CC BY
44
УДК 630.3.4 1.П. КОВАЛЬЧУК, А.Б. МИХНОВИЧ1 -Львiвськuй НУ
M. 1вана Франка
СУЧАСН1 МОРФОДИНАМ1ЧН1 ПРОЦЕСИ У Г1РСЬКО-Л1СОВИХ ЛАНДШАФТАХ УКРА1НСЬКИХ КАРПАТ
Розглядаються особливостi прояву спектру сучасних екзогенних процеав у прських ландшафтах Карпат. Оцiнено природнi та антропогенш чинники !хнього розвитку. Проаналiзовано особливостi стоку води i наноав, а також тенденцп !х змш за останнi 50 рокiв як чинник розвитку сучасних морфодинамiчних процеав.
Ключовi слова: морфодинамiчнi процеси, сучасш екзогеннi процеси, воднiсть рiчок, спк води i наносiв, динамiкa стоку рiчок.
I.P. KOVALCHUK, A.B. MYKHNOVYCH- Ivan Franko
National University of Lviv
Modern morphodynamic processes in mountain forest landscapes
of Ukrainian Carpathians
Modern exogenous processes spectrum development in the mountain forest landscapes of Carpathians are considered in the paper. The natural and man-made factors of their development have been evaluated. The features of water and sediments runoff as well as trends of their long-term changes as a factor of modern morphodynamic processes development in the Carpathian region have been analysed.
Keywords: morphodynamic processes, modern exogenous processes, river water resources, water and sediments runoff, runoff dynamics.
Вступ
Незважаючи на певш усшхи, досягнув у вивченш пдролопчних та ге-оморфолопчних процеЫв в Украшських Карпатах в останш десятир1ччя [Вишневський, 2000; Ковальчук, 1997; Маш р1чки..., 1991; Ресурсы..., 1969 та ш.], актуальними завданнями й надал залишаються:
• визначення спектру сучасних рельефотв1рних процес1в басейнових систем та основних ландшафтов прсько! кра!ни;
• ощнювання ввдносно! рол1 кожного виду процесу у змш морфологи рельефу i стану ландшафт1в;
• морфолопчна типiзацiя русел р1чок у прських частинах басейнових систем Дтстра, Прута, Тиси, Ужа i Латорищ;
• титзащя руслових процес1в i побудова карт поширення р1зних титв русел i руслових процешв;
• ощнювання штенсивност домшантних вид1в процес1в у р1зних висотних поясах прсько1 краши;
• визначення тенденцш i прогнозування розвитку тих процес1в, яю ввдирають найважлив1шу роль у змш морфологи рельефу i стану ландшафтов. Особливостi perioHy та передумови прояву екзогенних процеав у
гiрських ландшафтах. Украшсью Карпати характеризуються рядом особли-востей, якi iстотно впливають на поширення i розвиток сучасних процешв у ландшафтах цього регiону. Головними серед них е:
1 Кафедра Конструктивно! географи i картографп, Льв1вський НУ 1м. 1вана Франка, вул. Дорошенка 41, 79000 Льв1в, Украна, Тел. +38 0322 964 792, E-mail: [email protected]
• найбшьша зволоженiсть серед регiонiв Укра1ни (1400-1700 мм/рш в горах, 700-1000 мм/рш на низовинах Закарпаття i Передкарпаття);
• часте випадання сильних дошдв (щорiчна ймовiрнiсть 95-100 %) на великш площi. У мiсячнiй нормi опадiв !хня частка становить 40 %. Iмовiрнiсть опадiв iз сумою 70 мм за дощ дорiвнюе 48 % вщ загально! кшькост сильних дошiв;
• сезонний розподш опадiв мае наступнi риси:
• у Передкарпатт найбiльша к1льк1сть сильних дошдв випадае у липнi (iмовiр-нiсть 58 %);
• у Закарпатт в цей перiод випадае 29 % особливо сильних дошдв за рщ
• дощi з шаром опадiв понад 70 мм/добу викликають iнтенсивну ерозш, паводки, руйнування орних угiдь, розмивання дорщ руйнування моспв, дамб, гребель тошо;
• сильт дощi можуть тривати 1-3 дт, а сума опадiв досягати 200-300 мм/добу;
• за остант 100 рошв катастрофiчнi дощi спостерiгалися: в липт 1909, 1910, 1911 роюв; серпнi 1927 р.; червнi-липнi 1955 р.; липт i груднi 1957 р.; грудт 1947 р. i сiчнi 1948 р.; в червт 1969 р.; в травнi 1970 р.; липт-серпт 1997 р.; листопадi 1998 р.; березнi 2001 р. Сума опадiв перед паводками становила 100-200 мм, а мiсцями - до 300 мм/добу. При цьому штенсивтсть дощу досягала 1-3 мм/хв., iнодi до 7 мм/хв. впродовж 10-30 хвилин;
• рельеф характеризуеться великими похилами мiсцевостi (200-500%о). При дощах (150-250 мм/добу) процеси поверхневого стоку е надзвичайно штен-сивними. З водозборiв площею 100-200 км2 модуль стоку сягае 25003100 дм3/с-км2 [Вишневський, 1977; Лютик, 1971; Соседко, 1973; Бойко, Куль-бща, Сусiдко, 1999], а при площд водозбору 300-500 км2 максимальний модуль стоку становить 1000-2000 дм3/с в горах i 50-200 дм3/с-км2 на рiвнинах;
• в регют дмуть сильнi вiтри зi швидюстто, яка перебiльшуе 25 м/с, а також шквали та урагани зi швидк1стю понад 40 м/с, як1 спостерiгаються майже що-рiчно i викликають вiтровальнi процеси;
• досить част! тут сильт стгопади (iмовiрнiсть 60-80 % на рiк), при яких випадае до 40 см стгу за снiгопад. Максимальний шар стгу сягае тут 3-4 м;
• площа Карпат становить 6 % площд територи Украши, однак тут формуеться 30 % водних ресурсiв нашо! держави. Об'ем щорiчного стоку становить 18,3 км3. Середнш модуль стоку води коливаеться в межах 8-38 дм3/с-км2 (максимальт величини спостерiгаються в Закарпатп);
• при опадах з шаром 20 мм/добу вже формуються паводки, а при опадах з шаром понад 100 мм - екстремальт паводки з висотою тдняття води в горах 24 м i бшьше;
• ширина зони затоплення змiнюеться в горах ввд 20-60 м на малих рiчках до 120-500 м - на середтх, у передгiр'ях - 600 м - 2,5 км на середтх i великих рiчках, а у рiвниннiй частинi регiону досягае 2,5-5,0 км i бiльше;
• швидшсть течil при паводках становить 2-3 м/с у передпр'ях i 4-5 м/с в горах, а на малих прських рiчках досягае 10 м/с. При таких швидкостях активно проявляються ерозiйно-акумулятивнi процеси в руслах i на заплавах рiчок.
А • • ••• •
Антропогенш причини актив1заци екзогенних процесш
Кр1м природних передумов 1нтенсивного прояву екзогенних процеЫв, 1стотний вплив на !хне поширення { темпи розвитку здшснюють антропоген-н1 чинники. До них належать:
• зменшення люистоси Карпат вiд 75-90 до 40,2 % (за остант 200 роюв);
• зниження на 200-300 м верхньо! межi лiсiв;
• знищення кривол1сся, яке могло затримувати вологу, сприяти нагромадженню сн1гу;
274
Лiсова iнженерiя: технiка, технологiя i довкiлля
• змiни у видовiй cтpyктypi лiciв (на площi понад 1CC тис. га cфоpмованi cмe-peковi насад^н^, якi слабо yтpимyють воду), поpyшeння вiковоï cтpyктypи (понад 7C % лiciв становлять молодi i cepeдньовiковi наcаджeння, а cтиглi i œpecrarai займають лишe 2C-25 % л^в^шо площi);
• вiдомо, що зpiлий лic з повнотою покpиття 0,8-0,9 можe затpимати i пepeвecти у внyтpiшньо-Ipyнтовий стж опади з сумою до 100 мм за один дощ, однак та-киx лiciв у Каpпатаx вжe давно шмае, бо наcаджeння, cтаpшi за 80 pокiв, збe-peглиcя лишe на площд 16-20 %, а молодi лicи - на 44 % i cepeднi за вiком - на 36-40 % л^в^шо площд. В cepeдньомy повнота лiciв становить 0,4-0,6. Лic вiдiгpаe важливу пpотиepозiйнy функцию за умови, якщо зiмкнyтicть кpон становить 0,85-1,0, а щшьтсть стояння дepeв - 3,3-11,0 тисяч дepeв на 1 rem^p водозбоpy (молодий буковий лic) [re^ipy^ 1992; Киpилюк, 1998];
• нeдоcконалi тexнологiï i надмipнi обсяги в^убу^н^ лicy (щоpокy тшьки в лicаx Закаpпаття заготовляють понад 800 тис. м цiнноï дepeвини), що зумов-люе iнтeнcивнy epозiю (до 300 т/га). Як ввдомо, в остант 40 pокiв виpyбано понад ноpмy 20 млн. м3 дepeвини;
• надмipно вeлика частка piллi (>20 %) у peгiонi, дe домшуе кpyтоcxиловий peльeф. Тут активно ^оявляються пpоцecи площинно1 i cтpyминноï epозiï;
• iнтeнcивна eкcплyатацiя полонинcькиx пасовищ (ïx у Каpпатаx 100 тис. га) i piзкe погipшeння ïxнього стану;
• iнтeнcивнe тpанcпоpтнe навантажeння (лicовознi доpоги, тpyбопpоводи, лiнiï eлeктpопepeдач тощо). Як вiдомо, лишe довжина тpyбопpоводiв у Закаpпаттi становить близько 2500 км;
• ^достатый догляд за станом гiдpотexнiчниx cпоpyд. Лишe в Закаpпаттi е 646 дамб, 245 км бepeгоyкpiплюючиx cпоpyд вздовж бepeгiв piчок. Бiльшicть з н^ потpeбyють peмонтy i peконcтpyкцiï.
Увecь цeй cпeктp чинникiв та пepeдyмов зумовлюе значну ypажeнicть Каpпатcького peгiонy piзноманiтними видами cyчаcниx моpфодинамiчниx пpоцeciв.
Спектр cyчаcиих мoрфoдииамiчиих npo^cÍB Kарпатcькoгo perioHy
У шиpокомy OTe^pi cyчаcниx гeомоpфологiчниx пpоцeciв, якi pозви-ваються на тepeнаx Каpпатcького peгiонy Укpаïни, за peльeфотвipним eфeк-том ïxнього pозвиткy, видiляютьcя 2 ^упи: пpовiднi (peльeфотвipнi) i дpyго-pяднi (peльeфомодeлюючi). До пepшоï гpyпи натежать такi види eкзогeнниx пpоцeciв: зсувш; ceлeвi; epозiйнi (cxиловi i pycловi); вивiтpювання; cнiговi лавини; каpcтовi. До дpyгоï гpyпи налeжать: eоловi; обвально-осипш; ^о^-си xiмiчноï дeнyдацiï; бюгент пpоцecи та iн.
Залeжно вщ моpфологiï peльeфy, його моpфомeтpiï, влаcтивоcтeй вщкла-дiв i Ipyнтiв, pоcлинного покpивy i його стану, тобто вщ типу ландшафтiв фоp-муеться жвний cпeктp моpфодинамiчниx пpоцeciв ба^йновж cиcтeм та лан-дшафтiв (фiзико-гeогpафiчниx pайонiв). Якщо вpаxовyвати площу пошиpeння того чи iншого виду ^о^су i об'еми пepeмiщyваного ним матepiалy, то cпeктp cyчаcниx гeомоpфологiчниx ^о^шв Каpпат матимe такий вигляд (табл. 1):
Як видно з навeдeниx данж, cпeктp пpоцeciв i peльeфотвipнe значeння кожного з ниx мшяеться залeжно вiд облiкового показника - плошд pозпов-cюджeння пpоцecy чи об'ему тpанcпоpтованого ним матepiалy та особливос-тeй peльeфy. У гоpаx основну peльeфопepeтвоpюючy pоботy виконують epо-зiйнi, зcyвнi i ceлeвi ^о^си. Зазначимо, що пiд впливом гоcподаpcькоï дь
яльностi спектр процеЫв у регiонi розширився, а 1хня iнтенсивнiсть зросла у десятки i сотнi разiв. Оскiльки домiнантними е ерозiйно-акумулятивнi проце-си, головним чинником виникнення i прояву яких е стiк води, то проаналь зуемо детальнiше умови формування схилового i руслового стоку, особли-вост гiдрологiчного режиму рiчок Укра1нських Карпат.
Табл. 1. Спектр сучасних геоморфологiчних процеЫв Карпат
Спектр процешв Частка процесу за площею його поширення, % Частка процесу за об'емом перемщеного матер1алу, %
Ерозшт схилов1 37 26
Зсувт 24 38
Ероз1я русел 12 15
Селев1 11 12
Антропогент 6 5
Лавинт 5 0,8
Карстов1 3 0,7
Обвально-осипт 1 2
Бюгент 1 0,5
Водоносшсть рiчок Карпат
Середньорiчний шар поверхневого стоку з твшчно-схщного макрос-хилу Карпат оцшюеться в 380 мм [Кубышкин, 1964], а з територи швденно-захщного - 580 мм. Рiчний об'ем стоку обох макросхилiв Карпат становив майже 15 млрд. м3; в останш десятилiття вiн помiтно збшьшився i сягае 18,3 млрд. м .
Середньорiчнi модулi рiчкового стоку змiнюються в широких межах -
3 2
вщ 5,0 до 39 дм /с-км i характеризуются поступовим збiльшенням вiд пе-редпрЧв до центральних районiв Карпат (Привододшьш Горгани, Чорногора, Свидовець) i з швденного сходу на пiвнiчний захщ. Найбiльшi величини мо-
3 2
дулiв стоку спостерiгаються у басейнах рiчок Красна (39,2 дм /с-км ), Мок-
3 2 3 2
рянка (38,7 дм /с-км ), Шопурка (36,0 дм /с-км ), Свiча, Лiмниця, Бистриця,
32
верхня частина басейшв Черемоша i Прута (понад 30 дм /с-км ). Найменши-ми модулями стоку характеризуются рiки межирiччя Днiстра i Прута - вiд
32
1 до 3,0 дм /с-км .
Вщ витоку до гирла середньорiчнi витрати води також зростають. На-приклад, на рiцi Тиса бiля м. Рахiв середньорiчна витрата становить 24,6 м3/с,
33
бiля с. Дiлове - 32,6 м /с i поблизу смт. Вилок - 210 м /с; на рiчцi Дшстер бь
33
ля смт. Стрiлки 5,13 м /с, а поблизу с. Нижшв - 198 м /с.
Найбшьш водоносними ржами (за показником середньо! багаторiчноl
33
витрати води) е Тиса (Вилок) - 216 м/с, Дшстер (Галич) - 156 м /с, Прут (Чершв-
3 3 3
щ) - 75 м /с, Черемош (Устерки) - 25,5 м /с, Латориця (Мукачево) - 23,4 м /с,
33
Стрий (Новий Кропивник) - 19,2 м /с, Лiмниця (Перевозець) - 23,8 м /с, Уж (За-
33
рiчеве) - 20,1 м /с, Тересва (Усть-Чорна) - 17,0 м /с [Справочник..., 1987].
Водоносшсть рiчок е непостшною, що викликане як цикичними 11 ко-ливаннями (тут визначальним чинником впливу е сонячна актившсть i кшь-кiсть опадiв), так i незворотними змiнами водносл, часто антропогенно зу-мовленими.
Iнтeнcивнicть повepxнeвого стоку (cxилового i pycлового) в Каpпатаx дyжe висока i в дeкiлька pазiв e вищою, шж у баceйнаx piвнинниx piчок. У cкладi стоку видiляють повepxнeвy, пiдповepxнeвy (Ipyнтовy) i пiдзeмнy складову. Спiввiдношeння мiж ними, швидкicть pyxy водниx мас циx складо-вж стоку залeжить вiд кpyтизни cxилiв, влаcтивоcтeй i потyжноcтi peльeфо-yтвоpювальниx вiдкладiв, гiдpогeологiчноï будови, вepтикального i гоpизон-тального pозчлeнyвання peльeфy та шшж чинникiв.
Повepxнeвий cтiк в Каpпатаx фоpмyeтьcя лишe пiд час зливовиx до-щiв i от^ота^н^. Пiдповepxнeвий cтiк часто виклинюeтьcя на повepxню cxилiв, твipни джepeла i cтpyмки. ^уш^вий (пiдзeмний) cтiк найчаcтiшe бe-pe участь у функцюнуванш piчок у пepiод мeжeнi.
Повepxнeвий cтiк на пiвдeнно-заxiдномy макpоcxилi e значно бшьшим (на 100-350 мм), шж на пiвнiчно-cxiдномy i становить в cepeдньомy 800-1000-1150 мм/piк в ^тральнй його чаcтинi. У маловодш pоки вiн нe пepeвищye 550-850 мм, а в багатоводш cягаe 1400-1500 мм. У заxiднiй части-нi Закаpпаття вiн понижyeтьcя до 550-580 мм (вщ 250 мм у маловодш pоки до 1000 мм у багатоводш). У cxiднiй частиш (вepxня тpeтина баceйнy Тиси) cepeднiй шаp стоку становить 700-750 мм (вщ 400 мм у маловодш pоки до 1000-1200 мм у багатоводш).
На пiвнiчно-cxiдномy макpоcxилi максимальний шаp стоку (до 1000 мм/prn) пpиypочeний до баceйнiв Лiмницi та Биcтpицi Солотвинсько". У маловодш pоки вiн знижyeтьcя до 400-500 мм, а у багатоводш зpоcтаe до 1350 мм/prn. На швшчний заxiд i пiвдeнний cxiд щ показники змeншyютьcя, що зyмовлeно, наcампepeд, змeншeнням абcолютноï висоти i кшькост опадiв.
Водний баланс баceйнiв основнж piчковиx cиcтeм Укpаïнcькиx Каpпат вь добpажeний у табл. 2, cкладeнiй на оcновi аналiзy лiтepатypниx джepeл [Pecyp-сы..., 1969; Сбавочник..., 1987; Teпловой..., 1985 та iн.] та фондов^ матepiалiв.
З табл. 2 видно, що коeфiцieнти стоку у баceйнаx piчок Закаpпаття e вищими, шж piчок баceйнiв Пpyта i Днicтpа. Beликою мipою цим зyмовлeний активнiший пpояв epозiйниx та ceлeвиx пpоцeciв на Закаpпатcькомy ма^ос-x^i Укpаïнcькиx Каpпат.
З вeличинами повepxнeвоï cкладовоï стоку тicно пов,язанi показники випаpовyвання з водозбоpiв. Сepeдньоpiчнe випаpовyвання за багатоpiчний пepiод становить 650-600 мм у висотному пояс 600-800 м i 600-550 мм у пояс 900-1200 м на пiвдeнно-заxiдномy макpоcxилi Каpпат [Teпловой, 1985]. На пiвнiчно-cxiдномy макpоcxилi випаpовyвання e мeншим i cягаe вiдповiдно 650-600 мм (на висот 700 м) i 550-500 мм (на висот 1000-1200 м), тобто у ба-ceйнаx пiвдeнноï eкcпозицiï випаpовyвання на 10-15 % e бшьшим, шж у ба-ceйнаx пiвнiчноï eкcпозицiï.
Запаси води в cнiгy на початок стготатення сягають 120-250 мм (на виcотаx 1000-1200 м), а в багатосшжш зими - до 500 мм. Вони у поeднаннi з дощовими опадами пepiодy сшготатення e пpичиною фоpмyвання eкcтpe-мальнж повeнeй та активного pозвиткy epозiйно-акyмyлятивниx пpоцeciв. Запаси пiдповepxнeвиx i фунтовж вод e нeзначними, що зyмовлeнe малою потyжнicтю Ipyнтовиx пpофiлiв та коpи вивiтpювання коpiнниx вiдкладiв.
Табл. 2. Середньорiчний водний баланс басейшв основнихрiчкових систем
Укратських Карпат
Р1ка - пункт Середня висота водозбору, м Площа водозбору, км2 Ша р води, мм Коефщ1ент стоку
Опади Ст1к Випаро-вування
Басейн р. Дунай
Чорна Тиса - смт. Ясиня 1000 194 1321 716 605 0,54
Чорна Тиса - с. Бшин 1000 540 1323 722 601 0,55
Бша Тиса - с. Луги 1200 189 1374 794 580 0,58
Бша Тиса - с. Розтоки 1100 473 1492 928 564 0,62
Р1ка - смт. М1жпр'я 800 550 1363 749 614 0,55
Боржава - с. Довге 620 408 1452 824 628 0,57
1ршава - м. 1ршава 500 230 1318 701 617 0,53
Латориця - с. Пвдполоззя 720 324 1493 978 515 0,66
Уж - с. Жорнава 670 286 1303 694 609 0,53
Уж - смт. Вел. Березний 620 653 1201 585 616 0,51
С1рет - с. Лопушанка 910 152 974 392 582 0,40
Прут - с. Кремшщ 1000 366 1076 520 556 0,48
Прут - м. Яремча 990 397 1168 620 548 0,53
Б. Черемош - с. Яблуниця 1200 552 1030 465 565 0,45
Ч. Черемош - с. Верховина 1200 657 1153 642 511 0,56
Басейн р. Дшстер
Дтстер - с. Стршки 620 384 1068 433 635 0,40
Дтстер - м. Галич - 14700 919 317 602 0,34
Дтстер - м. Залщики - 24600 907 257 652 0,28
Стрий - с. Матшв 860 106 1363 794 569 0,58
Стрий - с. Завад1вка 800 740 1254 652 602 0,52
Отр - м. Сколе 820 743 1167 592 575 0,51
Св1ча - г. Мисл1вка 1000 201 1397 842 555 0,60
Св1рж - смт. Букач1вщ 310 465 689 170 519 0,25
Л1мниця - с. Осмолода 1200 203 1531 1003 528 0,66
Бистриця Надв1рн. - с. Паочна 1000 482 1202 641 561 0,53
Бистриця Солотв. - с.Гута 1100 112 1441 809 632 0,56
Стосовно чинника господарсько! дiяльностi, то його роль пом^но ди-ференцiйована у просторi i часi та характерi впливу на гiдрологiчний режим. Детальний аналiз впливу цього чинника на стж води i наносiв та стан малих рiчок Карпатського регюну [Вишневський, 2000; Ковальчук, 1997, Малi рiч-ки..., 1991 та ш.] дае пiдстави вважати, що найбшьший вплив на рiчковi сис-теми i стiк води та наносiв мають лiсокористування, землекористування, за-бiр алювiю з русел рiчок, шженерно-техшчний вплив на русла, заплави i низькi тераси.
За характером розподшу шару дощового стоку 1 %-о! забезпеченостi в Укра!нських Карпатах видiляють 5 районiв:
• Передкарпаття - стш 1 % забезпечення становить 100-200 мм;
• Швтчно-схвдний схил - стш 1 % забезпечення становить 240-400 мм;
• Пiвденно-захiдний схил - ctïk 1 % забезпечення становить 110-250 мм;
• Пшденно-схвдна частина Карпат - стш 1 % забезпечення становить 150-350 мм;
• Закарпатська низовина - стш 1 % забезпечення становить 50-100 мм. Найвищий шар дощового стоку 1 %-о1 забезпечення спостер^аеться у
верх1в'ях р1чок Бша Тиса, Прут i Бистриця Солотвинська, а найнижчий - на Закарпатськш низовиш (50-100 мм). Середнiй шар стоку весняно1 повенi ко-ливаеться в межах вiд 40-0 мм у Передкарпатт до 100-200 мм в Карпатах i 60-79 мм у рiвниннiй частит Закарпаття [Справочник, 1987]. Максимальний шар стоку весняно1 повенi за перiод спостережень змшюеться вiд 223-331 мм (р. Мокрянка, р. Боржава) до 241 (р. Прут) i 537 мм (р. Стрий).
Сумарш запаси води в рiчках репону становлять вщ 37,2 км3 (серед-нш за водшстю рiк) до 20,7 км (маловодний, 95 % забезпеченостi, рж). Ре-сурси мiсцевого стоку в середнш за воднiстю рiк становлять 18,0 км , а в ду-же маловодний - 9,8 км3. Транзитний стж карпатських рiчок майже зрiв-
3 • 3
нюеться з мiсцевим i становить 19,2 км в середньоводш та 10,6 км в дуже маловодш роки [Масловская, 1982; Ресурсы..., 1969].
Стосовно розподшу рiчкового стоку за адмшютративними областями, то найбшьшими його запасами володiе Закарпатська область (13,0 км в середнш за водшстю рж i 7,3 км3 в дуже маловодний). Найменшi ресурси су-марного стоку рiчок е у Львiвськiй област (5,4 км в середнш за водшстю рж i 3,0 км в рж 95 % забезпеченост^. Закарпаття характеризуеться найбшьшим
3 • ... 3
об'емом мiсцевого стоку (7,7 км в середнш за водшстю рж i 4,5 км в дуже маловодний). М1шмальним е мюцевий стж рiчок у Чернiвецькiй областi (1,2 км3 в середнш за водшстю рж i 0,5 км3 - в дуже маловодний). Транзит-ний же стж е максимальним у Чершвецькш област (8,6 км при 50 % забезпе-ченост i 4,9 км при 95 % забезпеченост), а мтмальним - у Львiвськiй (вiд-повiдно 0,6 i 0,24 км ).
Для господарського використання водних ресурЫв важливе значення мае сезонний розподш стоку. За цим показником стж рiчок Карпат розподь ляеться так. За перюд весняно1 повенi стiкае 25 % стоку i за лгтньо-осшнш перюд - 60 % стоку i за зиму - 15 % [Ресурсы..., 1969].
У Закарпатському та Передкарпатському пдролопчних районах у перюд з березня по серпень (весняна повшь i лгтш паводки) проходить 55-70 % середньорiчного стоку. В якост лiмiтного перюду виступае межiнь (вересень -лютий), а лiмiтного сезону - зима. Специфжа Передкарпаття полягае в тому, що тут стж розподiляеться за мюяцями менш рiвномiрно, нiж у Закарпатл.
Показники мiнiмального стоку е найбшьшими на швденно-захщному макросхилi Карпат. Модуль середньомюячного мiнiмального лiтнього стоку
3 2... 3 2*
тут становить 4-11 дм /с-км , на Закарпатськш рiвнинi - 1,5 дм /с-км ; на шв-
32
нiчно-схiдному макросхилi вони становлять 3-4 дм /с-км i в середньопр'1 -
32
до 2,0-1,0 дм /с-км в передир!'.
На перерозподш стоку води впродовж року певний вплив мае його заре-
гульованiсть водосховищами i ставками. Вщомо, що в Карпатах функцюнуе
3
25 водосховищ з сумарною площею 6,14 тис. га та повним об'емом 191,1 млн. м (корисний об'ем 118,2 млн. м ). На ржах репону побудовано понад 2170 ставюв з
3
площею водного дзеркала 11,9 тис. га та сумарним об'емом 162,0 млн. м . Сумар-ний об'ем створених водойм становить 0,9 % стоку рiчок середнього за водшстю року. Серед рiчок Карпат найвищий ступiнь зарегульованостi стоку мають р^ Тиса i Прут (до м. Чершвщ) [Малi рiчки, 1991; Ресурсы..., 1969].
Стiк води у рiчках регiону та його динамжа
На основi матерiалiв багаторiчних спостережень за стоком води розра-ховат [Вишневський, 2000] основнi параметри стоку рiчок регiону (табл. 3). Для шших рiчок такi данi опрацювали ми [Ковальчук, 2000]. Вони свщчать про дуже велику амплiтуду коливання витрат - вiд мiнiмальних до макси-мальних. Витрати можуть зростати у десятки i сотнi разiв, що вказуе на вели-чезний ерозшний потенцiал рiчок Карпат i великий ризик руйнування шже-нерних споруд, комушкацш та угiдь у долинах бшьшосп рiчок регiону.
Проведет дослщження також свiдчать про яскраво виражену часову динамжу стоку води. Вона мае рiзне спрямування: збшьшення витрат води в рiчках; зменшення витрат води; рiзноспрямоване, часто цикшчне, коливання витрат води.
Зростання витрат зумовлене, як правило, збшьшенням кшькоси опа-дiв або змiнами в 1х сезонному розподiлi. Iнодi причиною зростання витрат води е господарська дiяльнiсть людини - перекидання стоку або скидання стчних вод у рiчки. Зменшення витрат найчастше пов'язане з функцюнуван-ням водозаборiв або осушувальних систем у басейнi.
Цикшчш коливання витрат води зумовленi цикшчними флуктуацiями клiматичних умов, насамперед, температури повгтря та опадiв.
Табл. 3. Основш характеристики стоку деяких рiчок Украгнських Карпат
§ Максимальна Мшмальна
л * н « стр ди • ^ в ак О витрата витрата
Р1ка - пункт Плош басейну, О а м3/с дата м3/с дата
Тиса - Вилок 808 9140 207 3650 14.05.70 10,4 17.02.64
Тересва - Усть-Чорна 54 572 18,5 469 14.12.57 0,40 14.01.72
Теребля - Колочава 58 369 14,3 330 29-30.10.92 0,75 23.12.62
Рша - М1жпр'я 64 550 13 73,5 14.12.57 0,29 9.01.46
Боржава - Шаланки 32 1100 20,8 466 26.02.68 1,19 5.12.62
Латориця - Чоп 56 2870 35,0 653 27.02.68 2,66 20-21.11.63
Уж - Ужгород 33 1170 29,0 1680 14.12.57 0,50 24.10.47 31.12.72
Орет - Сторожинець 448 672 6,18 816 13.07.69 0,10 19.08.53
Прут - Чершвщ 772 6890 73,5 5200 9.06.69 1,90 14.12.61
Дщстер - Самб1р 1270 850 10,6 702 8.05.89 0,05 15-26.12.51
Дщстер - Галич 1117 14700 158 4040 18.07.48 6,93 23.01.58
Дщстер - Залщики 936 24600 225 8040 4.09.41 6,98 7.12.59
Стрий - Верхне Синьовидне 78 2400 41,9 2610 9.06.69 1,56 17.11.84
Св1ча - Зар1чне 25 1280 22,6 1970 9.06.69 0,71 23.12.61
Лтниця - Перевозець 16 1490 23,2 1120 23.07.74 0,68 24.12.69
Причини змш стоку ми охарактеризували рашше [Ковальчук, 1997 та iн.]. Багаторiчнi коливання стоку рiчок Карпатського регюну проаналiзованi також М. Сусiдко та О. Лук'янець (1998). Вони встановили, що у рiчному стоцi з басейшв регюну юнуе повторюванiсть з перюдами 3-4 i 7, а також 10, 25-26 i 28-29 роюв. У теплий перiод року домшуючими е коливання стоку води з перюдами 3-4, 6-8, 13-14 i 25-26 роюв. У холодний перюд також просте-жуеться циклiчнiсть з перiодами 3-4, 7, 10-11, 25-26, 28-29 роюв.
Iснуючi вщмши в коливаннях стоку води зумовлеш циклiчнiстю випа-дання опадiв, дещо вiдмiнною на рiзних макросхилах Карпат, а також специ-фжою температурного режиму приземного шару атмосфери. Як вважають цi автори, при ощнщ вiрогiдностi високих паводкiв у Карпатах орiентуватися лише на цикшчшсть у багаторiчних коливаннях стоку води недостатньо, бо остання не мае певно! стабшьност у часi. Треба враховувати також законо-мiрностi чергування груп роюв з високою та низькою воднiстю. Виходячи з цього встановлено, що у перюди високо! водностi тривалiстю 16-17 рокiв ю-тотно зростае ймовiрнiсть настання високих паводюв з циклiчнiстю 3-4 i 6-8 рокiв у басейнi Дшстра, та 2-4 або 9-11 роюв у басейш Тиси. У перюди низько! водностi (тривалiсть 9-13 роюв) паводки завжди е нижчими, а цикшчшсть - слабо вираженою.
Основними причинами цих тенденцш змш стоку за багаторiчний перь од виступають, насамперед, змiни клiматичних умов та штенсивност госпо-дарського впливу на рiчки (забiр i скидання води, зарегулювання стоку, роз-виток землеробства тощо). Коефiцiент мiнливостi стоку рiчок Карпат е доволi низьким i становить 0,3-0,35 [Шерешевський, Вишневський, 1997].
Стiк нанос1в рiчок Карпат i його динамика як реакщя на вплив
природних та антропогенних чинниюв
Спостереження за стоком наноЫв (головним чином, завислих) у дос-лiджуваному регiонi розпочалися в юнщ 40-х - початку 50-х роюв. Кшьюсть пунктiв спостереження впродовж 50^чного перiоду змiнювались: вiд 16 у 1955 р. до 65 у 1975 р. Ми проаналiзували даш про стж завислих наносiв для 75 пос^в Захiдного регiону Укра!ни [Ковальчук, 1997]. 1снуе й багато шших спроб аналiзу стоку наноЫв як рiчок Укра!ни в цшому [Вишневський, 2000; Малi рiчки, 1991; Швебс, Антонова, 1988], так i Карпат зокрема [Базилевич, Вишневський, 1998; Горецкая, 1976, 1977; Молдованов, 1985]. У бшьшост випадюв вивчаеться стж завислих наноЫв. В останнiх публжащях [Базилевич, Вишневський, 1998; Вишневський, 2000] зроблена спроба ощнки не лише стоку завислих наноЫв, а й донних. Для ржи Тиса (Тячiв) отримаш такi параметри стоку наносiв за рiк: зави^ наноси - 585 тис. т; донш наноси -195 тис. т; сшввщношення мiж ними 3:1.
У прських рiчках стiк донних наноЫв вiдбуваеться переважно пiд час повеш i паводкiв, тобто при збшьшенш витрат рiвня води до руслоформу-вальних величин (при шднятп рiвня води в руслi до брiвок i виходу !! на зап-лаву). Транспортування рухомих наноЫв при цьому вiдбуваеться у безструк-турнiй формi i включае рух самовщмостки та дрiбнiших вiдкладiв, що заляга-ють пiд нею. Осюльки точних методiв визначення витрат донних наноЫв не-
мае, спостереження за !х рухом на постах гiдрометеослужби не ведуться. Тут вивчаеться лише стiк завислих наносiв.
За даними спостережень, найбшьша середньорiчна каламутшсть стоку -до 500 г/м i бiльше - спостерiгаеться на рiках Передкарпаття i швшчно-схщ-ного макросхилу Карпат, дещо менша -
(100-200 г/м )
- в межах Вулкашчних
Карпат i ще менша (до 100 г/м ) - на Закарпатськш низовинi. Найбiльша ка-ламутнiсть руслових потоюв е при проходженнi дощових паводкiв -3-5 кг/м i бiльше. 1стотний вплив на стiк завислих наносiв здiйснюють влас-тивост rрунтотвiрних вiдкладiв (гранулометричний склад, протиерозшна стiйкiсть та iн.) i господарська дiяльнiсть людини, особливо вирубування ль сiв, функцiонування руслових кар,ерiв, розорювання схилових земель. У разi активного розвитку схилових ерозшних процесiв каламутшсть малих рiчок i стiк завислих наноЫв при проходженнi паводкiв може шдвищуватися в десятки раз (табл. 4).
Табл. 4. Сезонний розподт стоку завислих наносив у рiчках Карпат
Р1ка - Характеристика Середньор1чна витрата наношв, кг/с Сезонний ст1к наношв, %
пункт року 1 перюду весна л1то осшь зима
Тиса -Рамв Середнш за перюд Найб1льший за Я 2,0 8,0 49 17 31 51 10 0 10 32
Найменший за Я 0,32 62 21 10 7
Теребля -Колочава Середн1й за перюд Найб1льший за Я 0,58 1,4 45 8 26 52 15 11 14 29
Найменший за Я 0,12 31 36 15 18
Ржа -Хуст Середнш за перюд Найбшьший за Я 5,1 14 36 4 22 45 10 20 32 31
Найменший за Я 0,57 77 11 11 1
Уж -Ужгород Середнш за перюд Найбшьший за Я 7,9 22,0 42 97 10 0 7 0 41 3
Найменший за Я 0,49 74 12 1 13
Прут -Чершвщ Середнш за перюд Найбшьший за Я 26 150 48 10 36 86 10 3 6 1
Найменший за Я 2,1 45 14 10 31
Дтстер -Самб1р Середнш за перюд Найбшьший за Я 1.7 4.8 48 61 30 27 9 4 13 8
Найменший за Я 0,27 60 24 13 3
Стрий -Межиброди Середнш за перюд Найбшьший за Я 10 6,2 25 45 41 31 1 8 33 16
Найменший за Я 13 77 4 15 4
ПримШка. Я - витрата наноав (кг/с)
Аналiз даних про стж наноЫв (табл. 5), а також результати проведе-них рашше дослiджень [Ковальчук, 1997] вказують на наявнiсть тенденцiй рiзкого зростання стоку наноЫв у 1963-1970 та 1976-1985 роках, що можна пояснити впливом прничотехшчно!, люозаго^вельно!, землеробсько! та ш-ших видiв господарсько! дiяльностi, змiнами водностi. У перiод економiчноl кризи, пов'язано! з розпадом СРСР та формуванням господарства незалежно! Укра!ни, антропогенне навантаження на басейни рiчок зменшилося i зростання стоку води й наноЫв пригальмувалося. Проте з друго! половини 1990-х
роюв знову можна спостерiгати iнтенсивне збшьшення стоку води i наносiв, яке пов'язане зi збiльшенням iнтенсивностi розвитку господарства, яке часто мае неконтрольований характер i недостатне наукове обгрунтування.
Табл. 5. Багаторiчна динамика. стоку завислих наносив у рiчках Карпат
№ Перюду Перюд, роки и •а о р ДЬ н о • ^ « й и и р Н Середнш модуль стоку наношв, М, т/км2'р1к к •5 и о ~ Ё ЭЕ £ ^ <и н ос Середнш шар стоку води з водозбору, Н, мм к н •а м ,и а я Д •а ° н ес о 3 1 щ Е О ^ а е м к овкв & * но § Й К £ I 8,3 * о 8 3 2
Тиса (м. Рахiв)
I 1947-1962 16 58,0 1,00 702,0 1,00 12,10
II 1963-1970 8 180,9 3,12 778,9 1,11 4,31
III 1971-1975 5 117,0 2,02 659,8 0,94 5,64
IV 1976-1980 5 146,0 2,52 803,4 1,14 5,50
V 1981-1985 5 58,8 1,01 754,0 1,07 12,82
VI 1986-1990 5 87,2 1,50 658,4 0,94 7,55
VII 1991-1995 5 94,9 1,64 788,7 1,12 8,31
VIII 1996-2000 5 126,1 2,17 819,9 1,1 6,5
Дшстер (м. Самбiр)
I 1946-1962 17 62,3 1,00 249,6 1,00 4,01
II 1963-1970 8 255,8 4,11 452,6 0,81 1,77
III 1971-1975 5 236,8 3,80 458,6 1,84 1,94
IV 1976-1980 5 206,0 3,31 593,2 2,38 2,88
V 1981-1985 5 268,0 4,30 420,2 1,68 1,57
VI 1986-1990 5 82,4 1,32 427,9 1,71 5,19
VII 1991-1995 5 39,3 0,63 332,8 1,33 8,47
VIII 1996-2000 5 169,2 2,72 426,7 1,71 2,52
Стрий (смт. Верхне Синьовидне,
I 1951-1962 12 73,3 1,00 520,3 1,00 7,10
II 1963-1970 8 134,6 1,84 591,0 1,14 4,39
III 1971-1975 5 352,0 4,80 530,2 1,02 1,51
IV 1976-1980 5 320,0 4,37 655,2 1,26 2,05
V 1981-1985 5 228,8 3,11 608,6 1,17 2,67
VI 1986-1990 5 157,2 2,14 525,3 1,01 3,34
VII 1993-1995 3 72,7 0,99 581,7 1,12 8,00
VIII 1996-2000 5 135,6 1,85 693,8 1,33 5,12
Прут (м. Чершвщ)
I 1947-1962 16 111,5 1,00 283,5 1,00 2,54
II 1963-1970 8 292,1 2,62 325,8 1,15 1,12
III 1971-1975 5 388,0 3,48 351,0 1,24 0,90
IV 1976-1980 5 290,0 2,60 427,6 1,51 1,47
V 1981-1985 5 256,0 2,12 349,8 1,23 1,48
VI 1986-1990 5 98,4 0,88 236,3 0,83 2,40
VII 1991-1995 5 111,7 1,00 286,2 1,01 2,56
VIII 1996-1997 2 157,9 1,42 314,7 1,11 1,99
Висновки
Визначення спектру, анашз тенденцiй та штенсивност^ а також прог-нозування розвитку сучасних екзогенних рельефотвiрних процесiв i передба-чення !хтх наслiдкiв й надаш залишаеться актуальним завданням.
Украшсью Карпати володiють сприятливими природними та антропо-генними чинниками i передумовами для розвитку доволi широкого спектру морфодинамiчних процесiв, окремi з яких е причиною ризику для мюцевих мешканщв i господарських об,ектiв та упдь. Головними з цих передумов е значш суми атмосферних опадiв, велика частота та iнтенсивнiсть !х випадан-ня, наявнiсть сильно розчленованого стрiмкосхилового рельефу, помiтне зменшення люистоси i стану рослинного покриву тощо.
За рельефотвiрним ефектом у Карпатах видшяються 2 групи екзогенних морфодинамiчних процесiв: провiднi або рельефотвiрнi (зсувнi, солевi, ерозiйнi (схиловi i русловi), вивiтрювання, снiговi лавини, карстов^ i друго-ряднi або рельефомоделювальш (еоловi, обвально-осипнi, процеси хiмiчноl денудацй, бiогеннi процеси та iн.).
Водоноснiсть рiчок Карпат е непостшною, що зумовлено цикшчними коливаннями гiдрометеорологiчних параметрiв, а також незворотними змiнами водносп, часто антропогенно зумовленими. Iнтенсивнiсть поверхневого стоку у Карпатах у декшька разiв е вищою, нiж у басейнах рiвнинних рiчок. Поверхне-вий стш на пiвденно-захiдному макросхилi е значно бшьшим (на 100-350 мм), шж на пiвнiчно-схiдному i становить в середньому 800-1000-1150 мм/рш в центральны його частинi.
Результати дослщжень стоку води i наноЫв свiдчать про дуже велику ампл^уду !х коливання - вiд мшмальних до максимальних. Витрати можуть зростати у десятки i сотнi разiв, що вказуе на величезний ерозшний потенцiал рiчок Карпат i великий ризик руйнування шженерних споруд, комушкацш та угiдь в долинах бшьшосп рiчок регiону. Виявлена яскраво виражена часова динамжа стоку води i наносiв. Вона мае рiзне спрямування: збшьшення вит-рат води в рiчках; зменшення витрат води; рiзноспрямоване, часто циклiчне, коливання витрат води.
Основними причинами виявлених тенденцш змш стоку води i наносiв за багаторiчний перiод виступають, насамперед, змши клiматичних умов та iнтенсивностi господарського впливу на рiчки (забiр i скидання води, зарегу-лювання стоку, вирубування лiсiв, розвиток землеробства тощо).
Лггература
1. Базилевич В.А., Вишневский В.И. Расчет стока наносов горных рек// Наук. пращ УкрНДГМ1. - К.: УкрНДГМ1. - 1998, вип. 246. - С. 76-85.
2. Бойко В.М., Кульбща М.1., Сусщко М.М. визначний дощовий паводок на р1чках Закарпаття в листопад1 1998 р.// Наук. пращ УкрНДГМ1. - 1999, вип. 247. - С. 91-101.
3. Вишневський В.1. Р1чки 1 водойми Укра1'ни. Стан 1 використання: Монограф1я. -К.: Вшол, 2000. - 376 с.
4. Вишневский П.Ф. Расчет максимальн^1х ливневых расходов воды в Украинских Карпатах// Труды УкрНИГМИ. - 1977, вып. 153. - С. 42-48.
5. Генс1рук С.А. Репональне природокористування: Навч. поабник. - Льв1в: Св1т, 1992. - 336 с.
6. Горецкая З.А. Исследование условий формирования и разработка способов расчета характеристик твердого стока на малых и средних водосборах// Труды IV Всесоюзного гидрологического съезда, т.Х. - Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - С. 195-200.
7. Горецкая З.А. О стоке взвешенных наносов малых водотоков Украины// Труды УкрНИГМИ, 1977, вып.153. - С. 58-65.
8. Кирилюк М.1. Водорегулююча роль люу Укра'шських Карпат// Наук. вюник Чер-твецького ун-ту: Зб. наук. праць: Географiя. - Чернiвцi: Вид-во ЧДУ, 1998, вип. 31. - С. 3-8.
9. Ковальчук 1.П. Регiональний еколого-геоморфолопчний аналiз. - Львiв: 1н-т Ук-рашознавства, 1997. - 440 с.
10. Ковальчук И.П. Геоморфологические исследования флювиальных систем Карпатского и Волыно -Подольского регионов// Эрозионные и русловые процессы. Под ред. проф. Ча-лова Р.С. - М.: Изд-во МГУ. - 2000, вып. 3. - С. 93-105.
11. Кубышкин Г.П. Водные ресурсы рек Карпат (в пределах УССР)// Информационный бюллетень: Метеорология и гидрология. - К.: Наук. думка, 1964, № 7.
12. Лютик П.М. Ливневые паводки на реках Карпат в июне 1969, мае 1970 гг.// Труды УкрНИГМИ. - 1971, вып. 108. - С. 75-85.
13. Мал1 р1чки Украши: Довщник (за ред. А.В. Яцика). - К.: Урожай, 1991. - 276 с.
14. Масловская Л.И. Карпатский водохозяйственный комплекс. - Черновцы: Изд-во Черновицкого ун-та, 1982. - 98 с.
15. Молдованов А.И., Туат Салиха. Сток взвешенных наносов северо-восточных склонов Карпат и Предкарпатья и его районирование методом множественной инверсии// Труды УкрРНИГМИ. - М.: Гидрометеоиздат. - 1985, вып. 201. - С. 132-143.
16. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т.6. (Украина и Молдавия). - Л.: Гидрометеоиздат. - 1969, вып.1. - 884 с.
17. Соседко М.Н. Зависимость характеристик максимальных расходов воды дождевых паводков в бассейне Днестра от ландшафтных условий// Труды УкрНИГМИ. - 1973, вып. 123. - С. 110-118.
18. Справочник по водным ресурсам (под ред. Б.И. Стрельца). - К.: Урожай, 1987. - 304 с.
19. Сусщко М.М., Лук'янець О.1. Можливосп ощнювання рiчкового стоку в Карпатах на найближчi роки з урахуванням його багаторiчних коливань// Науковi пращ НДГМ1 -1998, вип. 246. - С. 46-55.
20. Тепловой и водный режим Украинских Карпат (под ред. проф. Л.И. Сакали). -Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 366 с.
21. Швебс Г.И., Антонова С.А. Современные тенденции изменения режима наносов рек Украины// Труды V Всесоюзн. гидрол. съезда, т. 10. Кн. 2. - Л.: Гидрометеоиздат, 1988. -С. 155-160.
22. Шерешевский А.И., Вишневский П.Ф. Норма и изменчивость годового стока рек Украины// Гидробиол. Журнал. - 1997, т. 33, № 3. - С. 81-91.
УДК 630 %58.011.54 В. С. КУДРА, 1.Д. ГРИДЖУК - УкрНДЫрлк
ВПЛИВ ПЕРВИННОГО ТРАНСПОРТУ ДЕРЕВИНИ В ГОРАХ НА
Л1СОВЕ СЕРЕДОВИЩЕ
Аналiзуються прояви негативного впливу застосовувано'1 техшки для проведен-но люоачних роб^ на люове середовище. Подано пропозицп щодо реальних шляхiв запровадження принцитв сталого ведення люового господарства в Карпатах.
V.S. KUDRA, I.D. HRYDSHUK- UkrRIMF Impact of the timber primary transport on forest ecosystems in mountains
The manifestations of the negative impact on the forest ecosystems of the technical applied while conducting the felling activities are being analyzed. The suggestions as for the real ways of the implementation principles for the forestry stable management in the Carpathians have been given.
