CC BY
64
Питома вага щдприемств, що впроваджували шно-ваци в 2014 р. становили лише 10% ввд сумарно! !х кшь-костг Цей показник досить малий 1 продовжуе спадати. За 2014 р. було впроваджено 25 нових технолопчних про-цеав (у т. ч. маловвдходних, ресурсозбериаючих процеав - 8), освоено 25 виробництв шновацшних вид1в продукцп (з них нов1 види техшки - 3). Питома вага реал1зовано! ш-новацшно! продукцп становить 3% ввд загального обсягу.
Волинська область мае значний шновацшний по-тенщал, проте не вистачае фшансування для впро-вадження та розробки нових шновацшних проекпв.
Проанал1зувавши уа складов1 економ1чного потенщалу, можемо розрахувати його сумарну величину, яка становить 8875,3 млн. грн.
Висновки 1 пропозицп. Проведений анал1з показав, що урахування запропонованих складових потенщалу репону в управлшш економ1чним потенщалом територп може сприяти формуванню рацюнально! та збалансовано! просторово! структури економши; розвитку ефективних конкурентоспроможних вид1в економ1чно! д1яльност1; рацюнальному використанню трудових ресурав, вир1в-нюванню соц1ально-економ1чного розвитку репону. Пер-спективи подальших дослщжень 1з ц1е! проблематики по-лягають у бшьш детальнш оцшщ складових економ1чного потенщалу репону, виявленш нових методик для його оцшки.
Лгтература
1. Врублевський В. К. Сощальш аспекти адмшютра-тивно! реформи в Укрш'ш / В. К. Врублевський, I. В. Маринич // Вюник Р1вненського державного тех-шчного ушверситету: Зб. наук. праць. - Р1вне, 2001. - Вип. 2 (9). - С. 294-301.
2. Гришина Л. О. Оцшка економ1чного потенщалу репону при формуванш стратеги його розвитку / Л. О. Гришина, Г. В. £ф1мова, Н. В. Гришина [Елек-тронний ресурс]. - Режим доступу http://www. kntu.kr.ua/doc/zb 19 ekon/stat 19A6.pdf.
3. Данилишин Б. М. Эколого-экономические проблемы обеспечения устойчивого развития производительных сил Украины / Богдан Михайлович Данилишин. - Ки!в: РВПС НАНУ, 1996. - 257 с.
4. 1нвестицшний потенщал регюну в систем! еколого-економ1чних ввдносин [Електронний ресурс] / А. Ю. Жулавський, Я. В. Говорун // http:// library.kpi.kharkov.ua/Vestnik/2010_7/statti/Zhylavsk yi_Govoryn.pdf.
5. eврорегiон Буг: Волинська область / [за ред. Б. П. Ктмчука, П. В. Луцишина, В. Й. Лажшк]. - Луцьк: Ред.-вид.ввдд. Волин. ун-ту, 1997. - 448 с.
6. Клиновий Д. В. Розмщення продуктивних сил та репональна економiка Украши: навч. поабник / Д.
B. Клиновий, Т. В. Пепа. - К.: Центр навч. тт., 2006. - 728 с.
7. Климахша О. М. Використання потенцiалу регiонiв як чинник тдвищення рiвня !х пропорцшного розвитку: дис. ... канд. екон. наук: спец. 08.01.01 „еко-номiчна теорiя" / О. М. Климахша. - К.: КНЕУ iм. Вадима Гетьмана, 2006. - 197 с.
8. Мiжнароднi стратегii економiчного розвитку: навч. посiб. / [за ред. А. О. Задоя.] - Ки!в: Знання, 2007. -332 с.
9. Мочерний С. В. Свгтове господарство в умовах гло-балiзацii: монографiя / Мочерний С. В., Ларша Я.
C., Фомiшин С. В. - Ки!в: Нiка-Центр, 2006. -200 с.
10. Потапова А. Г. Оцшка економiчного потенщалу Волинського регiону / А. Г. Потапова // Науковий вюник Волинського нащонального унiверситету iменi Лесi Украшки. Географiчнi науки. - 2012. - №2 9 (234). - С. 64-69.
11. Потапова А. Г. Характеристика швестицшного потенщалу Волинсько! обласп / А. Г. Потапова, О. В. Гоць // Науковi записки СумДПУ iменi А. С. Макаренко. Географiчнi науки. - Суми: Вид-во СумДПУ iменi А. С. Макаренко, 2015. - Вип. 6. - С. 81 - 86.
12. Потапова А. Г. Характеристика трудового потенщалу Волинсько! обласп / А. Г. Потапова, О. В. Гоць // Науковий вюник Схщноевропейського нащонального ушверситету iменi Лес Украшки. -2014. - № 11 (288). - С. 94 - 99.
13. Руденко В. П. Географiя природно-ресурсного потенщалу Украши / В. П. Руденко. - Чершвщ: Чершвецький нац. ун-т., 2010. - 552 с.
14. Семенова В. Ф. Дослщження рiвня використання економiчного потенцiалу репону: монографiя / за ред. В. Ф. Семенова, О. I. Руденко. - Одеса: Одесь-кий нацюнальний економiчний унiверситет, 2012. -150 с.
15. Тищенко О. М. Оцшка ефективносп використання економiчного потенщалу / Тищенко О. М. - К.: ВНТУ, 2004. - 350 с.
ПОТЕНЦ1АЛ ВПЛИВУ П1ДЗЕМНИХ ВОД НА ФОРМУВАННЯ I РОЗВИТОК СЕЛЬОВИХ ЯВИЩ У Г1РСЬКИХ РЕПОНАХ
Трофимова Олена Олексан^^^вна
астрантка кафедри геодезИ та картографы, Нацiонального утверситету 6iopecypcie i природокористування
Укра'ти
ПОТЕНЦИАЛ ВЛИЯНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА ФОРМИРОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ СЕЛЕВЫХ ЯВЛЕНИЙ В ГОРНЫХ РАЙОНАХ
Трофимова Елена Александровна, аспирантка кафедры геодезии и картографии, Национального университета биоресурсов и природопользования
THE POTENTIAL EFFECT OF GROUNWATER ON THE FORMATION AND DEVELOPMENT OF MUDFLOW PHENOMENA IN MOUNTAINOUS REGIONS
Trofimova E. A., post graduate student of the department of geodesy and cartography, National university of life and environmental sciences of Ukraine АНОТАЦ1Я
У статтi окреслено актуальтсть комплексного системного пiдходy до до^дження проблем селiв. Охарактеризовано доцшьтсть вивчення сельових процеав як природних системних 3D-об'eктiв з урахуванням механiзмiв
функцюнування тдземних вод i Их впливу на сельовий процес. Проаналгзовано потенщал та можливi шляхи впливу тдземних вод на процеси виникнення i розвитку сельових явищ у басейнових системах. У статть вьдображена модель утворення i розвитку гЬрського селю та зв'язок формування сельових процесЬв гЬрських рЬчок i3 трщиноутворенням у гЬрському масивi. Автор звертаеувагу на важливiсть використання тформацп про динамк тдземних вод для безпе-рервного монторингу стану водних ресурав в потенцтно сельонебезпечних зонах i Их впливу на селi.
Ключовi слова: сель, сельовий процес, сельовi явища, тдземт води, трщиноутворення.
АНОТАЦИЯ
В статье подчеркнута актуальность комплексного системного подхода к исследованию проблем селей. Охарактеризована целесообразность изучения селевых процессов как природных системных 3D-объектов с учетом механизмов функционирования подземных вод и их воздействия на селевый процесс. Проанализирован потенциал и возможные пути влияния подземных вод на процессы возникновения и развития селевых явлений в бассейновых системах. В статье отображена модель образования и развития горного селя и связь формирования селевых процессов горных рек с тре-щинообразованием в горном массиве. Автор обращает внимание на важность использования информации о динамике подземных вод для непрерывного мониторинга состояния водных ресурсов в потенциально селеопасных зонах и их воздействия на сели.
Ключевые слова: сель, селевый процесс, селевые явления, подземные води, трещинообразование.
SUMMARY
In this article the relevance of complex system approach to the research of mudflow problem is determined. The expediency of studying of mudflow processes as natural system 3D-objects taking into account the mechanism offunctioning of groundwater its influence on mudflow process is characterized. The potential and possible ways of the influence of groundwater on the processes of emergence and development of mudflow phenomena at the basin systems are analyzed. In article the model of formation and development of mountain mudflow, and the relations of formation of mudflow processes in mountain rivers with crackformation in a massif are displayed. The author pays attention on the importance of using information about dynamics of groundwater for continuous monitoring the condition of water resources at the potentially mudflow dangerous zones and its influence on mudflows.
Key words: mudflow, mudflow processes, mudflow phenomena, groundwater, crack formation.
Постановка проблеми. В наш час в умовах активно зростаючого антропогенного i техногенного впливу на прсьш територп, яш е сприятливими для формування та розвитку селiв, зб№шуеться активiзацiя цих небезпечних процеав i ймовiрнiсть виникнення негативних, нервдко катастрофiчних наслщшв для навколишнього середовища та людини в результата сходу сельових потоков.
Пошук нових та оригшальних пiдходiв до вивчення i дослщження селiв, розвиток сучасних поглядiв та щей на !х природу, динамжу i мехашзми розвитку е нагальним питанням сельознавства, особливо з позицш моделю-вання, прогнозування та забезпечення рацюнального при-родокористування й охорони навколишнього середовища i людини ввд шкодливого впливу селiв.
У бшьшосп випадшв при аналiзi сельових процеав дослщники вщдають перевагу вивченню локальних особ-ливостей конкретно! територп (ландшафту), де виникли сельонебезпечш процеси, та аналiзу рiзких змш природ-них чиннишв (штенсивш зливи, масштабне сшготанення тощо). Нерщко щ природш явища накладаються на результата антропогенно! (господарсько!) дiяльностi у прсь-кому репош i на основi цих множинних факторiв робляться не завжди ютинш на сто ввдсотшв висновки про причини виникнення селiв. Часто увага дослiдникiв ак-центуеться також на аналiзi конкретних морфологiчних особливостей фракцiй, як1 складають сельовий потж, структурi грунтового покриву, фiзико-хiмiчних характеристиках порщ та специфiцi тих чи шших ландшафтiв, масштабах антропогенного впливу тощо [16]. Однак, це нередко вщбуваеться без комплексного системного тд-ходу до дослвдження проблем селiв та без урахування фундаментальних основ i багатофакторностi цих явищ. Тому ввдчуваються певнi недолiки в юнуючих пiдходах, як1 пояснюють причини виникнення таких динашчних процесiв у единому комплекс взаемовпливу (тобто прин-ципового зв'язку) рiзноманiтних процесiв, що потребуе детальнiшого вивчення гiдрологiчного режиму басейнових систем, причому особливо важливо дослвджувати не лише роль поверхневих, але й глибше розмщених водних ресурСв, тобто пiдземних (грунтових) вод.
Аналiз останнiх дослвджень i публiкацiй. До-слiдження сельових процеав не тшьки в aспектi пдрологп поверхневих вод сушi, а як природних системних 3D-об'ектiв з урахуванням мехaнiзмiв функцiонувaння пiдземних вод е ввдносно молодим, але досить актуальним напрямом сельознавства. Вони базуються на концепцп, яка стверджуе, що в розвитку сельового процесу беруть участь як поверхнев^ так i пiдземнi води. Необхвдною умовою !х взаемозв'язку е наявнють трiщин у корiнних породах тд руслами рiчок, як1 визначають дебiт (об'ем) пiдземного стоку басейну i велика к1льк1сть рiдких опащв. Дослвдження сельових процесiв з урахуванням до тдзем-них вод активно ведуться як зaрубiжними [6; 10; 11; 12; 17; 18], так i вггчизняними [4; 9; 14] дослвдниками.
Видiлення рaнiше невирiшених частин загально! проблеми. Дослiдження сельових явищ - це досить трива-лий та трудомюткий процес, який постшно ускладнюеться через бaгaтофaкторнiсть, рaптовiсть та небезпеку !х виникнення. Проблема детального та рiзностороннього вивчення природи селю е особливо гострою на сьогоднi. Особливо, через зб№шення загальних випадк1в сельово! aктивностi у прських регiонaх i, часто, неможливють по-яснити цi випадки за рахунок загальних ведомостей про сел^ Досить тривалий час переважна бшьшють до-слiдникiв селiв обмежувалася вивченням локальних особливостей сельонебезпечно! територп, aнaлiзом рiзких змiн природних чиннишв, врахуванням результaтiв антропогенно! дiяльностi у гiрському регiонi тощо. При цьому висновки про причини aктивiзaцi! селiв не завжди були на сто ввдсотшв прaвдивi. Сьогоднi сельовий процес до-цiльно розглядати з позици басейного пiдходу, врахову-ючи дослщження як поверхневих, так i пiдземних вод.
Iснуючi на сьогодш пiдходи до вивчення i прогнозування сельових явищ доа залишають невирiшеним ве-лике коло актуальних питань: розгляд сельового процесу з позицш комплексного взаемовпливу на нього вСх юну-ючих фaкторiв (природних, антропогенних, техногенних), пошук принципового зв'язку цих фaкторiв з aктивiзaцiею селiв, детaльнiше вивчення гiдрологiчного режиму сельонебезпечних басейнових систем та шш^
Формулювання цшей статта Мета статта - з'ясу-вання рол1, механiзмiв та можливих шляхiв впливу тдзем-них вод на процеси виникнення i розвитку сельових явищ у басейнових системах; встановлення зв'язку та залеж-ностi мiж активiзацieю сельових процесiв i трщиноутво-ренням гiрського масиву; аналiз селю як тривимiрного утворення, 3D - процесу, принциповий режим фу-нкцюнування якого визначае взаемодш поверхневих i пiдземних вод едино! водно! системи рiчкового басейну.
Виклад основного матерiалу досл1дження. Осш-льки единий комплексний шдхвд до вивчення причин виникнення селiв фактично вiдсутнiй, актуальним на сьогоднi е досл1дження цих небезпечних явищ в рамках единого басейнового шдходу. Складшсть передбачення селiв, яка вважаеться майже нездоланою проблемою через вплив незалежних випадкових подш, насправдi визна-чаеться недостатнiм розумшня взаемозв'язку фундамен-тальних причин, яш призводять до цих катастрофiчних природних явищ. Загальноприйнятою у сельознавствi е точка зору, що виникнення селiв ввдбуваеться в результатi накопичення пухких (схилових i рiчкових) вiдкладiв та !х перезволоження, як стають особливо небезпечними в умовах, наприклад, рiзкого паводку (iнтенсивнi зливи, ак-тивне сшготанення тощо) [2]. Однак, це тальки зовнiшнi фактори прояву даних катастрофiчних явищ, яш не врахо-вують внутрiшнi глобальнi причини, що визначають ро-звиток гiрського рельефу i його водозбiрного басейну. Дшсно, нередко подiбнi за морфологiею сусвдш гiрськi схили, розташованi в однш мiсцевостi при однакових по-годних умовах, кардинально вiдрiзняються за ступенем небезпеки виникнення селiв. Окрiм цього, загальний об'ем води, яка бере участь у сельових явищах, часто набагато перевищуе рiвень надходження опащв [3; 13]. Не завжди зрозумшим залишаеться, чому саме вздовж русел малих рiчок зосереджуються найбiльш катастрофiчнi наслiдки прояву селiв.
Враховуючи щ обставини, сучасний погляд на природу сельових явищ мае базуватися на врахуванш наступ-них принцитв:
1. 1снуе тiсний взаемозв'язок поверхневих та тдзем-них вод в межах конкретно! територп. Вплив щдземних вод на виникнення катастрофiчних сел1в е принциповим моментом, в той час як атмосферш опади не завжди е домшуючим фактором, хоча й вщграють роль спускового мехашзму.
2. Участь пiдземних вод в явищах, що ввдбуваються на земнш поверхнi, залежить в1д едино! структури рiчкового водного басейну в конкретному ландшафт^ яка включае в себе як поверхневi рiчковi русла, так i систему пiдземних водних горизонтав на рiзних глибинах. Вщповщно, розгляд причин виникнення явищ на поверхш повинен передбачати обов'язковий анал1з п1дземних компонентiв сельового басейну. Особливо корисними з цих по-зицш е прямi вимiри рiвня пiдземних вод та величин пдростатичного тиску у рiзних горизонтах до i пiсля проходження небезпечних сельових потоков
[11; 15].
3. Стутнь взаемозв'язку поверхневих та тдземних вод, а також !х спшьна д1я залежить вiд конкретного стану прських порiд, а саме геолопчно! будови (структури) конкретно! мiсцевостi, яка е динамiч-ною системою i перiодично п1ддаеться змiнам вна-слвдок несприятливих процесiв.
4. Руйнiвнi наслвдки розвитку сельових процесiв, як1 визначаються загальною масою транспортованого водного та кам'яного матерiалу i темпами його
збшьшення протягом руху i розповсюдження сельових потоков, в першу чергу залежать ввд неод-норщноста гiрських порiд та загальних фiзико-хiмiчних i динамiчних процесiв деформаци та руй-нування твердих тал на макро- i мезорорiвнях (а визначаються не лише поверхневим станом порщ який загалом пов'язаний з процесами вивiтрювання та iншими, наприклад, атмосферним факторами). Ц iнженерно-геологiчнi властивоста порiд вплива-ють на загальну водопроникнiсть порiд та режими руху тдземних вод, отже !х необхвдно враховувати при плануваннi та будiвництвi гiдротехнiчних спо-руд та штучних водних об'ектiв у конкретнiй мюце-востi [5; 10].
5. Наявшсть трiщин у гiрських породах визначае не тальки власне водний потак, що йде знизу (iз внутршнього гiрського масиву) верх (винесення на поверхню), але й тверду подабнену масу вiдкладiв, яка завжди виникае у результата зiткнення i тертя твердих поверхонь [8]. Цей ефект може виникати i в результата ди рiзноманiтних динамiчних процеав - вiбрацiй, що мають як природну, так i техногенну причини. Даний ефект мае назву «тиксотропя», вiн добре ввдомий у геологи (особливо в умовах мерзлого грунту). Важливо, що тсля припинення вiбрацiй процес в1дновлюеться, i порода знову стае единим масивом. Утворена ж в результата цих про-цеав ^брацш) грязьоподiбна маса, змiшуючись з водою, виноситься наверх тд дiею зростаючого гiдростатичного тиску в пвдземних водних горизонтах. Дана маса подiбно!' консистенцi!' дiйсно часто виявляеться у мiсцях виносу породи при проривi води iз трщин.
Зв'язок формування сельових процесiв прських рiчок iз трiщиноутворенням гiрського масиву. У горах створюються своервдш умови накопичення тдземних вод i !х дренажу. У щiльних скельних породах утворюються трiщинуватi пiдземнi води, у розчинних прських породах (вапняках, доломггах та iн.) - карстовi (трщинно-карстов^ [8]. Зони пiдвищено! трiщинуватостi характеризуються посиленим обводненням. Джерела у горах вiдрiзняються сталiстю дебiту (об'ему). У вапнякових карстових районах зустрiчаються дуже потужнi джерела, дебiт яких у зв'язку з чергуванням вологих i посушливих сезонiв може значно коливатися.
1нтенсивна розчленованiсть гiрського рельефу створюе додатковi сприятливi умови для трiщиноутво-рення та дренажу пiдземних вод, яш активно беруть участь у живленш рiчок та iнших водотоков.
Рiчковi / русловi трiщини закладаються у прськш породi як результат розвантаження накопичуваних у нiй напруг; вони починають свiй розвиток вiд водоприймаль-ника (гирла) по схилу до джерела («знизу-вверх»). На кiнцi тако! трiщини утворюеться зона напруги i фор-муеться водозбiрна лiйка округло! форми (наприклад, локальна зона можливого витоку рiчки). Важливим фактом е те, що трщина, яка утворюеться в пород^ поширюеться не тiльки по поверхш, але сягае i великих глибин (сотнi метрiв i бiльше). При цьому у зону трiщини стягуються пiдземнi води; механiзм цього 3D-процесу пов'язаний з дiею внутрiшнього (глибинного) тиску, а також капiляр-них сил. У результата спостертаеться рiзкий пiдйом пiдземних вод до поверхш. Саме ш води е базовими для формування стоку рiчок i чинять постiйний вплив на функцюнування водно! системи рiчки [11].
Поверхневий стак являе собою дещо шший, непо-стiйний компонент водного балансу ^ дiйсно, залежить,
головним чином, вщ ктматичних умов, але не е дом^ю-чим фактором у загальному обсязi води, яка вивiльняеться при виникненш сельових процесiв. Зростання руслових трщин, яке вiдбуваеться природно, безперервно, особливо в прських умовах (але часто не приймаеться до уваги пдрогеологами), може призводити до ютотного збшь-шення стоку.
Звичайно, не всi трiщини породжують водотоки або вихвд пiдземних вод. Однак, важливим тут е зворотний процес - можна припускати, що розломи (трщини) у зем-нiй корi е шляхами поповнення пiдземних вод за рахунок поверхневого (дощового) стоку, в результата чого, в свою чергу, шдвищуеться тиск в найближчих (але тери-торiально розподiлених по велишй площi водозбiрного ба-сейну) водотоках.
Штучш воднi об'екти також мають аналопчну дiю через механiзм впливу тдземних вод, який виникае в результата надлишкового тиску на поверхневi води, розта-шованi на найближчих територiях в рамках одного водного басейну (згiдно з пдростатичним законом Паскаля, тиск у водному середовищ^ яке не стискаеться, пере-даеться однаково по усiх напрямках). Наслiдком цього е пiдвищення тиску в русл рiчки, тобто створюеться едине наземно-тдземне ресурсне джерело води [1; 5].
Необхвдною умовою до такого механiзму е перепад висот, який створюе потрiбну рiзницю пдростатичного тиску (для пiдземних вод це реалiзуеться за механiзмом, аналогiчним для виникнення артезiанських водних дже-рел). Однак, i нижчi шари тдземних вод, як первинно iзо-льоват, при перебуваннi в умовах надшрного тиску або високо! температури, можуть впливати на вище розташо-ваш воднi горизонти у разi раптового виникнення 1х контакту (аналог виникнення гейзерiв).
Враховуючи механiзми впливу тдземних вод, не здаеться нелопчним, коли водний об'ект (водосховище), що знаходиться нижче по висотi в прському рельефi, може суттево впливати на водш ресурси розташованих вище територш через вiдповiдний пiдйом водних мас в единш системi водного басейну (своервдний ефект «видав-лювання») у разi рiзкоï змiни внутршнього стану прсь-кого масиву (порушення, зумовленi рiзноманiтними причинами природного та (або) антропогенного характеру).
Так, наприклад, за сучасних умов на передпрЧ i на межирiччi Пруту та Дшстра перiодично спостерiгаються зсувнi та сельовi процеси. Висотнi спiввiдношення схилiв i рiчкових долин цих рiчок вказують на те, що в основному вода надходить до них тдземним шляхом з гiрськоï ча-стини. У мiсцях розвантаження спостерпаеться оглеенiсть грунтiв та перезволоження схилiв. Детальне вивчення бу-дови поверхт Передкарпаття дозволило на пiдставi комплексного аналiзу геолого-сейсмiчних, гiдрогеологiчних, геоморфолопчних i ландшафтних матерiалiв зробити вис-новок, що значне перезволоження поверхт та пов'язат с нею сельовi процеси у басейнi р. Прут й у межирiччi Пруту й Дшстра пов'язат з особливостями динамши пiдземних вод та з геостатичним навантаженням гiрськоï системи на прилет територп, за умови якого забезпе-чуеться постiйний притiк пiдземних вод з Карпат [7].
У будь-якому випадку, без урахування тдземного фактору часто е незрозумiлою причина виникнення поту-жних селiв, водна маса яких набагато перевищуе обсяги води [6; 9], що надшшла у сельонебезпечний басейн у ви-глядi опадiв або в результата танення снiгу i льодовикiв.
Даний системний фактор впливу пiдземних вод у цьому випадку виконуе роль спускового мехашзму, який включае у процес всю величезну масу тдземних вод в
межах одного водозбiрного басейну, завдяки надлишко-вому тиску, який виникае всередиш гiрського масиву i стае достатнiм для встановлення единого ресурсного дже-рела наземних i пiдземних вод за рахунок подолання юну-ючих блокуючих факторiв (зазвичай, пов'язаних iз «за-смiченням» трiщин рiзними пухкими породами та iз нерацiональним розмiщенням водних i захисних споруд).
Подiбний прорив часто супроводжуеться виносом твердих порвд на поверхню i визначае рiзко зростаючу грязьокам'яну складову катастрофiчного явища [10; 13]. Слщ вiдзначити, що сам по собi поверхневий стiк води не може призводити до масового перемщення грунту -навиъ у бурхливих гiрських рiчках з великим об'емом води руслова кам'яно-грунтова структура е все ж стшкою i не може масово перемiщуватися тальки тд натиском поверхневих вод. З шшого боку, тиск в тдземних водах в калька атмосфер здатен виносити наверх масивт прсьш породи великого розмiру з достагньо! глибини.
Такий пiдхiд до розумшня сутi сельових явищ також дае можливють визначити вихвдне мюце можливого сходження селю - на шнт трiщини в зонi напруження, де за певних умов формуеться водозбiрна лiйка. У тра-дицшному трактуваннi, коли зародження селю пов'я-зуеться тiлъки iз зливовими опадами, прогнозне фшсу-вання мiсця зародження селю залишаеться, як правило, невщомим.
Окрiм цього, врахування механiзмiв впливу пвдзем-них вод при виникненш селiв може бути корисним з позицш розробки i забезпечення комплексу протисельових за-ходiв у репонах, що перiодично зазнають впливу цих несприятливих процесiв. Так, на сельонебезпечних дшян-ках влаштовують дренаж для перехоплення пiдземних вод у глибиш схилу i попередження !х виходу на поверхню. В окремих складних умовах для затримання сельових мас на шляху !х руху будують пiдпiрнi стiнки, землянi упори, а також закршляють береги рiчок, морiв та iнших водойм, здшснюють агролiсомелiоративнi роботи i будiвництво спешальних споруд для затримання цих потошв (спе-цiалънi греблi, дамби, канали тощо) [15]
Модель формування i розвитку прського селю. Виникнення селiв передбачае обов'язкову наявнiстъ руслово! трiщинуватостi вiдкладiв. У верх1в'ях прських рiчок, де «молодi» трiщини ще слабко розкрита та знаходяться на стадп формування, режим пiдйому води на поверхню з глибин по системi трщин недостатньо сформований. Однак, постшно мають мюце процеси руйнування породи у головнiй русловш трiщинi i в навколишнiх трщинах також. Пiд час сезону дощiв вiдбуваетъся посилення взаемодil поверхневого та тдземного стоку; через це спо-стерпаеться рiзке збiлъшення об'ему води в прирусловiй областi [2; 8]. Але, осшльки сама руслова трщина зверху i всерединi забита рiзними породами та уламковим ма-терiалом, вiдмiнним за гранулометричним складом, до певного моменту часу зберпаеться стаб№шсть функцi-онування руслового водного потоку.
Особливу увагу для подальшого розумiння розвитку ситуацil слад звернути на стан розташованого вище (по ввдношенню до мiсця виникнення майбутнього селю) водного басейну, який може бути представлений у виглядi або водозбiрноl лшки, або водосховища, або затору в русл^ Рiзке збiлъшення в цьому мiсцi об'ему води призво-дить до зростання пдростатичного тиску, який пере-даеться по консолщованш воднiй системi тдземних под. В умовах прсько! долини воднi потоки (як поверхневi, так i внутрiшнi) спрямованi виключно до русла. Стутнь впливу збiлъшення тиску на формування селю обумовле-ний також гращентом висот похило! площиш. Ситуацiя,
яка при цьому складаеться i призводить до виникнення ефекту артезiансько! свердловини. 1ншими словами, тиск у водозбiрнiй лiйцi сприяе тому, що пiдземнi воднi маси, попередньо скуичет у приповерхневiй смузi русла рiчки, знаходять слабке мюце, по якому вириваються на по-верхню. Це i е мюцем зародження селю. Таку частину русла називають [11] «воротами селю».
Висота потоку, який при цьому вириваеться (прий-нято називати його сельовою хвилею), визначаеться, го-ловним чином, рiзницею тисков м1ж мiсцем виходу потоку (визначаеться внутрiшнiми напруженнями у пород^ i по-верхневим тиском (визначаеться зовтштми причинами -в основному вище розташованою водоймою). Пюля виходу сельового потоку на поверхню низький тиск, який виник у воротах селю (за пдродинашчним законом Бер-нуллi: чим вище швидкють викиду мас води, тим б№ше знижуеться тиск) сприяе залученню додаткових мас води i рiзноманiтного твердого уламкового матерiалу, тобто процес посилюеться за рахунок такого «позитивного зво-ротного зв'язку» [13]. Це, у свою чергу, призводить до ще бшьшо! iнтенсивностi процесу - виникае лавиноподiбний механiзм посилення залучених у сельовий процес водних потоков. В результата цього «шдсилюючого» механiзму утворюеться сумш води з дрiбноземом та з рiзною кон-центрацiею каменiв (сумш води, гальки, гравiю, невеликих камешв тощо).
Поява спровоковано! даним мехатзмом областi низького тиску визначае зону, в яку залучаються додат-ковi пiдземнi води, що при звичайних умовах залишалися б пасивними. Це пояснюе той принциповий факт, що при катастрофiчних селях, зазвичай, спостерiгаеться ютотне перевищення загально! маси винесено! води порiвняно з к1льк1стю опадiв, що випали [10; 17]. Мюце та штенсив-нiсть виникнення такого фонтанного вибуху, звичайно, за-лежить ввд конкретно! будови гiрського масиву i його водних горизонтiв. Отже, без додаткових попередшх дослiджень та аналiзу цих факторiв, прогноз сельових ри-зик1в е дiйсно складним. Саме тому загалом прийнято вва-жати, що поява селю, як правило, характеризуеться рап-товютю за часом i невизначенютю за мiсцем виникнення.
Стае також очевидним, що сельовий процес носить пороговий (стрибкоподiбний) характер i визначаеться конкуренцiею внутрштх (у масивi породи) процесiв i по-верхневих явищ в рамках едино! басейново! системи рiчки. 1снування порогу - характерна ознака нелшшного динамiчного процесу вибухового характеру [2] i в!^зняе катастрофiчний процес в1д уповiльненого, який не являе особливо! небезпеки. З поверхневими явищами зазвичай пов'язують вплив розташовано! вище водойми, але вш може бути рiзним: з одного боку, може виступати в ролi водонапору, що п1дсилюе тиск при додатковому надход-женнi води «зверху-вниз» через рiзницю вiдповiдних по-тенцшних енергiй; з iншого боку, уламковий матерiал, що утворюеться в ру^ i у водозбiрнiй лiйцi, зв№няеться в результатi надлишкового тиску i транспортуеться шляхом надходження води зверху вниз по руслу, пiдсилюючи по-тужнiсть сельового потоку [5; 18].
В результата сходу селю русло рiчки розчищаеться i часто розширюеться, тобто сельовий процес можна вва-жати природною закономiрнiстю - своервдною «санггар-ною процедурою» в режимi безперервного функщ-онування гiрського русла рiчки, яка неодноразово повто-рюеться в часi i чергуеться з перюдами в1дносного «зати-шшя», коли встановлюеться динамiчна рiвновага у фшсо-ваних на даний момент часу умовах юнування русла рiчки, тобто певно! взаемодi! поверхневих i тдземних вод водо-збiрного басейну. Але ця повторюванiсть процесу не е в
ютинному розумшт перiодичною, осшльки залежить в1д постiйно змiнюваного балансу рiзних факторiв (дом^ю-чих залежно в1д конкретно! ситуацп) в загальному процесi розвитку селю.
Висновки i перспективи подальшого розвитку до-слщжень в цьому напрямку. Пояснити катастрофiчнi наслiдки сельових явищ, розглядаючи рiчковi русла виключно як поверхневi утворення, залежнi, наприклад, лише вiд ктматичних (погодних) умов, часто виявляеться неможливим. Адже рiчки являють собою природт три-вимiрнi утворення, в яких процеси взаемодй' поверхневих i тдземних вод визначають принциповий режим фун-кцiонyвання едино! водно! системи рiчкового басейну. Саме тому дослiдження басейнових систем i сельових процесiв, що у них ввдбуваються, вимагають детального вивчення в единому комплекс не лише зовтшшх, але й внутрштх умов !х розвитку i функцюнування, включа-ючи тополог1ю трiщинyватостi i властивостi трщинува-тих гiрських порвд, !х заповнення пухкими в1дкладами тощо. Великою iнформативнiстю володiють прямi вимiрювання рiвня i гiдростатичного тиску в рiзних горизонтах пвдземних вод, проведет, наприклад, за допомо-гою пробурених артезiанських свердловин, як1 можна ви-користовувати для безперервного мониторингу стану водних ресyрсiв в потенцшно сельонебезпечних зонах.
Детальний аналiз зв'язку тдземних i поверхневих вод повинен проводитися для конкретного водозбiрного рiчкового басейну з урахуванням основних процеав гiдрогеодинамiки в iснyючих породах прського масиву. Це дозволить реалiзyвати математичне моделювання розвитку сельових та шших небезпечних процесiв з урахуванням таких важливих характеристик порщ як коефь цiенти звивистостi трщин, стyпiнь гетерогенностi, коефь цiент пористоста i трiщинyватостi корiнних вiдкладiв, ефективно! напруги та iн. Досл1дження потеншалу впливу пiдземних вод на сельовi процеси становить практичний iнтерес для цшей ймовiрного довгострокового прогно-зування та планування рацiонального розвитку регюшв, адже без врахування цього важливого фактору фор-мування селiв проектування сельозахисних споруд вва-жаеться недоцiльним. Виявленi залежноста м1ж розвитком сельових процесiв та впливом на них тдземних вод можна використовувати для побудови геошформацшних моделей сельонебезпеки для геолого-геоморфолопчно подiб-них територiй.
Без врахування взаемодй' поверхневих вод iз тдземними при активiзацi! селiв виявляеться проблема-тичним будь-який прогноз катастрофiчних сельових явищ i, вiдповiдно, стае неможливою реальна оцiнка ризику !х виникнення та розроблення необхщних превентивних за-ходiв.
Список лiтератyри
1. III Международная конференция «Селевые потоки: катастрофы, риск, прогноз, защита»: сборник докладов, Южно-Сахалинск, 22-26 сентября 2014 г. / Отв. редактор Н.А. Казаков - Южно-Сахалинск, Сахалинский филиал ФГБУН Дальневосточный геологический институт ДВО РАН. - 272 с.
2. Божинский А. Н. Основы лавиноведения / А.Н. Бо-жинский, К.С. Лосев. - Л.: ГИМИЗ, 1987. - 280 с.
3. Жолтаев Г. Г. Математическое описание селевого потока / Г. Г. Жолтаев // Теоретические и прикладные вопросы математического моделирования. -Алма-Ата: Наука, 1986. - С. 65-69
4. 1щук О. О. Методолопчт особливоста викори-стання аналгтичних та моделюючих засобiв Г1С для
прогнозування i оцшки насладив надзвичаиних си-туацiй на територп Укра!ни / О. О. 1щук // Уч. зап. Таврич. ун-та. География. - 2002. - Т. 15(54). - №2 1.
- С. 94 - 101
5. Кондратьева Н. В. Расчет селевой активности различных бассейнов статистическими методами / Н. В. Кондратьева, А. А. Гекиев, Н. А. Лизмова // Обозрение прикладной и промышленной математики, 2008. - Т. 15. - № 6. - с. 1094-1095
6. Михайлов В.О. Трехмерная математическая модель обвальных процессов / В. О. Михайлов // Вестник МГУ. - Серия 5: География. - 2011. - № 4. - С. 5358
7. Пазинич В. Г. Водно-снiговi та селевi потоки завер-шально! стади вюрмського зледеншня прських кра!н / В. Г. Пазинич // Науковi пращ Укра!нського науково-дослвдного пдрометеоролопчного шсти-туту / Нац. акад. Наук Укра!ни. - К.: Шка-Центр, 2008. - Вип. 257 - С. 217-234
8. Рац М. В. Трещиноватость и свойства трещиноватых горных пород / М. В. Рац, С. Н. Чернышев - М.: Недра, 1970. - 160 с.
9. Соседко М. Н. Применение математической модели формирования дождевого стока с распределенными параметрами при краткосрочном прогнозировании паводков в горных районах / М. Н. Соседко, О. И. Лукьянец // Тр. УкрНИГМИ, 1993. - Вып. 245.
- С. 29-39
10. Стрешнева Н. П. Роль подземного стока в формировании селей / Н. П. Стрешнева, В. М. Демидов // Труды ВГИ, 1987. - Вып.70. - С. 42-46
11. Трифонова Т. А. Взаимосвязанность поверхностных и подземных вод в единой системе речного водосборного бассейна; проявление в катастрофических явлениях в условиях интенсивных ливней в высокогорных областях с резкорасчленным горным рельефом (на примере модели селеообразования) / Т. А. Трифонова, М. М. Аракелян, С. М. Аракелян // Успехи современного естествознания. - М., 2013.
- № 1. - С. 53-67
12. Уэй Ф. Численное моделирование движения селей и его приложение для зонирования селевого риска /
Ф. Уэй, К. Ху, Ю Жанг, С. Жиа // Селевые потоки: катастрофы, риск, прогноз, защита: труды Международной конференции. - Отв. ред. С. С. Черноморец. - Пятигорск: Институт «Севкавгипроводхоз», 2008. - С. 23-26
13. Химичев Л. Г. О роли поверхностного и подземного стоков в развитии склоновых процессов / Л. Г. Химичев // Труды ВСЕГИНГЕО, 1976. - Вып. 109. -С. 61-66
14. Чепурна Т. Б. Довгостроковий часовий прогноз се-лево1 активносп на територп прськокарпатського пдрогеолопчного району / Т. Б. Чепурна, Е. Д. Кузьменко // Геодинамша: науковий журнал / Мшютерство освгги i науки, молодi та спорту Украши, Нацюнальний ушверситет "Львiвська полггехшка", Державна служба геодезп, карто-графи та кадастру Украши, 1нституту геофiзики iменi С. I. Субботша НАН Украши; головний редактор К. Р. Третяк. - Львiв: Видавництво Львiвсь-ко1 полиехшки, 2011. - № 1 (10). - С. 38-46
15. Яблонский В. В. Гидрологические расчеты характеристик селей с целью разработки противоселевых мероприятий / В. В. Яблонский // XV Всесоюзная научно-техническая конференция по противоселе-вым мероприятиям ( Ташкент, 27-29 сентября 1978 г.): тезисы докладов. - М.: ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1978. - Вып. 2. - С. 42-45
16. Яблонский В. В. Связь масштабности селей Карпат с природными и антропогенными факторами селе-формирования / В. В. Яблонский // Тр. УкрНИГМИ, 1991. - Вып. 240. - С. 97 - 122
17. Mathewson C.C. Role of bedrock ground water in the initiation of debris flows and sustained post-flow stream discharge / C.C. Mathewson, J.R. Keaton, P.M. Santi // Bulletin of the Association of Engineering Geologists, 1990. - № 27 (1). - P. 73-83
18. Prime N. A new approach for mudflow global simulation / N. Prime, F. Dufour, F. Darve // Presentations of the ALERT Workshop 2013, 30 September - 2 October 2013, Aussois, France. - P. 120
