Архів якісних рефератів

Знайти реферат за назвою:         Розширений пошук

Меню сайту

Головна сторінка » Екологія

Твердий стік і замулення водосховищ у гірській частині Українських Карпат (реферат)

У комплексі заходів, спрямованих на боротьбу з шкідливим впливом води, зокрема з повенями в гірських районах, найбільш складними і такими, що дорого коштують, є роботи по створенню водосховищ для регулювання стоку паводків. При проектуванні водосховищ намічається строк їх дії не менше 50 років, тобто у цей період повинна зберігатися корисна ємкість, призначена для регулювання стоку паводків.

В зв'язку з тим, що за останні роки в Українських Карпатах почали діяти сельові потоки (більшість річок Українських Карпат визнані як селенебезнечні), виникла загроза швидкого заповнення водосховищ мулистим і кам'яноуламковим матеріалом. Водосховища для лісосплаву почали будувати ще в 19 столітт, головним чином в басейнах річок з суцільними рубками лісу. Наземні способи трельовки лісу сприяли розвитку схилової ерозії і збільшенню об'єму твердого стоку.

Водозбори досліджених водосховищ охоплюють верхню течію Тиси та Черемошу.

Водосховища, які вивчаються, розташовані в основному вище відмітки 655 м н. р. м., а їх водозбори піднімаються до 2020 м н. р. м. Таким чином, водозбори цих водосховищ знаходяться в середньогірній зоні, яка характеризується досить прохолодним кліматом, гірсько-підзолистими грунтами. Найбільш поширеним типом лісу на таких водозборах є хвойний.

Б. В. Поляков вважав головними факторами, що впливають на об'єм твердого стоку, кількість збігаючої води і похили. Ці фактори можна представити кількісними показниками. В той же час кількісна характеристика ерозії басейну не може бути дана за кількістю пронесених наносів, внаслідок того що під час руху вони перевідкладаються і акумулюються по довжині річки.

Велике значення для формування твердого стоку мають місцеві фізико-географічні умови: грунти, рослинність, геолого-геоморфологічні фактори, які зумовлюють процеси, що відбуваються за межами русла річки, тобто в її басейні (А. В. Огієвський).

В. Л. Шульц місцевим фізико-географічним факторам надавав головного значення у формуванні твердого стоку.

Якщо головними факторами, які впливають на формування твердого стоку, є транспортуюча здатність річки і підготовленість грунтового покриву в басейні річки щодо ерозійних процесів (залежно від покриття рослинністю), то гранулометричний склад наносів залежить здебільшого від механічного складу грунтів водозбору та швидкості течії. Тому у верхів'ях гірських річок наноси представлені більшими фракціями, ніж ті, які формуються в пониззях річок, де в прирусловій частині і на схилах долин є сільськогосподарські угіддя з потужним грунтовим шаром, а механічний склад його має дрібнозернисті фракції.

Тому можна припустити, що в гірських водосховищах акумулюється більша частина завислих наносів, які надходять зверху, ніж у передгірних, при однакових режимах їх роботи.

І.В. Боголюбов і А. Ф. Кудряшов вважали, що об'ємна вага залежить головним чином від крупності та складу відкладів наносів, але з даних, одержаних у досліджених водосховищах, цього не видно, проте добре помітно, що із збільшенням природної вологості зменшується об'ємна вага.

Частка гравійно-галечникових відкладів (рухомих наносів) у різних водосховищах складає 15—75% загальної ваги відкладів наносів у водосховищах та 17—29% піщано-мулистих відкладів (завислих наносів).

Г. В. Лопатін вважав, що рухомі наноси складають 10—20% завислих, приблизно ті ж цифри наводила А. С. Клопова (20%, а для центральної частини Кавказу 13,8%), А. А. Логачов приймав 20—25%, у В. Л. Шульца вони не перебільшували 10% на виході ріки з гір.

Н.И. Дрозд додержувався думки, що у гірських річках завислі та рухомі наноси знаходяться в однаковій кількості, а у деяких випадках рухомих наносів може бути й більше.

А. Ф. Мандич на прикладі річок Західної Грузії також показав, що завислих та рухомих наносів у річках гірської частини приблизно однакова кількість, у нижній течії доля рухомих наносів зменшується.

Одержані дані про склад відкладів наносів у досліджених водосховищах не можуть визначити співвідношення рухомих та завислих наносів, які надходять у водосховище, а тільки підтверджують, що це співвідношення змінюється в широких масштабах і залежить від умов формування твердого стоку.

В той же час ці дані досить близькі до тих, що одержала І.В. Боголюбова під час натурних спостережень у водосховищі на р. Мзимта (Західний Кавказ), де завислі наноси становлять 23% загальної кількості їх відкладів у водосховищі (тобто рухомих наносів було 77%), до того ж затримується у водосховищі тільки 24% завислих наносів. Розмір водосховища та фізико-географічні умови дещо нагадують розмір та умови досліджених водосховищ.

А. Т. Хачатрян та ін. на прикладі Тедженського водосховища вважали, що вище греблі затримується 99,7% завислих наносів, але це водосховище має значний розмір та дещо інші умови формування твердого стоку.

З даними досліджень видно, що із збільшенням похилу річки на ділянці водосховища збільшується доля гравійно-галечникових відкладів. При цьому при однакових похилах річок частка гравійно-галечникових відкладів у водосховищах басейну Тиси трохи менша, ніж на річках басейну Черемошу.

У водосховищах, розміщених на річках басейну Черемошу, також більш крупний фракційний склад відкладів, ніж у басейні Тиси. Наприклад, на рр. Пробійній та Добрині фракції 10—1 мм становлять 56—61% всіх відкладів наносів.

У відкладах наносів водосховищ, розташованих на деяких річках басейну Тиси, найбільше піщано-пилкових частинок (0,25—0,01 мм), які становлять 52—58% загальної кількості відкладів, що пояснюється дещо відмінними фізико-географічними умовами. В першу чергу це стосується умов формування літніх паводків та різних змін лісопокритих площ у басейні. Басейн Тиси має в середньому менші літні паводки та більш покриті лісами схили водозборів, ніж басейн Черемошу.

Відклади наносів майже у всіх водосховищах мають домішку органічних решток, які змінюються від нуля до 9,8% ваги проб піщано-мулистих відкладів та менше — гравійно-галечникових відкладів — до 4,4%. Різкого впливу органічних домішок на величину об'ємної ваги проб простежити не вдалося.

Як відмічалось раніше, вода з досліджених водосховищ випускалась під час сплаву лісу та при повенях, які в гірських районах Карпат повторюються дуже часто, а це утруднює одержання певних висновків про регулюючу роль досліджених водосховищ та взаємозв'язки тих чи інших характеристик замулення водосховищ.

Щорічне замулення обстежених водосховищ у басейні Тиси становило 0,33—2,02% початкового їх об'єму; зокрема, водосховище на р. Розтоці замулилось на 36% за 77 років, на р. Стогівці— на 20% за 35 років, на р. Довжині — на 64% за 31 рік експлуатації. Ще більше щорічне замулення водосховищ відмічене в басейні Черемошу (0,78—3,58%), тобто в обстежених водосховищах може замулитись 50% їх об'єму за 50—150 років і тільки водосховища на р. Довжині та на річках басейну р. Черемошу (за винятком р. Шибеної) можуть так замулитись за 14—30 років.

З даних досліджень видно, що в басейні Тиси різко виділяється р. Довжина, у водосховищі якої акумулюється завислих наносів у 7 разів більше, ніж у водосховищах р. Песя, та у 3—5 разів більше, ніж у водосховищах інших річок цього басейну. У басейні Черемошу ці відмінності менші між водосховищами, але загалом вищі в 2—5 разів, ніж в басейні Тиси. Досить високі показники замулення мають водосховища на рр. Чорному Черемоші, Путилі, Добрині, приблизно такі ж, як і на р. Довжині, та майже у 2 рази вищі, ніж у водосховищах, розташованих на рр. Пробійній, Шибеній.

Басейни рр. Довжини, Слободи, Розтоки, Дубелянки і Песя розташовані приблизно в однакових фізико-географічних умовах.

За даними П. М. Цися, ці басейни розташовані у Вододільно-Верховинській геоморфологічній області і належать до району середньовисотних хребтів і гірських груп Привододільних Горган. Переважають тут палеогенові, здебільшого піщано-глинисті відклади (карпатські фліші). Грунтові відмінності в вищезгаданих басейнах мало чим відрізняються, їх механічний склад представлений переважно суглинками (тільки в басейні р. Песя, менше — р. Дубелянки, суглинками щебенистими). Поздовжні похили річок на ділянках водосховищ та середньозважена висота водозборів приблизно однакові; винятком є тільки р. Песя, де ці характеристики мають більші значення. Таким чином, незважаючи на те що орографічні фактори в басейні Песя вказують на великі транспортуючі здатності потоку, надходження твердих часток менше, ніж з інших водозборів (23 мг/км2). Це можна пояснити тим, що водозбір Песя майже повністю вкритий лісом, змін лісової площі не було і грунти більш щебенисті, тобто менше розмиваються. Найбільше затримано твердих часток у водосховищі, розташованому на р. Довжині (66 м3/км2), в басейні якої різко зменшилася лісопокрита площа через рубки лісу і вітровали, після чого поверхня грунту втратила свій захисний покрив.

В той же час, як відмічав Г. І. Шамов, в умовах гірської місцевості досить велике значення має зливова ерозія, тому знищення охоронного шару грунту має дуже згубний вплив на умови експлуатації водосховищ.

В інших геолого-геоморфологічних умовах розташовані басейни інших річок. За даними П. М. Цися, майже вся територія басейнів Білої Тиси, Чорного і Білого Черемошів розташована у Полонинсько-Чорногірській геоморфологічній області (тільки верхів'я р. Чорного Черемошу охоплює північну окраїну Мармарошської геоморфологічної області). При цьому басейни рр. Стогівця, Бальзатуля відносяться до району альпійського і середньогірного рельефу гірських груп Свидівця і Чорної Гори, а басейн р. Пробійної — до району середньогірного рельєфу гірських груп Гринявської і Лосової, в якому також розташована більша частина басейну Чорного Черемошу і тільки верхів'я річки відноситься до району альпійського рельєфу Чивчин та середня лівобережна частина — до району гірських груп Свидівця і Чорної Гори.

Відклади тут більш давні, ніж у Горганах, і представлені здебільшого потужною товщею теригенного флішу крейдового періоду, тільки Чивчини складені давніми кристалічними породами.

Механічний склад грунтів представлений опідзоленими суглинками з щебенем і кам'яними включеннями, що трохи зменшило вимивання дрібних фракцій при повенях. Слід відзначити, що в басейні р. Стогівця, у прирусловій його частині, крутість схилів долини менше 3°, що сприяє відкладанню більш крупних часток наносів у підніжжі схилів.

Ю. Н. Іванов, до речі, відмічав, що вплив морфометричних характеристик басейну на величину твердого стоку буде малий, але, як вважав Н. Й. Дрозд, склад відкладів наносів у водосховищах у деякій мірі залежить від геоморфологічних умов прилеглої до водоймищ місцевості.

Ці басейни залісені трохи менше, ніж розглянуті раніш. Це пояснюється наявністю полонин у басейні і зменшенням лісопокритих площ (на 15—20%) за останні роки. У той же час затримання твердого матеріалу в останніх водосховищах було як більшим, так і меншим, ніж у раніш розглянутих. Головну роль у зменшенні відкладів у водосховищах (15— 31 мг/км2) відіграв механічний склад грунтів, плоска прируслова долина р. Стогівця і ємкість водосховищ на р. Чорному Черемоші (досить малий початковий коефіцієнт ємкості водосховища).

Найменше щорічне затримання наносів спостерігається у водосховищі на р. Путилі (9,7 мг/км2). У цьому водосховищі найменший початковий коефіцієнт ємкості, що, безумовно, сприяло більшому транзитному (пронесенню завислих наносів через водосховище. Майже весь басейн р. Путили, за даними П. М. Цися, розташований у Вододільно-Верховинській геоморфологічній області і належить здебільшого до району Ворохто-Путильського давньотерасового низькоріччя. Тут відмічена наявність тих же осадочних порід, що й в інших районах, а також характерних верхньокрейдових піщаників дуже великої потужності і чорної нижньої крейди (шипотська світа). В цьому басейні найменша залісеність, хоч ліс тут вирубувався мало. Схили водозбору вкриті луговою рослинністю, а у прирусловій частині ріки є лісові насадження.

На підставі наведеного матеріалу про замулення водосховищ можна одержати необхідні для проектування водосховищ відомості про твердий стік річок маловивчених районів Українських Карпат.

Слід зауважити, що об'єм твердого стоку річки не завжди повністю відображує характер і величину ерозійних процесів, які відбуваються в басейні річки. Твердий стік річки завжди менший, ніж об'єм змитих з поверхні басейну твердих часток, тому що частина їх затримується у зоні самих процесів, частина переноситься на невеликі відстані і не доходить до русла річки.

Рухомі наноси звичайно формуються в руслі річки з частковим привносом, завислі майже повністю приносяться ззовні, тобто джерелом постачання матеріалу для завислих наносів є грунтовий покрив, а механічний склад грунтів зумовлює гранулометричний склад наносів. Одержані дані підтвердили, що зміна залісеності в басейні річки досить помітно впливає на величину твердого стоку, тому при значному зменшенні лісової площі на водозборі різко зростає замулення водосховищ.

Наявність навіть неширокої плоскої ділянки в долині річки поблизу водосховища сприяє відкладанню більш крупних наносів біля схилів, що зменшує надходження наносів у водосховище.

З підвищенням водозбору не відзначається збільшення твердого стоку, це характерно, можливо, тільки для деяких гірських районів (Г. Н. Хмаладзе).

Відносне замулювання гірських водосховищ менше ніж слід було чекати за такий довгий період їх експлуатації.





Реферат на тему: Твердий стік і замулення водосховищ у гірській частині Українських Карпат (реферат)


Схожі реферати



5ka.at.ua © 2010 - 2016. Всі права застережені. При використанні матеріалів активне посилання на сайт обов'язкове.    
.