Articol Sinaia

8
EVOLUŢIA RAVENELOR ŞI ALUNECĂRILOR DE TEREN DIN BAZINELE HIDROGRAFICE STUDINEŢ, SIMILA (COLINELE TUTOVEI) ŞI LOHAN (PODIŞUL BÂRLADULUI) ÎN ULTIMII 25 DE ANI Dr. ing. Cosmin HURJUI 1 , Ing. Gabriel PETROVICI 2 , 1,2 Centrul de Cercetare - Dezvoltare pentru Combaterea Eroziunii Solului Perieni Oficiul Poştal 1 Bârlad, PO Box 1, 731240, Bârlad 1 E-mail: [email protected] , 2 E-mail: [email protected] REZUMAT Trei bazine hidrografice reprezentative au fost alese pentru inventarierea ravenelor şi alunecărilor de teren, compararea stuaţiei din 1982 cu cea din prezent, studierea impactului economico-social al acestor fenomene de degradare a terenului şi propunerea de soluţii pentru o amenajare şi exploatarea durabilă a zonelor respective. Pentru actualizarea datelor morfometrice şi pentru analiza terenului şi modelare s-au utilizat tehnici de ultimă oră (echipament GPS profesional de precizie şi mare productivitate şi software GIS ArcGIS 9.2. Cuvinte cheie: Ravene, Alunecări de teren, Echipament GPS, GIS 1 INTRODUCERE Ravenele reprezintă forma de eroziune hidrică cea mai gravă a terenului datorită volumului mare de sol şi rocă de bază dislocuit, iar alunecările de teren reprezintă de asemenea una dintre formele grave de degaradare a terenului cu efecte asupra calităţii terenurilor agricole, uneori asupra unor obiective economice sau sociale. În Podişul Moldovenesc spre exemplu au fost inventariate circa 9000 de ravene [1], iar în judeţul Vaslui s-au inventariat circa 1000 perimetre afectate de alunecări de teren [2] fără a se preciza starea lor (stadiul), respectiv câte dintre ele sunt active, semistabilizate sau stabilizate, gradul de acoperire cu vegetaţie, etc. (Figura 1). Era deci necesar să se aducă contribuţii la cunoaşterea amplorii actuale a fenomenelor, la cunoaşterea mecanismelor de declanşare şi a proceselor implicate, la propuenrea de soluţii de amenajare şi exploatare durabilă a zonelor afectate pe baza unor modele de ultimă oră şi a experienţei unor cercetători străini din ţări cu fenomene similare. 2 METODA DE LUCRU Deoarece fiecare din cifrele menţionate mai sus poate părea impresionantă în cazul în care toate ravenele sau alunecările de teren ar fi active şi, de asemenea, în vederea actualizării informaţiilor cu privire la formele de degaradre a terenului şi propunerii de soluţii moderne de amenajare şi exploatare durabilă a zonelor respective, în cadrul proiectului MARAVAL – Reabilitarea ecologică şi managementul durabil al zonelor cu terenuri degradate prin ravene şi / sau alunecări de teren din Moldova”, au fost alese trei bazine hidrografice reprezentative, două din Colinele Tutovei şi unul din Podişul Bârladului (judeţul Vaslui). Au fost comparate informaţiile existente şi în primul rand cele obţinute în cadrul proiectului prin

description

Articol prezentat la Sinaia dupa incheierea proiectului MENER

Transcript of Articol Sinaia

EVOLUŢIA RAVENELOR ŞI ALUNECĂRILOR DE TEREN DIN BAZINELE HIDROGRAFICE STUDINEŢ, SIMILA

(COLINELE TUTOVEI) ŞI LOHAN (PODIŞUL BÂRLADULUI) ÎN ULTIMII 25 DE ANI

Dr. ing. Cosmin HURJUI1, Ing. Gabriel PETROVICI2,

1,2Centrul de Cercetare - Dezvoltare pentru Combaterea Eroziunii Solului Perieni

Oficiul Poştal 1 Bârlad, PO Box 1, 731240, Bârlad 1E-mail: [email protected] , 2E-mail: [email protected]

REZUMAT

Trei bazine hidrografice reprezentative au fost alese pentru inventarierea ravenelor şi

alunecărilor de teren, compararea stuaţiei din 1982 cu cea din prezent, studierea impactului

economico-social al acestor fenomene de degradare a terenului şi propunerea de soluţii

pentru o amenajare şi exploatarea durabilă a zonelor respective. Pentru actualizarea datelor

morfometrice şi pentru analiza terenului şi modelare s-au utilizat tehnici de ultimă oră

(echipament GPS profesional de precizie şi mare productivitate şi software GIS ArcGIS 9.2. Cuvinte cheie: Ravene, Alunecări de teren, Echipament GPS, GIS

1 INTRODUCERE

Ravenele reprezintă forma de eroziune hidrică cea mai gravă a terenului datorită volumului mare de sol şi rocă de bază dislocuit, iar alunecările de teren reprezintă de asemenea una dintre formele grave de degaradare a terenului cu efecte asupra calităţii terenurilor agricole, uneori asupra unor obiective economice sau sociale. În Podişul Moldovenesc spre exemplu au fost inventariate circa 9000 de ravene [1], iar în judeţul Vaslui s-au inventariat circa 1000 perimetre afectate de alunecări de teren [2] fără a se preciza starea lor (stadiul), respectiv câte dintre ele sunt active, semistabilizate sau stabilizate, gradul de acoperire cu vegetaţie, etc. (Figura 1). Era deci necesar să se aducă contribuţii la cunoaşterea amplorii actuale a fenomenelor, la cunoaşterea mecanismelor de declanşare şi a proceselor implicate, la propuenrea de soluţii de amenajare şi exploatare durabilă a zonelor afectate pe baza unor modele de ultimă oră şi a experienţei unor cercetători străini din ţări cu fenomene similare.

2 METODA DE LUCRU

Deoarece fiecare din cifrele menţionate mai sus poate părea impresionantă în cazul în care toate ravenele sau alunecările de teren ar fi active şi, de asemenea, în vederea actualizării informaţiilor cu privire la formele de degaradre a terenului şi propunerii de soluţii moderne de amenajare şi exploatare durabilă a zonelor respective, în cadrul proiectului MARAVAL – „Reabilitarea ecologică şi managementul durabil al zonelor cu terenuri degradate prin

ravene şi / sau alunecări de teren din Moldova”, au fost alese trei bazine hidrografice reprezentative, două din Colinele Tutovei şi unul din Podişul Bârladului (judeţul Vaslui). Au fost comparate informaţiile existente şi în primul rand cele obţinute în cadrul proiectului prin

MENER 2008 - MEDIU

615

tehnici GIS aplicate asupra planurilor topografice militare din 1982, cu cele obţinute în timpul unor campanii de teren de măsurători cu ajutorul unui echipament GPS profesional de precizie şi mare productivitate. Un obiectiv important a fost şi studierea impactului economico-social al acestor fenomene de degradare a terenului asupra comunităţilor locale.

Figura 1. Alunecări de teren din judeţul Vaslui în 1992 (după Pujină D., 1992)

Partenerii implicaţi în proiectul MARAVAL, reprezentanţii unor institute sau

universităţi de prestigiu (Universitatea „Ştefan cel Mare” Suceava – Prof. dr. Maria Rădoane, INDCSB, Centrul de Cercetări Biologice „Stejarul” Piatra Neamţ – Dr. Ing. Maria Bucureşteanu, Centrul de Cercetări Şendriceni, judeţul Botoşani – Dr. ing. Dorel Pujină şi ICAS, Colectivul de lucru Focşani – Dr. ing Cristinel Constandache, au contribuit fiecare cu expertiza sa la cercetarea fenomenelor şi factorilor de control. În cadrul Centrului de Cercetări Şendriceni au fost înfiinţate două perimetre pilot cu terenuri degradate de alunecări de teren asupra cărora s-au aplicat măsuri efective de modelare cu buldozerul şi ulterior de reabilitare ecologică.

3 REZULTATE OBŢINUTE

În prima etapă a proiectului MARAVAL s-au desfăşurat activităţi menite să contribuie la cunoaşterea amplorii fenomenelor de ravenaţie şi a alunecărilor de teren pe baza informaţiilor din literatură, iar ca activitate practică, prin tehnici moderne specifice (scanare, digitizare) s-a creat o bază de date GIS – hărţi în format digital în care diferite elemente vectoriale ca puncte, linii sau poligoane au asociate tabele - baze de date cuprinzând drept atribute toate informaţiile care au putut fi extrase de pe planuri topografice militare din 1982 la scara 1:25000 cu privire la ravene, alunecări de teren, relief (modelul numeric al terenului), modul de folosinţă a terenului (păduri, plantaţii, terenuri arabile, păşuni, etc.), reţea

Alunecări de teren

MENER 2008 - MEDIU

616

hidrografică, căi de comunicaţie (drumuri, căi ferate) din bazinele hidrografice Studineţ, Simila şi Lohan. Au rezultat hărţi asemenea celor prezentate în miniatură în figura 2, iar câteva informaţii privind dimensiunile bazinelor hidrografice şi suprafeţele ocupate de ravene, alunecări de teren, păduri şi plantaţii diferite (viticole sau pomicole) sunt sintetizate în tab. 1.

Figura 2. Degradarea terenului prin ravene şi alunecări de teren în bazinele hidrografice

Studineţ, Simila şi Lohan (de la stânga la dreapta), judeţul Vaslui

Tabelul 1 Date sintetice privind ravenele, alunecările de teren şi gradul de acoperire cu păduri şi plantaţii viticole sau pomicole din b. h. Studineţ, Simila şi Lohan, în 1982

Aria bazin hidrografic

Aria ravene (1982)

Aria alunecări de teren (1982)

Aria păduri (1982)

Aria plantaţii (1982)

Bazinul hidrografic

(ha) (ha) (%) (ha) (%) (ha) (%) (ha) (%) Studineţ 9.678 352 3,6 41 0,4 2.964 30,6 507 5,2 Simila 26.521 639 2,4 68 0,3 4.902 18,5 1.013 3,8 Lohan 11.039 130 1,2 89 0,8 3.230 29,3 1.227 11,1

3.1 Bazinul hidrografic Studineţ

În bazinul hidrografic Studineţ a fost posibil să se identifice mai multe zone fiziografice (zone în care se păstrează aceleaşi caracteristici geomorfologice) cum ar fi: (1) versantul drept al pârâului Studineţ (cu expoziţie estică), porţiunea de la confluenţa cu pârâul Tutova, în aval şi până în zona comunei Ghergheşti, (2) lunca pârâului Studineţ, porţiunea de la confluenţa cu pârâul Tutova, în aval şi până în zona comunei Ghergheşti, în amonte, (3) versantul stâng al pârâului Studineţ, de 3-5 ori mai lung decât versantul drept, porţiunea de la confluenţa cu pârâul Tutova, în aval şi până în zona comunei Ghergheşti, în amonte, dominat şi fragmentat de cinci microbazine hidrografice ale unor mari organisme torenţiale

MENER 2008 - MEDIU

617

(microbazine de formă stelată formate din mici văi care prezintă aproape inevitabil ravene de fund de vale): Hălăreşti, Siliştea, Recea, Lunca şi Valea Lupului, (4) cursul superior al pârâului Studineţ, la Nord de comuna Ghergheşti, care cuprinde bazinul colector format din mai mulţi mici afluenţi cu curgere intermitentă şi cu văile aferente dispuse radial la Nord de Ghergheşti.

Identificarea zonelor fiziografice este importantă ca metodă de lucru deoarece uşurează înţelegerea problemelor de dinamică actuală a reliefului terestru asemenea clasificărilor în general. De asemenea, după identificarea zonelor fiziografice se pot ordona mai uşor problemele de rezolvat şi măsurile şi planurile de amenajare a teritoriului din fiecare zonă. Astfel, spre exemplu, în cazul bazinului Studineţ, vom şti că: în zonele fiziografice 1 şi 2 nu sunt probleme cu ravenele şi alunecările de teren datorită pantelor domoale sau chiar platitudinii reliefului, sau gradului mare de împădurire; problemele cele mai mari provocate de ravenele de mari dimensiuni, de tip “ravene-bazin”, sunt în zona fiziografică 3 unde sunt pantele cele mai mari şi relieful este cel mai frământat, iar probleme cu alunecările de teren sunt în zona 4, ca la Chetrosu sau în zona Mânzaţi.

În cazul bazinului Studineţ, una dintre cele mai mari realizări a fost identificarea şi măsurarea cu ajutorul echipamentului GPS profesional Magellan Thales Z-Max.Net a unei categorii deosebite de ravene de mari dimensiuni pe care le-am denumit, deşi poate părea nepotrivit, “ravene-bazin” spre a le deosebi de ravenele obişnuite de fund de vale care uneori se confundă cu malurile abrupte ale pâraielor, sau de ravenele de versant care de cele mai multe ori sunt chiar lipsite de bazin colector-hidrografic. În figurile 3 şi 4 ilustrăm două cazuri din cele cinci întâlnite în zona fiziografică 3 şi ne folosim de prilej pentru a aminti căteva dintre particularităţile acestor ravene. Se poate observa forma “palmată” a microbazinului acestor ravene datorată afluenţilor (ramificaţiilor) radiali. Din aceeaşi cauză relieful este fragmentat sub forma unor sectoare care au o influenţă decisivă asupra vieţii localnicilor din eventualele localităţi stabilite în aceste microbazine în sensul că reţeaua de comunicaţii (drumuri, utilităţi, etc.) este întreruptă de canalele ravenei. În consecinţă, în astfel de microbazine planurile de amenajare şi soluţiile pentru o dezvoltare durabilă trebuiesc adaptate la particularităţile enunţate mai sus. De asemenea, abordarea acestui tip de ravene ca “ravene-bazin” a permis, după cum se poate observa şi din cele două figuri amintite, analizarea lor având în vedere în contextul structurii modului de folosinţă a terenului. Măsurătorile efectuate asupra ravenelor-bazin din toate cele trei bazine hidrografice, Studineţ, Simila şi Lohaîn, ne-au permis să facem unele observaţii foarte utile privind modul de evoluţie a ravenelor. Amintim faptul că în literatura de specialitate există printre altele o categorie de modele matematice care consideră că ravenele evoluează în principal liniar, prin avansarea vârfurilor în funcţie de mărimea bazinului hidrografic rămas în amonte de zona vârfului. Spaţiul nu ne permite să ilustrăm situaţiile care ne-au condus la ideea că de fapt majoritatea ravenelor măsurate de noi se extind în principal lateral şi foarte rar liniar în zona vârfurilor şi acest lucru este adevărat doar în lungul unor văi preexistente. Aceste observaţii susţin valabilitatea modelului Müller&Dymond [3] sau Burkard şi Kostaschuk (1997) conform căruia, în evoluţia lor ravenele devin ele însele bazine colectoare astfel încât rata de creştere a ariei ravenelor este influenţată de aria din amonte şi de aria ravenei însăşi. Modelul de creştere a ariei este de forma (1):

rb AAcdt

dAr⋅⋅= 1 (1)

MENER 2008 - MEDIU

618

2500 1000 m

Aria bazin hidrografic: 579,89 ha

Perimetru b. h.: 11956,1 m1982 2007Aria ravene: 16,26 ha

Perimetru ravene: 10,62 km

Aria ravene: 26,23 ha

Perimetru ravene: 17,48 km

Energia de relief: 143,65 m

Dupa planuri DTM, editia 1982 Masuratori GPS, 2007

Aria paduri: 271,17 ha

Alocalitati: 21,65 ha

Figurile 3 şi 4. Ravenele Siliştea şi Lunca din bazinul hidrografic Studineţ în anul 1982 (după

planuri topografice militare) şi în anul 2007 (măsurate cu echipamentul GPS profesional Magellan Thales Z-Max.Net)

2500 1000 m

Dupa planuri DTM, editia 1982 Masuratori GPS, 2007

Aria bazin hidrografic: 397,1 ha

Perimetru b. h.: 12713,6 m

Aria ravene: 36,86 ha

Perimetru ravene: 20,17 km

Aria alunecari: 13,26 ha

Aria ravene: 28,27 ha

Perimetru ravene: 15,84 km

1982 2007

Aria alunecari: 4,85 ha

Aria paduri: 17,69 ha

Alocalitati: 12,49 ha

Aria plantatii: 64,30 ha

MENER 2008 - MEDIU

619

unde dAr/dt este rata de modificare a ariei în timp, c1 este un coeficient empiric influenţat de morfologia terenului şi de proprietăţile fizice ale regolitului şi rocii de bază. Ab şi Ar sunt aria bazinului şi respectiv aria ravenei.

3.2 Bazinul hidrografic Simila

Bazinul hidrografic Simila are o suprafaţă (26.521 ha) de circa trei ori mai mare decât bazinul precedent, Studineţ (9.678 ha), şi decât ultimul abordat în anul 2008, Lohan (11.039 ha). Bazinul este foarte complex şi de aceea nu a fost posibilă identificarea şi aici a zonelor fiziografice. A fost parcurs până în cele mai izolate locuri ca şi celelalte bazine şi ravenele şi alunecările cele mai active au fost măsurate cu echipamentul GPS, creîndu-se astfel condiţiile monitorizării pe viitor fără materializarea în teren a unor eventuale borne de beton sau metalice.Deşi s-a inventariat un număr mare de ravene şi/sau alunecări de teren (peste 122 perimetre cu ravene şi peste 36 perimetre cu alunecări de teren), marea majoritate a ravenelor şi/sau alunecărilor de teren au evoluat foarte puţin în cei 25 de ani, fiind în general bine înţelenite cu vegetaţie forestieră, semistabilizate sau chiar stabilizate.

În urma inventarierii ravenelor şi alunecărilor de teren din bazinul hidrografic Simila prin tehnici GIS şi cercetări de teren în anul 2007, s-a constatat că ravenele (eroziunea în adâncime) ocupă 661 ha (2,5% din suprafaţa bazinului), iar alunecările de teren 108 ha (0,5% din suprafaţa bazinului). În linii generale, numai 10% dintre ravenele inventariate în bazinul hidrografic Simila au cunoscut o dezvoltare semnificativă în ultimii 25 de ani şi aceasta pe total reprezintă o creştere cu 2% a suprafeţei ocupate de ravene şi cu 5% a perimetrului acestora. Numai 11% dintre alunecările de teren din bazinul hidrografic Simila s-au dezvoltat semnificativ în ultimii 25 ani şi anume: suprafaţa lor a crescut cu 20% iar

perimetrul cu 30%. Menţionăm un caz aparte dintr-o zonă cu mare densitate de ravene, zona satului Tunseşti şi anume ravena Tunseşti nr. 1 Nord (Figurile 5 şi 6). Această ravenă, deşi aproape complet neprotejată de vegetaţie, a evoluat uimitor de puţin în ultimii 25 de ani şi spre deosebire de ceea ce vedem în figura 5 (situaţia din 1982), în prezent nu mai comunică cu pârâul Bogdana, se efilează la baza versantului şi nu prezintă urme de evacuare sau depunere de material erodat din canalul ravenei (nu are un canal de evacuare şi nici un eventual con de dejecţie) (Figura 6). 3.3 Bazinul hidrografic Lohan

Configuraţia geomorfologică a bazinului Lohan este asemănătoare în multe privinţe cu cea a bazinului Studineţ. Faptul a permis identificarea a trei zone fiziografice mari: (1) Versantul stâng al Lohanului inferior, de la confluenţa cu pârâul Crasna, la Sud şi până la Creţeşti de Sus, la Nord, cel mai accidentat (frământat), modelat de ravene-bazin.

Figura 5. Ravena Tunseşti nr. 1 Nord în 1982

MENER 2008 - MEDIU

620

Figura 6. Ravena Tunseşti nr. 1 Nord în anul 2007

După cum, spre deosebire de ravenele-bazin din bazinul Studineţ care erau deosebit de adânci şi înguste, în bazinul Lohan ravenele au microbazinul hidrografic de dimensiuni comparabile cu cele din b.h. Studineţ, dar canalele au dimensiuni mult mai reduse (adâncime şi lăţime). În consecinţă, aceste ravene cu microbazinele lor nu numai ca nu au fost considerate aici drept forme de degradare a terenului, dar localnicii au preferat să işi întemeieze aşezările lor rurale (gospodării ţărăneşti) (Figura 7). (2) Versantul drept al Lohanului inferior, de la confluenţa cu pârâul Crasna (la Sud) şi până la Satu Nou (la Nord), care cuprinde terenuri agricole de cea mai bună calitate. (3) Bazinul superior al pârâului Lohan, amonte de zonele fiziografice amintite, aproape în întregime acoperit de păduri sau plantaţii viticole sau pomicole.

4 CONCLUZII

� În bazinele hidrografice Studineţ şi Lohan a fost posibilă identificarea unor zone fiziografice, fapt care a ajutat la ordonarea lucrărilor şi rezultatelor obţinute şi a creat premizele formulării de planuri de amenajare şi de soluţii de exploatare durabilă;

� Ravenele şi alunecările de teren din cele trei bazine studiate şi-au mărit dimensiunile în ultimii 25 de ani în proporţii mari (până la 300%) dacă sunt exprimate în termeni procentuali dar mici în unităţi de suprafaţă (ha). Gradul de expansiune scade de la vest la est, amploarea cea mai mare fiind în b.h. Studineţ şi cea mai mică, până la stabilzare completă, în b.h. Lohan;

� Achiziţionarea şi utilizarea în premieră a unui echipament GPS profesional pentru măsurători de teren cu precizie şi mare productivitate a avut o imporanţă decisivă în realizarea măsurătorilor în timp util;

� Faţă de cifrele cunoscute din inventarierile anterioare (9000 ravene în Moldova şi 1000 de perimetre cu alunecări de teren în judeţul Vaslui pentru care nu se putea preciza starea şi/sau gradul de periculozitate sau necesitatea de a se interveni) [4], care puteau părea

MENER 2008 - MEDIU

621

îngrijorătoare sau chiar incredibile, s-au acumulat toate informaţiile necesare pentru formularea de planuri de amenajare şi de soluţii moderne de exploatare durabilă;

Figura 7. B. H. Lohan inferior cu localităţi rurale “cuibărite“

în microbazinele unor foste mari ravene

BIBLIOGRAFIE

[1] Maria Rădoane, I. Ichim, N. Rădoane, Gully distribution and development in Moldavia,

Romania, Catena 24: 127-146, 1995.

[2] D. Pujină, Cercetări asupra alunecărilor de teren care afectează terenurile agricole din

Podişul Bârladului şi noi abordări ale managementului lor, Teza de doctorat, Universitatea Politehnică “Gh. Asachi”, Iaşi, 1997.

[3] M. U. Müller, J. R. Dymond, Geomorphic Modelling of Gully Debvelopment in New

Zealand Hill Country, Ph.D. Thesis (manuscript), Geographical Institute, University of Bonn, Germany, 1999.

[4] C. Hurjui, Rolul rocilor sedimentare asupra morfologiei şi dinamicii ravenelor. Studii de

caz din Podişul Moldovenesc. Teza de doctorat, Univ. “Al. I. Cuza” Iaşi, 2000.