Ջրհեղեղներ – biodiversity-armenia.am

Ներողություն ենք խնդրում կայքի մեքենայական թարգմանության հնարավոր սխալների համար

Ջրհեղեղի ռիսկի նվազեցում (InVEST UFRM մոդել)

GIS մոդելավորում և վերլուծություն, արդյունքների ներկայացում – Էդուարդ Կազակով (NextGIS OÜ, Էստոնիա);
Արդյունքների վերլուծություն և ներկայացում – Ելենա Բուկվարևա (BCC-Հայաստան);
Հայաստանի իրական ջրբաժանների հետ արդյունքների համապատասխանության գնահատում – Վարդան Ասատրյան (ՀՀ ԳԱԱ)
Մոդելավորման արդյունքների համապատասխանության գնահատում Հայաստանի համար. արտաքին փորձագետ Ալեքսանդր Առաքելյան (ՀՀ ԳԱԱ)

Այն InVEST մոդելի քաղաքային ջրհեղեղի ռիսկի նվազեցում (UFRM) հաշվարկում է երկու հիմնական ցուցանիշ.
-ը Արտահոսքի պահպանում, այսինքն՝ հողի և բուսականության կողմից պահպանված արտահոսքի քանակը՝ համեմատած փոթորկի անձրևի ծավալի մ3-ով (1 մ3 հոսքը հավասար է 10 մմ մեկ 10x10 մ պիքսելի համար) և որպես չպահպանված տեղումների համամասնություն).
-ը Երկրորդահոսք (Q), մմ, որը պոտենցիալ վտանգավոր գործոն է, որը կարող է առաջացնել ջրհեղեղ:

Այս բաժինը ներկայացնում է էկոհամակարգային ծառայությունների գնահատման և քարտեզագրման մոդելների փորձարկման նախնական արդյունքները: Հետագայում, եթե որոշում կայացվի օգտագործել այս մոդելները, ապա դրանք պետք է չափորոշվեն Հայաստանում կատարված հիդրոլոգիական չափումների միջոցով։
Մեթոդաբանությունը և արդյունքները մանրամասն կներկայացվեն առաջիկա հրապարակման մեջ.

Երկրային էկոհամակարգերի կողմից ապահովվող էկոլոգիական ծառայություններ

Մենք փորձարկեցինք մոդելը երկու սցենարի համար՝ միջին և ծայրահեղ գարնանային տեղումների։ Հայաստանում ամենաբարձր տեղումները լինում են մայիսին և հունիսին։ Չնայած տեղումների մակարդակները զգալիորեն տարբերվում են տարբեր կլիմայական գոտիներում, մոդելի սկզբնական փորձարկման համար մենք համարեցինք հիմնավոր օգտագործել երկրի ամբողջ տարածքի միջին արժեքները։ Այս ամիսներին միջին տեղումների դեպքում տեղումների քանակը կազմում է 12 մմ։ Ծայրահեղ տեղումների սցենարի համար մենք ենթադրեցինք, որ յուրաքանչյուր այս ամսվա ամսական տեղումների մոտ կեսը՝ 50 մմ (աղյուսակ 31A4-1)։

Աղյուսակ 31A4-1. Ընտրված քաղաքներում տեղումների քանակը և անձրևային օրերի թիվը (http://armenia.pogoda360.ru/¹)

Կլիմայական գոտիներ	Քաղաքներ	մայիս			հունիս
Կլիմայական գոտիներ	Քաղաքներ	Անձրևով օրեր	Տեղումները, մմ	Միջին անձրև, մմ	Անձրևով օրեր	Տեղումները, մմ	Միջին անձրև, մմ	Աղետալի անձրև, մմ (50% ամսական տեղումներ)
Չափավոր սառը	Սևան	12	140	12	13	157	12	79
	Հրազդան	10	113	11	10	120	12	60
	Ստեփանավան	11	141	13	10	130	13	65
	Վանաձոր	13	177	14	13	189	15	95
	Միջին	12	143	12	12	149	13	75
Չափավոր համեմատաբար խոնավ	Իջևան	10	127	13	8	97	12	64
	Դիլիջան	11	133	12	12	133	11	67
	Ալավերդի	10	134	13	8	100	13	67
	Գորիս	9	103	11	5	63	13	52
	Միջին	10	124	12	8	98	12	62
Չոր	Արմավիր	7	33	5	7	28	4	17
	Արարատ	2	39	20	1	20	20	20
	Մեղրի	6	81	14	3	44	15	41
	Միջին	5	51	10	4	31	8	26
Չափավոր՝ չոր ամառով	Գյումրի	6	78	13	5	71	14	39
	Գավառ	13	147	11	13	166	13	74
	Վարդենիս	9	109	12	9	99	11	55
	Սիսիանը	8	112	14	7	84	12	56
	Միջին	9	112	12	9	105	12	56
Միջին		9	110	12	8	99	12	48

Երկրային էկոհամակարգերի կողմից ապահովված մակերևութային ջրահոսքը՝ միջին գարնանային տեղումների սցենարը (12 մմ)

ES քարտեզները (Նկ. 31A4-1) ցույց են տալիս, որ տեղումները գրեթե ամբողջությամբ պահպանվում են բուսականության և հողի կողմից։ Անմիջական հոսքը (Q) Ադրբեջանի մեծ մասում կազմում է 1 մմ-ից պակաս, մի քանի հովիտներում մի փոքր գերազանցելով այդ արժեքը։ Անծածկ հողի սցենարի (բոլոր բնական բուսականությունը փոխարինվում է անծածկ հողով) դեպքում հոսքի պահպանման գործակիցը (RT) մի փոքր նվազում է։ Արագ հոսքը (Q) անվիճելիորեն մի փոքր աճում է, սակայն որոշ ջրահավաք ավազաններում հարաբերական փոփոխությունները նկատելի են։
Նկար 31A4-1. ES ցուցիչների քարտեզներ միջին գարնանային տեղումների (12 մմ) սցենարի պայմաններում։ Մանրամասն քարտեզների համար տես «Էկոհամակարգային ծառայություններ – Քաղաքային հեղեղման ռիսկի նվազեցում – Միջին տեղումների քանակ (12 մմ)» բաժինը։ WebGIS նախագծում

Բնական ցամաքային էկոհամակարգերի կողմից մատուցվող էկոհամակարգային ծառայությունները (ES) գնահատվել են որպես ցուցանիշների տարբերություն՝ 2023 թ. ընթացիկ հողածածկույթի ES-ի և մերկ հողի սցենարի ES-ի միջև։ Էկոհամակարգերի ազդեցությունը ES ցուցանիշների վրա փոքր է՝ արագ հոսքը նվազում է 0.01–0.08 մմ-ով, իսկ հոսքի կլանումը աճում է 1–8 լիտր մեկ պիքսելի համար; Հրազդան գետի ավազանում նկատվում է շատ փոքր, սակայն հակառակ ազդեցություն։ Հարաբերական առումով՝ հոսքի կլանման վրա ազդեցությունը չափազանց փոքր է՝ ամենուր 2023 թ. արժեքի 11%-ից ցածր, և արագ հոսքի փոփոխությունների բաժնեմասը լայն տատանումներ ունի՝ +55%-ից մինչև -31% (աղյուսակ 31A4-2; նկարներ 31A4-2 և 31A4-3):

Նկ. 31A4-2. Էկոհամակարգի ազդեցությունը արագ հոսքի և հոսքի պահպանման վրա ջրահավաք ավազաններում միջին գարնանային տեղումների (12 մմ) սցենարի պայմաններում.Նկ. 31A4-3. Էկոհամակարգի ազդեցությունը արագ հոսքաջրերի վրա և հոսքաջրերի պահպանման վրա՝ համեմատած ES-ի՝ ներկայիս հողածածկույթի (2023) հետ, %

Աղյուսակ 31A4-2. ES ցուցիչներ ջրահավաք ավազաններում միջին տեղումների սցենարի (12 մմ) պայմաններում

	Ցուցանիշ	Աղստեւ	Ախուռայան	Արփա	Դեբեդ	Հրազդան	Մետսաավելի	Վորոշագանակագույն
Ընթացիկ հողի ծածկույթ, ESRI 2023	Արագ հոսք, մմ, Q₂₀₂₃	0.11	0.40	0.16	0.10	0.24	0.27	0.07
	Ջրահոսքի կուտակում, մ³/pix, RT₂₀₂₃	1.19	1.16	1.18	1.19	1.18	1.17	1.19
	Ընդհանուր հոսքի կուտակում, միլիոն m³³, RT_2023Թոթ	37.76	32.07	52.19	46.71	70.43	42.78	53.42
Բաց հողի սցենար	Արագ հոսք, մմ, Q_մերկ	0.19	0.41	0.16	0.16	0.26	0.26	0.13
	Ջրահոսքի կուտակում, մ³/pix, RT_ֆոն	1.18	1.16	1.18	1.18	1.17	1.17	1.19
	Ընդհանուր հոսքի կուտակում, միլիոն m³³, RT_bgTot	37.51	32.04	52.16	46.49	70.30	42.81	53.16
Ձերբային էկոհամակարգերի ազդեցություն	Էկո-սիստեմների միջոցով արագ հոսքի նվազեցում, մմ Հարց_էկո = Հարց₂₀₂₃-Հարց_ֆոն	-0.06	-0.08	-0.01	-0.06	0.01	-0.02	-0.01
	էկոհամակարգերի պատճառով Q-ի բաժինը նվազել է, % Հարց_էկո*100/ Հարց₂₀₂₃	-54.88	-19.81	-3.94	-54.91	3.05	-8.13	-13.14
	Էկոհամակարգերի կողմից ապահովվող մակերևութային ջրի հոսքի կլանում, մ³/կմ² ՌՏ_էկո = ՌՏ₂₀₂₃-RT_ֆոն	0.01	0.01	0.00	0.01	0.00	0.00	0.00
	Էկոհամակարգերի կողմից տրամադրվող RT-ի բաժինը, % ՌՏ_էկո*100/ ՌՏ₂₀₂₃	0.50	0.69	0.05	0.47	-0.06	0.18	0.08
	Էկոհամակարգերի կողմից ապահովվող ընդհանուր հոսքի կլանում, միլիոն m³³ ՌՏ_Էկոտոտ = ՌՏ_2023Թոթ -RT_bgTot	0.26	0.25	0.03	0.22	-0.03	0.13	0.03
	Ընդհանուր RT-ի բաժինը, որը տրամադրվում է էկոհամակարգերի RT-ի կողմից_Էկոտոտ*100/RT_2023Թոթ	0.70	0.79	0.05	0.47	-0.04	0.30	0.05

Երկրային էկոհամակարգերով ապահովված ES. գարնանային աննախադեպ ուժեղ տեղումների սցենարը (50 մմ)

Տարածքի միայն փոքր մասում է տեղումների ամբողջական պահպանությունը (առաջացող ջրի պահպանման քարտեզի ամենամութ հատվածներ): Արդյունքում, մեծ մասամբ առաջացող ջրի շերտը գերազանցում է 10 մմ-ը, իսկ զգալի հատվածում՝ 20 մմ-ը: Եթե ամբողջ բնական բուսածածկույթը փոխարինվի մերկ հողով, առաջացող ջրի պահպանությունը զգալիորեն նվազում է, և առաջացող ջրի շերտը նույնպես նկատելիորեն աճում է: Միջին տեղումների սցենարիից տարբերվող ծայրահեղ տեղումների դեպքում էկոհամակարգերի ազդեցությունը էկոհամակարգային ծառայությունների (ES) ցուցանիշների վրա զգալի է. դրանք միջին հաշվով 4 մմ-ով նվազեցնում են արագ հոսքը (−32%՝ համեմատած 2023 թվականի արժեքի հետ) և 0,4 մ³/pixel-ով մեծացնում են հոսքի կլանումը (+11%՝ համեմատած 2023 թվականի արժեքի հետ): Ընդհանուր առմամբ, էկոհամակարգերը աճուրդի պահպանումը մեծացնում են 118 միլիոն խորանարդ մետրով։
Նկար 31A4-4. Անհավանական գարնանային տեղումների (50 մմ) սցենարի դեպքում ES ցուցիչների քարտեզներ։ Մանրամասն քարտեզների համար տեսեք «Էկոհամակարգային ծառայություններ – Քաղաքային հեղեղման ռիսկի նվազեցում – Ծայրահեղ տեղումներ (50 մմ)» բաժինը։ WebGIS նախագծում

Էկոհամակարգերը բոլոր ջրահավաք ավազաններում 0.3–0.5 մ³-ով մեծացնում են հոսքի կլանումը և 2.9–5.3 մմ-ով նվազեցնում արագ հոսքը (Նկ. 31A4-5; Աղյուսակ 31A4-3). Հարաբերական առումով՝ 2023 թվականի ցուցանիշների համեմատ, էկոհամակարգային ազդեցությունը առավել արտահայտված է Արփա և Վորոտան ավազաններում, որտեղ ջրահոսքի կլանումը աճել է 13%-ով, իսկ արագահոսքը նվազել է 43–49%-ով (Նկ. 31A4-6; Աղյուսակ 31A4-3):

Նկար 31A4-5. ES ցուցանիշներ ծայրահեղ գարնանային տեղումների (50 մմ) սցենարի դեպքում աջահավաք ավազանների ամբողջ տարածքով

Նկար 31A4-6. Էկոհամակարգային ազդեցություն՝ 2023 թվականի համեմատ հոսքի կլանումի (R) և արագ հոսքի (P) տոկոսային փոփոխություն ըստ ջրահավաք ավազանների

Աղյուսակ 31A4-3. ES ցուցիչներ ջրբաժաններում ծայրահեղ տեղումների (50 մմ) սցենարի պայմաններում

	Ցուցանիշ	Աղստեւ	Ախու–ռայան	Արփա	Դեբեդ	Հրազ–դան	Մետսա–ավելի	Վորո–շագանակագույն
Ընթացիկ հողի ծածկույթ, ESRI 2023	Արագ հոսք, մմ, Q₂₀₂₃	13.3	16.6	10.8	13.3	13.4	14.3	11.7
	Ջրահոսքի կուտակում, մ³/pix, RT₂₀₂₃	3.7	3.3	3.9	3.7	3.7	3.6	3.8
	Ընդհանուր հոսքի կուտակում, միլիոն m³³, RT_2023Թոթ	116	92	173	144	219	130	172
Բաց հողի սցենար	Արագ հոսք, մմ, Q_մերկ	17.7	19.5	16.0	17.6	17.1	17.4	16.7
	Ջրահոսքի կուտակում, մ³/pix, RT_ֆոն	3.2	3.1	3.4	3.2	3.3	3.3	3.3
	Ընդհանուր հոսքի կուտակում, միլիոն m³³, RT_bgTot	103	84	150	127	197	119	149
Ձերբային էկոհամակարգերի ազդեցություն	Էկոհամակարգերի կողմից արագ հոսքի նվազեցում, մմ Q_էկո = Հարց₂₀₂₃ -Հարց_ֆոն	-4.4	-2.9	-5.3	-4.3	-3.7	-3.1	-5.1
	էկոհամակարգերի պատճառով Q-ի բաժինը նվազել է, % Հարց_էկո*100/ Q₂₀₂₃	-32.8	-17.4	-49.0	-32.0	-27.5	-21.8	-43.3
	Էկոհամակարգերի կողմից ապահովվող մակերևութային ջրի կլանում, մ³/պիքս ՌՏ_էկո = ՌՏ₂₀₂₃ -RT_ֆոն	0.4	0.3	0.5	0.4	0.4	0.3	0.5
	Էկոհամակարգերի կողմից տրամադրվող RT-ի բաժինը, % ՌՏ_էկո*100/ ՌՏ₂₀₂₃	11.9	8.6	13.4	11.6	10.1	8.7	13.2
	Էկոհամակարգերի կողմից ապահովվող ընդհանուր հոսքի կլանում, միլիոն m³³ ՌՏ_Էկոտոտ = RT_2023Թոթ -RT_bgTot	14	8	23	17	22	11	23
	Ընդհանուր RT-ի բաժինը, որը տրամադրվում է էկոհամակարգերի RT-ի կողմից_Էկոտոտ*100/RT_2023Թոթ	11.9	8.6	13.4	11.6	10.1	8.7	13.2

Փոփոխություններ ES-ում

2017–2023 թվականների ընթացքում ESRI տվյալներով արձանագրված հողածածկույթի փոփոխությունները բոլոր ջրահավաք ավազաններում բացասական փոփոխությունների են հանգեցրել, բացի Արպա ջրահավաք ավազանից։ Ամենաարտահայտված բացասական փոփոխությունները մոդելավորվել են Ախուրյան ջրահավաք ավազանում, որտեղ հոսքի կլանումը նվազել է 1.5%-ով, իսկ արագ հոսքը մեծացել է 3.8%-ով։ Այլ ջրբաժաններում (բացառությամբ Արպայի) հոսքի պահպանումը նվազել է 0.1–0.7%-ով, իսկ արագ հոսքը աճել է 0.3–1.5%-ով (Նկ. 31A4-7; Աղյուսակ 31A4-4): Մարզային մակարդակում ES-ի փոփոխությունները արտացոլում են ջրբաժանային մակարդակի փոփոխությունները։ Փոփոխությունները բացասական են բոլոր մարզերում, բացի Վայոց Ձորի մարզից։ Ամենաարտահայտված բացասական փոփոխությունները մոդելավորվել են Շիրակ մարզում, որը գտնվում է Ախուրյան ջրբաժանում (Նկ. 31A4-8; Աղյուսակ 31A4-4)։Նկար 31A4-7. 2017–2023 թվականներին ջրբաժաններում ծայրահեղ անձրևային (50 մմ) սցենարի պայմաններում ES-ի փոփոխությունները

Նկար 31A4-8. ES-ի փոփոխությունները ծայրահեղ տեղումների (50 մմ) սցենարի ներքո 2017–2023 թվականներին մարզերում

Աղյուսակ 31A4-4. 2017–2023 թվականներին ծայրահեղ անձրևային (50 մմ) սցենարի պայմաններում ES-ի փոփոխությունները

ԵԱԱ		Փոփոխություններ բացարձակ թվերով		2017 թվականի արժեքների նկատմամբ փոփոխություններ, %
ԵԱԱ		Արագ արտահոսք, Q, մմ	Ջրահոսքի պահպանում, RT, մ³/մասըէքս	Արագ արտահոսք, Ք	Արտահոսքի պահպանում, RT
Ջրբաժաններ	Աղստեւ	0.037	-0.001	0.315	-0.096
	Ախուրյանը	0.545	-0.011	3.822	-1.526
	Արփա	-0.012	0.000	-0.091	0.034
	Դեբեդ	0.168	-0.003	1.262	-0.460
	Հրազդան	0.147	-0.003	1.362	-0.373
	Մեծամոր	0.243	-0.005	1.461	-0.727
	Որոտան	0.083	-0.002	0.619	-0.225
Մարզեր	Արագածոտն	0.082	-0.008	0.706	-0.213
	Արարատ	-0.016	0.002	-0.157	0.041
	Արմավիր	0.042	-0.004	0.357	-0.110
	Գեղարքունիք	0.182	-0.018	1.180	-0.527
	Կոտայք	0.125	-0.012	1.089	-0.324
	Լոռի	0.662	-0.066	2.901	-2.438
	Շիրակ	0.234	-0.023	1.720	-0.643
	Սյունիք	0.077	-0.008	0.532	-0.217
	Տավուշ	0.590	-0.059	3.722	-1.728
	Վայոց ձոր	0.012	-0.001	0.084	-0.033

Այս էկոհամակարգային ծառայությունը որպես դեպքի ուսումնասիրություն օգտագործելով՝ մենք փորձարկեցինք մարդկանց կողմից բնական խոտածածկ տարածքների պատմական փոխակերպման արդյունքում առաջացած էկոհամակարգային ծառայությունների կորուստների գնահատման իրագործելիությունը։ Կորուստը գնահատվեց որպես 2023 թվականի հողածածկույթի և լիովին բնական հողածածկույթի սցենարի (որտեղ բոլոր մշակվող հողերն ու կառուցապատված տարածքները փոխարինված են խոտածածկով) էկոհամակարգային ծառայությունների ցուցանիշների արժեքների տարբերությունը։ ԷՍ-ի կորուստը առավել մեծ է՝ և՛ բացարձակ, և՛ հարաբերական իմաստով, Ախուրյան ջրբաժանում (աջրահավաքի կլանման 5% նվազում և արագ հոսքի 10% աճ), և առավել փոքր՝ Արփա ջրբաժանում (−0.7% և +2.7%, համապատասխանաբար) (Նկ. 31A4-9): Այնուամենայնիվ, արդյունքները ցույց են տալիս, որ էկոհամակարգային ծառայությունները մեծամասամբ պահպանվել են։

Նկ. 31A4-9. Բնական խոտածածկ տարածքների պատմական փոխակերպման արդյունքում առաջացած ES-ի կորուստը՝

Ինչպես սպասվում էր, ES-ի ամենամեծ կորուստը գրանցվել է ներկայումս կառուցապատված տարածքներում, որտեղ արագ ջրահոսքը առավելագույնս աճել է՝ 49%-ով։ Ցանքսատեղերում ES-ի կորուստը ավելի փոքր է (Նկ. 31A4-10)։

Նկար 31A4-10. ES-ի կորուստ կառուցապատված տարածքներում և մշակաբույսերով ծածկված հողերում