Upload
cosmin-hurjui
View
246
Download
10
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Articol comunicat la incheierea Proiectului CEEX intitulat „Reabilitarea ecologică şi managementul durabil al zonelor cu terenuri degradate prin eroziune în adâncime şi/sau alunecări de teren din Moldova” (MARAVAL), Sinaia, Romania, 2008
Citation preview
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 PETROVICI
2,
1,2
Centrul 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
C. HURJUI, G. PETROVICI - EVOLUŢIA RAVENELOR ŞI ALUNECĂRILOR DE TEREN DIN BAZINELE
HIDROGRAFICE STUDINEŢ, SIMILA (COLINELE TUTOVEI) ŞI LOHAN (PODIŞUL BÂRLADULUI) ÎN ULTIMII 25
DE ANI
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),
Alunecări de teren
C. HURJUI, G. PETROVICI - EVOLUŢIA RAVENELOR ŞI ALUNECĂRILOR DE TEREN DIN BAZINELE
HIDROGRAFICE STUDINEŢ, SIMILA (COLINELE TUTOVEI) ŞI LOHAN (PODIŞUL BÂRLADULUI) ÎN ULTIMII 25
DE ANI
modul de folosinţă a terenului (păduri, plantaţii, terenuri arabile, păşuni, etc.), reţea
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
Bazinul
hidrografic
Aria bazin
hidrografic
Aria ravene
(1982)
Aria
alunecări de
teren (1982)
Aria păduri
(1982)
Aria plantaţii
(1982)
(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
C. HURJUI, G. PETROVICI - EVOLUŢIA RAVENELOR ŞI ALUNECĂRILOR DE TEREN DIN BAZINELE
HIDROGRAFICE STUDINEŢ, SIMILA (COLINELE TUTOVEI) ŞI LOHAN (PODIŞUL BÂRLADULUI) ÎN ULTIMII 25
DE ANI
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
(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
dAr1 (1)
C. HURJUI, G. PETROVICI - EVOLUŢIA RAVENELOR ŞI ALUNECĂRILOR DE TEREN DIN BAZINELE
HIDROGRAFICE STUDINEŢ, SIMILA (COLINELE TUTOVEI) ŞI LOHAN (PODIŞUL BÂRLADULUI) ÎN ULTIMII 25
DE ANI
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
C. HURJUI, G. PETROVICI - EVOLUŢIA RAVENELOR ŞI ALUNECĂRILOR DE TEREN DIN BAZINELE
HIDROGRAFICE STUDINEŢ, SIMILA (COLINELE TUTOVEI) ŞI LOHAN (PODIŞUL BÂRLADULUI) ÎN ULTIMII 25
DE ANI
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
Figura 5. Ravena Tunseşti nr. 1 Nord în 1982
C. HURJUI, G. PETROVICI - EVOLUŢIA RAVENELOR ŞI ALUNECĂRILOR DE TEREN DIN BAZINELE
HIDROGRAFICE STUDINEŢ, SIMILA (COLINELE TUTOVEI) ŞI LOHAN (PODIŞUL BÂRLADULUI) ÎN ULTIMII 25
DE ANI
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 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;
C. HURJUI, G. PETROVICI - EVOLUŢIA RAVENELOR ŞI ALUNECĂRILOR DE TEREN DIN BAZINELE
HIDROGRAFICE STUDINEŢ, SIMILA (COLINELE TUTOVEI) ŞI LOHAN (PODIŞUL BÂRLADULUI) ÎN ULTIMII 25
DE ANI
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
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.