Сторінка
1

Ландшафтно-гідрологічна просторова класифікація басейну Десни (в межах України)

У всіх галузях знання класифікація використовується як основна форма уявлення і впорядкування об’єктів, база для подальшого узагальнення і в той же час як найважливіший метод наукового пізнання. Особлива увага надається класифікації у географії, яка базується на великій кількості емпіричного матеріалу. Вибір класифікаційного метода кластер-аналізу не випадковий. Даний метод відрізняється відносною простотою, наочністю, можливістю використання великих об’ємів інформації з подальшим її відбором, змістовною інтерпретацією результатів.

Для автоматичної класифікації відібрано 139 річок, довжина кожної з яких становить понад 10 км. На території, що досліджувалася, добиралися гідрологічні пости й метеорологічні станції із задовільною довжиною рядів спостережень (не менше 10 років) та рівномірним розподілом по території. Було сформовано банк даних, який вміщує такі розділи і показники:

1) морфометричні характеристики басейну і річки (довжина річки, середній похил басейну, площа басейну, середня висота басейну, звивистість, густота річкової мережі);

2) фізико-географічні характеристики (середня річна температура повітря, середня річна кількість опадів, заболоченість, лісистість, озерність);

3) гідрологічні характеристики (норма річкового стоку, мутність, об’єм твердого стоку);

4) антропогенні характеристики (розораність, урбанізованість, забір води в басейні, скид води, окремо-забруднених стічних вод, і безповоротне водоспоживання).

Для виконання кластерного аналізу підготовлена матриця 139х25. Характеристики частково взяті із паспортів малих річок, частково визначені автором у процесі підготовки банку вихідних даних. Морфометричні характеристики басейну і річки визначалися по топографічним картам. Середня річна температура повітря і середня річна кількість опадів обчислювалися за даними метеорологічних станцій методом лінійної інтерполяції. Озерність, лісистість та заболоченість розраховувалися за картографічними та літературними джерелами. Гідрологічні показники визначалися за даними гідрологічних постів і картами СНіП за існуючими методиками [2,3,4]. Для визначення розораності басейнів використовувалися дані Управлінь земельних ресурсів Чернігівської і Сумської областей. Показники забору, скиду води і безповоротного водоспоживання розраховані за даними Деснянського басейнового управління водних ресурсів м.Чернігова та регіонального відділу комплексного використання водних ресурсів м.Суми.

Метою роботи було розподілити групи рік, що досліджуються, на достатньо показні кластери, які є репрезентативними за складом річок, що до них входять, тобто з одного боку кластери повинні вміщувати достатньо велику кількість об’єктів, із іншого - максимально відрізнятися один від одного. Для вирішення цієї задачі був прийнятий за основу метод k-середніх [1].

Автоматична класифікація річкових басейнів дозволила виділити у басейні Десни в межах України 22 кластери, які є найбільш продуктивними у розумінні інтерпретації результатів. У першій кластер входять 14 річок, які розміщені переважно у північно-східній і східній частинах басейну Десни. Це ріка Знобівка з притоками Чернь, Уличка, ріка Свига з притокою Бичиха, ріка Есмань з притокою Реть, притоки річки Клевень - Есмань й Обеста, ріки Івотка, Шостка та інші. Їх статистичні характеристики показників такі: довжина - 47,26 км (±4,9)[1], середня висота басейну - 161,66 м (±4,07), заболоченість - 2,96%(±0,45), лісистість - 31,43%(±5,65), озерність - 0,7%(±0,21), норма річкового стоку - 55,23 млн.м3(±8,4), мутність - 63,29 мг/л(±8,15), об’єм твердого стоку - 3,6 м3/рік(±0,46), розораність - 43,5%(±4,28), урбанізованість - 7,17%(±0,86), забір води - 1,85 млн.м3(±1,01), скид води - 1,53 млн.м3(±1,08).

До другого, найбільшого за кількістю, кластера належить 17 річок. Ядром є річки південно-східної частини басейну (притоки ріки Вир - Локня, Куянівка, Крига, рівчак Крига, Павловка) та річки східної частини (притоки ріки Клевень - Берюшка, Ольшанка, Локня-1, Локня-2, Рудка, Дунаєць). Від попереднього кластера вони відрізняються меншою довжиною і відповідно меншою площею басейну, зменшенням середньої річної суми опадів до 539,18 мм(±2,63), заболоченості до 1,1%(±0,39) і лісистості до 11,7%(±3,12) та збільшенням мутності річок - 152,71мг/л(±13,33) і розораності басейнів - 65,87%(±3,24). Забір води для господарських потреб у басейнах річок другого кластера не здійснюється.

Третій (ріки Білоус, Вересочь, Єзуч), четвертий (ріки Убідь, Дочь, Смолянка, Ревна, Мена, Вир) і шостий (ріки Замгай, Остер, Клевень) кластери об’єднують річки, які мають значні площі басейнів і норми річкового стоку, інтенсивне використання водних ресурсів, що й обумовило їх виділення у окремі кластери. Вони протікають по всій території басейну Десни, але їх притоки мають різні статистичні характеристики показників і тому розглядаються серед інших кластерів.

У п’ятий кластер згрупувалися річки Пятна, рівчак Корецький, Глистянка, які розміщені у різних частинах басейну. Їх об’єднують показники малої озерності - 0,04% і значної лісистості - 51,08%.

Сьомий і восьмий кластери охоплюють ріки, які розташовані на півночі і північному заході басейну. Ріки, які належать до восьмого кластера є переважно притоками річок сьомого кластера - Турчанки, Бречі, Тетиви, Рванця, Слота та інших, а також притоками ріки Ревна (Гаркавка, Устеж, Дрестна). Вони відрізняються меншими довжиною, нормою річкового стоку, більшою мутністю, озерністю, а також невеликим забором води (0,001 млн.м3).