Характеристика селевих потоків на території України
Національний
авіаційний університет
Інститут
екологічної безпеки
Кафедра
екології
Курсова
робота
з дисципліни
«Екологічна безпека природних та штучних систем»
на тему
«Характеристика селевих потоків на території України»
Виконав: Заліщук А.І.
студент 501 групи ІЕБ
Перевірила: Гай А.Є.
доцент кафедри екології
Київ 2013
Короткий зміст
Виконав:
Заліщук А.І., студент 501 групи ІЕБ
Перевірила:
Гай А.Є., доцент кафедри екології
Тема курсової роботи:
«Характеристика селевих потоків на Україні»
Мета курсової роботи: аналіз
характеристики селевих потоків та особливостей їх динаміки, їх поширення на
Україні.
Завдання курсової роботи: дослідження
природних та антропогенних чинників, що провокують селепрояви на території
Українських Карпат і зокрема в басейні Гірськокарпатського гідрогеологічного
району.
Ключові слова: сель,
інтегральний показник, селективність, екстраполяція, сейсмічність.
Зміст курсової роботи
Вступ
.1 Класифікація селів
.2 Причини виникнення селів
.3 Місця виникнення селів
.4 Боротьба з селями
. Характеристика селевих потоків на
Україні
.1 Методи і заходи боротьби з селями
в Карпатах
. Аналіз часових чинників впливу на
процеси селеутворення та довгострокове прогнозування селевої активності
Висновок
Список використаної літератури
Вступ
Селi - це паводки з великою концентрацiєю
грунту, мiнеральних часток, камiння, уламкiв гiрських пор/д (в/д 10-15 до 75%
об’єму потоку).
«Сель» (сайль) - слово арабське i в перекладi
означає бурхливий потiк, тобто за зовнiшнiм виглядом селевий потiк - це шалено
вируюча хвиля висотою з п’ятиповерховий будинок, яка мчить ущелиною з великою
швидкiстю.
Селi трапляються в багатьох краiнах в деяких
областях Індii та Китаю, Туреччини та Iрану, в гiрських районах Пiвнiчної та Пiвденної
Америки. Вiд селевих потокiв страждає населення Кавказу, Середньої Азiї та
Казахстану. В Українi селевi потоки трапляються в Карпатах та Криму.
Виникають селi в басейнах невеликих гiрських
рiчок внаслiдок злив, iнтенсивного танення снiгiв, проривiв завальних озер,
обвалiв, зсувiв, землетрусiв.
. Загальна характеристика
Сель - раптовий
короткочасний бурхливий паводок
<#"719511.files/image001.gif">
Рис. 6. Графіки функцій інтегральних показників
із наведеними роками значної селевої активізації
Як бачимо з рис. 6, функції інтегральних
показників схожі між собою - вони включають однакові ритміки. Парна кореляція
між ними становить 95%, що є високою мірою подібності. Згідно даного графіку
бачимо, що найбільша селева активність була у 1980, 1998 та 2001 роках (інтегральний
показник рівний одиниці, що є максимальним значенням).
Прогнозування селевої активності на
території Українських Карпат
Розрахунок прогнозних рядів ймовірності селевої
активізації проводився на основі розрахованого інтегрального показника з використанням
функції Лапласа. Екстраполяція рядів проводилась трьома способами: сумацією
основних гармонік аналізу Фур’є, нейронними мережами і осередненням ряду
інтегрального показника з урахуванням основного періоду селевої активізації.
а)
б)
в)
Рис. 7. Прогнозні часові ряди ймовірності
селевої активізації, виконані за методами:
а - сумацією основних гармонік; б −
нейронними мережами; в − осередненням ряду
Рис. 7а дає змогу прогнозувати таку
значну активізацію селів у 2018-2020 роках.
Екстраполяція ряду інтегрального показника із
застосуванням нейронних мереж виконана мережею з архітектурою багатошарового
перцептрона. Як вхідні і вихідні елементи подаються значення розрахованого
інтегрального показника, які інтерпретуються як часовий ряд. При цьому кожен
елемент мережі будує зважену суму своїх входів із поправкою у вигляді виразу, а
потім пропускає цю величину активації через передавальну функцію, і в такий
спосіб отримують вихідне значення цього елемента. До уваги береться виявлена
періодичність у 10 років, яка задається як вікно аналізу. Елементи організовані
в пошарову топологію з прямою передачею сигналу. Часовий ряд, побудований цим
методом, зображено на рис. 7б. Він свідчить, що наступні піки
багаторічної селевої активності слід очікувати у 2020 році.
Усереднення ряду як метод прогнозування є дієвим
тоді, коли відома періодичність коливань. Оскільки для ряду інтегрального
показника встановлено періодичність у 10 років, тому поділ ряду виконувався
через кожне десятиріччя. Результуючий ряд зображений на рис. 7в. За ним
наступна активізація можлива у 2018-2020 рр. Беручи до уваги найбільшу
кореляцію ряду річної селевої активності та інтегрального показника з
прогнозним рядом, побудованим із застосуванням нейронних мереж (0,73 і 0,87
відповідно), наступним роком із високою ймовірністю активізації селів слід
вважати 2020 рік. Крім того, прогнозні ряди, виконані двома іншими способами (з
кореляцією 0,62 і 0,81 − для прогнозного ряду, отриманого сумуванням
основних гармонік, і з 0,58 і 0,59 − для ряду, апроксимованого
осередненням), також вказують на це.
Якщо більш доступно, то за вказаний період
значних змін у кліматичних умовах досліджуваного регіону не спостерігалось,
тому єдиною причиною такого зростання селепроявів в басейні є вирубка лісу, і
як наслідок - зростання ерозійних процесів, що є основою утворення селю в
регіоні з достатньою кількістю накопичених мас уламкового пухкого матеріалу, що
забирається селевим потоком та інтенсивним випаданням атмосферних опадів.
Додатковим фактором посилення селенебезпечних явищ є надмірний випас худоби на
схилах, та нераціональне засадження вирубаних територій насадженнями з низькими
протиерозійними властивостями.
На рис. 8 ми бачимо інтенсивність селепроявів у
басейні річки Черемош як однієї з найповноводніших річок Гірськокарпатського
гідрогеологічного району - тут відбулись найбільші як за масштабами, так і за
завданими збитками селі.
Рис. 8. Частота прояву селевих явищ у басейні
річки Черемош
Нажаль після 90-х років дослідження селепроявів
в Карпатах різко скоротилось, тому зробити якісь однозначні висновки про
поширення селів в даному басейні досить важко. Кількість проходження селів в
басейні Гірськокарпатського гідрогеологічного району за останні роки чітко не
визначена. За літературними даними можна прослідкувати лишень за тими
селепроявами, що проходили близько до населених пунктів чи нанесли збитків
сільськогосподарським угіддям. Багато ж селів приходить на невеликих притоках
високо в горах непоміченими, їх можна визначити лише по залишковим конусам
виносу чи іншим типовим ознакам експедиційними дослідженнями.
Негативні наслідки спричинені проходженням селів
на річках Українських Карпат важко оцінити. Значні збитки від руйнування
автомобільних доріг та залізнодоророжних шляхів, знесених мостів, плотин,
житлових будинків, ліній зв’язку та електропередач нанесли непоправної шкоди
народному господарству та збільшили витрати державного бюджету. Економічно не
можливо оцінити шкоду від розмитих берегів та деформацій русла річки.
Зустрічалися також випадки, коли конус виносу селя, який складається з
уламкового матеріалу, повністю перегороджував русло річки і цим самим призводив
до порушень її гідрологічного режиму. Часто відбувалися замулення
сільськогосподарських угідь, а в окремих випадках селі призводили до трагічних
випадків загибелі людей.
Основни ми причинами, які посилюють розмив
гірських схилів в досліджуваному районі є накопичення значних мас уламкового
пухкого матеріалу, який забирається селевими потоками, нераціональна рубка
лісів, неправильне трелювання деревини, випасання худоби на гірських схилах,
оранка гірських територій вздовж схилів та інше.
Висновок
Селеві потоки відносяться до категорії стихійних
природних катаклізмів, що мають руйнівну дію, яка завдає величезних збитків, як
людині так і навколишньому природному середовищу.
Не слід також забувати про антропогенний чинник
формування селів. Це насамперед інтенсивна вирубка лісу та надмірне випасання
худоби. Як наслідок, зменшення деревних та трав’янистих насаджень на схилах
призвело до зниження протиерозійної стійкості ґрунту, що в поєднанні із
поверхневим стоком в періоди випадання значної кількості опадів, збільшило
кількість проявів селевих явищ. Широкомасштабне засадження вирубаних територій
породами ялини, не призвело до бажаного результату - зменшення проявів ерозії,
селів, зсувів та обвалів, оскільки даний вид має набагато меншу кореневу
систему і як наслідок, в декілька раз нижчі протиерозійні можливості.
В результаті дослідження динаміки селевих явищ у
басейні річки Гірськокарпатського гідрогеологічного району виявлено, що за
останні роки кількість селепроявів на даній території збільшується, особливо,
це було в період між 1996-2005 роками. Основною причиною такого різкого
зростання кількості селепроявів неправильне ведення народного господарства:
інтенсивна вирубка лісів, надмірне випасання худоби та засадження схилів не
ерозійно стійкими породами дерев.
Для ефективної боротьби з селевими потоками в
Українських Карпатах необхідне проведення широкого комплексу організаційно-
господарських, агротехнічних, лісомеліоративних та меліоративно-технічних
заходів.
Також вкрай важливим є відновлення
спеціалізованого вивчення селенебезпечних районів, об’єднання роботи науковців
різних служб і організацій під єдиним керівництвом, яке б регулювало та
фінансувало проведення робіт по прогнозуванню та попередженню небезпечних
селевих явищ на території Українських Карпат. Важливу роль у попередженні цих
катастрофічних явищ повинні відігравати гідрометеорологічні станції, що
розміщені в даному регіоні.
Список використаної літератури
1. Бондарчук В.Г. Геологія
України, Вид. АН УРСР, 1955. - 830 с.
2. Волков И.М., Кононенко П.Ф.,
Федичкин И.К., Гидротехнические сооружения, М., Колос, 1968
. Гайченко В.А., Коваль Г.М.,
Основи безпеки життєдіяльності людини, Навч. посібник. - К., МАУП, 2004.
. Дмітрієв Ю.Д. Охорона
навколишнього середовища. - К.: Вища школа, 1997. - 189с.
. Єлін Ю.Я., Зерова М.Я.
Україна: екологічний аспект. - К.: Просвіта, 1995. - 217с.
. Ємченко О.П. Безпека
життєдіяльності. - Харків: Астра-Пресс, 1996. - 98с.
. Наумов М.И. Современные
физико-геологические явления в бассейне р.Черемош. Основные проблемы изучения и
использования производительных сил Украинских Карпат. - Л.: Каменяр, 1967 г.,
319 с.
. Онуфриенко Л.Г. Селевые
потоки в Карпатах. // Метеорология и гидрология. - 1955 г. - Видання №6 - 47 с.
. Перов В.Ф., Пчелинцева Л.И.
Стихийно-разрушительные процессы в горах (лавины и сели). - М.: Знание, 1976. -
117 с.
. Скляр М.З., Ситко В.А.
Отчет No2 по теме «Геологические и Гидрогеологические условия зон формирования
селевых потоков в Западных областях УССР». - К. - 1964-1966. - 173 с.
11. Чирва Ю.О., Баб’як О.С.,
безпека життєдіяльності. Навчальний посібник. - К.: Атіка, 2001.
12. Чорноморець С.С. Селеві
вогнища до і після катастроф. - М.: Науковий світ, 2005. - 184 с.
. Яблонский В.В. О
гидрологическом анализе селевого процесса.-Труды УкрНЙГМИ, 1980,
вып.177,с.92-97.
. http://ria.ru/ecoinfogr/20090624/175262384.html