Природний і антропогенно змінений стан ландшафту річки Прут в межах урбоекосистеми Чернівців та проблеми оптимізації управління ним

Размещено на http://allbest.ru

Чернівецького національного університет у імені Юрія Федьковича

Кафедра географії України та регіоналістики

Природний і антропогенно змінений стан ландшафту річки Прут в межах урбоекосистеми Чернівців та проблеми оптимізації управління ним

Юрій Ющенко доктор географічних наук, професор кафедри

Микола Пасічник кандидат географічних наук, доцент кафедри

Олексій Бурбак магістр з гідрології, випускник кафедри

Марина Вудвуд лаборант кафедри

Олександр Закревський аспірант кафедри

м. Чернівці, Україна

Анотація

Дослідження присвячене аналізу проблем управління якістю молодого річкового ландшафту р. Прут біля м. Чернівці, включаючи питання управління ризиками затоплень, гідроекобезпеки та їх інформаційного забезпечення. Розглянуто основні методологічні підходи, що стосуються управління водами, річками, річковими ландшафтами; основні поняття і терміни. Виявлено закономірності будови та розвитку ландшафтів русла і заплави р. Прут у природних умовах. Проаналізовано територіальну структуру долини русла і заплави річки. Також проаналізовано основні види впливу антропогенної діяльності на об'єкт дослідження та їхні наслідки. Охарактеризовано проблеми управління якістю молодого ландшафту р. Прут біля м. Чернівці.

Ключові слова: долина, русло, заплава, однорідна ділянка долини (ОДД), однорідна ділянка днища долини (ОДД), однорідна ділянка русла та заплави (ОДРЗ), система-потік-русло (СПР), молодий річковий ландшафт (МРЛ), якість ландшафту, управління якістю річкового ландшафту.

Abstract

Постановка проблеми. Розвиток поселень, міст на берегах річок завжди пов'язаний із взаємодією з річкою. Це яскравий приклад, важлива складова взаємодії суспільства і природи загалом. Місто Чернівці тривалий час розвивається у безпосередній близькості до річки Прут. Поступово це призвело до все більшого освоєння русла та заплави річки, її молодого ландшафту. У теперішній час він значно антропогенно змінений. На його функціонування вплинули і впливають ряд інженерних споруд, комунікацій, різного роду забудова, системи берегозахисту і протипаводкового захисту, відбір руслового алювію, забруднення, засмічення тощо. Водночас, р. Прут характеризується періодичним проходженням катастрофічних паводків. У цей час активно функціонує система потік-русло-заплава (СПРЗ) - можуть відбуватися активні процеси руслоформування та затоплень. Власне і сама антропогенна діяльність значно вплинула на інтенсифікацію процесів функціонування СПРЗ. Всі зазначені обставини вказують на існування проблеми оптимізації взаємодії громади міста з річкою, створення культурного, якісного молодого річкового ландшафту. Для її розв'язання необхідно знати закономірності власного, природного розвитку цього об'єкту та особливості впливу діяльності людини, включаючи його наслідки. Важливим аспектом проблеми є питання гідроекобезпеки, зокрема питання управління ризиками затоплень. Ці питання неможливо розглядати і вирішувати вириваючи із загального контексту.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Концепція сталого розвитку [26] у застосуванні до геосистем [7,22] узагальнено включає три складових: 1) збереження і дбайливе ставлення до геосистем, близьких до природного стану; 2) відновлення або запобігання погіршенню якостей напівприродних, помірно антропогеннозмінених геосистем; 3) максимальна ефективність антропогенно значно змінених, техногенних геосистем та якісне переобладнання зруйнованих, деградованих середовищ. Стосовно змінених геосистем застосовують також термін «ревіталізація». Розробкам у цій галузі тепер надається велике значення. Фактично, це система ековідновлювальних технологій і методів. Якість техногенних чи значно змінених систем характеризують через поняття корисних функцій, функції культурного ландшафту, екосистемних послуг, екологічних функцій та інших. Останні два терміни відносяться власне до всіх сучасних геосистем. У Водній Рамковій Директиві Європейського Союзу стосовно істотно змінених людиною об'єктів застосовують термін і поняття «екологічний потенціал» (який характеризують через подібність, наближеність характеристик до відповідних не змінених водних об'єктів), набуття доброго чи відмінного екологічного потенціалу характеризують системою відповідних заходів. Загалом якість всіх типів геосистем у теперішній час і на перспективу пов'язана із розвитком екотехнологій, екологізацією виробництва, економіки, науки, усього життя суспільства.

Також проводиться аналіз небезпек, ризиків та конфліктів [2,5,7]. Методики ризиків добре розвинуті у різних науках, зокрема в економіці, екологічній економіці. Їх можна застосовувати і в екології (у широкому розумінні), геоекології. Такий аналіз необхідний для правильного цілепокладання в процесі планування діяльності по управлінню геосистемами. Виявлення і аналіз конфліктів проводиться, базуючись на даних систематизації інформації про стан об'єктів. Виділяють дві узагальнені групи:

1) конфлікти між природокористуванням і станом довкілля;

2) конфлікти між різними природокористувачами (враховуючи пріоритети розвитку геосистем) [4].

У теперішній час в Україні здійснюють заходи із виконання положень, вимог Водної рамкової директиви ЄС. До 2024 року необхідно розробити і ввести в дію Плани управління річковими басейнами для дев'яти районів річкових басейнів. (Річкові басейни це складні геосистеми - річкові басейнові геосистеми, (РБС), які характеризуються бассейновою конфігурацією ландшафтів). Також розроблено плани управління ризиками затоплень (ПУРЗ). Центральною складовою РБС є молодий річковий ландшафт, МРЛ [2,3,6,7,10,11]. Для інтеграції планів управління МРЛ застосовуємо наступні принципи: принцип активності, високої культури, цілісності розвитку; принцип постійного поглиблення знань про процеси розвитку МРЛ; загальної інтеграції планів та управління взаємодією суспільства і природи, включаючи інтеграцію управління водними, земельними ресурсами, екомережею і ландшафтами; екосистемний принцип (підхід), включаючи принцип ландшафтно-екологічного планування із врахуванням природної ландшафтної основи; принцип об'єктивності оцінювання стану МРЛ; принцип ієрархічного ціннісного цілепокладання, екологічний імператив; принцип якості та доступності інформації та інші.

Мета статті - виявити і охарактеризувати головні закономірності будови та розвитку ландшафтів русла і заплави р. Прут біля м. Чернівці і на цій основі розглянути питання формування культурного ландшафту.

Виклад основного матеріалу

Водозбір Пруту відноситься до міжнародного району річкового басейну, тому що охоплює територію більш ніж однієї держави (України, Молдови та Румунії) [1]. Це транскордонна річка, яка нижче за течією протікає на межі ЄС. За вимогами Водної Рамкової Директиви ЄС держави-члени повинні забезпечити складання плану управління річковим басейном для кожного району річкового басейну, який знаходиться цілком у межах їхньої території. Тому дослідження її русла, як одного з елементів басейну, є важливим. екосистема ландшафт русло прут вода річка

Басейн Пруту входить до трьох екорегіонів: верхня частина - Карпати (10), середня - Східні рівнини (16), нижня - Понтійська провінція (12) [1]. Центральною задачею забезпечення планувально-управлінських рішень об'єктивною і якісною інформацією є задача виявлення та аналізу законів розвитку молодого річкового ландшафту (МРЛ), русла і заплави р. Прут. МРЛ або однорідна ділянка русла та заплави (ОДРЗ) є складовою таксономічних одиниць вищого рангу, а саме - однорідних ділянок долин річок (ОДД) та однорідних ділянок днищ долин (ОДД). Ленківсько-Чернівецька природна однорідна ділянка характеризується значною дією бічних обмежень розвитку русла та заплави порівняно з вище і нижче розташованими ділянками.

Це призводило до специфіки руслового процесу, яка проявлялася у формуванні відносно прямолінійного русла і відсутністю значних звивин, а, отже, і значних масивів заплави. На початку даної ділянки у ложі річки розташовані донні пороги. Вони пов'язані із виходом пластів щільного пісковика, що залягають серед глин.

Оскільки ділянка досить коротка, вона зазнає значного впливу вище розташованої ділянки з більш вільним розвитком русла. Природна Чернівецька центральна ділянка характеризувалась значним розширенням меж ОДРЗ, багаторічної смуги руслоформування, відповідним розвитком процесів меандрування (розвитком звивин). Нижня ділянка р. Прут в межах м. Чернівці це початкова ділянка Магала-Цуренської ОДРЗ. Вона загалом характеризується звуженням долини та її днища, та яскраво вираженим правобічним притисненням річки (правобічною асиметрією). Це значно впливає на русловий процес та розвиток заплави. Завдяки особливостям руслоформування р. Прут у природних умовах, що характеризуються достатньо вільним розвитком планової міграції русла, багаторічна смуга руслоформування (БСР) займає на всіх однорідних ділянках основну частину території ОДРЗ.

Антропогенний вплив на молодий ландшафт р. Прут в межах м. Чернівці розвивався і як складова регіональних впливів, і як складова урбанізації. Найпершими потребами людини в освоєнні ландшафтів русла та заплави річки були потреби функціонування переправ та мостів. У зв'язку із цим визначалися найбільш вигідні та важливі ділянки і на них проводилось відповідне облаштування.

Про них збереглася інформація як описового характеру, так і у вигляді карт. Такими були ділянки в районах сучасних автодорожних мостів. Їх експлуатація мала досить давню історію. Пізніше, у середині - другій половині 19 століття, підготували ділянку і збудували залізничний міст. Також від початку 19 століття, як видно з рис. 1., робилися спроби регулювання русла різними типами споруд.

Ще одна масштабна спроба регулювання СПР Пруту була виконана наприкінці 19 століття на межі з 20 століттям (рис. 2). Однак і вона виявилася невдалою. Серія паводків, починаючи від видатного паводку 1911 року, і відповідні процеси руслових деформацій (розвитку форм русла, руслових форм) поступово зруйнували основну частину споруд, русло відновилося, залишків споруд не видно).

Рис. 1. Приклад регулювання русла р. Прут в районі м. Чернівці на

початку ХІХ ст.

Рис. 2. Система регулювання русла р. Прут Австро-Угорського періоду

Активність функціонування СПР Пруту, потужний розвиток руслових форм пов'язаний із тим, що це напівгірська річка, яка відноситься до класу крупноалювіальних. Потужність потоку у період паводку дуже велика. Річка «намагається» відновити свій природний стан, стан природної рівноваги. Після паводку 1969 року розпочався новий етап освоєння МЛР Пруту. Під цей час значні частини заплави вже були зайняті промисловими та житловими спорудами. Вони були затоплені під час проходження паводку. Тому була прийнята програма побудови системи споруд протипаводкого захисту, перш за все дамб обвалування. Це було виконано у досить стислі терміни. Ця система пізніше була доповнена і функціонує до нині. Пізніше значно посилились процеси врізання у зв'язку з масовим «видобутком руслового алювію» («гравію»), який було кваліфіковано як «корисну копалину». Обсяги відбору алювію значно перевищували обсяги його транспортування річкою (стоку придонних наносів).

Місця відбору не обов'язково повинні були бути в межах міста. Адже результати локальних впливів поступово накопичуються , а заглибини від них поступово розповсюджуються (розпливаються) вверх і вниз за течією річки. Дані гідрологічних спостережень та сучасних спеціальних вимірювань [8] показують, що теперішні величини врізу річки досягнули у місті понад 3,5 м (рис. 3.).

Наслідками процесів врізання річки перш за все стали втрата стійкості і руйнування ряду інженерних споруд. Характер врізання річки також було досліджено нами із застовунням GPS - зйомок, дані яких порівнювались із даними повздовжньного профілю річки, взятими з топографічної карти, що відображала стан місцевості на 1948 рік (рис. 4.).

Рис. 3. Поперечні профілі по гідроствору № 7 на р. Прут-м. Чернівці

Рис. 4. Суміщений поздовжній профіль р. Прут на ділянці течії від с. Оршівці до с. Маршинці

Зміни процесів розвитку планових форм русла річки відобразилися також на розвитку антропогенної БСР, котра значно вужча ніж природна. В умовах урбанізованої ділянки фактично відбулася зміна бічних меж та рубежів однорідних ділянок русла та заплави (ОДРЗ). Враховуючи нову специфіку дії місцевих чинників функціонування СПРЗ доцільно виділяти антропогенну Чернівецьку урбанізовану ОДРЗ (рис. 5.).

Рис. 5. Чернівецька урбанізована ОДРЗ

Аналіз антропогенних навантажень на ландшафти р. Прут, в межах урбанізованої території міста Чернівці показує, що існує ряд проблем у стосунках «людина-річка», в управлінні якістю та безпекою цих ландшафтів та екосистем. У теперішній час і у зв'язку з рухом України до Європейського Союзу поставлені (і будуть виконуватися) задачі оптимізації стану річок, річкових ландшафтів, екосистем на основі удосконалення процесів планування та управління. Для цього необхідно бачити реальну картину проблем та стану об'єктів управління. Стосовно МРЛ Пруту біля м. Чернівці відомо, що до основних проблем можна віднести:

• заглиблення русла річки і відповідна небезпека для ряду інженерних споруд, деякі з яких у минулому вже були зруйновані;

• проблема захисту від наводнень, затоплень, небезпечної дії руслового потоку, яка сутнісно пов'язана з освоєнням, забудовою частин молодого ландшафту (заплави та русла);

• проблема забруднення річкових вод, всіх вод урбанізованої території;

• проблема засмічення річкових ландшафтів, екосистем;

• проблема деградації річкових екосистем у єдності з питаннями (проблемами розвитку екологічної мережі, системи прориродно-заповідного фонду).

Всі вони є складовою проблематики розвитку урбоекосистеми Чернівців загалом, оптимізації управління нею. У даному ж розділі, згідно мети та завдань магістерської роботи, розглянемо перш за все питання пов'язані з гідроморфологічною основою МРЛ та функціонування СПРЗ Пруту, що впливає на протипаводковий захист, берегозахист, захист інженерних споруд.

Висновки

Розвиток міста Чернівці, Чернівецької урбоекосистеми поступово призводив до все більшого освоєння русла та заплави річки Прут, її молодого річкового ландшафту. У теперішній час він значно антропогенно змінений. На його функціонування вплинули і впливають ряд інженерних споруд, комунікацій, різного роду забудова, системи берегозахисту і протипаводкового захисту, відбір руслового алювію, забруднення, засмічення тощо. Водночас, р. Прут характеризується періодичним проходженням катастрофічних паводків. У цей час активно функціонує система потік-русло- заплава. Всі зазначені обставини вказують на існування проблеми оптимізації взаємодії громади міста з річкою, створення культурного, якісного молодого річкового ландшафту.

Врізання та штучні бічні обмеження руслового потоку Пруту біля м. Чернівці змінили характер планових деформацій СПР, руслового режиму загалом. Зміни у процесах планового розвитку звивин (планових деформацій), пов'язані з врізанням річки, означають також зміни інтенсивності та небезпеки цих процесів. Тому протистояти ним шляхом спорудження берегозахисних споруд стає все більш важко і дороговартісно. Такі споруди повинні мати вищий рівень капітальності.

Управлінські рішення перш за все повинні базуватись на достатньо повній, об'єктивній, якісній інформації. Для цього бажано створити відповідну базу даних, геоінформаційну систему, як складову бази даних про урбосистему загалом. Для повноцінного функціонування баз даних необхідно також проводити моніторинг стану об'єктів управління. Місто функціонує і розвивається не відокремлено від регіону, від інших громад, що взаємодіють з р. Прут. Отже, цей аспект також повинен бути врахований. Зокрема це стосується питань відбору руслового алювію та його наслідків.

Література

1. Водна Рамкова Директива ЄС 2000/60/ЕС. - К., 2006. 240 с.

2. Гідроекологічне обґрунтування безпечного та збалансованого розвитку річкових природно-антропогенних систем Передкарпаття: монографія / Ющенко Ю.С., Гончар О.М., Григорійчук В.В., Караван Ю.В., Костенюк Л.В. та ін. - Чернівці : Чернівецький нац. ун-т ім. Ю. Федьковича, 2017. - 472 с.

3. Гродзинський М. Д. Пізнання ландшафту: місце і простір : монографія: у 2 т. - Київ: Видавничо-поліграфічний центр «Київський університет», 2005. -Т. 2. - 504 с.

4. Ландшафтне планування в Україні / Л. Г. Руденко, Є. О. Маруняк, О. Г. Голубцов, С. А. Лісовський, В. М. Чехній, at.al.- Київ: Реферат, 2014. - 144 с.

5. Латориця: гідрологія, гідроморфологія, руслові процеси: монографія / О. Г. Ободовський, В. В. Онищук, З. В. Розлач, О. С. Коноваленко, О. Є. Ярошевич.- Київ: Видавничо-поліграфічний центр «Київський університет», 2012.- 319 с.

6. Методичні рекомендації з гідроморфологічного моніторингу масивів поверхневих вод категорії «Річки». - Київ, 2019. -71 с.

7. Молодий ландшафт річки Прут: минуле і сучасність (на теренах Чернівецької області): монографія / Ющенко Ю. С., Пасічник М. Д., Білоконь М. В., Григорійчук В. В., Николаев А. М., та ін. - Чернівці:ФОП Садовський С.С., 2019. 115 с.

8. Оновлена стратегія збалансованого розвитку ЄС. Бібліотека Всеукраїнської екологічної ліги. Серія «Європейська інтеграція». - Київ, липень, 2016 - № 7 (151). - 35 с.

9. Швебс Г. И. Парагенетические ландшафты нижнего Приднестровья, прогноз их изменений и рекомендации по рациональному природопользованию/ Швебс Г. И., Борисевич Т. Д., Назаренко М. Ф. // Физ. география и геоморфология.- Київ : Вища школа, 1983. - Вып. 30. -С. 42-50.

10. Швебс Г. И. Районирование долинных парагенетических ландшафтных комплексов малых рек / Швебс Г. И., Васютинская Т. Д. // Физ. география и геоморфология. Київ : Вища школа, 1979. - Вып. 22. -С. 33-39.

References

1. Vodna Ramkova Direktiva CS 2000/60/ES [EU Water Framework Directive 2000/60/EC]. K. [in Ukrainian].

2. Jushhenko, Ju.S., Gonchar, O.M., Grigorijchuk, V.V., Karavan, Ju.V., Kostenjuk, L.V. (2017). Gidroekologichne obtruntuvannja bezpechnogo ta zbalansovanogo rozvitku richkovih prirodno-antropogennih sistem Peredkarpattja [Hydroecological substantiation of the safe and balanced development of natural and anthropogenic river systems of Precarpathia]. ChernAc : Chermvec'kij nac. un-t іт. Ju. Fed'kovicha [in Ukrainian].

3. Grodzins'kij, M. D. (2005). Piznannja landshaftu: misce і prostir [Knowledge of the landscape: place and space]. (vol. 1-2). Kii'v : Vidavnicho-poHgrafichnij centr «Ki'ivs'kij urnversitet» [in Ukrainian].

4. Rudenko, L. G. , Marunjak, Є. O. , Golubcov, O. G. , Lisovs'kij, S. A. , Chehnij, V. M. (2014). Landshaftne planuvannja v Ukratni [Landscape planning in Ukraine]. Kii'v : Referat [in Ukrainian].

5. Obodovs'kij, O. G., Onishhuk, V. V., Rozlach, Z. V., Konovalenko, O. S. , Jaroshevich, O. Є. (2012). Latoricja: gidrologija, gidromorfologija, rusloviprocesi [Latoritsa: hydrology, hydromorphology, channel processes]. Knv : Vidavnicho-poligrafichnij centr «Knvs'kij urnversitet» [in Ukrainian].

6. Metodichni rekomendacit z gidromorfologichnogo monitoringu masiviv poverhnevih vod kategorit «Richki» [Methodological recommendations for hydromorphological monitoring of surface water bodies of the "Rivers" category]. Ki'i'v [in Ukrainian].

7. Jushhenko, Ju. S., Pas^rn^ M. D., Bdokon', M. V., Grigorijchuk, V. V., Nikolaev, A. M. (2019). Molodij landshaft richki Prut: minule i suchasnist' (na terenah Chernivec'ko'ioblasti) [The young landscape of the Prut River: past and present (on the territory of Chernivtsi region)]. Chernivci:FOP Sadovs'kij S.S. [in Ukrainian].

8. Onovlena strategija zbalansovanogo rozvitku CS. Biblioteka Vseukrams'kot ekologichno'i ligi. Serija «Cvropejs'ka integracija» [The updated strategy of balanced development of the EU. Library of the All-Ukrainian Environmental League. "European integration" series]. Kirv, lipen' [in Ukrainian].

9. Shvebs, G. I. (1983). Parageneticheskie landshafty nizhnego Pridnestrov'ja, prognoz ih izmenenij i rekomendacii po racional'nomu prirodopol'zovaniju [Paragenetic landscapes of lower Transnistria, prognosis of their changes and recommendations for rational nature management]. Fiz. geografija i geomorfologija - Phys. geography and geomorphology, 30, 42-50 [in Russian].

10. Shvebs, G. I. (1979). Rajonirovanie dolinnyh parageneticheskih landshaftnyh kompleksov malyh rek [Regionalization of valley paragenetic landscape complexes of small rivers]. Fiz. geografija i geomorfologija - Phys. geography and geomorphology, 22, 33-39 [in Russian].

Размещено на Allbest.ru