География и геология/ Гидрология и водные ресурсы

Кирилюк О.В.

Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича

Особливості дослідження неруслових тимчасових потоків

Ерозійно-руслові системи (ЕРС) включають схили, на яких панують процеси змиву (ерозії) ґрунтів нерусловими тимчасовим потоками, яри, балки, струмки, малі річки, що здійснюють перенесення постійними потоками продуктів ерозії на водозборах, розмиви дна і берегів, акумуляцію наносів, і гирла річок, де домінують процеси спрямованої акумуляції. Зазвичай у ЕРС основними досліджуваними питаннями є фактори та причини утворення ярів і балок, потенціал їх розвитку, швидкості росту. Але на цьому фоні вивчення морфології та динаміки русел тимчасових та постійних водотоків у ярах і білках практично не проводиться. Питання ці практично не досліджені та мало висвітлені у літературі.

Специфіка подібних досліджень визначається малими розмірами об’єктів, що вивчаються, густою вздовж береговою рослинністю та майже повною відсутністю даних попередніх досліджень. Картографічні та аерокосмічні матеріали не забезпечують достатню точність; стаціонарні гідрологічні спостереження на малих водотоках надзвичайно рідкі, а на тимчасових – не проводяться. Разом з тим у вивченні русел малих водотоків велику роль грає можливість безпосереднього візуального спостереження процесу, що не завжди можливе на більш крупних водотоках.

У водотоках яружно-балкової мережі (ЯБМ) у більшій мірі, ніж на річках, позначається вплив місцевих особливостей формування стоку: розміру та форми водозбору, характеру підстилаючої поверхні, експозиції схилів, грунтового та рослинного покриву. Інші фактори мають різне значення у залежності від розмірів водотоку та ландшафтно-кліматичних особливостей території: прямі, які впливають на морфологію русла (руйнування берегів при падінні дерев, діяльність риючих тварин), та опосередковані, які впливають на інші фактори або сприяють формуванню русла самим потоком (заломи, льодові затори, закріплення боковиків та осередків рослинністю). Особливість впливу антропогенного фактору на процеси у ЯБМ полягає у тому, що через невелику площу водозборів та малі розміри потоку цей вплив проявляється набагато швидше і у більшій мірі, ніж на річках, навіть малих.

Таблиця 1

Типи руслових процесів найменших річок та водотоків ЯБМ

Тип русла	Критичні похили річок з площею водозбору
	10 – 1 км^2	< 1 км^2
Рівнинне	< 10 – 15	< 35
Напівгірське	10 – 20	25 – 40
Гірське - З розвинутими алювіальними формами	15 – 80	40 – 80
- З нерозвиненими алювіальними формами	25 – 125	60 – 125
- Порожисто-водоспадні	> 40	> 80

Водотоки у руслах ярів та крупних балок мають вид компактного струменя, чітко виражену динамічну вісь, а розгалуження для них не характерні. Переважанню прямолінійних та меандруючих русел у малих водотоків сприяє висока стійкість русла, а також дефіцит наносів. Зустрівані окремі острови на малих річках та у водотоках ЯБМ пов’язані з заломами, обвалами великих об’ємів ґрунту з берегів, що підмиваються, тобто з локальними явищами, не пов’язаними з механізмом руслових процесів, а ті, що є наслідком зовнішніх впливів. Особливими типами русел тимчасових водотоків є несформовані та «зникаючі» русла. Останні виникають у балках при спрямованій акумуляції наносів, коли водотік, насичений надлишковою для його транспортуючої здатності кількістю наносів, заносить русло та розробляє собі нове, або зникає, фільтруючись у власні відклади. Несформовані русла характерні для верхів’їв ярів: вони представляють собою витягнуту понижену частину у днище водозбірної воронки або балки, у якій концентрується стік, але ерозійний вріз тут ще не сформувався.

Детальніше дослідження впливу постійних руслових та тимчасових неруслових водотоків на стан певного басейну виконане для річки Гуків. У таблиці 2 показаний та на рисунку 1 відображений розподіл ерозійної небезпечності території басейну Гукова, яку ще іноді називають екологічною напруженістю, яка зумовлена природна-антропогенними змінами у ЕРС басейну.

Таблиця 2

Характеристика ерозійної небезпечності у басейні річки Гуків

Площа водозбору				112 км^2
Ерозійна небезпечність	0 балів	Відсутня	Відсутній вплив тимчасовий водотоків, основної річки, її приток та штучних або природних водойм	44,688 км^2 (39,9%)
	1 бал	Мінімальна	Вплив тимчасових водотоків	59,136 км^2 (52,8%)
	2 бали	Слабка	Вплив основної річки та/або її приток	7,874 км^2 (7,03%)
	3 бали	Середня	Вплив тимчасових водостоків, основної річки та/або її приток	0,212 км^2 (0,19%)
	4 бали	Сильна	Вплив водойм різного походження, підсилений дією постійних та/або тимчасових водотоків	0,09 км^2 (0,08%)

Як видно з таблиці, основний та переважаючий вплив на басейнову систему здійснюють тимчасові неруслові водотоки. На цих ділянках активно проявляє себе водна ерозія під час зливових дощів, танення снігу на схилах.

На особливу увагу заслуговують антропогенні зміни у мережі тимчасових (у яружно-балковій мережі) водотоків та струмків, де через невелику площу водозборів та малі розміри потоку антропогенний фактор проявляє себе набагато швидше і у більшій мірі, ніж навіть на малих річках. Руслові процеси визначаються характером водотоку, а саме – вони носять періодичний характер (під час зливових дощів та танення снігу), при малій потужності потоку вирішальне значення мають локальні зовнішні фактори (окреме каміння, дерева у руслі, стовбури дерев, що впали у воду).

У інший час русла заростають рослинністю та заповнюються схиловим матеріалом. У руслах з тимчасовим водотоком при зменшенні стоку відбувається утворення руслових форм різних генерацій, при цьому форми низького порядку можуть бути знищені під час дощу, паводку, схиловими процесами або діяльністю тварин. Тимчасові водотоки басейну річки Гуків піддаються в основному таким антропогенним впливам: випасання худоби та для складування сміття з навколишніх сіл, які можуть змінювати природний перебіг руслових процесів у них.

Рис. 1. Ерозійна небезпечність території басейну річки Гуків