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. Загальна характеристика.

1.1 Класифікація селів.

1.2 Причини виникнення селів.

1.3 Місця виникнення селів.

1.4 Боротьба з селями.

2. Характеристика селевих потоків на Україні.

2.1 Методи і заходи боротьби з селями в Карпатах.

3. 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.

1. Загальна характеристика

Сель — раптовий короткочасний бурхливий паводок на гірських річках, потічках, ущелинах з величезною кількістю наносів, що надає йому характер бруднокамінного потоку.

Селі характеризуються високим вмістом твердого матеріалу, що виникають в гірських районах, де є великі запаси пухкого уламкового матеріалу, під час дощів, при інтенсивному таненні снігу і льоду, а також при прориві озер.

Швидкість руху селевих потоків — в середньому 2−4 м/с, іноді 4−6 м/с, що обумовлює їх велику руйнівну дію. На своєму шляху потоки прокладають глибокі русла, які в звичайний час бувають сухими або містять невеликі струмки. Матеріал селів відкладається в передгірних рівнинах.

Сіли характеризуються просуванням його лобової частини у формі валу з води і наносів або частіше наявністю ряду послідовно валів, які зміщуються. Проходження селю супроводжується значними переформування русла.

1.1 Класифікація селів

За ґранулометричним складом уламкового матеріалу розрізняють С. грязьові (частинки 2 мм менше 10%), жорствові (галька і валуни менше 10%), галькові (галька і валуни понад 10%, але валунів менше 10%), валунні (валуни і брили понад 10%). С. рухаються, як правило, валами висотою 3−10м.

Залежно від висоти селевих потоків, басейни поділяються на високогірні (2,5 км і більше), середньогірні (1,0−2,5 км) та низькогірні (до 1 км).

За селеактивністю басейни поділяються на три групи:

— перша — сильноселеносні, що вирізняються інтенсивним створенням та наявністю рихлих уламків; їх селева здатність дорівнює 15−35 тис. мі виносів з 1 км² активної площі за один сель;

— друга — середньоселеносні, що вирізняються інтенсивними процесами вивітрювання і ерозії; їх селева здатність значно нижча і має величину в межах 5−15 тис. мі;

— третя — слабоселеносні, що мають менш інтенсивне вивітрювання і недорозвинену гідрографічну сітку з деякою деформацією русла та схилів; їх селева здатність становить до 5 тис. мІ.

Селі можуть текти в турбулентному і ламінарному режимі, швидкість руху від 2 до 10−15 м/с. Тривалість проходження С. 1−3 год., іноді понад 12 год. За потужністю (об'ємом) С. можуть бути катастрофічні, потужні, середньої та малої потужності. Катастрофічні характеризуються виносом матеріалу понад 1 млн мЗ і спостерігаються, як правило, на земній кулі один раз в 30−50 років. Потужні виносять матеріал об'ємом 100 тис. мЗ і виникають рідко. При селях малої потужності виноситься матеріалу близько 10 тис. мЗ, і виникають такі селі щорічно, іноді декілька разів на рік.

1.2 Причини виникнення селів

Причинами виникнення селевих потоків майже завжди є сильні зливи, інтенсивне танення снігу та льоду, промив гребель водойм, а також землетруси та виверження вулканів. Виникненню їх сприяють і антропогенні фактори: вирубка лісів і деградація ґрунтів на гірських схилах, вибухи гірських порід при прокладанні доріг, роботи у кар'єрах, неправильна організація обвалів та підвищена загазованість повітря, що згубно діє на ґрунтово-рослинний покрив.

Вирішальним чинником виникнення може послужити вирубка лісів у гірській місцевості - коріння дерев тримає верхню частину грунту, що запобігає виникненню селевого потоку.

Іноді сіли виникають в басейнах невеликих гірських рік і сухих балок із значними (не менше 0,10) ухилами тальвега і за наявності великих скупчень продуктів вивітрювання.

По механізму зародження розрізняють ерозійні, проривні і обвальнозсувні сіли.

1.3 Місця виникнення селів

Потенційний селевий осередок — ділянка селевого русла або селевого басейну, що має значну кількість уламкового грунту або умов для його нагромадження, де за певних умов обводнення зароджуються селі. Селеві вогнища діляться на селеві врізи, вибоїни і вогнища не зосередженого селеутворення.

Селевими вибоїнами називають лінійні морфологічні утворення, які прорізають скельні, задерновані або заліснені схили, складені зазвичай незначною по товщині корою вивітрювання. Селеві вибоїни відрізняються невеликою протяжністю (рідко перевищують 500…600 м) і глибиною (рідко більше 10 м). Кут дна вибоїн зазвичай більше 15°.

Селевий вріз являє собою потужне морфологічне утворення, вироблене в товщі древніх моренних відкладень і найчастіше приурочене до різких перегинів схилу. Крім давньо-моренних утворень селеві врізи можуть формуватися на акумулятивному, вулканогенному, зсувному та обвальному рельєфах. Селеві врізи за своїми розмірами значно перевершують селеві вибоїни, а їх поздовжні профілі більш плавні, ніж у селевих вибоїн. Максимальні глибини селевих вріз досягають 100 м і більше; площі водозборів селевих вріз можуть досягати більше 60 кмІ. Об'єм грунту, що виноситься з селевого врізу за один сель, може досягати 6 млн мі.

Під осередком не зосередженого селеутворення розуміють ділянку крутих (35…55°) оголень, сильно зруйнованих гірських порід, що мають густу і розгалужену мережу борозен, в яких інтенсивно накопичуються продукти вивітрювання гірських порід і відбувається формування мікроселя, які об'єднуються потім в єдине селеве русло. Вони приурочені, як правило, до активних тектонічних розломів, а їх поява зумовлена?? великими землетрусами. Площі селевих вогнищ сягають 0,7 кмІ, інколи, більше.

1.4 Боротьба з селями

Селі можуть призвести до величезних руйнувань, що не завжди зможуть підлягати відновленню. Боротьба з селями ведеться переважно шляхом закріплення ґрунтового і рослинного покриву, будівництва спеціальних гідротехнічних споруд.

Застосування тих чи інших способів боротьби визначають зонами селевого басейну. Профілактичні заходи вживають для попередження появи селю або послаблення його дії ще на самому початку процесу. Найбільш радикальним засобом є лісонасадження на селенебезпечних гірських схилах. Ліс регулює стік, зменшує масу води, розсікає потоки на окремі ослаблені струменя. У зоні водозбору не можна вирубувати ліс і порушувати дерновий покрив. Тут же доцільно підвищувати стійкість схилів терасуванням, перехоплювати і відводити воду нагірними канавами, земляними валами.

У руслах селів найбільший ефект дають загати. Ці споруди з каменю і бетону, встановлені поперек русла, затримують сель і відбирають у нього частину твердого матеріалу. Напівзагати віджимають потік до берега, який менш схильний до розриву. Селеуловлювачі застосовують у вигляді котлованів і басейнів, що закладаються на шляху руху потоків; будують берегоукріплювальні підпірні стінки, що перешкоджають розмиву берегів русла і захищають будівлі від ударної сили селю, ефективні напрямні дамби. Дамби направляють потік в потрібному напрямку і послаблюють його дію.

На ділянках населених пунктів і окремих споруд, розташованих в зоні відкладення пролювію Пролювій — відклади, що нагромаджуються біля підніжжя гір внаслідок змивання зі схилів продуктів вивітрювання, влаштовують відвідні канали, направляючі дамби, русло річок забирають у високі кам’яні береги, що обмежують розтікання селевого потоку. Для захисту дорожніх споруд найбільш раціональні селеспуски у вигляді залізобетонних і кам’яних лотків, що пропускають селі над спорудами або під ними.

2. Характеристика селевих потоків на Україні

В Україні селеві процеси спостерігаються у гірських районах Карпат та Криму, на правому березі Дніпра. Наприклад, з періодичністю 11−12 років проходять селі в долинах ярів, що розташовані на Південному березі Криму. До катастрофічних тут належать селі з об'ємом виносу 10−100 тис. мі та періодичністю 1−5 років. Площа ураження селевими потоками становить від 3 до 25% території України. В Криму вони поширюються на 9% території, в Закарпатській області - на 40%, в Чернівецькій — 15%, в Івано-Франківській — 33%.

На Україні селі поширені в Криму, але незрівнянно більші як за масштабами, так і за збитками вони бувають в Карпатах.

Що ж викликає селеві потоки? Вони можуть бути наслідком гірських обвалів або снігових лавин. В Карпатах такі селі бувають дуже рідко. Основна причина їх виникнення — оголеність гір. Позбавлені рослинного покриву верхні шари гірських порід розтріскуються і розсипаються на дрібні уламки. На схилах та ущелинах скупчується дедалі більше цього легкорухливого матеріалу, який під час сильної зливи захоплюється водою й скочується вниз.

Схили часто оголюються штучно, внаслідок вирубування лісів, викорчовування та розорювання чагарників, надмірного випасання худоби тощо. Словом, нерідко люди самі викликають селеві потоки.

Залежно від складу селеві потоки в Карпатах поділяють на три види: ґрязеві, що складаються з дрібних піщано-глинистих часток; грязе-кам'яні з включеннями щебеню, гальки, валунів та водно-кам'їяні з меншим вмістом дрібних фракцій і переважанням крупного каміння. Крім того, під час свого руху селі захоплюють підмиті дерева, чагарники тощо. Основними вогнищами, які формують тверду частину селевих потоків, є круті схили вище зони поширення рослинності (полонини), а нижче цієї зони — круті схили, позбавлені рослинності, із зруйнованим дерновим покривом (як правило, в результаті вирубування лісу), а також ділянки розвитку осипів, зсувів, обвалів.

Виходячи з фізико-географічних особливостей території карпатської селевої області, дослідники ділять її на три селенебезпечні райони: північно-східний, південно-західний і південно-східний. Умови формування селів у кожному з них різні і залежать від географічної будови, клімату, рельєфу. Північно-східний район охоплює передгір'я і частину Карпат в басейні Дністра. Селеві явища тут відзначаються інтенсивністю, викликаною значним зливовим стоком і переважанням крихких порід. Селі тут — водно-кам'яні, рідше грязе-кам'яні. Південно-західний район займає басейн Тиси, де наявність крихких глинисто-мергельних порід і великі опади сприяють виникненню грязе-кам'яних і водно-кам'яних селів. Південно-східний район охоплює найбільш вигнуту на південь і схід частину Карпат і співпадає з басейном Пруту. Селі тут проходять досить інтенсивно, зароджуючись у самій верхній частині басейну, де бувають сильні дощі. Найбільша висота витоків селенебезпечних рік — 1700 м над рівнем моря (Прут, Чорний Черемош).

2.1 Методи і заходи боротьби з селями в Карпатах

Якими ж мають бути заходи боротьби з селями в Карпатах? Чи є потреба створювати для захисту від селів які-небудь капітальні споруди? Цими питаннями займаються проектні і дослідницькі організації. Однак уже тепер на основі проведених досліджень і вивчення зон селевих вогнищ і найбільш селеактизних гірських потоків можна зробити попередній висновок, що створення з цією метою яких-небудь капітальних споруд в умовах Карпат навряд чи виправдає себе. Селеві потоки в Карпатах виникають і проходять в районах, віддалених від крупних населених пунктів і промислових центрів, а вийшовши з ущелин в долини, вони порівняно швидко затухають. І лише зрідка, коли селевий потік при виході на долину не зустрічає на своєму шляху перепон, він може завдати відчутної шкоди дорогам і сільськогосподарським угіддям, які потрапляють в конус виносу селів. Як показали зйомки, зони селевих вогнищ в Карпатах звичайно обмежуються руслом річки чи потоку і досить вузькою (не більше 30 м) прирусловою частиною схилів. Оскільки ці зони селевих вогнищ достатньо вивчені, є можливість з допомогою нескладних, а часом найпростіших гідроспоруд послабити або погасити руїйнівну силу потоку.

Такими найпростішими гідроспорудами є нагірні канави на схилах з невеликими нахилами проти розмиву або огороджувальні валики. Для боротьби із зсувами, які, потрапляючи в русла рік, утворюють селі, можна робити відкритий чи закритий дренаж, відкриті зливоспуски. У місцях, де при зсувах у селеві потоки потрапляють крихкі породи, надійним захистом можуть бути підпірні стінки.

Під час будівництва на Закарпатті Теребле-Ріцької ГЕС довелося підрізувати на великій глибині круті схили, складені із зруйнованих і вкритих делювієм порід. Внаслідок порушення природного стану цих схилів виникли обвали, які загрожували крупними зсувами. Попередили ці процеси підпірні стінки біля підніжжя підрізаних схилів.

Захищати споруди і шляхи від потоку каміння можуть так звані надовбневі поля (надовбні заввишки 1,5—2 м у шаховому порядку в кілька рядів встановлюються на схилі), уловлюючі стінки на осипах; контрфорсні стовпи, а в нижній частині схилів — найпростіші контрбанкети з фільтруючого матеріалу. Неабияка роль у боротьбі з селями належить русловим гідроспорудам. Широко застосовуються в Карпатах берегоукріплюючі підпірні стінки, які оточують найбільш загрозливі ділянки селевих русел. Важливу роль у боротьбі з селями в Карпатах відіграють системи загат-барражів у руслах на шляху селевих потоків. При наявності ступінчастих загат селеві потоки швидко затухають. Будують такі загати з каменю, який наносять паводки і селеві потоки.

Зупинити селеві потоки можуть і звичайні греблі, побудовані у звуженнях долин перед їх розширенням. Проте створення цих досить дорогих споруд може бути виправдане лише при умові комплексного використання водойми.

Трапляється, що деякі річки заносяться твердими породами, що змиваються із схилів. У результаті вони міняють русла, завдаючи руйнувань. Ось чому русла цих річок треба періодично очищати від наносів, укріплюючи ними береги.

В останні роки у нас і за рубежем дедалі частіше вдаються до загат як засобу знешкодження селів. На думку багатьох учених, загачування селевих русел — не тільки надійний засіб захисту від селів, а й єдиний дійовий спосіб боротьби з ними. Переконливим прикладом цього є селезахист столиці Казахстану Алма-Ати.

Багато років учені і спеціалісти вивчали проблему захисту Алма-Ати від селів. І ось в радянські роки вчені прийшли до висновку, що найшвидше і найефективніше вирішення цієї проблеми полягає у створенні захисної греблі з допомогою вибуху. На цей спосіб пішли ще й тому, що захист міста треба було здійснити в проміжку між двома селенебезпечними сезонами. На спорудження греблі звичайним способом потрібно було б не менше 10 років. І в урочищі Медео за 18 км від Алма-Ати на висоті 2 000 м над рівнем моря в штольню закладено 5200 т тротилу й амоніту. 21 жовтня 1966 року пролунав вибух. Понад 3,5 млн. м3 уламків скелі піднялося на висоту 250 м і, як і передбачено розрахунками, лягло у греблю.

Історія ще не знала таких способів будівництва. Згадаємо відому піраміду Хеопса. 100 тис. рабів, протягом життя цілого покоління зводили цю велетенську споруду. Майже така ж за об'ємом алмаатинська селезахисна гребля була створена мирним вибухом за лічені секунди. Її висота 100 м, ширина в основі і довжина по гребеню 400 м. Утворене нею гігантське селесховище місткістю 6,5 млн. м3, як встановили спеціалісти, захищають Алма-Ату від можливих катастрофічних грязе-кам'яних селів.

Цей спосіб захисту від селів можна широко застосовувати в селенебезпечних районах Середньої Азії, Закавказзя та інших місцях, де є значні за протяжністю транзитні ділянки селевих русел, на берегах яких залягають міцні породи і ніякі агролісомеліоративні і протиерозійні заходи не дають належного ефекту.

Карпатські селеві басейни до цієї категорії не належать. В Карпатах переважають середньоі слабоселеві басейни. Саме комплекс протиерозійних і протипаводкових заходів повинен тут попередити утворення селів. Проте основна роль у відверненні шкідливих стихійних явищ в Карпатах належить лісам.

селевий потік карпати антропогенний.

3. Аналіз часових чинників впливу на процеси селеутворення та довгострокове прогнозування селевої активності

На Україні проблемою вивчення селів почали займатися, відносно недавно, з середини минулого століття. Перші відомості про селеві паводки та їхні відклади були розрізнені, і зводились до констатації факту проходження селю, або виявлення у гірських долинах селевих накопичень.

Для досліджень обрано територію Гірськокарпатського гідрогеологічного району. Гірськокарпатський гідрогеологічний район займає гірсько-складчасту область Карпатських гір. Такий вибір зумовлений його значною селенебезпечністю та наявністю тут даних з поглибленого вивчення специфічних умов, які сприяють процесам селеформування. До уваги бралися селі дощового і сніго-дощового генезису. Такий вибір зумовлений тим, що цей вид селів зустрічається найчастіше (у 99% випадках). За схемою районування селенебезпечних територій досліджуваний район належить до зони переважаючого розвитку «теплих» водоі грязе-кам'яних селів.

Річки, що стікають з північних схилів Карпат, належать до басейнів Дністра, Прута і Вісли. Це насамперед Дністер, Стрий, Опір, Свіча, Лімниця, Бистриця-Солотвинська, Бистриця-Надвірнянська, Прут, Білий Черемош, Чорний Черемош і Серет. Річки, що стікають з південних схилів, належать до басейну Дунаю. Це Тиса, Тересва, Теребля, Ріка, Боржава, Латориця та Уж. Загальна густота річкової сітки з врахуванням річок завдовжки близько 10 км становить 0.31 км/км2, а усіх малих річок — 1.3 км/км2.

Гори істотно впливають на циркуляцію повітряних мас і в такий спосіб контролюють розподіл опадів. Тут порушена нормальна природна зональність, з’являється висотна поясність. Клімат району помірно-континентальний, температура повітря знижується на 0,5 оС з підняттям на кожні 100 м, середньорічна температура коливається від 5 до 8,5 оС, а на найвищих ділянках близька до 0оС. Річна кількість опадів коливається від 600 мм на рівнинах до 1800 мм — на вершинах гір. Більша частина (від 600 до 1100 мм) випадає у рідкому стані в теплий період року завдовжки в сім місяців (квітень-жовтень). На південно-західних схилах Карпат за цей час випадає близько 67% від річної кількості опадів, а на північно-східних? до 76%. У найвологіші роки кількість опадів може бути втричі більша за середнє багаторічне значення. Селеві потоки формуються переважно за опадів величиною 50−100 мм/добу (53% від усіх випадків). Формування селевих потоків у Карпатах може бути спричинене двома типами дощів: локальними і фронтальними. Локальні зумовлені конвек-тивними рухами повітряних мас, вони захоплюють територію 20−30 км2, тривають від 2 до.

6 год, кількість опадів — 20−40 мм за дощ. Фронтальні охоплюють площі у кілька тисяч квадратних кілометрiв, опадів випадає 50−100 мм і більше.

Гідрогеологічні умови Гірськокарпатського району визначаються, переважно тектонічними особливостями території. Загалом забезпеченість підземними водами невисока. Широкий розвиток флішових порід, представлених ритмічним шаруванням аргілітів, алевролітів і пісковиків, а також наявність у покрівлі суглинистого і глинистого делювію створюють несприятливі умови для живлення підземних вод, а також є причиною відсутності витриманих водоносних горизонтів. Глибоко врізані річкові долини і балки часто відкривають корінні породи, місцями повністю дренуючи їх. Роль гідрогеологічних умов у селевому процесі така: по-перше, фільтраційні властивості гірських порід і ґрунтів впливають на величину поверхневого стоку, по-друге, підземні води беруть участь у формуванні рідкої складової селевих потоків; по-третє, підземні води впливають на активізацію сучасних геологічних процесів, які підготовляють і формують тверду складову селів.

Одним з чинників, який впливає на умови та особливості формування селів досліджуваного району, є сейсмічність. За сейсмічним районуванням на досліджуваній території виділено зони зі струшуваністю від 5 до 7 балів за шкалою MSK-64. Сейсмічність регіону створюють як місцеві землетруси, так і сильні підкорові землетруси зони Вранча в Румунії.

Побудова довгострокового часового прогнозу ймовірності виникнення селів виконувалась за такими етапами:

* вибір основних часових чинників, що сприяють багаторічній активізації селів у цьому районі;

* аналіз періодограм, побудованих за результатами спектрального аналізу Фур'є, з метою підтвердження виявлених або знаходження прихованих періодичностей;

* проведення попарної кроскореляції між рядами селевої активності та рядами чинників впливу з метою виявлення існуючих зміщень їх у часі та приведення до максимальної синфазності;

* розрахунок коефіцієнтів інформативності для кожного чинника на основі матриці парних коефіцієнтів кореляції;

* розрахунок інтегрального комплексного показника;

* побудова довгострокового часового прогнозу.

Для аналізу обрані часові ряди таких групп чинників:

* метеорологічні? сумарна річна кількість опадів, середньорічна температура;

* гідрогеологічні? середньорічні значення рівня ґрунтових вод;

* сейсмічні - сумарна річна енергія землетрусів;

* геліофізичні? сонячна активність.

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.

Прогнозування першим способом являє собою виділення основних складових ряду інтегрального показника за найбільшим енергетичним внеском у загальну суму.

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.

В межах України селеві явища часто спостерігаються на території Карпатських гір, оскільки саме тут зосереджені всі сприятливі умови для формування цих стихійних природних явищ — достатньо густа гідрологічна мережа, необхідні похили поверхні, значна кількість опадів та прояви ерозії і змиву ґрунту. Саме ерозійні процеси є основним джерелом постачання значної маси твердого матеріалу в річкові долини, що сприяє виникненню та інтенсифікації прояву селевих явищ в Карпатах.

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 організаційногосподарських, 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.

3. Гайченко В. А., Коваль Г. М., Основи безпеки життєдіяльності людини, Навч. посібник. — К., МАУП, 2004.

4. Дмітрієв Ю. Д. Охорона навколишнього середовища. — К.: Вища школа, 1997. — 189с.

5. Єлін Ю.Я., Зерова М. Я. Україна: екологічний аспект. — К.: Просвіта, 1995. — 217с.

6. Ємченко О. П. Безпека життєдіяльності. — Харків: Астра-Пресс, 1996. — 98с.

7. 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.

8. Онуфриенко Л. Г. Селевые потоки в Карпатах. // Метеорология и гидрология. — 1955 г. — Видання № 6 — 47 с.

9. Перов В. Ф., Пчелинцева Л. И. Стихийно-разрушительные процессы в горах (лавины и сели). — М.: Знание, 1976. — 117 с.

10. 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.

13. Яблонский В. В. О гидрологическом анализе селевого процесса.-Труды УкрНЙГМИ, 1980, вып.177,с.92−97.

14. http://ria.ru/ecoinfogr/20 090 624/175262384.html.