CC BY
62
УДК 911.9
DOI: 10.24411/1728-323X-2019-12043
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ БЕРЕГОВЫХ ЗОН НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ НА ШИРОТНОМ УЧАСТКЕ СРЕДНЕЙ ОБИ
С. Е. Коркин, к. г. н., доцент, Нижневартовский государственный университет, Нижневартовск, Россия, egf_nv@mail.ru, В. А. Исыпов, аспирант, Нижневартовский государственный университет, Нижневартовск, Россия, йвсИ 94@mail.ru
В работе произведен геоэкологический анализ береговых зон населенных пунктов, расположенных на широтном участке средней Оби с применением полевых (геометрического нивелирования, морфо-метрического метода и GPS-съемки) и дистанционных методов исследования (дешифрирования космических снимков и работы с картографическими материалами). Приведены результаты обследования по каждому населенному пункту Ханты-Мансийского автономного округа — Югры, расположенных на участке средней Оби в муниципальных границах Нижневартовского, Сургутского, Нефтеюганского и Ханты-Мансийского районах. Представлена краткая характеристика по известным данным, наличие берегоукрепительных сооружений, необходимости в их постройке и их реконструкции, нахождение домов и людей, живущих в зоне риска. Итоговая информация структурирована в сводную таблицу «Рекомендации к проведению противоэрозионных мероприятий», в которой показаны названия населенных пунктов, наличие или отсутствие водозащитного сооружения и рекомендации к проведению противоэрозионных мероприятий.
In this paper, the geoecological analysis of the coastal zones of the settlements located in the latitudinal section of the Central Ob was carried out applying field (geometric leveling, morphometric method and GPS survey) and remote sensing methods (satellite image interpretation and work with cartographic materials). The results of the survey for each settlement of Khanty-Mansi Autonomous Okrug — Yugra located on the site of the Central Ob in the municipal borders of the Nizhnevartovsk, Surgut, Nefteyugansk and Khanty-Mansiisk districts are presented. A brief description of the known data, the presence of shore protection structures, the need for their construction and their reconstruction, finding houses and people living in the risk zone are presented. The summary information is structured into a summary table "Recommendations for anti-erosion measures", which shows the names of settlements, the presence or absence of a waterproofing structure and recommendations for anti-erosion measures.
Ключевые слова: геоэкологический анализ, эрозия, русловые процессы, берегоукрепление, морфо-метрия, геоморфологический анализ, береговая деформация.
Keywords: geoecological analysis, erosion, channel processes, bank protection, morphometry, geomorpho-logical analysis, shore deformation.
Введение. Важнейшей предпосылкой устойчивого социально-экономического развития региона является обоснование экологической стратегии развития городов, поселков, сел и деревень. Населенные пункты множеством геоэкологических связей объединяются с природной средой. Их учет позволяет предвидеть и своевременно применить комплекс инженерных мероприятий по предотвращению деструктивных процессов, оптимизации культурного ландшафта [1].
Основной целью наблюдений за состоянием берегов водных объектов является получение фактического материала о деформациях речных русел и пойм, необходимого для оценки и прогноза негативного воздействия вод, и принятия своевременных мер по его предупреждению. Выбор участков общих наблюдений за состоянием берегов водных объектов основывался на установлении возможного экономического и экологического ущерба при возникновении чрезвычайной ситуации, вызванной негативным воздействием вод. Также при выборе участков общих наблюдений особое внимание уделялось наличию и техническому состоянию существующих объектов инженерной защиты от негативного воздействия вод (продольные дамбы обвалований, участки спрямления русел, шпоры, укрепления берегов), а также учитывалось размещение проектируемых и строящихся водозащитных сооружений.
Одним из существенных параметров, влияющим на степень проявления негативного воздействия вод, является тип руслового процесса. Всего, согласно существующей типизации руслового процесса, на территории Ханты-Мансийского автономного округа — Югры выделяются: свободное меанд-рирование; незавершенное меандрирование; пойменная мно-горукавость; побочневый тип и русловая многорукавость [2].
Теоретико-методологической основой исследования послужили работы таких авторов, как Р. С. Чалов, А. С. Завадский, А. В. Панин [3—5], Б. И. Кочуров [6], а на региональном уровне исследования ведутся С. Е. Коркиным, Н. С. Мироновой, Е. К. Кайль [7—9], В. С. Хромых [10].
На территории населенных пунктов Ханты-Мансийского автономного округа — Югры, расположенных на широтном участке средней Оби, русловые деформации относятся к числу опасных природных процессов, связанных с работой водных потоков. Наиболее ярко среди них выражены размывы берегов под действием боковой эрозии. Представленный в работе участок средней Оби в муниципальных границах относится к Нижневартовскому, Сургутскому, Нефтеюганскому и Ханты-Мансийскому районам.
Методы и материалы. В работе по геоэкологическому анализу береговых зон были применены полевые и дистанционные методы исследования.
Полевые методы: Геометрические нивелировочные работы для фиксации перепадов высот в пределах береговых зон. Используются оптический нивелир и геодезическая рейка. Морфометричес-кий метод с применением геодезической рейки и рулетки. Производится измерение 3 величин — высоты, расстояния по прямой и расстояния по рельефу.
GPS-съемка заключается в применение высокоточного спутникового оборудования Leica GS10 для съемки береговой линии. Во время исследования была проведена работа по определению координат и высоты характерных точек береговой линии, анализ уклонов и экспозиции склонов на исследуемых участках. Более подробно метод с применением спутникового оборудования рассмотрен в статье, посвященной гис-технологии [11, 12].
Метод дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) заключается в работе по подбору разновременных космических снимков, их анализу и в дальнейшем производится оцифровка береговой линии по этим снимкам средствами ГИС-пакета MapInfo Professional или Qgis. Выделаются участки активно разрушающихся берегов водотоков с определением факторов, стимулирующих развитие эрозионных процессов.
Дешифрирование космических снимков с целью локализации водных объектов обеспечивает точное проведение границ раздела «вода — суша». Космическая съемка позволяет не просто выполнить разовое установление границы водоема, но и осуществлять регулярное определение положения береговой линии других водных объектов, отслеживать все изменения конфигурации водного зеркала с заданной степенью периодичности, так и для определения динамики меандриро-вания рек и тенденций плановых переформирований русловых мезоформ [8].
Картографический метод — это метод исследований, основанный на получении необходимой информации с помощью карт для научного и практического познания изображенных на них явлений [13]. Метод применялся для выявления мест с тенденцией к размыву.
Результаты и обсуждение. Для защиты города Нижневартовска возведено берегоукрепительное сооружение, которое находится в удовлетворительном состоянии. В настоящее время закончен
6-й этап строительства водозащитного сооружения в старой части города и ведется подготовка к
7-му этапу. Началось возведение набережной в 1986 году. Деревня Пасол Нижневартовского
района с населением 42 человека расположена на берегу реки Пасол, в излучине реки. Водозащитных сооружений нет. Берег реки на участке длиной около 130 метров и в большей степени обрушается в период половодья. В зоне риска проживает 5 человек. На данной территории происходит размыв поймы реки и деформация береговой линии на протяжении 407 метров. В зоне обрушения расположено 6 домов. Берег д. Чехломей пологий, высота берега колеблется от 3,0 до 6,0 метров. Происходит процесс эрозии берега, вынос песчаных частиц. В зону возможного подтопления попадают 10—12 жилых домов, капитальность — IV. В зоне риска проживает 14 человек. В зоне обрушения берега п. Зайцева Речка расположен один жилой дом, где проживают 7 человек. Гидрография сельского поселения Зайцева Речка представлена рекой Зайцева Речка, рекой Большой Еган и протокой Большой Пасол. На данной территории береговая деформация происходит только в восточной части поселка, за счет впадения р. Большой Еган в пр. Большой Пасол. Поселок Зайцева Речка расположен в пределах II надпойменной террасы, которая примыкает к области озерно-аллювиальных равнин, образованных в среднем неоплейстоцене. Территория поселка относится к ограниченно благоприятной для размещения объектов капитального строительства, т. е. строительство возможно, но требует повышенных затрат. В городе Мегион имеется берегоукрепительное сооружение и находится в удовлетворительном состоянии. В зоне возможного затопления находятся 165 домов и проживает 432 человека. В Мегионе начались восстановительные работы по возведению насыпной дамбы, которая была разрушена в 2015 году. Стоит отметить, что целостность объекта в период высокой воды имеет большое значение для безопасности жителей. Деревня Вата расположена на берегу протоки Старица, соединяющейся с рекой Обь, находящаяся на I надпойменной террасе. Зона обрушения береговой линии находится в пределах территории кладбища, а в жилой зоне ведется активное укрепление берега после высокого уровня воды 2015 года [14].
В с. Локосово возведено берегоукрепительное сооружение, проектная документация существует. Гидротехнические сооружения города Сургута находятся в удовлетворительном состоянии, и имеется участок обрушения береговой линии протяженностью 475 м. Для защиты пгт. Белый Яр возведено берегоукрепительное сооружение, которое находится в аварийном состоянии и необходима его реконструкция. Длина участка активного обрушения в п. Высокий Мыс Сургутского района составляет 750 м. В зоне обрушения
берега расположено 5 домов. Необходимость в строительстве водозащитного сооружения есть, интенсивность обрушения береговой линии за последние 10 лет составила 20 м, в зоне риска проживает 500 человек. Населенный пункт находится в низине, территория сильно заболочена и подвержена затоплению. В с. Сытомино возведено берегоукрепительное сооружение протяженностью 1800 метров, но проектная документация отсутствует. В селе произведено берегоукрепле-ние с помощью деревьев, корни ивы держат песок и не дают воде его размыть.
Существующее берегоукрепительное сооружение в городе Нефтеюганске достроено в 2014 году и сильно пострадало после наводнения 2015 года. Водозащитные сооружения в селе Чеускино Нефтеюганского района отсутствуют, и необходимость в строительстве существует и имеется участок обрушения береговой линии протяженностью 451 м. В непосредственной близости от берега находятся земельные участки с жилыми домами и в зоне разрушения находятся 25 человек. Площадь разрушаемого берега составляет 230—290 м2.
Протяженность участка обрушения береговой линии д. Шапша Ханты-Мансийского района составляет 1300 м. В зону обрушения попада-
ет мемориал. В период высокого уровня воды в с. Зенково подтапливается 100 % территории населенного пункта, количество населения в зоне затопления составляет 90 человек. Капитальность объектов — IV. В июне 2015 года были проведены работы по укреплению участков береговой линии в целях предотвращения размыва в с. Зенково и д. Шапша. При создании земляного вала завезено 9000 м3 грунта. Возведен вал протяженностью 850 м, укреплена береговая линия на участке более 800 м. Высота берега в с. Нялинское колеблется от 1,5 до 10 метров. Берег крутой, обрывистый, с многочисленными участками обрушения. В зоне обрушения расположено 15 домов. Для защиты п. Кирпичный построена дамба обвалования протяженностью 3650 м. По гребню дамбы проходит автомобильная дорога. Откосы дамбы не укреплены, наблюдаются участки осыпания откосов, промоины. Количество населения, попадающего в зону затопления при аварии на сооружении, составляет более 60 % от общего количества населения. В 2015 году проведены работы по укреплению дамбы от размыва приливной волной (уложены плиты). В д. Белогорье для защиты населенного пункта возведена дамба обвалования. Протяженность сооружения составляет 1740 м, откосы дамбы не укреплены, на всем
Таблица 1
Рекомендации к проведению противоэрозионных мероприятий
Название Наличие водозащитного Рекомендации
населенного пункта сооружения
г. Нижневартовск Берегоукрепление Реконструкция берегоукрепления, завершение дополнительного берегоукрепления
г. Мегион Частичное берегоукрепление Завершение берегоукрепления
д. Пасол Отсутствует Переселение жителей из зоны риска
д. Чехломей Отсутствует Строительство берегоукрепления
с. Былино Отсутствует Переселение жителей из зоны риска
п. Зайцева Речка Отсутствует Переселение жителей из зоны риска
д. Вампугол Отсутствует Переселение жителей из зоны риска
с. Вата Отсутствует Строительство берегоукрепления
с. Покур Отсутствует Переселение жителей из зоны риска
г. Сургут Частичное берегоукрепление Завершение берегоукрепления
пгт. Белый Яр Берегоукрепление Реконструкция берегоукрепления (аварийное состояние)
п. Высокий мыс Отсутствует Строительство берегоукрепления
с. Сытомино Берегоукрепление Строительство противопаводковой дамбы
с. Локосово Берегоукрепление Реконструкция берегоукрепления (удовлетворительное состояние)
г. Нефтеюганск Берегоукрепление Завершение строительства
с. Чеускино Отсутствует Строительство берегоукрепления
с. Селиярово Отсутствует Переселение жителей из зоны риска
с. Зенково Отсутствует Переселение жителей из зоны риска
с. Нялинское Отсутствует Переселение жителей из зоны риска
д. Шапша Отсутствует Строительство берегоукрепления
п. Кирпичный Противопаводковая дамба Завершение строительства противопаводковой дамбы
д. Белогорье Противопаводковая дамба Строительство дополнительной противопаводковой дамбы
п. Луговской Противопаводковая дамба Завершение строительства противопаводковой дамбы
протяжении имеются участки разрушения тела дамбы. Сооружение не может в полной мере обеспечить защиту населенного пункта. Количество населения, попадающего в зону затопления, составляет более 54 % от общего количества. В 2015 году Опасный участок дамбы укреплен мешками с грунтом. Для защиты п. Луговской возведена дамба обвалования, откосы не укреплены, присутствуют участки разрушения тела дамбы. В период высокого уровня воды в зону возможного затопления попадает 15—20 домов, капитальность — IV, проживает 25—30 человек. Мониторинг данного участка поможет в принятие правильных управленческих решений.
По результатам наблюдения инженерные сооружения отсутствуют в большинстве населенных пунктов (табл. 1). В настоящее время многие из существующих систем инженерной защиты находятся в неудовлетворительном техническом состоянии, некоторые из них частично или полностью разрушены или построены хозяйственным способом, что является одной из основных причин, приводящих к затоплению значительных территорий.
Заключение. По результатам исследования была составлена таблица с перечнем населенных
пунктов, подверженных затоплению и эрозионным процессам, наличие берегоукрепительных сооружений и приведены необходимые мероприятия.
Всего было проанализировано 23 населенных пункта, расположенных на широтном участке средней Оби, в семи из них имеется полное или частичное берегоукрепление и в трех построены противопаводковые дамбы, но во всех случаях требуется реконструкция, строительство новых берегоукреплений и завершение имеющихся. В остальных населенных пунктах берегоукрепле-ния отсутствуют. В восьми из них нецелесообразно строить берегоукрепление, но опасность эрозионной активности есть, поэтому рекомендуется переселить граждан из зоны риска. В 5 населенных пунктах необходимость и целесообразность в строительстве берегоукрепительного сооружения есть.
Исследование выполнено в рамках исполнения инициативного научного проекта № 5.7590.2017/8.9 Минобрнауки России и при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Ханты-Мансийского автономного округа — Югры в рамках научного проекта № 18-45-860001 р_а.
Библиографический список
1. Геоэкология населенных пунктов Республики Мордовия / Науч. ред. и сост. А. А. Ямашкин. — Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2001. — 240 с.
2. Петров И. Б. Обь-Иртышская пойма (типизация и качественная оценка земель). — Новосибирск: Наука, 1979. 136 с. http://ukhtoma.ru/geobotany/petrov04.html
3. Чалов Р. С., Завадский А. С., Панин А. В. Речные излучины / Науч. ред. Р. С. Чалов. — М.: Изд-во МГУ, 2004. — 371 с.
4. Чалов Р. С. Русловедение: теория, география, практика. — Том 1: Русловые процессы: факторы, механизмы, формы проявления и условия формирования речных русел, ЛКИ, 2008. — 610 с.
5. Чалов Р. С. Русловедение. Теория, география, практика. — Том 2: Морфодинамика речных русел. — М.: КРАСАНД, 2011. — 960 с.
6. Кочуров Б. И. Экодиагностика и сбалансированное развитие: Учебное пособие / Б. И. Кочуров. — Москва—Смоленск: Маджента, 2003. — 384 с.
7. Коркин С. Е. Природные опасности в долинных ландшафтах среднего Приобья: монография. — Нижневартовск: Изд-во НГГУ, 2008. — 226 с.
8. Коркин С. Е. Противоэрозионная организация территории в восточной части широтного отрезка реки Обь на основе мониторинговых данных / Коркин С. Е., Миронова Н. С., Кайль Е. К. // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2015. Т. 17. № 6. C. 104—109.
9. Коркин С. Е. Воздействие добычи песка на русловые процессы реки Обь в районе города Нижневартовска / Кор-кин С. Е., Исыпов В. А. // Современные проблемы эрозионных, русловых и устьевых процессов: межд. конф. (Архангельск, 26—30 сентября 2016 г.). — Архангельск. 2016. С. 118—119.
10. Хромых В. С. Природное районирование поймы Средней Оби // Вопросы географии Сибири. — 1979. — Вып. 12. — С. 69—86.
11. Исыпов В. А., Слива Е. А., Коркин С. Е. Применение гис-технологий в исследовании процесса береговой эрозии // XIX Всероссийская студенческая научно-практическая конференция Нижневартовского государственного университета (Нижневартовск, 04—05 апреля 2017 г.). Нижневартовск. 2017. С. 451—453.
12. Коркин С. Е., Исыпов В. А. Измерение береговой линии ГНСС-съемкой // Восемнадцатая всероссийская студенческая научно-практическая конференция Нижневартовского государственного университета: статьи докладов / Отв. редактор А. В. Коричко. Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. гос. ун-та, 2016. С. 1114—1117.
13. Берлянт А. М. Картографический метод исследования. — 2-е изд. — М.: Изд-во МГУ, 1988. — 252 с.
14. Docplayer [Электронный ресурс]: «Обследование водозащитных сооружений в населенных пунктах Ханты-Мансийского автономного округа Югры с целью комплексной оценки состояния защиты». URL: https://docplayer.ru/ 58829915-Obsledovanie-vodozashchitnyh-sooruzheniy-v-naselennyh-punktah-hanty-mansiyskogo-avtonomnogo-okruga-yugry-s-celyu-kompleksnoy-ocenki-sostoyaniya-zashchity.html (дата обращения 20.09.2019)
ECOLOGICAL SAFETY OF WASTEWATER TREATMENT
S. E. Korkin, Ph. D. (Geography), Associate Professor, Nizhnevartovsk State University, egf_nv@mail.ru;
V. A. Isypov, Graduate student, Nizhnevartovsk State University, dodi_94@mail.ru. Nizhnevartovsk, Russia
References
1. Geoehkologiya naselennyhpunktov Respubliki Mordoviya [Geoecology of the settlements of the Republic of Mordovia], Nauch. red.i sost. A. A. YAmashkin. Saransk, Izd-vo Mordov. un-ta, 2001, 240 p.
2. Petrov I. B. Ob'-Irtyshskaya pojma (tipizaciya i kachestvennaya ocenka zemel') [The Ob-Irtysh flood plain (typification and quality standard of the lands)]. Novosibirsk, Nauka, 1979. 136 p.
3. Chalov R. S., Zavadskiy A. S., Panin A. V. Rechnye izluchiny [River Bends]. Nauch. red. R. S. Chalov, M.: Izd-vo MGU, 2004, 371 p.
4. Chalov R. S. Ruslovedenie: teoriya, geografiya, praktika. Tom 1: Ruslovye processy: faktory, mekhanizmy, formy proyavleniya i usloviya formirovaniya rechnyh rusel [Riverbed studies: Theory, Geography, Practice. Volume 1: Channel Processes: Factors, Mechanisms, Forms of Manifestation and Condition of Formation of River Beds]. LKI, 2008, 610 p.
5. Chalov R. S. Ruslovedenie. Teoriya, geografiya, praktika. Tom 2: Morfodinamika rechnyh rusel [Riverbed studies: teoriya, geografiya, praktika. Volume 2: Morphodynamics of River Beds]. Moscow, KRASAND, 2011, 960 p. (In Russian).
6. Kochurov B. I. Ehkodiagnostika i sbalansirovannoe razvitie [Ecodiagnostics and Balanced Development]. B. I. Kochurov. Moscow—Smolensk: Madzhenta, 2003, 384 p. (In Russian).
7. Korkin S. E. Prirodnye opasnosti v dolinnyh landshaftah srednego Priob'ya [Natural Dangers in the Valley Landscapes of the Middle Ob]. Nizhnevartovsk, Izd-vo NGGU, 2008, 226 p.
8. Korkin S. E. Protivoehrozionnaya organizaciya territorii v vostochnoj chasti shirotnogo otrezka reki Ob'na osnove monitoringovyh dannyh [The Antierosion Organization of the Territory in the East Part of the longitudinal part of the Ob River on the Basis of the Monitoring Data]. Korkin S. E., Mironova N. S., Kayl' E. K. Izvestiya Samarskogo nauchnogo centra Rossijskoj akademii nauk [Newsletters of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences]. 2015. Vol. 17, No. 6. P. 104—109. (In Russian).
9. Korkin S. E. Vozdejstvie dobychipeska na ruslovye processy reki Ob' v rajone goroda Nizhnevartovska [Impact of Extraction of Sand on the Channel Processes of the Ob River Near the City]. Korkin S.E, Isypov V. A., Sovremennyeproblemy ehrozionnyh, ruslovyh i ust'evyh processov [Modern Problems of Erosive, Channel and Estuarial Processes]. (Arhangel'sk, 26—30 sentyabrya 2016 g.). Arhangel'sk, 2016. P. 118—119 (In Russian).
10. Khromykh V. S. Prirodnoe rajonirovanie pojmy Srednej Obi [Natural Zoning of a Flood Plain of the Central Ob], Voprosy geografii Sibiri [Questions of Geography of Siberia]. 1979, Vol. 12. P. 69—86 (In Russian).
11. Isypov V. A., Sliva E. A., Korkin S. E. Primenenie gis-tekhnologij v issledovanii processa beregovoj ehrozii [Applying Gis-technologies in the Research of the Process of Coastal Erosion], XIX Vserossijskaya studencheskaya nauchno-prakticheskaya konferenciya Nizhnevartovskogo gosudarstvennogo universiteta [ The 19th All-Russian Student's Scientific and Practical Conference of Nizhnevartovsk State University] (Nizhnevartovsk, 04—05 aprelya 2017 g.). Nizhnevartovsk. 2017. P. 451—453 (In Russian).
12. Korkin S. E., Isypov V. A. Izmerenie beregovoj linii GNSS-s''emkoj [Measurement of the Coastline GNSS-shooting], Vosem-nadcataya vserossijskaya studencheskaya nauchno-prakticheskaya konferenciya Nizhnevartovskogo gosudarstvennogo universiteta [The Eighteenth All-Russian Student's Scientific and Practical Conference of Nizhnevartovsk State University]. Otv. redaktor A. V. Korichko. Nizhnevartovsk: Izd-vo Nizhnevart. gos. un-ta, 2016. P. 1114—1117. (In Russian).
13. Berlyant A. M. Kartograficheskij metod issledovaniya [Cartographic Method of Research], 2-e izd., M.: Izd-vo MGU, 1988, 252 p.
14. Docplayer [Электронный ресурс]: "Obsledovanie vodozashitnyh sooruzhenij v naselennyh punktah Hanty-Mansijskogo avtonomnogo okruga Yugry s celyu kompleksnoj ocenki sostoyaniya zashity" [Inspection of water protective structures in populated areas of Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug of Ugra with the aim of a comprehensive assessment of the protection status]. URL: https://docplayer.ru/58829915-Obsledovanie-vodozashchitnyh-sooruzheniy-v-naselennyh-punktah-hanty-mansiyskogo-avtonomnogo-okruga-yugry-s-celyu-kompleksnoy-ocenki-sostoyaniya-zashchity.html (date of access 20.09.2019)
