Анализ динамики абразионных берегов Цимлянского водохранилища с использованием беспилотных летательных аппаратов

Показана перспективность использования беспилотных летательных аппаратов при осуществлении мониторинга берегов водохранилищ, особенно не оборудованных пунктами наблюдения сети ГМВО. Для ряда участков берегов Цимлянского водохранилища с использованием способов взаимной привязки аэроснимков по опорным точкам и последовательного, поинтервального, параллельного рассмотрения разновременных ортофотопланов выполнена оценка последствий активизации абразионной деятельности, выразившихся в отступании бровки береговых обрывов и сокращении земельного фонда.

Первым способом, обеспечивающим точность наблюдения в пределах 10 см, на нескольких участках выделены периоды смещения бровки береговых обрывов на 5-30 м, приведшие к сокращению земельного фонда на величину от 2,8 до 22 тыс. м², и периоды стабилизации, когда положение бровки обрывов практически не изменялось.

Вторым способом уверенно выделены интервалы активизации экзогенных геологических процессов (ЭГП), в результате которых произошло отступание берегового обрыва на 1 м и более.

Показано, что наиболее значительные изменения конфигурации берегового склона произошли в результате прохождения шторма в мае 2018 г. при нормальном подпорном уровне (НПУ) в районе хуторов Овчинников и Веселый и станицы Нагавской. Вероятно, в этот же период произошло отступание берегов на величину до 5-10 м на нескольких участках в районе садового товарищества «Винзавод» и интервала от восточного мыса Жуковского залива до створа ст. Баклановской.

Установлено, что стабилизация береговой линии совпадает с периодами положения уровня воды в водохранилище на 1-2 м ниже НПУ и отсутствием обильных атмосферных осадков. В эти периоды интенсивность экзогенных геологических процессов заметно снижается. Основными формами ее проявления являются трещины отрыва, проходящие на расстоянии до первых метров от бровки обрыва; обрушения небольших блоков горных пород; образование небольших оплывин.

1. Косолапов А.Е., Скрипка Г.И., Беспалова Л.А. и др. Районирование берегов Цимлянского водохранилища по степени проявления опасных экзогенных геологических процессов // Естественные и технические науки. 2017. № 10(112). С. 59-68.

2. Крыленко М.В., Крыленко В.В. Особенности выполнения высокоточной съемки рельефа абразионного берега с помощью БПЛА // Бюллетень науки и практики. 2020. Т. 6. № 2. С. 10-19.

3. Лучников А.И., Ляхин Ю.С., Лепихин А.П. Опыт применения беспилотных летательных аппаратов для оценки состояния берегов поверхностных водных объектов // Водное хозяйство России. 2018. № 1. С. 37-46.

4. Скрипка Г.И., Сапрыгин В.В., Филатов А.А. Оценка потерь земли по результатам мониторинга водоохранной зоны Цимлянского водохранилища с использованием беспилотных летательных аппаратов // Сб. материалов Всероссийской научно-практической конференции, г. Сочи, 23-29 сентября 2019 г. Ростов на/Д., 2019. С. 282-288.

5. Скрипка Г.И., Беспалова Л.А., Ивлиева О.В. и др. Опыт использования беспилотных летательных аппаратов для мониторинга положения бровки высоких берегов водохранилищ // Сб. материалов Всероссийской научно-практической конференции, г. Сочи, 08-14 октября 2018 г.: в 2 т. Т. I. Новочеркасск: Лик, 2018. С. 298-305.

6. Turner I.L., Harley M.D., Drummond C.D. UAVs for coastal surveying, Coastal Engineering, 2016, p. 19-24, DOI: 10.1016/j.coastaleng.2016.03.011.

7. Topouzelis K., Papakonstantinou A., Doukari M. Coastline change detection using unmanned aerial vehicles and image processing techniques, Fresenius Environmental Bulletin, 2017, vol. 26, no. 9, p. 5564-5571, ref. 14.

8. Papakonstantinou A., Topouzelis K., Pavlogeorgatos G. Coastline Zones Identification and 3D Coastal Mapping Using UAV Spatial Data, International Journal of Geoinformation, 2016, vol. 5, p. 75, DOI: 3390/ijgi5060075.

9. Seymour A.C., Ridge J.T., Rodriguez A.B., Newton E., Dale J., Johnston D.W. Deploying Fixed Wing Unoccupied Aerial Systems (UAS) for Coastal Morphology Assessment and Management, Journal of Coastal Research, 2018, vol. 34, p. 704-717, DOI: 10.2112/JCOASTRES-D-17-00088.1.