Опасные русловые процессы на равнинных реках Западной Сибири

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 23-77-01006

НазваниеОпасные русловые процессы на равнинных реках Западной Сибири

Руководитель Куракова Анна Александровна, Кандидат географических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва

Конкурс №84 - Конкурс 2023 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-708 - Гидрология и водные ресурсы

Ключевые слова Размывы берегов, русловые процессы, русловые деформации, опасность, оценка, устойчивость русла, ландшафтно-гидрологический анализ, гидролого-морфологический анализ

Код ГРНТИ37.27.25

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Размывы берегов – одно из наиболее распространенных проявлений опасных русловых процессов, приводящих к разрушению прибрежных территорий или созданию аварийных ситуаций, а также они могут влиять на экологическое состояние речных систем. Недостаточная изученность этого природного процесса и, соответственно, несовершенство оценки опасности русловых процессов и их прогноза может привести к необходимости проведения различных защитных и выправительных мероприятий, что связано с значительными финансовыми вложениями в предотвращение негативных последствий от размывов берегов. Особенно большое значение состояния водных путей имеет для Западной Сибири как важнейшего нефтегазового региона страны. В настоящее время имеется дефицит комплексных исследований, посвященных размывам берегов на реках Западной Сибири, что, в свою очередь, приводит к недостаточной проработке научных обоснований проектов использования водных ресурсов, прокладки через реки коммуникаций и освоения прибрежных территорий, снижению качества прогнозов русловых переформирований на реках разных размеров и в различных природных условиях. Проект направлен на сбор информации о размываемых берегах и формирование на основе этого базы данных с полным набором количественных характеристик, их пространственного анализа для равнинных рек Западной Сибири, протекающих в различных физико-географических условиях. Планируется рассмотреть реки бассейнов Иртыша, Оби, Надыма, Пура и Таза общей протяженностью не менее 20 000 км. В основу проекта будут положены как результаты многолетних исследований ученых МГУ, так и новые данные, полученные в ходе реализации проекта, направленного на обработку данных дистанционного зондирования Земли с применением последних возможностей ГИС-технологий. Районирование Западной Сибири по ландшафтно-гидрологическим условиям позволит выявить связь с одним из важнейших факторов размыва берегов – стоком воды. А на основе гидролого-морфологического анализа большого массива данных с использованием статистических методов будут получены региональные зависимости размыва берегов, которые станут основой для многофакторных прогностических уравнений. По результатам анализа природных условий размыва берегов и хозяйственной освоенности территории равнинные реки Западной Сибири будут оценены по типу и степени опасности русловых процессов с дальнейшей разработкой рекомендации. Это позволит как безопасно осваивать водные пути, так и избежать ущербов при проектировании хозяйственных объектов и эффективно защищать территории населенных пунктов от неблагоприятного воздействия русловых процессов. Полученные в ходе исследования результаты по размывам берегов на равнинных реках Западной Сибири позволят закрыть «белые пятна» в региональном русловедение, внести вклад в развитие учения о русловых процессах и их опасных проявлений, а также усовершенствовать подходы к определению и прогнозированию размывов берегов.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Чалов Р.С., Голубцов Г.Б., Куракова А.А. РАЗВЕТВЛЕНИЯ РЕЧНЫХ РУСЕЛ, ИХ МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ И ТИПИЗАЦИЯ Известия Русского географического общества, том 155,№3-4 (год публикации - 2023)
10.31857/S0869607123030035

2. Чалов Р.С., Голубцов Г.Б., Завадский А.С., Куракова А.А. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ОСОБЕННОСТИ МОРФОДИНАМИКИ РАЗВЕТВЛЕННОГО РУСЛА СРЕДНЕГО ИРТЫША Вестник Московского университета. Серия 5: География, Условия формирования и особенности морфодинамики разветвленного русла среднего Иртыша / Р. С. Чалов, Г. Б. Голубцов, А. С. Завадский, А. А. Куракова // Вестник Московского университета. Серия 5: География. — 2024. — Т. 79, № 4. — С. 119–132. (год публикации - 2024)
10.55959/MSU0579-9414.5.79.4.10

3. Куракова А.А. ЛАНДШАФТНО-ГИДРОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ РАВНИННОЙ ТЕРРИТОРИИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ АНАЛИЗА РАЗМЫВОВ БЕРЕГОВ РЕК География и природные ресурсы, Куракова А. А. Ландшафтно-гидрологическое районирование равнинной территории Западной Сибири и его применение для анализа размывов берегов рек // География и природные ресурсы. — 2024. — № 4. — С. 99–110. (год публикации - 2024)
10.15372/GIPR20240410

4. Чалов Р.С., Голубцов Г.Б., Куракова А.А. Прямолинейные неразветвленные русла: морфологическое разнообразие и типизация Вестник Московского университета. Серия 5: География, Чалов Р. С., Голубцов Г. Б., Куракова А. А. Прямолинейные неразветвленные русла: морфологическое разнообразие и типизация // Вестник Московского университета. Серия 5: География. — 2025. — Т. 80, № 1. — С. 98–109. (год публикации - 2025)
10.55959/MSU0579-9414.5.80.1.7

5. Куракова А.А., Павлюкевич Е.Д., Большаков Д.В. ГЕОГРАФИЯ РАЗМЫВОВ БЕРЕГОВ НА РЕКАХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ Вестник Московского университета. Серия 5: География (год публикации - 2025)

6. Куракова А.А. ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ОПАСНОСТИ РАЗМЫВОВ БЕРЕГОВ РЕК ЗАПАДНОЙ СИБИРИ Известия Русского географического общества (год публикации - 2025)

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Второй год работы по проекту был посвящен анализу характеристик размывов берегов и определяющих их факторов на основе гидролого-морфологического анализа, который позволил выявить связь между размывами берегов и условиями формирования русла, его морфодинамическими типам, морфологическими параметрами его форм, гидравлическими характеристиками потока, устойчивостью русла, расходами воды и другими факторами. Вторым главным направлением работы стало проведение комплексной оценки речных русел по типу и степени опасности русловых процессов (размывов берегов) в зависимости от природных условий и степени освоенности территории. В результате были получены следующие результаты. Размывы берегов – многофакторный процесс, который можно описать следующими зависимостями: Сср,макс,Lфр=f (ширина поймы Bп; порядок реки N; расход воды и его рассредоточение Q; морфодинамический тип русла; скорость потока V; параметры форм русла – l/L, r, L; устойчивость русла Л). Проведенный гидролого-морфологический анализ позволил не только выявить факторы, оказывающие влияние на размывы берегов, но и разработать региональные зависимости для разных рек, а также получить ряд прогностических уравнений. На основе данных по морфологии русла, возможно определить средние и максимальные скорости размыва, протяженность фронта размыва. Такой подход позволяет не только определить какие скорости размыва наблюдаются на реке в данный момент, что особенно актуально для малоизученных территорий, но и определить какие темпы размыва были в прошлом или будут в будущем в зависимости от стадии развитии излучины или рукава разветвления. Проверка полученных уравнений показала вполне удовлетворительные результаты. На основе полученных данных по природным условиям – главным образом, ландшафтно-гидрологического районирования территории Западно-Сибирской равнины, пространственного изменения скоростей размыва берегов на исследуемых реках, учета факторов и связанных с ними гидролого-морфологического анализа, подкрепленного разработанными прогностическими уравнениями, была получена итоговая карта по условиям размыва берегов. Она включает в себя: I – Северный (Конда, Северная Сосьва, Полуй, Надым, Пур и Таз); II – Правобережье Оби (Казым, Назым, Лямин, Аган, Тромъеган, Вах, Тым, Кеть); III – Зауралье (Тавда, Тура); IV – Обь-Иртышское междуречье (Демьянка, Большой Юган, Тара, Васюган, Парабель); V – Юго-восточный (Томь, Чулым); VI – Юго-западный (Ишим, Тобол). Крупнейшие реки – Иртыш и Обь – не включаются ни в какой район ввиду своей протяженности и масштабности, полизональности и большим разнообразием факторов, оказывающих влияние на размывы берегов. Анализ проявлений горизонтальных русловых деформаций и освоенности территории позволил получить данные об опасности русловых процессов на реках Западной Сибири. Была разработана методика по интегральной оценки опасности русловых процессов (размывов берегов). Представленный подход к интегральной оценке опасности русловых процессов (размывов берегов) с одной стороны отличается от уже существующих тем, что наравне со степенью опасности (от очень низкой до очень высокой) предлагает включать и ее тип (реальная или потенциальная), в то же время оценка опасности, основанная только на скорости и протяженности размыва берегов, обусловлена относительной простотой получаемых данных характеристик и их дальнейшей обработкой и расчетов. И ввиду относительной простоты подхода, не требующего слишком большого объема данных, которые к тому же можно получить дистанционным методом, эту методику можно применять и к другим рекам, при этом нет ограничений по их размерам (можно как малые, так и крупнейшие реки рассматривать) и морфодинамическим типам русла (нет ограничений однорукавное или разветвленное русло). Общий анализ особенностей формирования русел равнинных рек Западной Сибири и их переформирований, а также проявлений опасных русловых процессов – размывов берегов – позволил разработать ряд рекомендаций для эффективного и безопасного использования приречных территорий.

Публикации

Возможность практического использования результатов
Результаты, полученные в настоящем проекте, могут быть использованы для разработки мероприятий по регулированию речных русел для судоходства и по обеспечению безопасности приречных территорий при их водохозяйственном использовании.