Зачем НАМ ЗНАТь РУСЛовые процессы ГОРНых РЕК?

Владимир Крыленко
НА ФОТО Автора: Река Ахан-ГарАн
                (ГДЕ МАМа ВАНю зачалА и родилА!)
                у "55-го км от истОка у перевАла Кенг-Спз

                Эту ОлимпиАду СОЧи-2014 -
                непоСРЕДСТВенно готОвили МНОГие ГОДы -
                МОИ РОДные ЛЮДи:
                МОИ СТАРШие ДЕТи
                (ИвАнушка, ЕГО сестРИЦы АЛЁНушка
                да МаРИюшка, да БРАТец СЛАВушка),
                МОИ сноШОНочки ИНнушка да МаРИНушка
                (ВСЕ ВЫше переЧИСЛенные проводИли
                изыскАтельские и проектные работы
                (КАК профессионАлы океанОлоги и гидрОлоги) -
                в горах и на МОРе),
                МОй ЗЯТЬ Максим и ЕГО СТАРШий СЫН (МОй ВНУК)
                Георгий (Георгий поГИб в июне 2013-го) -
                проводили оЧИСТку крутых ГОРных СКЛОНов -
                оПАСных СКАЛ и КАМНЕй, -
                спосОбных и угрожАющих ВЫзвать оПАСные ОБВАЛы.
                И ВОТ ИХ Этот ТРУД - ОКОНЧен и ОНИ УЖЕ ЗАНяты
                БОЛее ВАЖными, НО НЕ МЕНее оПАСными рабОтами,
                А ПРАХ Георгия - разВЕян с вертоЛЁТа -
                НАД Олимпийскими Кавказскими горами,
                ГДЕ Георгий БЫЛ зачат, рожден и ВЫРос, ГОД НЕ ДОЖИВ ДО ОлимпиАде СОЧи-2014
                (ЕСЛИ б ВЫ ЗНАЛи, КакИм ОН БЫЛ И КАК МНЕ ЖАЛЬ ЕГО и ЕГО ПАПу, МАМу,
                Сестричку и БРАТьев)...
   
 А Автор данной ТЕМы - 28 лет
 (а с 15 до 22 лет ВАНя работал каменщикрм-монтажником
 на стройках) выполняет изыскАтельские работы на реках ВСЕЙ РФ  -
 от границы Норвегии до Ямала, Памира, Кавказа, Таймыра, Вайгача,
 Сахалина, Корякской губЫ:
 для строительства нефти-проводов, газа-проводов,
 рудников и заводов, приливных и гидро-электро-станций,
 для защиты от размыва берегов,
 для защиты от обвалов, оползней, грязи-каменных потоков и ТэПэ...

 А приведенную ниже работу ВАНЯ начал ещё в Афгане и Таджик-Стане в 1986-том,
 да так и НЕ защитил и даже в Отпуске за эти годы - НИ РАЗа нЕ БЫЛ:
 ЕГО из МГУ бросают вСЮДу - на ПРОРЫВ!


     ИТАК - Актуальность темы:
 Одним из мало исследованных вопросов гидрологии суши являются русловые процессы на малых горных реках. Это можно объяснить прежде всего тем, что территория водосборов малых горных рек относительно труднодоступна и опасна для посещения и исследования (особенно в периоды половодья, паводков, схода лавин, атмосферных осадков и т.п. природных явлений, от которых в значительной степени зависят характер и интенсивность русловых процессов на малых горных реках), а также тем, что до последнего времени основное внимание ученые и практики уделяли изучению, описанию и освоению больших и средних рек, имеющих первостепенное значение в хозяйственной, транспортной, рекреационной, экологической и др. сферах деятельности человека.
 За последние десятилетия острый характер и важное практическое значение приобрела проблема малых горных рек, вызванная, во-первых, хозяйственным освоением высокогорной зоны (то есть территории водосборов малых горных рек) и, во-вторых, определяющим влиянием малых горных рек на водоносность, гидрологический режим и др. характеристики средних и больших рек (которые они образуют), а также тем, что они более подвержены отрицательному влиянию антропогенных воздействий, вызывающих в ряде случаев опасные природные явления или усиливающих их разрушительные свойства. Если раньше, в течение всей предыдущей истории человечества одной из главных проблем во взаимоотношениях людей с русловыми процессами была защита от разрушительного проявления стихии – опасных природных явлений, происходящих в долинах и руслах рек, то в ХХ веке одной из важнейших и актуальных стала проблема защиты рек (особенно малых) от отрицательного антропогенного воздействия.
 Для сравнительного анализа и выявления географических закономерностей русловых процессов на малых горных реках выбраны две горные системы – Западный Тянь-Шань и Восточные (Украинские) Карпаты, отличающиеся географическим положением, климатом, степенью хозяйственной освоенности и антропогенных воздействий на русловые процессы малых рек, и в то же время имеющие схожие физико-географические условия, годовое количество осадков и паводковый режим, т.е. те факторы, от которых в значительной степени зависят характеристики русловых процессов на горных реках. Если на средних и крупных реках Зап. Тянь-Шаня и Вост. Карпат русловые процессы относительно изучены и учитываются при решении инженерных и др. народно-хозяйственных задач, то на малых реках они мало исследованы (имеются лишь отдельные сведения по малым рекам, полученные в ходе исследования более крупных рек, истоками или притоками которых являются эти малые реки).
 Реки Зап. Тянь-Шаня давно и пристально изучаются гидрологами, так как являются основным источником воды Ташкентского оазиса и его промышленных центров. При этом основное внимание уделяют наблюдениям за формированием и прохождением стока воды и взвешенных наносов. Их изучение ведут, начиная с 1915г. (а в долине Ахангарана – с 1880-х годов), организациями Госкомгидромета, бывшим Минводхоэом, Гидропроектом УзССР, ТашГУ и др. Однако русловая деятельность большинства малых рек, как и в большинстве других горных регионов бывшего СССР, остается пока мало исследованной. Примерно в таком  же положении находится изученность русловых процессов малых горных рек Украинских Карпат. Особая актуальность исследования русловых процессов в Карпатах обусловлена систематической повторяемостью мощных и частых паводков практически во все сезоны года, часто сопровождающихся наводнениями, селями, оползнями, наносящими большой ущерб людям, экономике региона, страны в целом и даже соседним странам – Венгрии, Словакии, Румынии. В связи с этим знание географических закономерностей и особенностей развития и протекания русловых процессов на малых горных реках необходимо для решения ряда практических задач: 1) строительство водозаборов, мостов, дорог, линий электропередачи, трубопроводов и др. коммуникаций, плотин, дамб, русло- и берегозащитных сооружений и др. объектов; 2) разработка карьеров стройматериалов в долинах и руслах рек, хозяйственное освоение пойм и берегов рек; 3) снижение напряженности в экологической обстановке, вызванной интенсивным антропогенным воздействием на многие малые реки, вмешательством в естественное развитие русел.
 Цели и задачи исследований
 Основными целями исследований в данной работе являются:
 1) выявление географических закономерностей и местных особенностей русловых процессов и пространственного распространения различных типов русел и условий, определяющих их возникновение и развитие на малых горных реках (на примере Западного Тянь-Шаня и Украинских Карпат);
 2) качественная и количественная оценка негативных последствий антропогенно обусловленных факторов и хозяйственной деятельности на реки и их русловые процессы;
 3) интегральная оценка экологической напряженности в руслах и поймах рек обоих регионов;
 4) оценка роли малых горных рек как ландшафтоформирующего фактора.
 Для достижения этих целей в данной работе поставлены и решены следующие задачи:
 1) Поиск, сбор, обработка и обобщение литературных, справочных, фондовых и др. картографических, геологических, гидрологических и др. данных по теме работы.
 2) Проведение натурных исследований.
 3) Обработка и обобщение результатов исследований:
 а) общая физико-географическая, геологическая и климато-метеорологическая характеристика районов исследований; общая оценка роли географических факторов в формировании русел малых горных рек и протекании их русловых процессов;
 б) гидрологическая и гидрографическая характеристика речной сети, условия развития русел рек, их профиль, водоносность, гидрологический режим;
 в) закономерности формирования, пространственного распространения и состав руслообразующих наносов;
 г) оценка руслоформирующих расходов воды и их воздействий на деформацию русел малых горных рек;
 д) оценка распространенности различных типов русел рек в сравниваемых регионах;
 е) оценка устойчивости русел малых горных рек;
 ж) оценка антропогенных факторов, влияющих на русла рек, анализ и оценка экологического состояния русел малых горных рек с учетом природных факторов и антропогенной нагрузки, оценка степени экологической напряженности на водосборах, поймах и руслах рек;
 и) оценка сопротивляемости русел горных рек антропогенным воздействиям.

 Методика исследований
 В работе в качестве исходных материалов использованы:
  - литературные, справочные, архивные, фондовые, учебные материалы;
 - топографические, специальные и др. карты;
 - результаты натурных режимных измерений на стационарных гидропостах;
 - результаты полевых экспедиционных исследований и натурных измерений (физико-географических, геологических и гидроморфологических характеристик сети малых горных рек, морфологии и динамики русел малых горных рек и др.), собранные и полученные в 1988-2000гг. автором самостоятельно или с участием сотрудников и студентов (в составе экспедиций МГУ или самодеятельных выездов в горные районы Средней Азии, Кавказа, Крыма, Украинских Карпат.
 В основу исследований при сборе и обработке материалов положен географический подход к изучению русловых процессов, разработанный Н.И.Маккавеевым и Р.С.Чаловым. При типизации русел рек за основу принята морфодинамическая классификация Р.С.Чалова. Устойчивость речных русел оценена по коэффициенту стабильности, предложенному Н.И.Маккавеевым; для оценки устойчивости продольного профиля рек использовано число В.М.Лохтина. Оценка сопротивляемости русел малых горных рек антропогенным воздействиям выполнена по величине удельной мощности водных потоков с учетом расхода воды и уклона русла на оцениваемом участке.
 Для оценки экологической напряженности, вызванной антропогенными изменениями русел рек, использован метод балльной оценки неблагоприятных природных или антропогенно обусловленных явлений, разработанный под руководством Р.С.Чалова в научно-исследовательской лаборатории эрозии почв и русловых процессов МГУ. По комплексной методике этой же лабораториии проведено исследование фракционного состава русловых и селевых отложений, гидрологических характеристик водных потоков, морфометрических характеристик русел рек и др.

 Научная новизна и практическая важность работы
 В работе впервые даны комплексная характеристика и сравнительный анализ русловых процессов на малых горных реках Зап. Тянь-Шаня и Укр. Карпат. В результате проведенных исследований:
 1) уточнено понятие ”малая горная река” применительно к анализу русловых процессов;
 2) выявлены основные физико-географические и антропогенные факторы, оказывающие влияние на русловые процессы в условиях Зап. Тянь-Шаня и Укр. Карпат, дана оценка их распространенности и степени воздействия на водосборы, поймы и русла малых горных рек;
 3) уточнена и дополнена предложенная Р.С.Чаловым классификация типов русел малых горных рек с учетом антропогенных воздействий на русловые процессы;
 4) исследованы физико-географические факторы, определяющие характер и интенсивность русловых процессов, установлена степень их важности в формировании русел малых горных рек;
 5) выявлены географические закономерности распространения русел различных типов в условиях Зап. Тянь-Шаня и Укр. Карпат;
 6) дана оценка устойчивости русел малых горных рек, установлены характер и интенсивность горизонтальных и вертикальных деформаций на малых реках Зап. Тянь-Шаня и Укр. Карпат;
 7) даны анализ и оценка антропогенных факторов и форм антропогенной трансформации русел и русловых процессов на малых реках Зап. Тянь-Шаня и Укр. Карпат;
 8) дан анализ экологического состояния русел малых горных рек с учетом природных факторов и антропогенной нагрузки, оценка степени экологической напряженности на водосборах, поймах и руслах малых горных рек;
 9) оценена сопротивляемость речных русел антропогенным воздействиям, оценена экологическая напряженность на малых горных реках Зап. Тянь-Шаня и Укр. Карпат, связанная с природными предпосылками и антропогенными воздействиями;
 10) оценена ландшафтоформирующая роль малых горных рек во всех высотных ландшафтных ярусах Укр. Карпат и Зап. Тянь-Шаня.

 Сфера практического применения результатов данной работы достаточно широка. Данные по устойчивости русел и развитию русловых деформаций весьма важны при решении многих народнохозяйственных задач, связанных с освоением территории бассейнов малых горных рек:
 1) разработка прогнозов горизонтальных и вертикальных русловых деформаций;
 2) выбор оптимального расположения различных инженерных сооружений и объектов, устойчивых створов при проектировании и строительстве гидротехнических сооружений, мостов, дорог, трубопроводов, ЛЭП и др.;
 3) обоснование схем регулирования русел, размещения защитных сооружений, оптимизация пользования водозаборными сооружениями;
 4) защита от наводнений, вызванных экстремальными паводками;
 5) обоснование региональных и межрегиональных подходов к разработке мер санитарно-экологического оздоровления и обеспечения оптимальной жизнедеятельности людей в условиях прогрессирующего ухудшения гигиенической и экологической обстановки.
 Многие результаты работы могут быть использованы в конкретных прикладных работах:
 - при расчетах, проектировании, строительстве, эксплуатации и реконструкции речных гидротехнических сооружений, железных и автомобильных дорог;
 - при сооружении мелиоративных и ирригационных систем, систем водоснабжения, трубопроводных и др. транспортных систем и коммуникаций, линий электропередачи и др.;
 - при планировке и застройке населенных пунктов, зон, баз и объектов лечения, отдыха, туризма, альпинизма;
 - при разработке генеральных планов промышленных, сельскохозяйственных и др. предприятий;
 - при добыче и разработке природных ресурсов (водных, лесных, луговых, почвенных, минеральных и др., в т.ч. при сельскохозяйственных работах, лесонасаждениях, лесозаготовках, выпасе скота, разработке карьеров по добыче минерального и строительного сырья и т.д.);
 - при прогнозировании особо опасных и угрожающих значительными неблагоприятными (для жизни и здоровья людей, для природных и созданных человеком объектов) последствиями стихийных природных явлений (лавин, обвалов, оползней, селей, наводнений, размывания и обрушения берегов и прибрежных объектов и т.д.);
 - при разработке мероприятий по защите от чрезмерных отрицательных проявлений (на людях, природных и антропогенных объектах) опасных и неблагоприятных явлений.
 Материалы по классификации и типизации русел, по морфологии и условиям развития русловых процессов и деформаций и антропогенной измененности, по факторам и формам проявления русловых процессов имеют также научно-справочное значение.

           До-ОФОРМИЛ 24.11.2005
           и опубликовал: 14.03.2014 -
                КРЫЛЕНКО ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ