О техногенной деградации речных систем в Восточном Приазовье: гидрографический аспект

Abstract

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 Relevance. The study area belongs to the catchment area includes the catchment areas of the Beisug, Chelbas, Albashi, Yaseni, Eya, Chuburka rivers with a total area of more than 23 thsd km2 with a total length of watercourses of 7.66 thsd km. Continuous technogenic degradation of these rivers due to disruption of drainage by numerous partitioning structures, plowing and redevelopment of the surface of watersheds leads to the loss of rivers of their water resource potential. Hydrographic aspects of the degradation of these river systems are still insufficiently studied. Aim. Obtaining quantitative assessments of the transformation of river systems based on hydrographic characteristics (length of watercourses, regulation of rivers, plowed watersheds, etc.) over the past decades (1999–2021) for subsequent interpretation in connection with regional water balance changes. Methods.GIS technologies are used in the processing of Earth remote sensing materials, as well as in GIS mapping. Vectorization of the watersheds contours and the water-erosion network was carried out using spatial analysis tools in a full-featured GIS environment. The position of the blocking structures on the rivers was determined using satellite images with selective verification during field work (2018–2024). Recognition of land surface/land use types was performed on satellite images through automated classification. Results. About 3000 partitioning structures with an average density of 0.13 units/km2 were found in the studied catchment areas. Technogenic transformations of river systems are characterized by changes in the structure of land use, a reduction in the length of watercourses and decrease in the density of the water-erosion network. The total length of watercourses decreased by 1618 km or 17.4%. The area of agricultural fields in individual watersheds decreased from 1.2% (Beisug) to 4.7% (Chelbas). Everywhere in lower-order watersheds «dying away» of the upper sections of the river and gullies network and disturbances in the drainage of the territory were revealed. The dynamics of the river network indicate the steady water degradation of rivers in the Eastern Azov region