7 years ago
No comment

Sorry, this entry is only available in
Ukrainian
На жаль, цей запис доступний тільки на
Ukrainian.
К сожалению, эта запись доступна только на
Ukrainian.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

Вчення про руслові процеси як галузь знань сформувалося в кінці XIX – першій половині XX століття на межі гідрології суші і геоморфології, інженерної гідрології, гідравліки і ґрунтознавства. При цьому протягом тривалого часу (майже півстоліття) воно розвивалося, головним чином, як частина гідрології річок і об’єднувалося в одну наукову дисципліну з динамікою руслових потоків, найчастіше складаючи її розділ; разом з тим русла річок як форми рельєфу, заплави і алювіальні відкладення розглядалися геоморфологією.

До кінця XX сторіччя глибина опрацьовування проблем, пов’язаних із русловими процесами, теоретичні узагальнення і виділення при розв’язанні прикладних задач специфічних, власне руслових, питань привели до відособлення цієї галузі знань, причому ряд питань динаміки руслових потоків став розглядатися як частина теорії руслових процесів. Наявність об’єкта (предмета) вивчення, цілей, завдань і методів досліджень дозволили не тільки сформуватися самостійному науковому напряму, але і запропонувати йому назву – руслознавство. При цьому як галузь знання, що займається вивченням природного явища і його зв’язків з природними і соціально-економічними умовами, руслознавство є географічною наукою. Рішення прикладних аспектів, пов’язаних з регулюванням русел і обліком руслових процесів при водогосподарському будівництві і проектуванні належить до сфери інженерного руслознавства, що входить до циклу технічних дисциплін.

До цього слід додати, що руслознавство як наука має систему законів, сукупність яких в найбільш загальному вигляді описує явища, що вивчаються нею.

Таким чином, руслознавство – галузь знань, що вивчає умови і процеси формування річкових русел і розробляє прийоми і методи їх регулювання. Остання частина цього визначення належить до інженерного руслознавства, перша – до загального руслознавства, предметом якого є річкове русло і процеси, що відбуваються в ньому при взаємодії потоку з ґрунтами, що його складають, – ерозія, транспорт і акумуляція наносів. Обидва ці розділи руслознавства доповнюють один одного. Їх взаємодія забезпечує встановлення зв’язків річкового русла з оточуючим людину середовищем, розробку прогнозів його змін під впливом антропогенної (господарської) діяльності, виявлення необоротних змін у розвитку руслових процесів і їх несприятливих наслідків для життя і діяльності людини, обґрунтування шляхів оптимізації заходів щодо регулювання русел. Це створює передумови для становлення і розвитку екологічного руслознавства, який розглядає екологічні аспекти руслових процесів – в їх природному розвитку, при зміні спрямованості і характеру в результаті господарської діяльності, а також у разі таких трансформацій річкового русла (природних і антропогенних), які приводять до несприятливого стану самих річок і прилеглих ним територій, що становлять разом річкові екосистеми.

Оскільки ж русла річок входять до складу навколишнього людину середовища, а руслові процеси в природному стані і при їх антропогенній трансформації безпосередньо визначають умови життя і діяльності людей, незаселені живих організмів (біоти) в річках і на надрічкових територіях, від яких, у свою чергу, залежить здоров’я і життєзабезпечення людини, то екологічне руслознавство включає відповідні розділи екології – екології людини і екології природних ресурсів, а також розділи суміжних дисциплін – гідроекології і екологічної геоморфології.

Таким чином, предметом екологічного руслознавства є встановлення зв’язків річкового русла з навколишнім середовищем, розробка прогнозів його змін під впливом господарської діяльності, виявлення незворотних змін у розвитку руслових процесів і їх несприятливих наслідків для життя і діяльності людини, обґрунтування шляхів оптимізації заходів щодо регулювання і використання русел, із погляду створення таких умов, при яких вони зберігаються як природні об’єкти і забезпечується функціонування річкових екосистем. Звідси: екологічне руслознавство – це прикладна наукова дисципліна, яка займається вивченням впливу руслових процесів в їх природному розвитку і при антропогенній трансформації на річкові екосистеми, здоров’я, життєдіяльність і життєзабезпечення людини; при цьому об’єктом досліджень є не тільки сама річка (річкове русло), а й прилеглі території (заплава, береги річок), у межах яких позначається вплив руслових процесів.

 Загальними завданнями екологічного руслознавства є:

1)       виявлення природних і антропогенних чинників руслових процесів, що впливають на виникнення екологічної напруженості на річках;

2)        визначення стадій розвитку екологічної напруженості на річках і надрічкових територіях, пов’язаних із русловими процесами, аж до виникнення кризових ситуацій;

3)        оцінка уразливості річкових русел при антропогенних змінах природного середовища і безпосередніх техногенних діях;

4)         обґрунтування порогових значень змін руслових процесів, що визначають незворотні трансформації річкових русел;

5)        визначення часу релаксації річкового русла при припиненні дії (до переходу через порогові значення), його стабілізації при незворотних змінах і їх екологічних наслідків;

6)        встановлення природних передумов виникнення екологічної напруженості на річках, пов’язаної з небезпечними проявами (для життя і діяльності людей) руслових процесів (природні розмиви і намивання берегів, акумуляція або розмиви на поверхні заплави, інтенсивні вертикальні деформації і т.д.) і розробка методів їх обліку на стадії проектування або передпроектних досліджень.

Спеціальні завдання екологічного руслознавства пов’язані з наслідками конкретних видів антропогенних дій на річки і їх басейни. Екологічні оцінки наслідків змін руслових процесів повинні проводитися при:

1)       крупному гідротехнічному будівництві на річках (розмиви дна і берегів, осушення заплав у нижніх б’єфах; акумуляція наносів у руслі і заболочування заплав вище за водосховища);

2)        розробці кар’єрів будматеріалів (розмиви русел, замулювання кар’єрних виїмок, посадки рівнів, остепніння заплав);

3)        проведенні виправних і днопоглиблювальних робіт на судноплавних річках;

4)        зведенні інженерних споруд на берегах, прокладці комунікацій через річки і т.д.;

5)       господарському освоєнні заплав (зокрема, при змінах в системі заплава – русло);

6)        розробці розсипних родовищ корисних копалини;

7)        лісосплаві;

8)        зведенні лісів і відкритті земель на водозборах (замулювання, пересихання і деградація малих річок, акумуляція наносів на середніх і крупних річках);

9)         на урбанізованих і промислових ділянках, де види антропогенної дії численні, одночасні і складно інтегровані завдяки неоднозначній реакції на них руслових процесів. Особливе місце займає виявлення взаємонейтралізуючих дій або таких видів діяльності, які сприяють зниженню екологічної напруженості, викликаної нерусловими чинниками (поліпшення водообміну між плесами в межень завдяки розробці судноплавних прорізів на перекочуваннях, будівництво малих ГЭС, водяних млинів і т.п.).

Облік частки кожного природного чинника і виду антропогенної дії в створенні екологічно несприятливої ситуації в руслах і на заплавах річок дає можливість проводити їх комплексну оцінку, здійснювати районування територій (країни в цілому, регіонів, басейнів річок, адміністративних районів) за ступенем екологічної напруженості, зв’язаної як з антропогенними змінами руслових процесів, так і з небезпекою їх природних проявів при використанні річок і водних ресурсів.

При екологічній оцінці природних проявів руслових процесів завдання еколого-руслових досліджень полягає в обліку і прогнозі руслових деформацій з метою, по-перше, запобігання несприятливому (з погляду життя і господарської діяльності) розвитку процесів і, по-друге, використання закономірностей їх режиму при розробці проектів освоєння річок і регулювання русел. Останнє дозволяє надати при їх реалізації направлена дія на посилення позитивної ролі природних процесів, тобто управляти русловими процесами для отримання бажаного ефекту, і в найбільшій мірі запобігти можливим несприятливим екологічним наслідкам. Одночасно правильний прогноз руслових деформацій і облік їх спрямованості забезпечує економічну ефективність здійснюваних заходів. Такий підхід по суті відповідає раціональному використанню природних ресурсів стосовно річкових русел.

Актуальним завданням екологічного руслознавства є визначення природних резервів річкових русел відносно техногенних дій, оцінка порогових значень втручання, після яких починаються незворотні зміни морфології русла, спрямованості й інтенсивності руслових деформацій, що позначаються в деградації річкової екосистеми і створенні екологічної напруженості для життя і діяльності людей. Зняття цієї напруженості можливе на основі виділення трьох рівнів прояву руслових процесів і відповідних їм головних видів деформацій русел:

–           річка в цілому або її ділянки великої протяжності (не менш морфологічно однорідних);

–           форма русла;

–           форма руслового рельєфу, з одного боку, направлені деформації поздовжнього профілю річки, періодичні горизонтальні деформації форм русла (закрутів, вузлів розгалуження), поточні деформації грядкових форм руслового рельєфу, з іншою.

Всі види руслових деформацій виявляються одночасно. Ступінь порушення природного режиму переформовувань залежить від складності природної системи (розміру річки) і від того, до якого рівня прикладене навантаження. Разом з тим при одному і тому ж ступені порушеності природних зв’язків великі річки витримують тривалішу дію, ніж річки низьких порядків (малі річки), оскільки володіють великими можливостями саморегулювання. Проте очевидно, що ця відмінність повинна по-різному виявлятися в різних природних умовах. Найменші зміни природних деформацій відбуваються при втручанні в поточні деформації грядкового рельєфу русла. Тривалість прояву цих порушень залежить від ступеня рухливості руслового алювію. У піщаних руслах, які здатні регулювати гідравлічні опори за допомогою розвитку грядкового рельєфу, наслідки такого втручання швидко ліквідовуються. У галькових руслах вони зберігаються тривалий час, а вплив зміненої динаміки потоку розповсюджується вище і нижче за місце втручання.