Rio Geremeas үчүн иштелип чыккан интеграцияланган гидро-геоморфологиялык ыкма торрент тибиндеги бассейнде седименттин пайда болушун, седименттин дарыя тармагына өтүшүн, канал ичинде ташылышын жана чөгүшүн, ошондой эле дарыя морфологиясын, экологиялык абалды жана ташкындын жүрүм-турумун бир баалоо чынжырында бириктирген бассейнди башкаруу алкагы болуп саналат. Изилдөө көп масштабдуу геоморфологиялык карталоону, IDRAIM гидроморфологиялык баалоо системасын, талаа изилдөөлөрүн, аралыктан зонддоону, седиментологиялык изилдөөлөрдү, жээк тилкесиндеги өсүмдүктөрдү жана фаунаны баалоону MIKE 21C аркылуу жүргүзүлгөн эки өлчөмдүү гидравликалык жана гидроморфодинамикалык моделдөө менен бирге колдонгон. Изилдөөнүн максаты ташкын суусу кайда жайыларын гана эсептөө эмес, суунун седименттин пайда болушу жана ташылышы менен кандайча өз ара аракеттенерин жана бул физикалык процесстер дарыя коридорунун экологиялык функциялары менен кандайча айкалышарын аныктоо болуп саналат.

Rio Geremeas Сардиниянын түштүк-чыгышында тоолуу башат бөлүктөрүнөн жээк түздүгүнө жана дарыянын куйган жерине чейин созулган даана морфологиялык үзгүлтүксүздүккө ээ. Бассейндеги тик жана катуу жаракалуу гранит капталдар таш кулашы, тайыз жер көчкү жана debris flow процесстери аркылуу көбүнчө ири седимент түзсө, жогорку бассейндеги чектелген жана нукка терең кирген каналдар негизинен седимент өткөрүүчү зона катары иштейт. Эңиш азайган орто жана төмөнкү бөлүктөрдө кыймылдуу нук, шагыл-кум барлары, убактылуу топтолуу аймактары жана каналдын каптал багытындагы жогорку кыймылдуулугу байкалат. Ошондуктан бассейн капталдан каналга жана жээкке чейин созулган седимент байланышын бир системанын ичинде изилдөөгө мүмкүнчүлүк берет.

MIKE 21C менен жүргүзүлгөн моделдөөлөр 50 жылдык кайталануу мезгили бар ташкын шарттарында айрым жарым-жартылай чектелген жана чектелбеген бөлүктөрдө 2,5 m/s'ден ашкан эң жогорку агым ылдамдыктарын, даана жергиликтүү эрозияны жана төмөнкү агымдагы топтолуу аймактарын көрсөткөн. Жалаң гидравликалык модель менен седименттин ташылышын жана нук өзгөрүүсүн бирге чагылдырган байланышкан гидроморфодинамикалык моделдин ортосунда ташкын каптаган аймактар сапаттык жактан негизинен окшош болгону менен, морфологиялык өзгөрүү эске алынганда суунун тереңдиги жана агым ылдамдыгынын маанилери айырмаланган. Байланышкан моделде айрым бөлүктөрдө суунун тереңдиги жогору, ал эми седимент ташылышынын агымга басаңдатуучу таасиринен улам ылдамдыктар төмөнүрөөк эсептелген.

Экологиялык талдоо да бассейн боюнча күчтүү мейкиндиктик градиентти көрсөткөн. Тоолуу бөлүктө табигый өсүмдүк жамынтыгынын үлүшү болжол менен %97'ге жетсе, Ландшафтты сактоо индекси (Index of Landscape Conservation, ILC) тоолуу бөлүктө 0,90, piedmont бөлүгүндө 0,44 жана жээк түздүгүндө 0,27 деп эсептелген; бүт бассейндин ILC мааниси 0,40. Төмөнкү бассейнде айыл чарба, жасалма беттер, бөтөн өсүмдүк түрлөрү, гидрологиялык үзгүлтүктүүлүк жана дарыя оозунун мезгил-мезгили менен жабылышы көбүрөөк байкалат. Дарыя оозунда эриген кычкылтек 1,17 mg/L'ге, болжол менен %11 каныгуусуна чейин төмөндөп, pH 5,05 болуп өлчөнгөн. Бул шарттар айрыкча деңиз менен дарыянын ортосундагы байланышка муктаж түрлөр үчүн олуттуу башкаруу көйгөйүн жаратат.

Изилдөө седименттин үзгүлтүксүздүгү менен экологиялык үзгүлтүксүздүктү бирге кароо керектигин белгилейт; колдонулбай калган же функциясын жоготкон гидравликалык тоскоолдуктарды тандалма алып салуу же кайра жайгаштыруу, жээк коридорлорун жакшыртуу, Arundo donax сыяктуу инвазиялык түрлөрдү көзөмөлдөө жана дарыя оозун айрыкча Европа жыланбалыгынын өтүшүн колдой тургандай башкаруу сыяктуу чараларды сунуштайт. Бирок бул сунуштар талаада колдонулгандан кийин өлчөнгөн ийгилик натыйжалары эмес; алар талаа байкоолору жана моделдөө менен колдоого алынган башкаруу сценарийлери. Изилдөөнүн сандык жыйынтыктары Rio Geremeasтын өзгөчө топографиясы, седимент түзүлүшү, гидравликалык чек ара шарттары жана экологиялык өзгөчөлүктөрү чегинде чечмеленүүгө тийиш.

Изилдөө маселеси: седимент ташкын материалы гана эмес

Дарыя бассейндеринде седиментти башкаруу каналга топтолгон материалды тазалоо маселеси менен гана чектелбейт. Седимент кайда пайда болору, качан кыймылга келери, кайсы жолдор менен негизги дарыяга жетери, кайсы бөлүктөрдө убактылуу сакталары жана кайсы шарттарда кайра ташылары каналдын геометриясына, ташкын учурунда суунун жүрүү жолуна, нук эрозиясына, жээк сызыгы менен өз ара аракеттенүүгө жана суудагы жашоо чөйрөлөрүнүн үзгүлтүксүздүгүнө бирге таасир этет. Жер Ортолук деңиз тибиндеги торрент бассейндеринде бул маселе өзгөчө маанилүү; анткени седимент ташылышы жыл бою туруктуу болбошу мүмкүн жана жалпы ташылыштын чоң бөлүгү сейрек, бирок жогорку чоңдуктагы окуяларда болушу мүмкүн.

Торрент тибиндеги бассейн (Torrent-type Basin, TB) — гидро-седименттик процесстер окуяларга күчтүү көз каранды жана сызыктуу эмес жүрүм-турум көрсөткөн, ал эми седименттин кыймылдуулугу айрыкча чоң ташкындарда күчөй турган бассейн контексти. Мындай системаларда debris flood, гиперконцентрацияланган агым, капталдан келген седимент импульстары жана тез эрозия-топтолуу процесстери каналдын кыска убакыт аралыгында олуттуу кайра түзүлүшүнө алып келиши мүмкүн. Изилдөө баса белгилеген адабияттагы боштук — ири дарыя системалары үчүн иштелип чыккан седиментти башкаруу билими Жер Ортолук деңизиндеги кичирээк жана окуялар менен башкарылган торрент бассейндеринин гидро-геоморфологиялык жана экологиялык өзгөчөлүктөрүн өз алдынча жетиштүү чагылдырбайт.

Эмне үчүн Rio Geremeas ылайыктуу изилдөө аймагы?

Rio Geremeas бассейни Сардиниянын түштүк-чыгышында жайгашып, тоолуу Sarrabus бөлүгүнөн жээк түздүгүнө чейин созулат. Бассейндин дренаждык аянты 2-таблицада 61,42 km², орточо эңиши %34,61 жана орточо бийиктиги деңиз деңгээлинен 451,07 m жогору деп берилген. Негизги каналдын узундугу булак таблицасында 20,99 деп көрсөтүлгөн, бирок ошол эле сапта бирдик так жазылган эмес. Булактын баяндоо тексти максималдуу бийиктикти 951 m деп билдирсе, 2-таблица максималдуу бийиктикти 1010,22 m деп берет; ошондуктан эки маанинин айырмасы булактын ичиндеги дал келбестик катары сакталууга тийиш.

Бассейн жалпысынан үч функционалдык бөлүккө бөлүнгөн. Тоолуу бөлүк тик, жаракалуу гранит капталдар, жогорку энергиялуу торрент процесстери жана көбүнчө табигыйыраак жээк өсүмдүктөрү менен мүнөздөлөт. Piedmont жана аллювий түздүк бөлүгү граниттик бийик аймактар менен жээк түздүгүнүн ортосундагы өтмө зона; бул жерде канал жарым-жартылай чектелет, өрөөндүн түбү кеңейип, айыл чарба пайдалануу жана антропогендик басым күчөйт. Жээк жана дарыя оозу бөлүгүндө болсо ооздун табигый жабылышы, деңиз суусунун кириши, кычкылтектин аздыгы жана деңиз менен экологиялык байланыштын мезгил-мезгили менен үзүлүшү сыяктуу башка процесстер бар.

Бассейндин геологиялык түзүлүшүндө катуу жаракалуу гранит жана гранодиориттердин басымдуулугу, жарака системалары жана тектоникалык көтөрүлүү дренаж тармагынын багытына жана терең тилмеленген өрөөндөрдүн өнүгүшүнө таасир берет. Жаракалуу негизги тектин катуу жаан-чачын окуялары менен айкалышы тайыз жер көчкү, таш кулашы жана debris flow процесстери үчүн седимент булагын түзөт. Бул жагдай каптал–канал байланышын седиментти башкаруунун негизги компоненттеринин бирине айландырат.

IDRAIM жана MIKE 21C бул изилдөөдө кантип бирге колдонулган?

IDRAIM — Rio Geremeasтын канал морфологиясын, морфологиялык сапат абалын жана дарыя бөлүктөрүн системалуу түрдө классификациялоо үчүн колдонулган гидроморфологиялык баалоо алкагы; MIKE 21C болсо ошол эле физикалык системада агымдын, седимент ташылышынын жана нук морфологиясынын ташкын сценарийлериндеги өзгөрүшүн эки өлчөмдө эсептөө үчүн колдонулган сандык модель. Ошентип, IDRAIM байкалган морфологиялык абалды жана сапатты түзүмдөштүрсө, MIKE 21C ар кандай гидравликалык чек ара шарттарында системанын динамикалык жообун чагылдырат.

IDRAIMдин илимий ролу

IDRAIM алкагы каналдын чектелүү даражасын, морфологиялык түрүн, өткөн жана учурдагы морфологиялык өзгөрүүлөрдү, жасалма курулмалардын таасирин жана Морфологиялык сапат индекси (Morphological Quality Index, MQI) сыяктуу компоненттерди баалоо үчүн колдонулган. Изилдөө негизги дарыя бөлүктөрүн step–pool, cascade, riffle–pool, glide жана wandering сыяктуу морфологиялык түрлөргө бөлүп, канал каптал же террасалар менен түз байланышкан чектелген бөлүктөрдү кеңири ташкын түздүгү бар жарым-жартылай чектелген жана чектелбеген бөлүктөрдөн ажыраткан.

MIKE 21Cнин илимий ролу

MIKE 21C 2023 эки өлчөмдүү гидравликалык жана дарыя морфологиясынын симуляциясы үчүн колдонулган. Булак гидродинамикалык модуль Saint-Venant теңдемелерин ийри сызыктуу координаттарда чечерин жана модель агым сызыктарынын ийрилигин колдонуп, дарыя бурулуштарында маанилүү болушу мүмкүн болгон экинчи же спиралдык агым таасирин баалай аларын билдирет. Булак Saint-Venant теңдемелеринин математикалык туюнтмаларын ачык бербегендиктен, бул Verianla тексти булакта жок теңдеме формаларын кошпойт.

Изилдөөдө колдонулган маалымат катмарлары

Модель жана геоморфологиялык баалоо бир эле маалымат топтомуна негизделбейт. Изилдөө ар кандай мейкиндик масштабдары жана чечилиштеринде топографиялык, геологиялык, гидрологиялык, экологиялык жана седиментологиялык булактарды бириктирген.

Геоморфологиялык карталоо жана седимент булактарын аныктоо

Геоморфологиялык талдоо спутник сүрөттөрүн, жогорку чечилиштеги ортофотолорду, 1–10 m диапазонундагы санариптик бийиктик моделдерин жана талаа текшерүүлөрүн бирге колдонгон. Седимент булагы болгон аймактар таш кулашы, тайыз жер көчкү, debris flow, жайылган жана топтолгон эрозия сыяктуу активдүү же активдешиши мүмкүн болгон процесстерди таануу аркылуу аныкталган. Натыйжалар GIS чөйрөсүндө 1:10.000 масштабдагы тематикалык геоморфология картасына түшүрүлүп, фотоинтерпретация аркылуу санариптештирилген элементтер талаа иштери менен текшерилген. Эңиш, ийрилик жана топтоо аянты сыяктуу морфометриялык өзгөрмөлөр да потенциалдуу седимент булактарын жана туруксуз бөлүктөрдү аныктоого көмөк көрсөткөн.

Экологиялык баалоо кантип жүргүзүлгөн?

Экологиялык изилдөө ошол эле дарыя коридорунун IDRAIM менен аныкталган бир тектүү бөлүктөрүнө колдонулган. Жээк тилкесиндеги өсүмдүктөр алгач жогорку чечилиштеги ортофотолордо физиогномикалык жана флористикалык өзгөчөлүктөрүнө жараша карталанып, андан кийин талаа иштери менен чек аралары, түр курамы жана өсүмдүк түзүлүшү текшерилген. Үлгү алуу чекиттери ыктымалдыкка негизделген кокустук тандоонун ордуна алдын ала фотоинтерпретация жана айлана-чөйрө маалыматынын негизинде максаттуу тандалган.

Ландшафтты сактоо индекси (Index of Landscape Conservation, ILC) өсүмдүк жамынтыгы жана жер пайдалануу класстарынын табигыйлык даражаларына таянып, ландшафттын сакталуу абалын жалпылоо үчүн колдонулган. Фауна изилдөөлөрүндө жогорку бассейнде Сардиния суу саламандрасы (Euproctus platycephalus), төмөнкү бөлүктө жана дарыя оозунда балык коомдоштуктары жана өзгөчө Европа жыланбалыгы (Anguilla anguilla) көзөмөлдөнгөн. Дарыянын терминалдык бөлүктөрүндө жашоо чөйрөсүнүн ылайыктуулугун жана гидрологиялык байланышты баалоо үчүн эриген кычкылтек, туздуулук, температура жана pH өлчөнгөн.

Ташкындын чек ара шарттары жана үч бурчтуу гидрограф

Ташкын окуясы моделде эң жогорку агым, көтөрүлүү убактысы жана жалпы ташкын көлөмү менен аныкталган үч бурчтуу гидрограф аркылуу берилген. Эң жогорку агымды баалоо региондоштурулган TCEV ыктымалдык бөлүштүрүүсүнө, ал эми жалпы ташкын көлөмү натыйжалуу жаан-чачын көлөмүнө негизделген. Булактагы 1-таблицанын биринчи мамычасынын аталышы басмада көрүнбөйт; бирок 10, 20, 50, 100, 200 жана 500 маанилери тексттеги кайталануу мезгилинин контексти менен бирге берилет. Төмөнкү таблица бул белгисиздикти ачык сактайт.

Деңиз тараптагы төмөнкү чек ара шарты моделденген ташкындын кайталануу мезгилине жана деңиз бороонунун өзгөчөлүктөрүнө көз карандысыз түрдө орточо деңиз деңгээлинен +1,80 m жогору деп кабыл алынган. Бул тандоо консервативдүү моделдөө божомолу болуп саналат жана моделдин жыйынтыгын чечмелөөдө маанилүү; анткени дарыя оозундагы суунун деңгээлинин жүрүм-туруму чыныгы окуя учурунда деңиз шарттарына жараша айырмаланышы мүмкүн.

Агым каршылыгы жана моделдин бүдүрлүүлүгү

Булак Manning агым каршылыгынын коэффициентин M = 1/n түрүндө берет. Учурдагы абал моделинде активдүү канал үчүн M = 10 m^1/3 s⁻¹, ташкын түздүктөрү үчүн M = 20 m^1/3 s⁻¹ колдонулуп, бул маанилер тиешелүү бөлүктөр боюнча туруктуу деп кабыл алынган. Долбоордук сценарийде кайра калыптандырылган бөлүктөрдө жана деривация каналында M = 95 m^1/3 s⁻¹ кабыл алынган. M = 1/n аныктамасына ылайык, M маанисинин өсүшү математикалык жактан кичирээк Manning n маанисине туура келет; бул түшүндүрмө жаңы талаа натыйжасы эмес, булакта берилген коэффициент аныктамасынын математикалык кесепети.

Седимент класстары жана нук катмарлары

MIKE 21C түзүлүшү когезиялуу жана когезиясыз седименттерди камтып, 16 седимент фракциясына чейин жана 0–16 нук катмарын чагылдыра алган түзүлүшкө ээ. Моделдин инфраструктурасынын мындай мүмкүнчүлүгүнө карабастан, Rio Geremeas колдонмосундагы стратиграфия эки негизги катмар менен түзүлгөн. Төмөнкү катмар бийик тоолуу аллювий чөкмөлөрүн, шагыл-кобыл барларын жана аллювий түздүк бирдиктерин; жогорку катмар болсо кум-шагыл барларын билдирет. Беттик катмарда ири дандын үлүшү төмөнкү агым багытында азайышын чагылдыруу үчүн дан өлчөмүнүн бөлүштүрүлүшүндө мейкиндиктик өзгөрүү аныкталган.

Седимент денелери беш морфоседименттик бирдик катары аныкталган: бийик тоолуу аллювий чөкмөлөрү, негизги тек каналы, кум-шагыл барлары, шагыл-кобыл барлары жана аллювий түздүгү. 2 cm'ден кичине седименттер үлгү алуу жана лабораториялык дан өлчөмүн талдоо менен, ал эми 2 cm'ден чоң ири седименттер талаада сүрөткө тартуу жана сүрөт талдоосу аркылуу мүнөздөлгөн. Бассейнде жалпысынан шагыл жана ири дандар үстөмдүк кылса, кум айрым барларда, ал эми ил абдан чектелген өлчөмдө кездешкен.

Потенциалдуу нук жүгүн ташууну эсептөө үчүн Wilcock–Crowe формуласы, калкып жүрүүчү седимент ташылышы үчүн Ackers–White формуласы тандалган. Булак Ackers–White ыкмасы 0,2 mm'ден кичине дандарда калкып жүрүүчү седимент ташылышын ашыкча баалашы мүмкүн экенин, бирок изилдөө аймагындагы седименттер бул көйгөйлүү өлчөм диапазонунда эмес экенин билдирет. Ошол эле учурда, булак текстинде бул сүйлөмгө берилген [37] номерлүү библиографиялык шилтеме адабият тизмесинде Wu жана авторлошторунун Standardized Precipitation Index макаласына туура келгендиктен, шилтеменин дал келүүсүндө булактын ичиндеги көйгөй бар.

Изилдөөнүн Ыкмасы жана Жыйынтыктары

Талдоо чынжыры

1. Бассейндин геологиялык, топографиялык, жер пайдалануу жана гидрологиялык маалымат катмарлары топтолгон.
2. Седимент булактары жана геоморфологиялык процесстер аралыктан зонддоо, фотоинтерпретация жана талаа изилдөөлөрү менен карталанган.
3. Дарыя бөлүктөрү чектелүү даражасы, канал түрү жана морфологиялык сапаты боюнча IDRAIM алкагы менен классификацияланган.
4. Морфоседименттик бирдиктер жана дан өлчөмүнүн өзгөчөлүктөрү лабораториялык жана сүрөт талдоо ыкмалары менен мүнөздөлгөн.
5. Жээк тилкесиндеги өсүмдүктөр, жер пайдалануу, фауна жана суунун сапаты экологиялык баалоого киргизилген.
6. MIKE 21C 2023 колдонулуп, гидравликалык жана байланышкан гидроморфодинамикалык сценарийлер түзүлгөн.
7. Ар кандай кайталануу мезгилдеринде жана морфологиялык алдын ала шарттоо абалдарында эрозия, седимент ташылышы, топтолуу, суунун тереңдиги жана агым ылдамдыгынын жүрүм-туруму салыштырылган.
8. Геоморфологиялык, экологиялык жана моделдөө жыйынтыктары бирге бааланып, седиментти башкаруу жана калыбына келтирүү варианттары иштелип чыккан.

Капталдардан негизги каналга седимент өтүшү

Rio Geremeasтагы седименттин пайда болушу айрыкча тик жана терең жаракалуу гранит капталдарда болгон таш кулашы, тайыз жер көчкү жана debris flow сыяктуу массалык кыймылдар менен камсыздалат. Катуу жаан-чачын окуялары көбүнчө блоктордон жана ири шагылдардан турган начар сорттолгон орой материалды кыймылга келтириши мүмкүн. Дренаж тармагы менен түз байланышкан терең тилмеленген капталдар бул материалдын төмөн даражадагы каптал куймалардан негизги каналга тез өтүшүнө шарт түзөт.

Жогорку бөлүктөрдө негизги текке кирип кеткен, катуу чектелген step–pool жана cascade морфологиялары үстөмдүк кылат. Бул каналдар седимент үчүн узак мөөнөттүү сактоо аймагынан көрө өткөрүүчү зона мүнөзүнө ээ. Орто жана piedmont бөлүктөрүндө эңиш азайып, структуралык чектөө алсызданганда кыймылдуу нук, альтернативдүү барлар, riffle–pool ырааттуулуктары жана убактылуу сактоо формалары пайда болот. Ташкын учурунда капталдардан жана каптал куймалардан келген седимент импульстары бул бөлүктөрдө убактылуу кармалышы же негизги канал боюнча кайра бөлүштүрүлүшү мүмкүн.

Төмөнкү жана жээк бөлүктөрүндө эңиштин дагы азайышы, өрөөн түбүнүн кеңейиши жана агым энергиясынын өзгөрүшү каптал багытындагы кыймылдуулугу жогору ийри же wandering канал формаларын, канал ортосундагы аралдарды жана көп барлуу системаларды колдойт. Жээк тосмосу–кум дөбөсү–лагуна системасы бассейндин акыркы седимент фильтрлеринин жана сактоо аймактарынын бири катары иштейт. Булак ошондой эле өзгөчө чоң ташкындарда калкып жүрүүчү седименттин жогорку концентрациясы дарыя оозунда гиперпикналдык агымдардын пайда болушуна жана седименттин континенттик шельфке карай ташылышына шарт түзүшү мүмкүн экенин билдирет.

Rio Geremeasта 50 жылдык ташкын сценарийи эмнени көрсөттү?

MIKE 21Cнин 50 жылдык кайталануу мезгили бар ташкын симуляциялары айрым жарым-жартылай чектелген жана чектелбеген дарыя бөлүктөрүндө 2,5 m/s'ден ашкан эң жогорку ылдамдыктарды, даана жергиликтүү эрозияны жана төмөнкү агымдагы топтолуу аймактарын көрсөткөн; морфологиялык өзгөрүүнү седимент ташылышы менен бирге эсептеген байланышкан модель жалаң гидравликалык моделге салыштырмалуу айрым бөлүктөрдө суунун тереңдигин жогору, агым ылдамдыгын төмөн көрсөткөн. Бул жыйынтыктар чыныгы 50 жылдык ташкындын талаада түз өлчөнүшү эмес, булакта аныкталган чек ара шарттары жана седимент параметрлери боюнча алынган моделдик жыйынтыктар.

Морфологиялык алдын ала шарттоонун таасири

Изилдөө экстремалдык окуялардын симуляцияларына чейин негизги канал үчүн болжолдуу морфологиялык тең салмак абалын түзүүгө багытталган алдын ала моделдөөлөрдү жүргүзгөн. Изилдөөчүлөрдүн талдоосуна ылайык, 2 жылдык кайталануу мезгилине туура келген туруктуу агымды 24 саат бою колдонуу Rio Geremeasтын негизги каналында морфологиялык тең салмакка жакындаш үчүн жетиштүү баштапкы шарт түзөт. Кийинки экстремалдык окуя эсептөөлөрүндө эрозия жана топтолуу аймактарынын мейкиндиктик жайгашуусу салыштырмалуу туруктуу калганы менен, ташылган седименттин көлөмү сценарийлер арасында көбүрөөк өзгөргөнү билдирилген.

Таза гидравликалык жана байланышкан гидроморфодинамикалык моделдин айырмасы

50 жылдык ташкын үчүн таза гидравликалык модель седимент ташылышын жана нук морфологиясын бир убакта чагылдырган байланышкан модель менен салыштырылганда, ташкын аймактары сапаттык жактан негизинен окшош бойдон калганы, бирок суунун тереңдиги жана ылдамдыктар өзгөргөнү байкалган. Байланышкан гидроморфодинамикалык модель айрым бөлүктөрдө суунун тереңдигин жогору көрсөтсө, таза гидравликалык модель агым ылдамдыгын жогору көрсөткөн. Булак бул айырманы кыймылдагы седимент агымдын алдыга жылуу ылдамдыгын басаңдатышы менен байланыштырат.

Piedmont жана жээк түздүгүндө орточо ылдамдыктар 2 m/s'ден негизинен активдүү канал ичинде ашканы, SP 17 автожолунун жогорку тарабында топтолуу процесстери үстөмдүк кылганы жана кайра калыптандырылган каналдын төмөнкү бөлүктөрүндө орточо ылдамдык 3 m/s'ден ашканда эрозия күчөшү мүмкүн экени билдирилген. Моделдин жыйынтыктарында бул эрозия жээк системасына чейин жетип, жырылуулардын ачылышы менен коштолушу мүмкүн. Бул маанилердин бардыгы моделдик сценарийлердин жыйынтыгы; алар бүткүл аймак боюнча үзгүлтүксүз өлчөнгөн ылдамдык жазуулары катары чечмеленбөөгө тийиш.

Экологиялык градиент

Өсүмдүк жамынтыгын изилдөө каралган үч дарыя бөлүгүндө 24 физиогномикалык-флористикалык өсүмдүк тибин жана 9 жер пайдалануу классын аныктаган. Тоолуу жана чектелген бөлүктө аянттын болжол менен %97'си табигый өсүмдүк жамынтыгы менен капталган. Alnus glutinosa жээк токойлору, Quercus ilex токойлору жана Nerium oleander коомдоштуктары бул табигыйыраак бөлүктөрдүн мүнөздүү элементтерине кирет.

Жарым-жартылай чектелген орто бөлүктө жээк өсүмдүктөрү көбүрөөк бөлүнгөн; Tamarix africana, Nerium oleander жана Olea europaea коомдоштуктары менен катар Arundo donax активдүү каналдын ичинде жана канал жээктеринде чоң аянттарды ээлейт. Ташкын түздүгүндө талаа, жайыт, зайтун бактары жана ташталган бакчалар сыяктуу айыл чарба пайдалануу көбөйөт.

Жээк бөлүгүндө айыл чарба ташкын түздүгүнүн жарымынан көбүн, ал эми жасалма беттер болжол менен %27'син түзөт. Жээк коридору тарып, Arundo donax жана Eucalyptus түрлөрү сыяктуу бөтөн өсүмдүктөрдүн таасири күчөгөн. Дарыя оозунда Populus alba, Populus nigra жана айрым жерлерде Ulmus minor коомдоштуктары салыштырмалуу үзгүлтүксүз сакталган табигый жээк жашоо чөйрөлөрүнүн айрымдарын түзөт.

Дарыя оозундагы суунун сапаты жана фауна

Төмөнкү бассейнде, айрыкча дарыя оозу бөлүгүндө, эриген кычкылтек 1,17 mg/L жана болжол менен %11 кычкылтек каныгуусуна чейин төмөндөп, pH 5,05 болуп өлчөнгөн. Булак дарыя оозунун мезгил-мезгили менен жабылышы тузсуз суунун жаңылануусун азайтып, туздуулук жана кычкылтек шарттарына таасир берерин билдирет. Изилдөө бул терминалдык бөлүктү айрым мезгилдерде деңизден балыктар кире алган, бирок ооз жабылып, кычкылтек тез азайганда организмдер үчүн жагымсыз болуп калышы мүмкүн болгон экологиялык тузак катары чечмелейт.

Бассейндин чоң бөлүгүндө туруктуу балык коомдоштуктары аныкталган эмес. Европа жыланбалыгы үчүн деңиз–дарыя байланышын сактоо өзгөчө маанилүү. Жогорку бассейнге кайра жайгаштырылган Сардиния суу саламандрасынын байкалган чоңдорунун саны 2019-жылы 30 болсо, 2020-жылы байкоого боло турган чоң особь табылган эмес. Личинкалардын табылышы кайра жайгаштырылган популяцияда азайуудан мурда көбөйүү болгонун көрсөткөн. Булак узак жайкы кургакчылыкты жана жырткычтык басымды маанилүү факторлордун катарына киргизет.

Бентикалык макроомурткасыздар үчүн сандык үлгү алуу программасы колдонулган эмес. Изилдөөчүлөр үзгүлтүктүү агым жана айлана-чөйрөнүн туруксуздугу себептүү өкүлчүлүктүү туруктуу коомдоштуктарды сандык үлгүлөө ылайыксыз деп чечишкен; алгачкы байкоолордо гана эпизоддук гидрологиялык окуяларга байланышкан убактылуу колонизаторлор үстөм болушу мүмкүн экенин белгилешкен. Ошондуктан макроомурткасыздар үчүн сандык көптүк же ар түрдүүлүк жыйынтыгын чыгаруу булак тарабынан колдоого алынбайт.

Морфологиялык сапат индекси

IDRAIMге негизделген MQI баалоосу жалпысынан Rio Geremeas үчүн жогоркудан жакшыга чейин өзгөргөн гидроморфологиялык абалды көрсөткөн. Бийик тоо жана гранит чоку бөлүктөрүндөгү чектелген каналдар HIGH/EXCELLENT деп классификацияланган; негизги терс элементтер айрым топурак же бетон өтмөктөр болгон. Жарым-жартылай чектелген бөлүктөр GOOD абалында; терс жагдайлар жээк өсүмдүктөрүнүн чектелгендиги жана айрым өтмөк курулмалары менен байланыштуу. S.S. 125 көпүрөсүнөн дарыя оозуна чейин созулган чектелбеген бөлүктөр да жалпысынан GOOD деп классификацияланган, бирок жээкти коргоо курулмалары жана гидравликалык кесимди жөнгө салуу табигый канал динамикасына жергиликтүү таасир берген.

MQI менен экологиялык ар түрдүүлүк бир эле өлчөм эмес. Мисалы, жогорку бассейндеги чектелген бөлүктөр морфологиялык сапат жана өсүмдүк жамынтыгынын табигыйлыгы боюнча жогорку маанилерге ээ болушу мүмкүн, бирок торрент тибиндеги үзгүлтүктүү агым режими айрым суу коомдоштуктарынын туруктуу өнүгүшүн дагы эле чектеши мүмкүн. Ошондуктан морфологиялык сапат, ландшафттын табигыйлыгы жана биологиялык ар түрдүүлүк бири-биринин түз синоними катары колдонулбашы керек.

Башкаруу сценарийлери

Изилдөө бир гана инженердик курулманы чечим катары сунуштабайт. Сунушталган ыкма канал геометриясын, седимент үзгүлтүксүздүгүн, ташкын коркунучун жана экологиялык байланышты бирге караган этаптуу жана ыңгайлашуучу башкаруу алкагы.

• Туруксуз негизги канал бөлүктөрүндө каналды кайра жайгаштыруу же кесимди жөнгө салуу аркылуу ашыкча менчиктүү агым кубатын чектөө жана эңиш тең салмагын жакшыртуу.
• Иштебеген же эскирген check dam, өтмөк жана дамбаларды тандалма алып салуу же кайра жайгаштыруу аркылуу узунунан жана каптал багытындагы седимент үзгүлтүксүздүгүн күчөтүү.
• Кичине дренаж тармагынын седимент бюджетин үзгүлтүксүз көзөмөлдөөгө негизделген ыңгайлашуучу тейлөө программаларын иштеп чыгуу.
• Дарыя оозунда айрыкча Anguilla anguilla миграциясы жана жаш особдордун кошулушу үчүн маанилүү мезгилдерде деңиз байланышын колдой турган пландуу тейлөө жана оозду ачуу ыкмасы.
• Arundo donax сыяктуу инвазиялык бөтөн түрлөрдү көзөмөлдөнгөн түрдө алып салуу жана жергиликтүү жээк коомдоштуктарынын кайра өнүгүшүн колдоо.
• Жээк коридорлорун кеңейтүү жана калыбына келтирүүнү бүт коридорду бир убакта өзгөртүүнүн ордуна убакыт жана мейкиндик боюнча этаптуу жүргүзүү.
• Фаунанын кыймылына тоскоол болгон туурасынан жайгашкан курулмаларды кайра долбоорлоо же жакшыртуу.
• Дарыянын кыймылдуулук коридорунун ичинде сезимтал жашоо чөйрөлөрү жана биологиялык ар түрдүүлүк үчүн коргоо аймактарын түзүү.

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

Булак Rio Geremeasта седименттин пайда болушу, седимент байланышы, канал морфологиясы жана экологиялык шарттар бассейн боюнча бирге өзгөрөрүн; жаракалуу гранит тоолуу бөлүктөр маанилүү седимент булактарын түзөрүн; 50 жылдык моделдик ташкындар белгилүү эрозия жана топтолуу зоналарын пайда кыларын; морфологиялык өзгөрүүнү эске алуу суунун тереңдиги жана ылдамдык жыйынтыктарына таасир берерин; төмөнкү бассейнде ландшафттын табигыйлыгы жана жээк үзгүлтүксүздүгү азайганын, ошондой эле дарыя оозундагы кычкылтектин төмөн шарттары экологиялык байланыш үчүн маанилүү көйгөй экенин колдойт.

Изилдөө колдобогон жыйынтыктар

Изилдөө Жер Ортолук деңизиндеги бардык торрент бассейндери Rio Geremeas менен бирдей сандык параметрлерге ээ экенин далилдебейт. Башкаруу сунуштары ишке ашырылгандан кийин ташкын зыяны же биологиялык ар түрдүүлүктүн жоготуусу талаада белгилүү бир пайызга азайганын көрсөткөн узак мөөнөттүү кийлигишүү маалыматтарын бербейт. Байкалган экологиялык бузулуунун жалгыз себеби седимент өзгөрүүсү экенин эксперименталдык түрдө бөлүп көрсөтпөйт; жер пайдалануу, гидрологиялык үзгүлтүктүүлүк, инвазиялык түрлөр жана башка басымдар бирге бааланган. Моделдин жыйынтыктары чыныгы ташкындын бардык майда-чүйдөсүн түз өлчөө эмес жана +1,80 m деңиз деңгээли, бүдүрлүүлүк маанилери, седимент катмарлары, дан бөлүштүрүүлөрү жана гидрограф кириштери сыяктуу аныкталган моделдик шарттарга көз каранды.

Булак жана Ыкма Жөнүндө Эскертүү

Түпнуска изилдөө: Integrating Hydro-Geomorphological Analysis into Regional Sediment Management: Insights from the Rio Geremeas Basin (Sardinia, Italy).

Авторлор — PDFдеги ирети жана жазылышы: Demurtas Valentino; Sulis Andrea; Azzena Costantino; Alemanni Federico; Carboni Andrea; Luise Giovanni; Manconi Veronica; Mancosu Gianluigi; Sabatini Andrea; Santona Giulio; Orrù Paolo Emanuele; Deiana Giacomo.

Библиографиялык жазуу боюнча эскертүү: Макаланын жарыяланган PDF аталышында “Alemanni Federico” деп жазылган. MDPIнин онлайн расмий макала жазуусу ошол эле авторду “Alamanni Federico” деп берет жана PDFдеги электрондук почта дарегинде да “alamanni” жазылышы бар. Verianla тексти бул айырманы унчукпай оңдогон эмес.

Жооптуу автор: Sulis Andrea.

Мекемелер: Department of Chemical and Geological Sciences, University of Cagliari; CoNISMa Interuniversty Consorthium on Marine Sciences; CINSA—Centro Interdipartimentale di Ingegneria e Scienze Ambientali; Dipartimento di Architettura, Design e Urbanistica, Università di Sassari; Agenzia Regionale del Distretto Idrografico della Sardegna; Dipartimento di Scienze della Vita e dell'Ambiente, University of Cagliari.

Журнал жана жарыя идентификациясы: Climate, 2026, Том 14, Сан 9, Макала 182. Басмачы: MDPI. DOI: 10.3390/cli14090182. Макала 4 июнь 2026-жылы алынган, 7 август 2026-жылы кайра каралган, 19 август 2026-жылы кабыл алынган жана 2 сентябрь 2026-жылы жарыяланган.

Булактын түрү жана рецензиялоо: Рецензияланган илимий журналда жарыяланган изилдөө макаласы.

Лицензия: Ачык жеткиликтүүлүк; Creative Commons Attribution (CC BY). Climate журналынын расмий лицензия шарттары CC BY 4.0.

Негизги ыкма: Көп масштабдуу геоморфологиялык карталоо, талаа изилдөөлөрү, ортофото жана аралыктан зонддоо, GIS, IDRAIM гидроморфологиялык баалоосу, MQI, седиментологиялык үлгү алуу жана дан өлчөмүн талдоо, жээк өсүмдүктөрүн жана фаунаны изилдөө, суунун сапатын өлчөө жана MIKE 21C 2023 менен эки өлчөмдүү гидравликалык/гидроморфодинамикалык моделдөө.

Каржылоо: Изилдөө POA FSC 2014–2020, CIPE Resolution 55/2016 алкагындагы “Protection of Territory and Waters” чакан планы жана “Sediment Management Program” кийлигишүүсү аркылуу; Sardinia Hydrographic District Agency (ADIS) менен University of Cagliari курамындагы CINSA ортосундагы кызматташтык келишиминин алкагында каржыланган.

Маалыматтардын жеткиликтүүлүгү: Авторлор изилдөөнүн түпнуска салымдары макалада жана Supplementary Material ичинде бар экенин, кошумча суроолор жооптуу авторго жөнөтүлүшү мүмкүн экенин билдиришет.

Кызыкчылыктардын кагылышы: Авторлор кызыкчылыктардын кагылышы жок экенин билдиришкен.

Авторлордун салымы: Концептуалдаштыруу Demurtas Valentino, Sulis Andrea, Sabatini Andrea, Azzena Costantino, Luise Giovanni, Mancosu Gianluigi жана Orrù Paolo Emanuele; ыкма Demurtas Valentino, Sulis Andrea, Sabatini Andrea, Manconi Veronica, Orrù Paolo Emanuele жана Deiana Giacomo; текшерүү Sulis Andrea, Sabatini Andrea, Orrù Paolo Emanuele жана Deiana Giacomo; формалдуу талдоо Demurtas Valentino жана Sulis Andrea; изилдөө Demurtas Valentino, Federico Alemanni, Carboni Andrea, Manconi Veronica жана Santona Giulio; алгачкы долбоор Demurtas Valentino жана Sulis Andrea; карап чыгуу, редакциялоо, визуалдаштыруу жана көзөмөл Sulis Andrea, Sabatini Andrea жана Orrù Paolo Emanuele; долбоорду башкаруу Azzena Costantino, Luise Giovanni жана Mancosu Gianluigi; каржылоону камсыз кылуу Orrù Paolo Emanuele тарабынан аткарылган.

Булактагы маанилүү дал келбестиктер

Булактын баяндоо текстинде бассейндин максималдуу бийиктиги 951 m деп берилсе, 2-таблицада максималдуу бийиктик 1010,22 m. Эки маанинин айырмасынын себеби изилдөөдө түшүндүрүлгөн эмес. Булак ошондой эле Ackers–White формуласынын 0,2 mm'ден майда седименттерде ашыкча баалоо коркунучу тууралуу билдирүүнү [37] номерлүү булак менен байланыштырган; бирок библиографиядагы [37] Wu жана авторлошторунун Standardized Precipitation Index тууралуу климатологиялык макаласы. Бул конкреттүү шилтеменин дал келүүсү булактын өз библиографиясынын ичинде ырасталбайт.

Методологиялык жана чечмелөөчү чектөөлөр

Изилдөө Сардиниядагы бир гана бассейнде жүргүзүлгөн деталдуу учурдук изилдөө. Жыйынтыктарды башка бассейндерге өткөрүү топография, геология, седимент дандарынын бөлүштүрүлүшү, гидрограф, жер пайдалануу, жээк чек ара шарттары жана экологиялык түзүлүш кайра текшерилмейинче мүмкүн эмес. Моделдин деңиз тарабындагы чек ара шартында +1,80 m туруктуу деңгээл колдонулушу, бүдүрлүүлүк маанилеринин бөлүктөр боюнча туруктуу кабыл алынышы жана седимент стратиграфиясынын белгилүү катмар түзүлүшү менен берилүүсү моделдик жыйынтыктардын шарттарына кирет. Мындан тышкары, макроомурткасыздар үчүн сандык үлгү алуу жүргүзүлгөн эмес жана сунушталган калыбына келтирүү чараларынын узак мөөнөттүү талаа жыйынтыктары бул изилдөөнүн алкагында көзөмөлдөнгөн эмес.

Булактын жыйынтыктары ушул чектерде седименттин пайда болушун, өткөрүлүшүн жана топтолушун канал морфологиясы жана экологиялык абал менен бирге караган аймактык седиментти башкаруу үчүн деталдуу, дисциплиналар аралык ыкманын үлгүсүн сунуштайт. Эң маанилүү салым “канча седимент бар?” деген суроону гана эмес, седимент бассейндин ичинде кайдан келерин, кайсы байланыштар аркылуу ташыларын, канал жана ташкын жүрүм-турумуна кандай таасир этерин жана экологиялык үзгүлтүксүздүк менен кайсы аймактарда бирге башкарылышы керектиги тууралуу суроолорду бирдиктүү пландоо алкагында бириктиргенинде.