Влияние русловых процессов на положение государственной границы на примере рек Аргунь и Ворьема
|
ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1 Природные условия формирования русловых процессов 7
1.1. Типизация факторов русловых процессов 7
1.2. Методы исследований 10
1.3 Принципы и подходы к классификации речных русел 12
Глава 2 Результаты исследования бассейна реки Ворьема 18
2.1 Анализ картографического материала 18
2.2. Природные факторы, влияющие на русловые процессы р. Ворьема 23
Глава 3 Исследование и описание реки Аргунь 28
3.1 Природные факторы, влияющие на русловые процессы реки Аргунь 28
3.2 Основные морфодинамические типы русловых процессов реки Аргунь 35
3.3 Русловая деятельность р. Аргунь 41
3.3.1 Русловые деформации на верхнем участке 41
3.3.2. Русловые деформации на среднем участке 43
Глава 4 Предложения по нейтрализации негативных воздействий на динамику русла р.
Аргунь и р.Ворьема 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 57
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 62
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 64
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 65
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Глава 1 Природные условия формирования русловых процессов 7
1.1. Типизация факторов русловых процессов 7
1.2. Методы исследований 10
1.3 Принципы и подходы к классификации речных русел 12
Глава 2 Результаты исследования бассейна реки Ворьема 18
2.1 Анализ картографического материала 18
2.2. Природные факторы, влияющие на русловые процессы р. Ворьема 23
Глава 3 Исследование и описание реки Аргунь 28
3.1 Природные факторы, влияющие на русловые процессы реки Аргунь 28
3.2 Основные морфодинамические типы русловых процессов реки Аргунь 35
3.3 Русловая деятельность р. Аргунь 41
3.3.1 Русловые деформации на верхнем участке 41
3.3.2. Русловые деформации на среднем участке 43
Глава 4 Предложения по нейтрализации негативных воздействий на динамику русла р.
Аргунь и р.Ворьема 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 57
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 62
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 64
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 65
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
В современном мире существует большое количество рек, озер и прочих водных объектов, находящихся на территории двух и более государств. Совместное использование данных водных ресурсов требует от сторон создания мер, предотвращающих, ограничивающих или полностью запрещающих загрязнение. Изначально подобные принципы трансграничного сотрудничества были сформированы в виде Конвенции ЕЭК ООН 1992 г. по защите трансграничных водотоков и озер. В термин «трансграничные воды» включает в себя любые типы водных ресурсов - лежащие как на земле, так и под ней - и пересекающие границы двух или более государств, или же находящиеся на самой границе. В регион ЕЭК ООН входит более 50 стран, имеющих общее пользование водными ресурсами с 1 или более соседними странами. Более 40% вод, входящих в состав региона, составляют бассейны трансграничных вод. Трансграничные воды являются важным ресурсом, связующим соседние страны, определяя гидрологические, экономические и иногда социальные взаимодействия между странами.
Россия - самая большая страна в мире, расположенная на территории Европы и Азии, имеющая огромное количество водных ресурсов, включая самое глубокое озеро - Байкал, а также самую длинную европейскую реку - Волгу. Поэтому количество трансграничных вод, пролегающих на границах России и других соседних государств, достаточно велико. Россия заключила 9 соглашений о рациональном использовании и охране трансграничных вод, в том числе с Монголией, Украиной, Китаем, Казахстаном, Норвегией и Финляндией. [9, c.8]
Таким образом, можно смело утверждать, что рациональное использование трансграничных вод - серьезная задача на всей территории Российской Федерации. Требуется постоянное наблюдение за состоянием данных водных объектов для предотвращения размыва их границ, обмеления и прочих негативных последствий человеческой деятельности.
Исследования, проводимые для оценки состояния долин рек, должны проводиться с включением в них оценки русловых процессов и их влиянии на изменение днищ речных долин, чьи природные комплексы наиболее подвержены изменениям, но все же часто используемы для многих видов хозяйственной деятельности. Также для природопользования стоит учитывать, что локальные антропогенные воздействия имеют большое влияние на природные процессы в долинах рек. Именно поэтому исследование русловых процессов - это одна из основных частей гидрологических исследований.
Осведомленность об особенностях и условиях протекания деформаций русел рек позволяет предупреждать их развитие и предотвращать их нежелательные последствия. Точный прогноз деформаций русел рек и учет их направленности может быть использован для управления русловыми процессами и предупреждения неблагоприятных последствий (изменения границ государств, ухудшение условий для хозяйственной деятельности и т.п.).
Большое значение для трансграничных вод имеют исследования русловых процессов. Антропогенные воздействия на данные процессы со стороны человека могут коренным образом менять морфологию речных русел, что приводит к трансформации пограничной линии между государствами, в результате чего существенные территории могут быть отторгнуты в пользу одного или другого пограничного государства.
В данной работе рассматриваются две реки - Аргунь и Ворьема - протекающие на границах России с Китаем и Норвегией соответственно.
В настоящее время р. Аргунь малоизучена, хотя имеет большое разнообразие русловых процессов, а также характеризуется активными деформациями русла. Данная река протекает между территориями России и Китая и является, таким образом, естественной границей между двумя этими государствами. В течение нескольких последних десятилетий р. Аргунь подвергалась значительному антропогенному воздействию. Именно поэтому необходимо тщательно исследовать изменение русловых процессов ввиду того, что усиленное переформирование береговой линии, отмирание обмелевших рукавов и формирование новых порождают смещение линии фарватера, что становится основанием для изменения линии государственной границы.
Большим изменениям подвергается р. Ворьема - небольшая река, протекающая по границе между Россией и Норвегией. Данная река испытывает сильное воздействие со стороны паводковых вод, критично изменяющих ее русловые процессы.
Цель данной дипломной работы - установить основные закономерности природной динамики русловых процессов р. Аргунь и р. Ворьема и влияние локальных антропогенных воздействий на русловые деформации данных рек.
Для достижения данной цели предусматривается решение следующих задач:
- Определить природные факторы, влияющие на русловые процессы р. Аргунь.
- Выявить основные морфодинамические типы русла р. Аргунь.
- Определить направленность и интенсивность русловых процессов р. Аргунь.
- Установить основные виды локальных антропогенных воздействий, влияющих на динамику русла р. Аргунь.
- Разработать предложения по нейтрализации негативных последствий русловых деформаций р. Аргунь.
Предметом исследования стало изучение русловых процессов р. Аргунь и р. Ворьема и их изменения под влиянием естественных и антропогенных факторов.
Объект исследования - р. Агрунь и р. Ворьема.
Решение главных задач в выпускной работе основывалось на применении сравнительно-географического, картографического, экспедиционного, стационарного и других методов исследований динамики природных объектов.
Данными для исследований послужили материалы многолетних стационарных и экспедиционных исследований Читинского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды с региональными функциями, топографические карты разных лет издания, архивные материалы, статьи в сети Интернет, нормативные документы и прочие источники.
Данная выпускная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка используемой литературы. В первой главе выполнен анализ основных природных условий формирования русловых процессов. Во второй главе приведен анализ различных характеристик р. Ворьема, ее русловой деятельности и влияющих на них природных факторов. Третья глава посвящена анализу природных характеристик р. Аргунь, ее русловой деятельности и основных морфодинамических типов ее русловых процессов. В четвертой главе представлены основные типы локальных антропогенных воздействий на реки Аргунь и Ворьема, а также рассмотрены предложения по нейтрализации негативных последствий на динамику русел перечисленных рек. В заключении отражены основные выводы по дипломной работе.
Теоретическая часть данной работы представляет собой анализ результатов множества как отечественных, так и зарубежных исследований, представленных в формате книг, статей и материалов конференций. В целом результаты исследований направлены на решение проблемы стабилизации положения границы между сопредельными государствами. Основой этих рекомендаций являются долгосрочные прогнозы русловых деформаций и максимальных расходов воды.
Россия - самая большая страна в мире, расположенная на территории Европы и Азии, имеющая огромное количество водных ресурсов, включая самое глубокое озеро - Байкал, а также самую длинную европейскую реку - Волгу. Поэтому количество трансграничных вод, пролегающих на границах России и других соседних государств, достаточно велико. Россия заключила 9 соглашений о рациональном использовании и охране трансграничных вод, в том числе с Монголией, Украиной, Китаем, Казахстаном, Норвегией и Финляндией. [9, c.8]
Таким образом, можно смело утверждать, что рациональное использование трансграничных вод - серьезная задача на всей территории Российской Федерации. Требуется постоянное наблюдение за состоянием данных водных объектов для предотвращения размыва их границ, обмеления и прочих негативных последствий человеческой деятельности.
Исследования, проводимые для оценки состояния долин рек, должны проводиться с включением в них оценки русловых процессов и их влиянии на изменение днищ речных долин, чьи природные комплексы наиболее подвержены изменениям, но все же часто используемы для многих видов хозяйственной деятельности. Также для природопользования стоит учитывать, что локальные антропогенные воздействия имеют большое влияние на природные процессы в долинах рек. Именно поэтому исследование русловых процессов - это одна из основных частей гидрологических исследований.
Осведомленность об особенностях и условиях протекания деформаций русел рек позволяет предупреждать их развитие и предотвращать их нежелательные последствия. Точный прогноз деформаций русел рек и учет их направленности может быть использован для управления русловыми процессами и предупреждения неблагоприятных последствий (изменения границ государств, ухудшение условий для хозяйственной деятельности и т.п.).
Большое значение для трансграничных вод имеют исследования русловых процессов. Антропогенные воздействия на данные процессы со стороны человека могут коренным образом менять морфологию речных русел, что приводит к трансформации пограничной линии между государствами, в результате чего существенные территории могут быть отторгнуты в пользу одного или другого пограничного государства.
В данной работе рассматриваются две реки - Аргунь и Ворьема - протекающие на границах России с Китаем и Норвегией соответственно.
В настоящее время р. Аргунь малоизучена, хотя имеет большое разнообразие русловых процессов, а также характеризуется активными деформациями русла. Данная река протекает между территориями России и Китая и является, таким образом, естественной границей между двумя этими государствами. В течение нескольких последних десятилетий р. Аргунь подвергалась значительному антропогенному воздействию. Именно поэтому необходимо тщательно исследовать изменение русловых процессов ввиду того, что усиленное переформирование береговой линии, отмирание обмелевших рукавов и формирование новых порождают смещение линии фарватера, что становится основанием для изменения линии государственной границы.
Большим изменениям подвергается р. Ворьема - небольшая река, протекающая по границе между Россией и Норвегией. Данная река испытывает сильное воздействие со стороны паводковых вод, критично изменяющих ее русловые процессы.
Цель данной дипломной работы - установить основные закономерности природной динамики русловых процессов р. Аргунь и р. Ворьема и влияние локальных антропогенных воздействий на русловые деформации данных рек.
Для достижения данной цели предусматривается решение следующих задач:
- Определить природные факторы, влияющие на русловые процессы р. Аргунь.
- Выявить основные морфодинамические типы русла р. Аргунь.
- Определить направленность и интенсивность русловых процессов р. Аргунь.
- Установить основные виды локальных антропогенных воздействий, влияющих на динамику русла р. Аргунь.
- Разработать предложения по нейтрализации негативных последствий русловых деформаций р. Аргунь.
Предметом исследования стало изучение русловых процессов р. Аргунь и р. Ворьема и их изменения под влиянием естественных и антропогенных факторов.
Объект исследования - р. Агрунь и р. Ворьема.
Решение главных задач в выпускной работе основывалось на применении сравнительно-географического, картографического, экспедиционного, стационарного и других методов исследований динамики природных объектов.
Данными для исследований послужили материалы многолетних стационарных и экспедиционных исследований Читинского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды с региональными функциями, топографические карты разных лет издания, архивные материалы, статьи в сети Интернет, нормативные документы и прочие источники.
Данная выпускная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка используемой литературы. В первой главе выполнен анализ основных природных условий формирования русловых процессов. Во второй главе приведен анализ различных характеристик р. Ворьема, ее русловой деятельности и влияющих на них природных факторов. Третья глава посвящена анализу природных характеристик р. Аргунь, ее русловой деятельности и основных морфодинамических типов ее русловых процессов. В четвертой главе представлены основные типы локальных антропогенных воздействий на реки Аргунь и Ворьема, а также рассмотрены предложения по нейтрализации негативных последствий на динамику русел перечисленных рек. В заключении отражены основные выводы по дипломной работе.
Теоретическая часть данной работы представляет собой анализ результатов множества как отечественных, так и зарубежных исследований, представленных в формате книг, статей и материалов конференций. В целом результаты исследований направлены на решение проблемы стабилизации положения границы между сопредельными государствами. Основой этих рекомендаций являются долгосрочные прогнозы русловых деформаций и максимальных расходов воды.
Проведенные исследования представляют собой решение одной из задач современной геоэкологии, а именно выявления региональных особенностей развития русла р. Аргунь, до настоящего времени слабо изученной в данном отношении. На основе применения комплекса методов получены результаты, которые заключаются в выявлении основных закономерностей естественной динамики русловых процессов в верхнем течении р. Аргунь и влиянии локальных антропогенных воздействий на русловые деформации.
Обобщение и анализ имеющихся картографических материалов и результатов собственных экспедиционных и стационарных исследований позволили автору впервые установить особенности проявления русловых процессов на различных участках р. Аргунь, количественно оценить интенсивность русловых деформаций и выявить степень локальных и антропогенных воздействий на русло реки.
Русловой процесс является сложным многофакторным явлением, тесно связанным с природными особенностями территории, по которой протекает река. Климатические факторы формирования стока, геоморфологическое строение территории и характер слагающих пород, почвенно-растительный покров, современные тектонические движения и колебания отметок базисов эрозии являются основными естественными факторами русловых процессов, определяющие различия в их формах, интенсивности и направленности проявления. Существенным фактором в последние десятилетия становится антропогенное воздействие на водный и русловой режимы рек, что необходимо учитывать при дальнейшей хозяйственной деятельности в бассейнах рек и оценке их геоэкологического состояния.
Результаты исследования позволяют сформулировать ряд выводов:
- Специфические условия горного рельефа и резко континентального климата рассматриваемой территории оказывают определяющее влияние на характер русловых процессов р. Аргунь.
- При сопоставлении топографических карт различных лет съемок и использовании материалов экспедиционных обследований на реке Аргунь можно выделить три крупных морфологически однородных участка, каждому из которых присущи свои типы русловых деформаций. На верхнем участке русло реки широкопойменное, соответствующее свободному развитию русловых деформаций. На среднем участке русло реки адаптированное, характерно преобладание незавершенного меандрирования. На нижнем участке речное русло врезанное, соответствующее ограниченному развитию русловых деформаций, сложенное трудноразмываемыми горными породами.
- Выполненный анализ русловых деформаций реки Аргунь на участке от с. Абагайтуй до с. Аргунск показал, что для верхнего участка типичны такие формы руслового процесса, как свободное и незавершенное меандрирование, пойменная многорукавность, существует вероятность отторжения больших территорий в пользу Китая. На среднем участке деформации отличаются меньшими величинами и частотой деформирующихся участков, чем на вышележащем участке. На отдельных участках реки требуются берегоукрепительные работы для исключения вероятности перераспределения стока. На нижнем участке формами руслового процесса являются ограниченное меандрирование и русловая многорукавность. Деформации русла происходят в весьма ограниченных масштабах.
- В результате стационарных наблюдений за деформацией русла р. Аргунь в районе Большого острова за период с 2001 по 2007 гг. отмечено, что, несмотря на пониженную водность в эти годы, русловые процессы были достаточно активны и размыв левого (российского) берега составил 5,7 м.
- Выявлено, что основными типами локальных антропогенных действий, влияющих на динамику русла реки Аргунь являются:
- Строительство водозабора и водопровода через пойму, для защиты которых сооружены насыпь и берегоукрепление, изменившие направление пойменного потока в сторону протоки «Старое русло», а основное русло реки Аргунь преобразовалось в старицу протяженностью около 12 км.
- Берегоукрепление в виде каменной мостовой из одного или двух слоев камней, покрытых сверху металлической сеткой в районе с. Кайластуй, изменилонаправление основного стока реки Аргунь в протоку Быстрая, через которую проходит 52 % от общего стока р. Аргунь. Таким образом, произошло смещение фарватера, а, следовательно, при следующей демаркации изменится положение государственной границы.
- В результате строительства мостового перехода ниже по течению от него сформировался осередок, постепенно превратившийся в остров, заросший травянистой растительностью, который понемногу сползает вниз по течению, что может привести к перераспределению стока воды между рукавами.
- Разработка рекомендаций, связанных с предотвращением неблагоприятных проявлений русловых процессов при любых видах хозяйственного использования рек и приречных территорий, и прогнозов их изменения в результате обратного воздействия мероприятий и сооружений должны опираться на материалы предварительных наблюдений (мониторинга) за русловым режимом. Его выполнение целесообразно проводить в рамках общего геоэкологического мониторинга поверхностных водных объектов, входящего в состав Государственного мониторинга окружающей природной среды.
- Для нейтрализации негативных последствий локальных антропогенных воздействий, влияющих на русло реки Аргунь, предложено проведение береговых укреплений откосного типа, располагаемых в местах ложного размыва русла, которые позволят сохранить ценные пойменные земли и защитить от разрушения сооружения, возведенные на берегу.
- Во избежание конфликтных ситуаций на почве смещения границ в ввиду изменения русел трансграничных рек закрепить границу не по фарватеру, а строго по координатам.
Обобщение и анализ имеющихся картографических материалов и результатов собственных экспедиционных и стационарных исследований позволили автору впервые установить особенности проявления русловых процессов на различных участках р. Аргунь, количественно оценить интенсивность русловых деформаций и выявить степень локальных и антропогенных воздействий на русло реки.
Русловой процесс является сложным многофакторным явлением, тесно связанным с природными особенностями территории, по которой протекает река. Климатические факторы формирования стока, геоморфологическое строение территории и характер слагающих пород, почвенно-растительный покров, современные тектонические движения и колебания отметок базисов эрозии являются основными естественными факторами русловых процессов, определяющие различия в их формах, интенсивности и направленности проявления. Существенным фактором в последние десятилетия становится антропогенное воздействие на водный и русловой режимы рек, что необходимо учитывать при дальнейшей хозяйственной деятельности в бассейнах рек и оценке их геоэкологического состояния.
Результаты исследования позволяют сформулировать ряд выводов:
- Специфические условия горного рельефа и резко континентального климата рассматриваемой территории оказывают определяющее влияние на характер русловых процессов р. Аргунь.
- При сопоставлении топографических карт различных лет съемок и использовании материалов экспедиционных обследований на реке Аргунь можно выделить три крупных морфологически однородных участка, каждому из которых присущи свои типы русловых деформаций. На верхнем участке русло реки широкопойменное, соответствующее свободному развитию русловых деформаций. На среднем участке русло реки адаптированное, характерно преобладание незавершенного меандрирования. На нижнем участке речное русло врезанное, соответствующее ограниченному развитию русловых деформаций, сложенное трудноразмываемыми горными породами.
- Выполненный анализ русловых деформаций реки Аргунь на участке от с. Абагайтуй до с. Аргунск показал, что для верхнего участка типичны такие формы руслового процесса, как свободное и незавершенное меандрирование, пойменная многорукавность, существует вероятность отторжения больших территорий в пользу Китая. На среднем участке деформации отличаются меньшими величинами и частотой деформирующихся участков, чем на вышележащем участке. На отдельных участках реки требуются берегоукрепительные работы для исключения вероятности перераспределения стока. На нижнем участке формами руслового процесса являются ограниченное меандрирование и русловая многорукавность. Деформации русла происходят в весьма ограниченных масштабах.
- В результате стационарных наблюдений за деформацией русла р. Аргунь в районе Большого острова за период с 2001 по 2007 гг. отмечено, что, несмотря на пониженную водность в эти годы, русловые процессы были достаточно активны и размыв левого (российского) берега составил 5,7 м.
- Выявлено, что основными типами локальных антропогенных действий, влияющих на динамику русла реки Аргунь являются:
- Строительство водозабора и водопровода через пойму, для защиты которых сооружены насыпь и берегоукрепление, изменившие направление пойменного потока в сторону протоки «Старое русло», а основное русло реки Аргунь преобразовалось в старицу протяженностью около 12 км.
- Берегоукрепление в виде каменной мостовой из одного или двух слоев камней, покрытых сверху металлической сеткой в районе с. Кайластуй, изменилонаправление основного стока реки Аргунь в протоку Быстрая, через которую проходит 52 % от общего стока р. Аргунь. Таким образом, произошло смещение фарватера, а, следовательно, при следующей демаркации изменится положение государственной границы.
- В результате строительства мостового перехода ниже по течению от него сформировался осередок, постепенно превратившийся в остров, заросший травянистой растительностью, который понемногу сползает вниз по течению, что может привести к перераспределению стока воды между рукавами.
- Разработка рекомендаций, связанных с предотвращением неблагоприятных проявлений русловых процессов при любых видах хозяйственного использования рек и приречных территорий, и прогнозов их изменения в результате обратного воздействия мероприятий и сооружений должны опираться на материалы предварительных наблюдений (мониторинга) за русловым режимом. Его выполнение целесообразно проводить в рамках общего геоэкологического мониторинга поверхностных водных объектов, входящего в состав Государственного мониторинга окружающей природной среды.
- Для нейтрализации негативных последствий локальных антропогенных воздействий, влияющих на русло реки Аргунь, предложено проведение береговых укреплений откосного типа, располагаемых в местах ложного размыва русла, которые позволят сохранить ценные пойменные земли и защитить от разрушения сооружения, возведенные на берегу.
- Во избежание конфликтных ситуаций на почве смещения границ в ввиду изменения русел трансграничных рек закрепить границу не по фарватеру, а строго по координатам.