Characteristic of the dried-up zone formed as a result of the breach of the Kahovka dam

Abstract

The explosion at the Kahovka dam led to formation of new dried-up areas at the bottom of the Kahovka Reservoir, which have specific relief and mechanical composition of soil. Vegetation that has been forming in those dried-up areas for over one year now is already undergoing the first stages of succession and is characterized by high spatial non-uniformity. The study consisted of three main stages: analysis of dynamics of outflow from the reservoir and development of a scheme of hydrographic network at the site of the reservoir’s bed, analysis of soil cover, and analysis of formation of vegetative cover. We analyzed the possibility of combined use of the data of ground monitoring and remote sensing of the course and consequences of the drying. According to the reports of the Ukrainian Hydro-Meteorological Center of the State Service of Ukraine, a chronology of the emptying of the Kahovka Reservoir was created. The hydrological regime of the newly formed territory was identified using a series of satellite images. The dataset was compiled from Level-2 images from Landsat 8 and 9. Sentinel 2 was used as an additional resource. The images were processed using the Sentinel Application Platform (SNAP). We found the effect which the debris of the Kahovka dam has had on the flood level in the area. We observed recovery of the streambed network of the Dnipro River to its state before construction of the Kahovka dam. The hydraulics of the formed floodplains is complex. There are streams with signs of yet uncompleted meandering and many arms. Clustering of spectral characteristics and interpretation of the normalized NDCI and NDWI indices revealed that the spatial non-homogenous structure of the soil cover of dried-up bed of the reservoir is formed by four types of soil: eutric relictigleyic fluvisols, eutric gleyic fluvisols, eutric fluvic gleysols, eutric fluvic subaquatic gleysols. The soils are characterized by diverse granulometric composition (sand, sandy loam, loam, and clay) and various degrees of soil moisture. In the reservoir’s bed, the commonest soils were found to be eutric gleyic fluvisols. We determined the effect of granulometric composition and soil moisture content on the intensity of overgrowth of the reservoir’s bed. We analyzed the general dynamics of the overgrowth of the reservoir’s bed. Вибух на Каховській дамбі призвів до утворення нових осушених ділянок на дні Каховського водосховища, які мають специфічний рельєф і механічний склад ґрунту. Рослинність, яка формується на цих осушених територіях вже понад рік, уже проходить перші етапи сукцесії і характеризується високою просторовою нерівномірністю. Дослідження складалися з трьох основних етапів: аналіз динаміки стоку з водосховища та розробка схеми гідрографічної мережі на ділянці ложа водосховища, аналіз ґрунтового покриву та аналіз формування рослинного покриву. Проаналізовано можливість сумісного використання даних наземного моніторингу та дистанційного зондування перебігу та наслідків висихання. За повідомленнями Українського гідрометцентру Держслужби України, створено хронологію спорожнення Каховського водосховища. Гідрологічний режим новоутвореної території визначено за допомогою серії супутникових знімків. Набір даних було зібрано із зображень рівня 2 з Landsat 8 і 9. Sentinel 2 використовувався як додатковий ресурс. Зображення були оброблені за допомогою платформи Sentinel Application Platform (SNAP). Ми виявили вплив уламків Каховської дамби на рівень паводків у цьому районі. Ми спостерігали відновлення руслової мережі річки Дніпро до стану, який був до будівництва Каховської дамби. Гідравліка утворених заплав є складною. Зустрічаються струмки з ознаками ще незавершеного меандрування та багато рукавів. Кластеризація спектральних характеристик та інтерпретація нормалізованих індексів NDCI та NDWI показали, що просторову неоднорідну структуру ґрунтового покриву висушеного пласта водойми формують чотири типи ґрунтів: евтричні реліктиглеєві флювізоли, евтричні глейові флювізоли, евтричні ґрунти. флювікоглейсолі, евтрикофлювікосубаквальні глейсолі. Грунти характеризуються різноманітним гранулометричним складом (піски, супіски, суглинки, глини) і різним ступенем вологості. У ложі водосховища найпоширенішими ґрунтами виявились евтричні глейові флювізоли. Визначено вплив гранулометричного складу та вологості ґрунту на інтенсивність заростання ложа водойми. Проаналізовано загальну динаміку заростання ложа водойми.