистий характер, що пов'язано з особливостями розташування гірських хребтів. В її межах смуга русла та заплави також має відповідні звивини і асиметрично притискається до ввігнутих бортів долини. Відповідно, в інших частинах днища розвинута система терасових масивів. Найбільші розширення днища долини та СРЗ спостерігаються в центральній частині ділянки [3].

Відповідно тут характер руслоформування за багаторічний період має певні особливості. У нижній частині розширення спостерігається правобічна потужна протока, яка за багаторічний

Рис. 1. Фрагмент картосхеми Делятинської ділянки днища долини р. Прут

період могла періодично активізуватися (цьому відповідає і сама назва населеного пункту - Розтоки).

Активізація залежить від особливостей локальних процесів на вище розташованій ділянці річки. Аналіз картографічного матеріалу показує, що такі особливості руслових процесів вже враховувались людиною, оскільки верхня частина протоки у свій час була відділена від основного русла дамбою. Але ця дамба була зруйнована у 2008 році.

Дослідження особливостей функціонування СПР на основних річках Передкарпаття із врахуванням дії катастрофічного паводку 2008 року [4] показали, що у подібних розширеннях долин періодична активізація бічних проток, чи навіть зміна положення основного русла є характерним явищем, пов'язаним із великою інтенсивністю транспортування руслоформуючих наносів основним струменем та, відповідно, більш високим його гіпсометричним положенням. При цьому, формується острів-останець, що має тривалий період життя і значні відносні висоти. Такі острови, часто заліснені. У с. Розтоки на ньому навіть були розташовані житлові споруди. У період паводку 2008 року вони були частково підмиті, а крім того був відрізаний зв'язок з основною частиною села, також було розмито підвісний міст. Крім того активізація протоки загрожувала розмивом шосейної дороги.

Прикладом розширення днища долини і смуги русла та заплави при переході до віддалених від гір частин алювіальних рівнин може слугувати Товмачицько-Шепарівська ОДд). Після більш звуженої і нахиленої Ланчинської ділянки, Прут входить в межі тектонічно зумовленої Коломийсько-Чернівецької алювіальної рівнини і досить різко змінює характер функціонування СПР, транспортування руслоформуючих наносів, руслоформування.

Це проявляється у формуванні відносно плоскої порізаної староріччями розширеної ділянки СРЗ. Тут відкладається значна частина валунно- галькових руслоформуючих наносів.

Вже в районі м. Коломия, такі відклади менш виражені. Такий характер ОДРЗ у референтних умовах відображався через існування значної системи млинівок, складної місцевої гідрографічної сітки.

У формах русла річки складно поєднуються осередки інші внутрішньоруслові гряди та звивистість. В антропогенний період тут сконцентрувались роботи по відбору руслового алювію.

Основне русло стало більш сконцентрованим, тут спостерігається цікаве поєднання руслових гряд та звивин, внаслідок якого, у меженні періоди досить різко виражені перекошені перекати і плеса з дуже малими швидкостями течії.

Такого роду складно побудовані ОДРЗ включають в себе різновікові елементи і потребують більш детальних досліджень довготривалих процесів розвитку [3].

Висновки

Результати застосування методики виділення та аналізу ОДРЗ системи Верхнього Пруту показали значні особливості їх конфігурації, розмірів та внутрішньої будови для різних природних умов.

На звужених ділянках днищ долин, що характерні для гірської частини басейну Верхнього Пруту, ОДРЗ часто співпадають з ОДд своїми межами, конфігурацією та кількістю. Більш крупні ОДд розташовані в межах улоговин і не з'єднані з сучасними алювіальними рівнинами. Тут переважно розвиваються групи ОДРЗ. Для гірської території досліджуваного басейну, групи ОДРЗ, зустрічаються тільки в межах ОДд основних та додаткових стовбурів, що перетинають Ворохто- Путильське низькогір'я (р.р. Прут, Чорний і Білий Черемоші, Ільця та Путила). Тут розвинуті міжгірні улоговини, днища долин розширені. Зростання кількості ОДРЗ (2-4) в межах однієї ОДд, більш характерне для ділянок днищ долин сучасних алювіальних рівнин (р.р. Прут, Черемош, Рибниця та Пістинка).

Література

Ющенко Ю.С. Геогідроморфологічні закономірності розвитку русел / Ющенко Ю.С. - Чернівці : Рута, 2005. - 320 с.

Ющенко Ю.С. Територіальна структура річкових долин / Ющенко Ю.С., Пасічник М.Д., Чернега П.І. // Наук. вісник Чернівецького університету : Збірник наукових праць. Географія. - 2007. - вип. 612-613. - Чернівці : Чернівецький національний ун-т, 2012. - С. 188-196.

Костенюк Л.В. Закономірності руслоформування у річковій системі Верхнього Пруту: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. геогр. наук : спец. 11.00.07 „Гідрологія суші, водні ресурси, гідрохімія” / Л.В. Костенюк. - Чернівці, 2012. - 20 с.

Ющенко Ю.С. Методичні аспекти виділення однорідних ділянок русел та заплав на річках Перед- карпаття/ Ю.С. Ющенко, А.О. Кирилюк, О.В. Паланичко // Наук. вісник Чернівецького ун-ту. Вип. 553-554: Географія. - Чернівці: Рута, 2011. - С. 34-38.

Размещено на Allbest.ru