РОЗЧЛЕНУВАННЯ ГІДРОГРАФІВ РІЧОК З УРАХУВАННЯМ ДАНИХ ГІДРОГЕОЛОГІЧНИХ СПОСТЕРЕЖЕНЬ
DOI:
https://doi.org/10.30836/igs.1025-6814.2024.1.288190Ключові слова:
гідрограф, ґрунтові води, живлення річок, підземний стік, гідродинамічні методи, водопілляАнотація
Для оцінки підземної та інших складових живлення річок, за відсутності достовірної інформації про коливання рівнів та фільтраційні параметри водоносних горизонтів на великому водозборі, використовують метод розчленування гідрографа річки. В статті проаналізовано суперечності та недоліки цього методу, який спирається на певні схеми та припущення. Для підвищення його точності ми пропонуємо враховувати результати розрахунків бічного припливу ґрунтових вод до річки, виконані чисельним методом за даними спостережень за рівнем ґрунтових вод на репрезентативних балансових ділянках. Слід також обґрунтовувати найбільш поширену для водозбору (або його частини) схему взаємодії поверхневих, ґрунтових і напірних міжпластових вод, яка дає підстави для виділення грунтового стоку або нехтування ним на час повені. Найбільш дискусійним залишається питання щодо виділення фази «зворотного живлення» ґрунтових вод під час водопілля. Підйом рівня ґрунтових вод на початку водопілля варто розглядати як функцію інфільтраційного живлення та підпору від річки. Внесок підпору регулюється відстанню від річки до спостережної свердловини. Для підтвердження підпору ґрунтових вод на піку повені слід мати щонайменше дві свердловини, одна з яких розміщується в 3–4 м від урізу води на підвищеній частині берега, що не затоплюється, а друга – на відстані 50–70 м від неї в бік вододілу. На спаді повені, з початком зниження рівня води в річці, насамперед спрацьовується купол підпору грунтових вод. Фазу наростаючого припливу ґрунтових вод до річки, яка виділяється на гідрографі на етапі зменшення повеневих витрат, пропонується коригувати за датами початку та закінчення зниження рівня грунтових вод. Комплексування методів показало, що застосування лише методу розчленування гідрографа занижує частку живлення річки ґрунтовими водами на 2–5 %. За результатами вибіркового розчленування гідрографів р. Південний Буг за 1980–2020 рр. встановлено загальні тенденції змін ґрунтового та глибокого підземного живлення у верхній частині водозбору річки (до створу м. Хмільник): глибоке підземне живлення переважало над ґрунтовим (33,4 проти 25,0 % від загального). При цьому сумарний підземний стік витримувався в середньому на рівні 58 %.
Посилання
Bailey R.T., Wible T.C., Arabi M., Records R.M., Ditty J. 2016. Assessing regional-scale spatio-temporal patterns of groundwater–surface water interactions using a coupled SWAT-MODFLOW model. Hydrol. Process, 30: 4420–4433.
Bizhanimanzar M., Leconte R., Nuth M. 2020. Catchment-Scale Integrated Surface Water-Groundwater Hydrologic Modelling Using Conceptual and Physically Based Models: A Model Comparison Study. Water, 12 (2): 363. https://doi.org/10.3390/w12020363
Chan W.C.H., Thompson J.R., Taylor R.G., Nay A.E., Ayenew T., MacDonald A.M., Todd M.C. 2020. Uncertainty assessment in river flowprojections for Ethiopia’s Upper Awash Basin using multiple GCMs and hydrological models. Hydrol Sci. J., 65:1720–1737.
Dai Z., Amatya D.M., Sun G., Trettin C.C., Li G., Li L. 2010. A comparison of MIKE SHE and DRAINMOD for modeling forested wetland hydrology in coastal South Carolina, USA. 17th World Congress of the International Commission of Agricultural Engineering. Quebec, Canada, Canadian Society for Bioengineering.
Graph. Plotting of mathematical functions. Main. Online. URL: https://www.padowan.dk/ (last access: 02.01.2024)
Hrebin V.V., Vasylenko Ye.V. 2010. Methodological aspects of the selection of underground constituent in the nourishment of rivers. Hidrolohiia, hidrokhimiia i hidroekolohiia, 4 (21): 8–15 (іn Ukrainian).
Kudelyn B.Y. 1960. Principles for regional assessment of natural groundwater resources. Moscow: Publisher house MHU (in Russian).
Lobodzinskyi O., Danko K. 2022. Long-Term Dynamics of the Underground Feeding of the Horyn River Basin Rivers. XVI International Scientific Conference “Monitoring of Geological Processes and Ecological Conditionof the Environment”, Monitoring 2022: 17 Conference Proceedings, 2022, November 15–18, 2022. Kyiv, Ukraine, p. 1–5. https://doi.org/10.3997/2214-4609.2022580203
Lobodzinskyi O.V., Danko K.Yu. 2023. Determination and assessment of changes in the types of feeding of the rivers of the Horyn river basin. Hidrolohiia, hidrokhimiia i hidroekolohiia, 2 (68): 32–42 (іnUkrainian).
Luchsheva A.A. 1976. Practical hydrology. Leningrad: Hydrometeoyzdat (іnRussian).
Ohyevskyi A.V. 1952. Land hydrology (general and engineering): textbook. Moscow: Hosudarstvennoe yzdatelstvo selskokhoziaistvennoi lyteratury (іn Russian).
Report on detailed exploration of groundwater for domestic and drinking water supply in the city of Pripyat, Kyiv region of the Ukrainian SSR for 1984–1986. (sections Benevskiy, Usovskiy) (with calculation of operational reserves as of 01.01.1986). Right Bank geological exploration expedition.. Novykov V.N., Drobnokhod V.B., Koshman V.A. Kyiv (іn Russian).
Palupi R., Ramdhan A.M., Suwarman R. 2023. Contribution of groundwater tor iverdischarge in the Mampangsub-watershed. International Journal of Science and Society, 5, 3: 102–110. https://www.researchgate.net/publication/371814902
Panasiuk N.I. 2014. Determination of the filtration coefficient of alluvial sands in the area of the Chernobyl nuclear power plant industrial site... Problemy bezpeky atomnykh elektrostantsii i Chornobylia, 23: 124–130 (іn Russian).
Polyakov B.V. 1946. Hydrological analysis and calculations. Leningrad: Gidrometeoizdat (in Russian).
Popov O.V. 1968. Underground river feeding.. Leningrad: Hydrometeoyzdat (in Russian).
Rahman M.M., Thompson J.R., Flower R.J. 2016. An enhanced SWAT wetland module to quantify hydraulic interactions between riparian depressional wetlands, rivers and aquifers. Environ Model Softw 84: 263–289.
Ruban S.A., Shinkarevskyi M.A. 2005. Hydrogeological assessments and forecasts of the groundwater regime of Ukraine. Kyiv: UkrDGRI (in Ukrainian).
Shestakov V.M. 2009. Hydrogeodynamics. Moscow, p. 120–145 (іn Russian).
Shestopalov V.M., Bohuslavskyi A.S., Bublias V.M. 2007. Assessment of groundwater protection and vulnerability, taking into account rapid migration zones. Kyiv: NYTs RPY NAN Ukrainy (іn Russian).
Shevchenko O.L., Charny D.V., Osadchyi V.I., Ilchenko A.O. 2021. Groundwater flow in the Pivdennyi Buh River basin in the context of global warming. Geologičnij žurnal, 3 (376): 3–16. doi.org/10.30836/igs.1025-6814.2021.3.237361 (in Ukrainian).
Shevchenko O., Skorbun A., Osadchyi V., Osadcha N., Grebin V., Osypov V. 2022. Cyclicities in the regime of groundwater and of meteorological factors in the basin of the Southern Bug River. Water, 14 (14): 2228. https://doi.org/10.3390/w14142228
Snyder S.F. 1939. A conception of RINOFF – Phenomena. National research Council. Transactions of the American Geophysical Union: 20th annual Meeting, 26–29 April 1933. Part 4, p. 725–738.
Sokolovskyi D.L. 1968. River flow (fundamentals of theory and calculation methods). Leningrad: Hydrometeoyzdat (іn Russian).
Streltsov A.O., Shevchenko O.L. 2022. Determination of geofiltration parameters of alluvial sandy Holocene deposits by the method of bush pumping in the Podilskyi district of Kyiv. Idei ta novatsii v systemi nauk pro Zemliu: Zbirnyk materialiv IX Vseukr. Molodizhnoi nauk. konf. (Kyiv, 21–22 June 2022). Kyiv, p. 56 (іn Ukrainian).
Sіtnikov A.B. 2010. The issue of migration of substances in soils. Kyiv: Institute of Geological Sciences of NAS of Ukraine (іn Russian).
Thompson J.R., Refstrup-Sørenson H., Gavin H., Refsgaard A. 2004. Application of the coupled MIKE SHE/MIKE 11 modelling system to a lowland wet grassland in Southeast England. J. Hydrology, 293 (1–4): 151–179. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol. 2004.01.017
Thompson J.R., Clilverd H.M., Zheng J., Iravani H., Sayer C.D., Heppell C.M., Axmacher J.C. 2023. Revisiting hydroecological impacts of climate change on a restored floodplain wetland via hydrological hydraulicmodelling and the UK Climate Projections 2018 scenarios. Wetlands, 43: 71 https://doi.org/10.1007/s13157-023-01708-0
Zuzuk F.V., Kutovyi S.S., Hrytsyuk Y.V. 2019. The role of differenttypes of feeding rivers of the Volyn region in the formation of the ir water resources. Lutsk: Eastern Europe. National Univ. Lesi Ukrainka (in Ukrainian).
Water exchange in hydrogeological structures of Ukraine. 1988. Methods for studying water exchange. Chief ed. Shestopalov V.M. Kyiv: Naukova Dumka, р. 53–118 (іn Russian).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 О.Л. Шевченко, О.В. Лободзінський, І.Ю. Насєдкін, Ю.О. Чорноморець, В.В. Шкляренко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та безоплатно передають журналу невиключне право публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License (CC BY-NC 4.0), котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з некомерційними цілями, з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
