Мельник Т.П.

(Національний університет водного господарства та природокористування)

Дослідження потоків русла р.Тиси

Боротьба з паводками в басейні р.Тиса ведеться на протязі більше 100 років. Величина затоплень досягає катастрофічних розмірів. Стихія руйнує дамби і будівлі, що приводить до загибелі людей, викликає значні матеріальні збитки. Історія цього регіону це практично історія боротьби з паводками в гірській частині басейну р.Боржави та в низинній частині заплав річок Тиси, Боржави та Латориці. У первісному вигляді це на 50% були болота та багатоводна територія. В період 1881-1896 років, коли були зведені споруди для відведення внутрішніх вод з територій, обмежених дамбами була закладена основа сучасної системи. В 1884 р. побудований найпотужніший на той час шлюз в Тисосолко з отвором 2,5м та пропускною здатністю 11,2 м3/с. На місці з’єднання магістральних каналів Сипа та Чаронда в 1892 р. побудована розподільна споруда, за допомогою якої води каналу Сипа (5,2 м3/с до побудови насосної станції, а при закритті шлюзу весь об’єм) поступають у канал Чаронда. у 1929 році збудована насосна станція з витратою 6,4 м3/с на каналі Сипа з дизельним агрегатом [1].

Для відведення паводкових та ґрунтових вод з 1880 р. до 1930 р. на українській території були побудовані канали: Чаронда-Тиса, Чаронда-Латориця, Сипа-Чаронда, Верхнє-Сернянський, Верке, Нижнє-Сернянський, Високобережний, Доброньський, Барабаш-Міц (К-38), Косино-Бовтрадь, Дідовський Міц та Сипа. Від сіл Гать, Велика Добронь, Бовтрадь, Гетьен до р. Тиса та р.Латориця канали одамбовані. Канали Сипа і Дідовський Міц беруть початок в Україні і переходять на територію Угорщини, а Косино-Бовтрадьський, Барабаш (К-38), Чаронда, Егерче (К-72) починаються в Угорщині, а закінчуються в Україні. Канали Дароці (Шурань, №33), Мосток та Чаронда проходять по кордону між двома країнами [1].

Максимальний стік відноситься до розряду катастрофічних явищ природи. Найбільше значення має зазвичай максимальна витрата, яка визначає висоту підняття рівня води, тобто зону затоплення, швидкість течії, розмиваючу здатність потоку в цілому. При розрахунку максимального стоку зазвичай використовують біноміальні криві,  а також криві трьохпараметричного гама-розподілу або при розрахунку дощових паводків логарифмічно-нормальні криві забезпеченості. Г.П. Калінін [2] запропонував використати узагальнені криві забезпеченості, які відображають характерні умови формування для конкретного регіону максимального стоку річок. Ці методи також не дають точного результату і є усередненими. Вони не відображають часткових особливостей певного розрахункового водозбору.

Є.В. Болдаков запропонував екстраполяції біноміальних кривих забезпеченості до певного стоку, який відповідає нульовій забезпеченості. Цю границю вибирають довільно, так як зазвичай дуже важко отримати його фізичне обґрунтування. В результаті витрати води малої забезпеченості можуть бути перебільшені по забезпеченості на цілий порядок. Більш коректно задача про визначення розрахункових значень паводкового стоку може бути розв’язана шляхом використання способу композиції розподілу ймовірносних максимумів стоку по розподілу ймовірностей визначаючих його факторів (Г.А.Алексєєв, С.Н.Крицкий, М.Ф.Менкель ) [3,4]. Недоліком вказаного методу є наявність корелятивної залежності між факторами і відсутність достатньо надійних кривих забезпеченості цих факторів, що ускладнює використання. 

Проблема розрахунку максимального потоку є однією з найбільш важливих задач у гідравлічних розрахунках. Оцінка параметрів підтоплень і затоплень має наукове і практичне значення. Найбільше значення має, як правило, максимальна витрата, яка визначає висоту збільшення рівня води, тобто зону затоплення, швидкості потоку, розмиваючу здатність потоку, тобто напір води на споруди, особливо при паводках.

Задача розрахунку руслових потоків по мережі водотоків з гідравлічними спорудами, в загальному випадку, є досить складною. Її доречно розбити на складові частини, в яких функціонування гідровузлів інтерпретується як гранична умова краєвої задачі на деякому графі. Методом ітерацій розв’язки об’єднуються в один. В результаті маємо деяку краєву задачу на об’єкті, який розглядаємо. Задача чисельно розв’язується методом кінцевих різниць з апроксимацією рівнянь по неявній схемі з використанням рознесеної сітки методом прогонки [5,6]

Максимальні витрати води відносяться до категорії найбільш складних для досліджень і узагальнень гідрологічних характеристик. Це пов’язано з тим, що паводки проходять нерегулярно і швидко. Вони є несподіваними і розповсюджуються по території дуже дискретно, захоплюючи лише деякі площі. Все це ускладнює спостереження за паводками. Надзвичайні паводкові ситуації важко прогнозуються і тому розрахунки приходиться здійснювати по залишених наслідках.

Визначення максимальних витрат розрахункової забезпеченості здійснюється на основі різного типу формул і карт. Формування дощових паводків відрізняється від формування весняних  повеней як по генезису, так і по фізичних умовах. При цьому деякі фактори підстилаючої поверхні будуть однаковими, але механізм їх дії на процеси стікання і інфільтрації дещо інший, хоча і вплив факторів акумулюючої групи (водосховища, озера, болота) практично аналогічні. Із метеорологічних факторів основними є дощі, їх характер і інтенсивність. Найбільше значення має площа розповсюдження і загальне проходження дощів, їх термін, сумарна кількість опадів, їх середня і максимальна інтенсивність, інтенсивність ядра опадів, повторюваність значних дощів.   

Складність процесів формування максимального стоку, залежність від багатьох фізико-географічних і антропогенних факторів роблять задачу розробки достатньо строгої теорії формування максимального стоку досить важкою. Річки ж басейну р.Боржави за ухилами дна та характером зміни рівнів води відносяться, в основному, до гірського типу річок. В зв’язку з чим, їх  водний режим відзначається частим настанням паводків зливового походження та змішаного типу (снігові та зливові). Для розв’язання проблеми захисту населених пунктів, сільськогосподарських угідь та виробничих об’єктів від шкідливої дії вод: паводків та підйому рівнів ґрунтових вод здійснюють:

Ø       створення технічної системи гідротехнічних споруд, для захисту території при проходженні паводків по р.Боржава та р. Тиса через регіон Берег;

Ø       забезпечення управління водними ресурсами в межах річкового басейну;

Ø       здійснення заходів щодо зменшення негативних наслідків паводків;

Ø       удосконалення служби протипаводкового захисту, включаючи вдосконалення системи прогнозу та попередження населення (АІВС-ТИСА-2) та експлуатацію захисних споруд;

Ø       створення сприятливих умов для  розвитку інфраструктури населених пунктів;

Ø       узгодження дій суб’єктів водогосподарського комплексу і реалізації заходів щодо запобігання шкідливої дії вод на територіальному рівні через міжрайонні управління водного господарства [1].

Описані вище вишукування дадуть можливість збільшити площу заповідних угідь, зберегти унікальний тваринний та рослинний світ регіону. Це дозволить збагатити високоурбанізовану територію Закарпаття природними ландшафтами. Весь же комплекс протипаводкових заходів, створення яких в повному обсязі передбачається  Концепцією ВАТ «Укрводпроекту», має на меті:

Ø       відновити  сприятливий гідрологічний стан річки;

Ø       поліпшити умови формування та пропуску паводків і повеней;

Ø       ефективно використовувати сільськогосподарські землі;

Ø       зменшити можливі збитки від шкідливої дії вод;

Ø       створити безпечні умови проживання населення.

     Втілення в життя вищенаведених заходів дасть змогу володіти екологічною ситуацією в регіоні, яка пов'язана з повенями, попередити і зменшити їх катастрофічну дію.

 

1.       Концепція розвитку протипаводкового захисту, водного господарства та оновлення заплавних територій в регіоні Берег та басейні р.Боржава. Київ: ВАТ «Укрводпроект».2006.

2.       Алексеев Г.А. Расчет вероятных максимальных расходов воды и обьемов стока снеговых и дождевых паводков.–Тр.ГГИ, 1953, в. 38 (92), 3-65.

3.       Крицкий С.Н., Менкель М.Ф. Гидрологические основы управления речным стоком.– М.: Наука, 1981.–255с.

4.       Калинин Г.П. Проблемы глобальной гидрологии. – Л.:Гидрометеоиздат, 1968.–377 с.

5.       Самарський А.А. Теория разносных схем. М.:Наука, 1977.654 с.

6.       Самарський А.А. Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений. М.:Наука, 1978. 590 с.