МОНІТОРИНГ І УПРАВЛІННЯ ГІДРОЛОГІЧНИМИ РИЗИКАМИ В БАСЕЙНАХ РІЧОК УКРАЇНИ
Анотація
Актуальність і постановка питання. У зв’язку з зростанням інтенсивності і частоти проходження катастрофічних паводків, одним з найважливіших завдань водогосподарського комплексу України є підвищення ефективності функціонування існуючої системи протипаводкового захисту за рахунок впровадження інтегрованих методів управління паводковими ризиками, які базуються на оцінці рівнів паводкової небезпеки і вразливості території у відповідності з вимогами Директиви 2007/60/ЄС. Відповідно, розробляння науково - методичних засад оцінки і картографування рівнів паводкової небезпеки і ризику, а також розробляння на їх основі інтегрованих планів управління паводковими ризиками є важливою і актуальною задачею в Україні, як асоційованого члена ЄС.
Метою роботи є висвітлення основних результатів робіт що виконувалися в інституті щодо дослідження закономірностей динаміки руслових процесів, розробки стратегії управління паводковими ризиками і науково-методичного забезпечення робіт з оцінки і картографування паводкової небезпеки і ризику з врахуванням характеру та інтенсивності руслових і екзогенних процесів в басейнах річок України.
Викладення основного матеріалу. Систематичні дослідження з проблем протипаводкового захисту та руслових процесів в ІВПіМ ведуться з середини минулого століття. В натурних умовах і в гідравлічній лабораторії інституту вирішувалися задачі дослідження динаміки руслових процесів, забезпечення стійкості дамб, розмиву нижніх б’єфів гідротехнічних споруд, розробляння конструкцій активних гідротехнічних споруд і їх компонування в руслах річок, прогнозування руслових деформацій, розрахунку стоку наносів і замулення водосховищ, вивчення допустимих (нерозмивних) швидкостей потоку для алювіальних грунтів з урахуванням явища самовимощення русла, динамічної рівноваги русел, типізації русел гірських річок тощо. За результатами виконаних теоретичних і експериментальних досліджень руслових процесів було сформульовано низку методологічних положень з питань комплексного регулювання руслових деформацій і безпечного проходження високих паводків підготовлено і опубліковано ряд нормативних і методичних документів з питань розрахунку і прогнозування руслових деформацій, вибору конструкцій і схем компонування регуляційних споруд, протипаводкового захисту. Важливу роль при цьому було приділено питанням регулювання і перерозподілу паводкового стоку системою руслових водосховищ і поповнення запасів підземних вод. Протягом останнього десятиліття в інституті підготовлено методичні рекомендації щодо відбору проб руслових відкладів і наносів, які враховують вимоги і рекомендації міжнародних стандартів ISO, було розроблено методику оцінки динаміки руслових деформацій, яка забезпечила можливість дискретної кількісної оцінки планових і вертикальних руслових деформацій та їх інтенсивності за багаторічний період. В роботі також висвітлено основні результати робіт щодо імплементації в Україні паводкової Директиви 2007/60/ЄС, зокрема, розробляння Стратегії управління паводковими ризиками в басейнах річок Українських Карпат. В Стратегії задекларовано новітні підходи щодо реагування на паводки, які передбачають відмову від нинішньої парадигми «захисту від паводків» до інтегрованого управління паводковими ризиками. Стратегія визначає національні механізми стратегічного керівництва у сфері зниження паводкового ризику, напрямки транскордонного співробітництва, координацію робіт в межах річкових басейнів. Склад і об’єми заходів визначаються, залежно від рівня паводкової небезпеки і розрахованих ризиків, на всіх етапах управління ними: оцінки паводкової небезпеки і ризику; запобігання; готовності; реагування і відновлення. У розвиток зазначеної Стратегії в роботі наведені науково-методичні основи щодо комплексної оцінки сумарних рівнів паводкової небезпеки і ризику та їх картографування на геоінформаційній основі.
Висновок. В подальшому наукові дослідження з питань інтегрованого управління паводковими ризиками повинні бути зосереджені на питаннях дослідження закономірностей розвитку руслових процесів і розробляння на їх основі математичних моделей регулювання руслових деформацій, удосконалення методології прогнозування паводків і їх попередження на базі імітаційного моделювання, а також розроблянні новітніх комплексних схем басейнового регулювання стоку з метою зменшення його максимальних витрат.
Посилання
2. Metodyka rozroblenja kart zagroz i ryzykiv zatoplenja [Methods for developing threat maps and flood risks]. Zatverdzhena nakazom Ministerstva vnutrishnikh sprav Ukrainy № 153, vid 28.02.18. (2018). Kyiv. [in Ukrainian].
3. Kovalenko, P.I., Onyshchuk, V.V., Chalyi, B.I., & Kozytskyi, O.M. (2004). Doslidzhennia ruslovykh protsesiv hirskykh richok [Investigation of river processes of mountain rivers]. Melyoratsyia y vodne hospodarstvo [Land reclamation and water management], 90, 39–45. [in Ukrainian].
4. IHIM NAAS. (2008). Skhema kompleksnoho protypavodkovoho zakhystu baseiniv r. Dnister, r. Prut, r. Siret [Scheme of integrated flood protection for the pool of the river r. Dnister, p. Prut, p. Siret.]: Zvit pro NDR. № DR0108U007970. Kyiv. [in Ukrainian].
5. Onyshchuk, V.V., Bylchuk, O.S., & Kozytskyi, O.N. (1989). Fyzycheskoe modelyrovanye ruslovukh protsessov hornykh rek [Physical modeling of channel processes of mountain rivers]. Melyoratsyia y vodnoe khoziaistvo [Land reclamation and water management], 70, 60–65. [in Russian].
6. Kovalenko, P.Y. (Eds.). (1988). Metodycheskye rekomendatsyy po raschetu deformatsyi rusel y vyboru zashchytno-rehuliatsyonnykh meropryiatyi na rekakh Ukraynskykh Karpat [Methodological recommendations for calculation of channel deformations and choosing protective and regulatory measures on the rivers of the Ukrainian Carpathians]. Kiev: AN USSR. [in Russian].
7. Richky hirski. Rehuliuvannia rusel ta dohliad [Mountain rivers. Channel regulations and operation]. (2003). VND 33-5.5-14-03. Kiev, Derzhvodhosp Ukrainy. [in Ukrainian].
8. Rozrakhunky ruslovykh protsesiv. Posibnyk do VBN V.2.4-33-2.3-03-2000 Rehuliuvannia rusel richok. Normy proektuvannia [Calculation of channel processes. Instruction to VBN V.2.4-33-2.3-03-2000 Regulated channels of the river. Project regularities]. (2004). Kiev. Retrieved from: http://nuwm.edu.ua/library/nd.html [in Ukrainian].
9. Obodovskyi, O.H., Onyshchuk, V.V., & Kozytskyi, O.M. (2003). Deiaki metodychni aspekty otsinky stoku nanosiv hirskykh richok v konteksti rozroblennia kompleksu protypavodkovykh zakhodiv [Some Methodical Aspects of Estimation of Runoff of Mountain Rivers in the Context of Development of a Complex of Flood Measures]. Hidrolohiia. Hidrokhimiia i hidroekolohiia [Hydrology. Hydrochemistry and hydroecology]. Kyiv: VHL Obrii, 25–29. [in Ukrainian].
10. Romashchenko, M.I., & Savchuk, D.P. (2002). Vodni stykhii. Karpatski poveni. Statystyka, prychyny rehuliuvannia [Water elements. Carpathian floods. Statistics, reasons for regulation]. Kyiv: Ahrarna nauka. [in Ukrainian].
11. Kozytskyi, O.M. (2016). Zakonomirnosti protsesiv rusloformuvannia ta monitorynh ruslovykh protsesiv richok Ukrainskykh Karpat [Regularities of the processes of river formation and monitoring of river processes of the Ukrainian Carpathian rivers]. V kn. Intehrovane upravlinnia vodnymy i zemelnymy resursamy na meliorovanykh terytoriiakh [In the book. Integrated management of water and land resources in the reclaimed territories]. Kyiv: Ahrarna nauka, 288–320. [in Ukrainian].
12. Kozytskyi, O.M. (2011). Metodychni osnovy otsinky kharakteru ta intensyvnosti ruslovykh deformatsii [Methodical bases of estimation of character and intensity of channel deformations]. Melyoratsyia i vodne hospodarstvo [Land reclamation and water management], 99, 276–290. [in Ukrainian].
13. Shevchuk, S.A., Kozytskyi, O.M., Mikhonosha, T.I., & Shevchenko, I.A. (2015). Metodyka otsinky dynamiky ruslovykh deformatsii [Method of estimation of dynamics of channel deformations]. Kyiv: IVPiM, TsP Komprynt. [in Ukrainian].
14. Kozytskyi, O.M., Voroshnov, S.M., Mikhonosha, T.I., & Shevchenko, I.A. (2010). Metodolohichni osnovy orhanizatsii ta vedennia monitorynhu ruslovykh protsesiv [Methodological bases of organization and monitoring of channel processes]. Melyoratsyia i vodne hospodarstvo spodarstvo [Land reclamation and water management], 98, 252–263. [in Ukrainian].
15. Shevchuk, S.A., Kozytskyi, O.M., Mikhonosha, T.I., & Shevchenko, I.A. (2015). Strategs upravlinna pavodkovymy ryzykamy v basejnach richok Ukrainskykh Karpat [Flood risk management strategy in Ukrainian Carpathian river basins]. Kyiv: TsP Komprynt. [in Ukrainian].
16. Yatsyuk, M.V., Shevchuk, S.A., Kozytskyi, O.M., & Shevchenko, I.A. (2019). Ocinka pavodkovoi nebezpeky ta ryzyky v basejnach richok Ukrainy [Flood risk and risk assessment in river basins of Ukraine]. Suchasni tekhnolohii ta dosiahnennia inzhenernykh nauk v haluzi hidrotekhnichnoho budivnytstva ta vodnoi inzhenerii [Modern technologies and achievements of engineering sciences in the field of hydrotechnical construction and water engineering]. Zbirnyk naukovykh prats DVNZ KhDAU, 8–11. [in Ukrainian].
17. Shevchuk, S.A., Kozytskyi, O.M., Mikhonosha, T.I., & Shevchenko, I.A. (2015). Metodyka ocinky rivniv pavodkovoi nebezpeky i ryzyku v basejnach richok Ukrainskykh Karpat [Methods of estimation of flood hazard levels in the river basins of the Ukrainian Carpathians]. Kyiv: TsP Komprynt. [in Ukrainian].
