О техногенной деградации речных систем в Восточном Приазовье: гидрографический аспект

  • А.В. Погорелов Кубанский государственный университет, Россия, 350040, г. Краснодар, ул. Ставропольская, 149
  • Д.А. Липилин Кубанский государственный университет, Россия, 350040, г. Краснодар, ул. Ставропольская, 149; Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, Россия, 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13; Кубанский государственный технологический университет, Россия, 350072, г. Краснодар, ул. Московская, д. 2
  • М.В. Кузякина Кубанский государственный университет, Россия, 350040, г. Краснодар, ул. Ставропольская, 149
Ключевые слова: речные системы, Восточное Приазовье, техногенная деградация, водосбор, водноэрозионная сеть, гидрографические характеристики, цифровая модель рельефа, геоинформационный анализ, спутниковые снимки

Резюме

Актуальность работы. Исследуемая территория включает бассейны рек Бейсуг, Челбас, Албаши, Ясени, Ея, Чубурка общей площадью более 23 тыс. км2 с суммарной длиной водотоков 7,66 тыс. км. Непрерывная техногенная деградация этих рек вследствие нарушения дренажа многочисленными перегораживающими сооружениями, распашки и перепланировки поверхности водосборов ведет к утрате реками своего водно-ресурсного потенциала. Гидрографические аспекты деградации указанных речных систем до сих пор слабо изучены. Цель исследования. Получение количественных оценок трансформации речных систем на базе гидрографических характеристик (длина водотоков, зарегулированность рек, распаханность водосборов и др.) за последние десятилетия (1999–2021 гг.) для последующей интерпретации в увязке с региональными водно-балансовыми изменениями. Методы исследования. Геоинформационные технологии применены при обработке материалов дистанционного зондирования Земли, а также при картографировании. Векторизация контуров частных водосборов и водно-эрозионной сети осуществлялась с помощью инструментов пространственного анализа в среде ГИС. Положение перегораживающих сооружений на реках определялось по данным спутниковых снимков с избирательной верификацией при проведении полевых работ (2018–2024 гг.). Распознавание типов земной поверхности / землепользования выполнено на спутниковых снимках посредством автоматизированной классификации. Результаты работы. На водосборах обнаружено около 3 тыс. перегораживающих сооружений со средней плотностью 0,13 ед./км2. Техногенные преобразования речных систем характеризуются изменениями структуры землепользования, сокращением длины водотоков и уменьшением густоты водно-эрозионной сети. Суммарная длина водотоков в исследуемых водосборах сократилась на 1618 км или на 17,4 %. Площадь сельскохозяйственных полей в отдельных бассейнах сократилась от 1,2 % (Бейсуг) до 4,7 % (Челбас). Повсеместно на водосборах низшего порядка выявлены «отмирания» верхних участков речной и балочной сети и нарушения дренированности территории. Динамика речной сети свидетельствует о неуклонной водохозяйственной деградации рек в Восточном Приазовье.

Литература

Белюченко И.С. Функционирование степных рек Краснодарского края и перспективы их развития. // Экология речных ландшафтов. Сборник статей по материалам I Международной экологической конференции. / Отв. за вып. Н.Н. Мамась. Краснодар: КубГАУ, 2017. – С. 28–43.

Белюченко И.С. Экологическое состояние бассейнов степных рек Кубани и перспективы их развития. // Экологический Вестник Северного Кавказа. – 2010. – Т. 6. No 2. – С. 5–12.

Владимиров Л.А., Гигинейшвили Г.Н., Джавахишвили А.И., Закарашвили Н.Н. Водный баланс Кавказа и его географические закономерности. Тбилиси: Мецниереба, 1991. –141 с.

Гайдай А.А. Оценка экологического состояния бассейна реки Бейсуг и предложения по улучшению его функционирования: дис. ... канд. биол. наук: 03.00.16. / Гайдай Андрей Александрович. – Краснодар: КГАУ, 2006. – 179 с.

Голубаш Т.Ю., Сенцова Н.И. Количественная оценка изменения компонентов водного баланса агроландшафта как основа рационального водопользования. // Природообустройство. – 2009. – No 1. – С. 15–23.

Косолапов А.Е., Кувалкин А.В. Мордвинцев М.М., Магомедзагиров З.М. Ландшафтно-гидрологический подход к обоснованию сети мониторинга и управления малым водосбором. // Мелиорация и водное хозяйство. – 1995. – No 6. – С. 25–26.

Лурье П.М., Панов В.Д. Реки бассейна Азовского моря: Гидрография и режим стока. Ростов-на-Дону: Донской издательский дом, 2021. – 672 с.

Погорелов А.В., Липилин Д.А., Дудкина А.А., Копанева О.В. О техногенных преобразованиях речной сети на Азово-Кубанской равнине (реки Челбас, Албаши). // Материалы Международной конференции «ИнтерКарто. ИнтерГИС». – 2022. – Т. 28. No 2. – С. 567–582. DOI: 10.35595/2414-9179-2022-2-28-567-582.

Погорелов А.В., Липилин Д.А, Киселёв Е.Н. Об изменении гидрографических характеристик рек в степных агроландшафтах за последние десятилетия (на примере бассейна р. Бейсуг, Краснодарский край). // Материалы Международной конференции «ИнтерКарто. ИнтерГИС». – 2021. – Т. 27. No 4. – С. 19–32. DOI: 10.35595/2414-9179-2021-4-27-19-32.

Позаченюк Е.А., Тимченко З.В., Кутикова Е.В. Ландшафтно-гидрологический подход к изучению речных ландшафтов Алуштинского амфитеатра. // Учёные записки Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского. География. Геология. – 2022. – Т. 8(74). No 1. – С. 70–82.

Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 8. Северный Кавказ. / Под редакцией В.В. Куприянова. – Л.: Гидрометеоиздат, 1973. – 447 с.

Сазонов А.Д. Закруткин В.Е., Решетняк О.С. Временнáя изменчивость поверхностного гидрохимического стока в бассейне реки Большой Егорлык в условиях антропогенного воздействия и климатических изменений. // Геология и геофизика Юга России. – 2022. – Т. 12. No 2. – С. 117–130. DOI: 10.46698/VNC.2022.37.47.009.

Суздалева А.Л., Горюнова С.В. Техногенез и деградация поверхностных водных объектов. М.: ООО ИД ЭНЕРГИЯ, 2014. – 456 с.

Суслов О.Н. Степные реки Краснодарского края. Краснодар: Куб ГАУ, – 2015. 256 с.

Экология речных ландшафтов. Сборник статей по материалам I Международной экологической конференции. Отв. за вып. Н.Н. Мамась. Краснодар: КубГАУ, 2017. – 267 с.

Ashok S.S., Pravin L.Y. Morphometric Analysis of Watershed using GIS and RS: A Review. // International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT). – 2014. – Vol. 3. Issue 11. – pp. 599–602.

ASTER Global DEM Validation. Summary Report. ASTER GDEM Validation Team: METI/ERSDAC, NASA/LPDAAC, USGS/EROS. – 2009. 28 p.

Chhetri B.A. Quantitative Analysis of Morphometric Parameters Using Remote Sensing and GIS Techniques in the Geil River Basin of Darjeeling Himalaya. // Ecology, Environment and Conservation. – 2023. – Vol. 29. No. 4. – pp. 1940–1948. DOI: 10.53550/eec.2023.v29i04.082.

Daramola J., Lam K.C., Ekhwan T.M., Mokhtar J., Salihu Y.M., Babayahaya A.M. Assessment of landuse/landcover dynamics of Kaduna watershed, using remote sensing data and GIS techniques. // Malaysian Journal of Society and Space. – 2022. – Vol. 18. No. 2. – pp. 32–47. DOI: 10.17576/geo-2022-1802-03.

Dwivedi L., Pandey R., Tripathi Sh. Remote sensing and GIS based morphometric characterization of Bichiya river watershed of Rewa district, MP. // International Journal of Applied Research. – 2022. – Vol. 8. No. 6. – pp. 101–107. DOI: 10.22271/allresearch.2022.v8.i6b.9829.

Gura D.A., Markovskii I.G., Pshidatok S.K. Methods of monitoring real estate objects using three-dimensional laser scanning in the specifics of urban lands. // Geodezia i Kartografia. – 2021. – Vol. 82. No. 4. – pp. 45–53. DOI: 10.22389/0016-7126-2021-970-4-45-53.

Kumar V., Sen S., Chauhan P. Geo-morphometric prioritization of Aglar micro watershed in Lesser Himalaya using GIS approach. // Modeling Earth Systems and Environment. – 2021. – Vol. 7. No. 2. – pp. 1269–1279. DOI: 10.1007/s40808-020-01000-8.

Nikolova V., Mitova M., Dimitrov E. Topographic factor of water erosion – analysis of watershed morphometry and RUSLE LS factor in GIS environment. // Review of the Bulgarian Geological Society. – 2022. – Vol. 83. No. 1. – pp. 3–14. DOI: 10.52215/rev.bgs.2022.83.1.3.

Ragi R., Mallikarjuna V. Watershed Delineation and Morphometric Analysis Using GIS and Remote Sensing. // E3S Web of Conferences. – 2023. – Vol. 399. Art. No. 02002. DOI: 10.1051/e3sconf/202339902002.

Sondarva K.N., Shrivastava P.K., Jayswal P.S. Basic morphometric analysis of watershed or River basin using GIS: a review. // Asian Journal of Microbiology, Biotechnology and Environmental Sciences. – 2023. – Vol. 25. No. 3. – pp. 87–92.

Опубликован
2024-09-30