Результаты локального геодезического мониторинга боковой эрозии р. Оки

Приводятся результаты работы геоморфологического стационара на нижнем крыле излучины р. Оки у с. Костино Рязанской области. Полевые наблюдения за скоростью эрозии берега на этой учетной площадке свидетельствуют о ежегодном отступании надводной части берега на 1.67 м. За два года мониторинга весенние половодья полностью затапливали стационар. В 2023 г. максимальная водность потока составляла примерно 4700 м³/с и превышала прошлогоднее значение на 62%. Применение беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) позволило получить растры поверхности высокого разрешения и скоординировать линейные, площадные и объемные метрики эрозии. Отклик рельефа на повышенную энергию половодья во втором году наблюдений выразился в почти двукратном ускорении разрушения откоса (на 95%). Его участки, сложенные песками и супесями, в ряде мест претерпели особенно интенсивные размывы, что подтверждается съемкой дна русла. В ходе геодезической съемки по сезонам гидрологического года нами установлено, что эрозия берега не прекращается летом и осенью, хотя и достигает всего 20% от объема за год.

1. АИС ГМВО. Автоматизированная информационная система государственного мониторинга водных объектов. https://gmvo.skniivh.ru/ Дата посещения: 08.12.2023.

2. Баровский Н.А. Гидролого-морфодинамический анализ свободно меандрирующих русел на разных стадиях развития // Геоморфология. 2005. № 4. С. 54–63.

3. Барышников Н.Б. Проблемы морфологии, гидрологии и гидравлики пойм. СПб.: РГГМУ. 2012. 426 с.

4. Беляков А.А., Беркович К.М. Река Ока: проблемы и перспективы реконструкции // Эрозионные и русловые процессы. Вып. 4. 2005. М.: Изд-во МГУ. С. 251–273.

5. Беркович К.М. Русла рек и деятельность человека. М.: ПринтКов. 2020. 146 с.

6. Беркович К.М. Русловые процессы на реках в сфере влияния водохранилищ. М.: Геогр. ф-т МГУ. 2012. 163 с.

7. Беркович К.М., Злотина Л.В. Расчет стабильности речных русел в условиях антропогенной нагрузки // География и природные ресурсы. 2003. № 2. С. 117–123.

8. Воробьев А.Ю., Кадыров А.С. Полевые исследования отступания берегов русла р. Оки в 2014– 2018 гг. с помощью метода простых реперов // Географический вестник. 2020. № 3 (54). С. 30–45.

9. Воробьев А.Ю., Кривцов В.А., Кадыров А.С. Современная динамика накопления и состав аллювия прирусловой поймы реки Оки // Уч. зап. Казан. ун-та. Сер. естеств. науки. 2021. Т. 163, кн. 4. С. 603–625.

10. Воробьев А.Ю., Пузаков С.В. Динамика боковой эрозии на вогнутых берегах излучин реки Оки в ее среднем течении в XIX–XX веках и на современном этапе // Вест. Рязан. гос. ун-та им. С.А. Есенина. 2017. № 3 (56). С. 152–161.

11. Вуколов Э.А. Основы статистического анализа. Практикум по статистическим методам и исследованию операций с использованием пакетов STATISTICA и EXCEL. М.: ФОРУМ. 2008. 464 с.

12. Георгиади А.Г., Коронкевич Н.И., Барабанова Е.А., Кашутина Е.А., Милюкова И.П. О вкладе климатических и антропогенных факторов в изменения стока крупных рек Русской равнины и Сибири // Докл. РАН. 2019. Т. 488. № 5. С. 539–544.

13. Горбаренко А.В., Варенцова Н.А., Киреева М.Б. Трансформация стока весеннего половодья и паводков в бассейне верхней Волги под влиянием климатических изменений // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2021. № 4. С. 6–28.

14. Егоров И.Е. Экзогенные геоморфологические процессы и методы их изучения. Ижевск, Изд-во УдГУ. 2017. 383 с.

15. Завадский А.С., Лобанов Г.В., Петухова Л.Н., Серебренникова И.А., Смирнова Е.А., Чернов А.В. Результаты стационарных исследований русловых процессов на реках ЕТР // Эрозионные и русловые процессы. М.: Изд-во МГУ. 2010. С. 220–251.

16. Замышляев В.И. Гидродинамические модели устойчивости и плановых переформирований речных русел и пути их развития // Журнал университета водных коммуникаций. 2010. Т. 2. С. 94–100.

17. Команда экспертов представит концепцию развития водного туризма в Рязанской области. Изд-во «Пресса», новости районов Рязанской области: https://ryazpressa.ru/komanda-ekspertovpredstavit-konczepcziyu-razvitiya-vodnogo-turizmav-ryazanskoj-oblasti/ Дата обращения: 03.12.2023.

18. Кондратьев Н.Е., Попов И.В., Снищенко Б.Ф. Основы гидроморфологической теории руслового процесса. Л.: Гидрометеоиздат. 1982. 272 с.

19. Кораблева О.В., Чернов А.В. Опыт мониторинга русловых деформаций на широкопойменных реках (на примере р. Керженец) // География и природные ресурсы. 2008. № 2. С. 158–165.

20. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Инженерная геология и охрана окружающей среды. Ростов-на-Дону: Изд-во Ростов. ун-та. 2013. 348 с.

21. Кривцов В.А., Правкин С.А. Долинные педименты в среднем течении р. Оки // Геоморфология. 2015. № 3. С. 39–47.

22. Лазаренко А.А. Литология аллювия равнинных рек гумидной зоны (на примере Днепра, Десны, Оки). Труды ГИН. Вып. 120. 1964. 236 с.

23. Лоцманская карта реки Оки от устья (г. Горький) до Щурово. М.: Моск.-Окское бассейн. управл. пути. 1956. 75 с.

24. Лучников А.И., Ляхин Ю.С., Лепихин А.П. Опыт применения беспилотных летательных аппаратов для оценки состояния берегов поверхностных водных объектов // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2018. № 1. С. 37–46.

25. Опубликован эскиз моста-дублёра через Оку под Рязанью. Медиа-Рязань, информационное агентство: https://mediaryazan.ru/news/detail/506894.html?sphrase_id=4068743 Дата обращения: 03.12.2023.

26. Официальное опубликование правовых актов. Постановления Губернатора Рязанской области: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/6200202211110011 Дата обращения: 03.12.2023.

27. Перькова М.В. Формирование линейно-узловой структуры расселения // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2017. № 2. С. 120–125.

28. Рысин И.И., Осипов Д.Н. Геоэкологическая напряженность пойменно-русловых комплексов на реках Удмуртии // Наука Удмуртии. 2021. № 1 (93). С. 43–63.

29. Савичев О.Г. Гидрология, метеорология и климатология: гидрологические расчеты. Томск, Томский политех. ун-т. 2013. 224 с.

30. Симонов Ю.Г. Геоморфология. Методология фундаментальных исследований. СПб.: Питер. 2005. 427 с.

31. Тикунов В.С. Моделирование в картографии. М.: Изд-во МГУ. 1997. 405 с. Эрозионно-русловые системы. М.: ИНФРА-М. 2017. 702 с.

32. Couper P.R., Maddock I.P. Subaerial river bank erosion processes and their interaction with other bank erosion mechanisms on the River Arrow, Warwickshire, UK // Earth Surface Processes and Landforms. 2001. Vol. 26. Iss. 6. P. 631–646.

33. Deng S., Xia J., Zhou M., Li J., Zhu Y. Coupled modeling of bank retreat processes in the Upper Jingjiang Reach, China // Earth Surface Processes and Landforms. 2018. Vol. 43. Iss. 14. P. 2863–2875.

34. Global Surface Water Explorer: https://global-surface-water.appspot.com/map. Дата обращения: 03.12.2023.

35. Hamshaw S.D., Bryce T., Rizzo D.M., O’NeilDunne J., Frolik J., Dewoolkar M.M. Quantifying streambank movement and topography using unmanned aircraft system photogrammetry with comparison to terrestrial laser scanning // River research and Applications. 2017. Vol. 33. Iss. 8. P. 1354–1367.

36. Jugie M., Goba F., Virmoux C., Brunstein D., Tamisiera V., Coeura C. L. , Granchera D. Characterizing and quantifying the discontinuous bank erosion of a small low energy river using Structure-from-Motion Photogrammetry and erosion pins // Journal of Hydrology. 2018. Vol. 563. P. 418–434.

37. Karmaker T., Dutta S. Modeling seepage erosion and bank retreat in a composite river bank // Journal of Hydrology. 2013. Vol. 476. P. 178–187.

38. Kimiaghalam N., Goharrokhi M., Clark S.P., Ahmari H.A. Comprehensive fluvial geomorphology study of riverbank erosion on the Red River in Winnipeg, Manitoba, Canada // Journal of Hydrology. 2015. Vol. 529. P. 1488–1498.

39. Lagasse P.F., Zewenbergen L.W., Spitz W.J., Thorne C.R. Methodology for Predicting Channel Migration. Washington, DC: Transportation Research Board. 2004. 214 p.

40. Lawler D.M. The measurement of river bank erosion and lateral channel change: A review // Earth Surface Processes and Landforms. 1993. Vol. 18. Iss. 9. P. 777–821.

41. Masoodi A., Noorzad A., Majdzadeh M.R., Samadi T.A. Application of short-range photogrammetry for monitoring seepage erosion of riverbank by laboratory experiments // Journal of Hydrology. 2018. Vol. 558. P. 380–391.

42. Van Dijk W.M., Mastbergen D.R., Van den Ham G.A., Leuven J.R.F.W., Kleinhans M.G. Location and probability of shoal margin collapses in a sandy estuary // Earth Surface Processes and Landforms. 2018. Vol. 43. Iss. 11. P. 2342–2357.

43. Yu M., Wei H., Wu S. Experimental study on the bank erosion and interaction with near-bank bed evolution due to fluvial hydraulic force // International Journal of Sediment Research. 2015. Vol. 30. P. 81–89.

44. Zong Q., Xia J., Zhou M., Deng S., Zhang Y. Modelling of the retreat process of composite riverbank in the Jingjiang Reach using the improved BSTEM // Hydrological processes. 2017. Vol. 31. Iss. 26. P. 4669–4681.