Костенюк Л. В.

ЧНУ, каф. гідроекології, водопостачання та водовідведення, аспірант

Науковий керівник: проф. каф. гідроекології, водопост. та водовід., д.геогр.н. Ющенко Ю.С.

Характеристика МОРФОДИНАМІЧНих ТИПів РУСЛА Ріки ЧОРНий Черемош

Дослідження руслових процесів та типізація руслових форм річок України довгий час були зосереджені на великих та середніх ріках у зв’язку з розвитком гідротехнічного будівництва, проти паводковим захистом, освоєнням заплав тощо. Малі ріки з точки зору руслових процесів досліджувались менше, хоча в останні роки інтерес до них помітно зріс, що пов’язано з вирішенням проблем замулення і деградації рівнинних та перспективою активного освоєння водних ресурсів гірських річок.

Ріка Чорний Черемош є лівою складовою Черемошу і відноситься до річкової системи Дунаю. Його довжина складає 87 км, площа водозбору 856 км². Утворюється Чорний Черемош з джерел в Чивчинських горах на висоті 1680 м. Це типова гірська річка, яка має 5 порядок (за Хортоном), протікає у вузькій долині зі стрімкими схилами, вкритими густим лісом. На окремих ділянках, особливо в нижній течії,трапляються фрагменти заплави, терас. Середнє значення похилу долини ріки змінюється від 7,3 - до 14 м/км. Річковий алювій переважно валунно-гальковий. У верхів’ях значна частина руслового матеріалу має неалювіальне походження. Ширина русла під час межені коливається від 5 м в середній течії до 20 м в нижній течії. Глибина змінюється від 0,2 до 0,4 м на ділянках порожистого русла та від 1,0 до 1,5 м на ділянках русла з нерозвинутими алювіальними формами. Середня швидкість течії складає 0,8-1,2 м/сек. Середньорічна витрата води за багаторічний період становить в гирлі 18 м³/сек. Екстремальні значення витрати води коливаються від 0,99 м³/сек під час межені до 857 м³/сек під час паводків.

Згідно морфодинамічної класифікації русел річок Московського державного університету,за типом руслових процесів р. Чорний Черемош має гірське русло, оскільки похили ріки перевищують значення 7-10 м/км; за геоморфологічними умовами формування – переважно врізане русло, оскільки корінні береги долини, виходи гірських порід повністю контролюють розвиток русла, здійснюють обмежуючий та направляючий вплив на річковий потік. На окремих ділянках розширення долини Чорного Черемошу, де спостерігаються фрагменти тераси і заплави формується адаптоване русло, в якому корінні береги здійснюють лише частковий контроль за розвитком руслових форм.

На мезорівні, за зовнішньою формою русла та особливостями його багаторічних змін, на річці Чорний Черемош можна виділити чотири морфодинамічних типи: 1) порожисто-водоспадне русло; 2) русло з нерозвинутими алювіальними формами; 3)русло з розвинутими алювіальними формами; 4) русло, розгалужене на рукави.

Критерієм виділення таких типів русел,окрім зовнішньої форми, були значення похилу та, на окремих ділянках, числа Фруда (Fr). Розглянемо детальніше кожен з виділених типів.

Порожисто-водоспаднерусло характерне для верхньої частини ріки, де спостерігається значний похил (20 - 40м/км), бурхлива, швидка течія (Fr > 1), переважаючий транзитний транспортнаносів та глибоке врізання в товщу корінних порід. Особливістю даного русла є наявність близького залягання скельного ложа (тонкий шар руслових відкладів складається з неокатаних брил розміром від 0,5 м в діаметрі та дрібнішихуламків породи) та відсутність алювіальних форм. На Чорному Черемоші цей типрусла складає біля 9% загальної довжини і переважає на верхній ділянці - відустя р. Шибени до с. Красник. За висотою порогів, даний тип русла можна умовно розділили на два підтипи: порожисте (<0,5 м) та водоспадне (>0,5м). Водоспадне русло характерне тільки для невеликих приток ріки. На самому ж Чорному Черемош і водоспадним виявилась лише одна ділянка русла в районі с. Красник, де ріка звужується до 7 мі потік утворює каскад справжніх водоспадів висотою близько – 0,65 м. Деформації такого русла дуже незначні.

Гірське русло знерозвинутими алювіальними формами утворюється внаслідок зменшення похилу(7 - 6 м/км), зміни динаміки потоку від дуже бурхливого турбулентного руху доменш бурхливого (Fr 0,6 - 0,8). Результатом такої зміни є зменшення швидкості течії і, як результат, зниження транспортуючої здатності потоку. На таких ділянках русла транспорт наносів відбувається, в основному, перекочуванням рівномірного розпластаного потоку твердого матеріалу по дну русла, що носить назву суцільне безгрядове волочіння наносів. При цьому, глибина річки зазвичай дещо перевищує середнє значення, течія здається спокійною, часто спостерігається ділянки де частину русла займають течії зворотного напрямку. Окрім зміни гідродинамічних умов потоку на формування русла з нерозвинутими формами впливає розширення зони русло формування через зміну геоморфологічних умов (місцеві збільшення ширини дна долини від 0,4 км до 1 км, місцевий підпір води за рахунок збільшення водності внаслідок впадіння значних приток тощо). Такий тип русла на Чорному Черемоші зустрічаються на ділянках, що складають 22% довжини ріки. Це короткі (довжиною15 - 300 м)переважно прямолінійні ділянки що є свого роду вставками між ділянками русла з розвинутими алювіальними формами, або прилягають до порожисто-водоспадних ділянок.

Гірське русло з розвинутими алювіальними формами утворюється на ділянках з похилом водної поверхні від 10 до 25 м/км. Для даного типу характерним є наявність у руслі чітко виражених алювіальних форм - боковиків та осередків. Алювіальні скупчення наносів у руслі річки свідчать про зміну транспортуючої здатності потоку наданій ділянці річки. Ця зміна найчастіше пов’язана зі збільшенням кількості твердого матеріалу, що надходить в річку, або із зміною динамічних властивостей самого потоку, який при даних гідравлічних умовах не здатен переносити таку кількість наносів і тому розпочинається процес їх періодичного перевідкладення у вигляді мезоформ. В межах даного типу, можна виділити 2 підтипи: боковиковий та осередковий, відповідно до форм прояву скупчень наносів в руслі. Значна частина (біля 65% довжини) р.Чорний Черемош має русло такого типу. Основною русловою формою є боковики, а осередки зустрічаються переважно тільки на ділянках впадіння бокових приток, або безпосередньо нижче за течією від ділянки порожисто-водоспадного русла. Форма їх витягнута, співвідношення ширини до довжини складає 1:4 у боковиків та 1:5 у осередків. Вниз по течії розміри алювіальних форм значно збільшуються.

Найменше поширення на Чорному Черемоші має розгалужене русло. Це й закономірно, оскільки для утворення такого русла необхідно не тільки своєрідні гідродинамічні умови, а й достатньо велика ширина долини. Зокрема, виділено дві ділянки формування одного з різновидів розгалуженого русла - простого розгалуження. Для нього характерним є роздвоєння вісі потоку і утворення двох рукавів, внаслідок утворення в руслі острова, який закріпився настільки, що його розмив можливий тільки під час значних паводків,або взагалі не може бути розмитим, оскільки це острів-останець. Причиною утворення островів на Чорному Черемоші є, на нашу думку, наявність підпору в руслі від нижче розташованих природних перешкод – стиснення долини, виходів скельних порід тощо. Для Чорного Черемошу такі острови мають видовжену форму,співвідношення ширини до довжини островів коливається від 1:3 до 1:5. Площа островів близько 120-160 м².

Дослідження русел малих річок Українських Карпат,зокрема Чорного Черемошу має велике практичне значення при реалізації протипаводкових заходів, будівництві мостів, доріг, газопроводів, а в майбутньому, можливо, при будівництві малих ГЕС. Помилки в проектах внаслідок недоврахування особливостей розвитку руслових деформацій можуть призвести до значних економічних та екологічних збитків.