WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

На данный момент трудно однозначно охарактеризовать геолого-геомор­фологический смысл фрактальной размерности овражно-балочной сети. Накоплено пока недостаточное количество данных для обобщающих интерпретаций. Вслед за Ю. Г. Пузаченко (1997) мы полагаем, что значение фрактальной размерности отражает в определенной мере энергетическую напряженность овражно-балочной сети как геолого-геоморфологической системы на анализируемом участке. Это положение проверялось на территории Саратовского научно-образовательного полигона. Представляется рациональным предположить также, что овражно-балочная сеть, развивающаяся в более жестком, гетерогенном по вещественному составу горных пород геологическом субстрате, характеризуется более низким значением фрактальной размерности D. Так, именно ландшафтный район Лысогорского плато, сложенный наиболее разновозрастными, разнофациальными отложениями, имеет наименьший показатель <D> 1.54. Предполагаемая закономерность, безусловно, нуждается в дальнейшей проверке на иных территориях.

Пятая глава «Анализ особенностей развития естественной (овражно-балочной) и искусственной (ливневой) дренажных систем территории Саратова» посвящена анализу особенностей развития и взаимодействия естественной и искусственной дренажных систем территории Саратова.

В настоящее время в условиях стремительного роста и усложнения урбанизированных территорий различные геоэкологические процессы, негативно влияющие на нормальное функционирование его систем, приобретают прогрессирующий характер. Для территории Саратова наиболее опасными геоэкологическими эффектами являются подтопление и оползневые процессы. Среди основных причин, стимулирующих активизацию этих процессов в городе, можно назвать следующие:

  1. геолого-геоморфологические (подъем уровня грунтовых вод, относительно слабая дренированность территории, подмыв берегов водохранилища и др.);
  2. инженерно-технические (давление жилых, промышленных и транспортных систем и сооружений на литогенную основу города; застройка жилыми и промышленными зданиями и сооружениями несогласно основным уклонам поверхности геоморфологических структур и, соответственно, – поперек естественному стоку поверхностных и грунтовых вод; прорывы водонесущих трубопроводных сетей и утечка бытовых, технических и канализационных вод в почвогрунты и др.).

Одним из основных элементов городской поверхностной структуры, обеспечивающих ее функционирование, являются естественная и искусственная дренажные сети. Под естественной дренажной сетью понимаем всю систему эрозионной сети на урбанизированной территории, включающей в себя долины рек, балок и оврагов и их более мелких соподчиненных им элементов: ложбин, промоин, рытвин. Искусственная дренажная сеть включает в себя городскую ливневую канализацию и дренажные сооружения.

В настоящее время в развитии урбанизированной системы Саратова наблюдаются определенные закономерности и процессы, которые существенно влияют на всю работу, выполняемую естественной и искусственной дренажными сетями. По мере развития городской территории нагрузка на общую систему дренажных сетей постоянно растет. За последние два-три десятилетия в динамике развития дренажной сети происходят негативные процессы, связанные с естественным и антропогенным нивелированием городского рельефа, уничтожением эрозионной сети в результате застройки, засыпки техногенным материалом и замусоривания долин рек, оврагов и недостаточным строительством новых линий ливневых коллекторов и дренажей.

Предпосылкой выработки стратегии оптимизации функционирования естественной и искусственной дренажных сетей городских территорий являются следующие комплексные поэтапные геоэкологические исследования изучаемых объектов.

  1. Изучение геолого-геоморфологических закономерностей развития городской естественной дренажной сети.
  2. Изучение физико-географических и геоэкологических особенностей развития городской естественной дренажной сети.
  3. Изучение влияния особенностей развития городских территорий на эволюцию искусственной дренажной сети.
  4. Предпосылки взаимодействия и коэволюции естественной и искусственной дренажных сетей урбанизированных территорий.

Коэволюционный анализ совместного развития естественной и искусственной дренажных сетей был применен автором для урбанизированной территории Саратова. Особое внимание было уделено таким эволюционным аспектам, как этапность, периодичность, направленность, событийность, обратимость и тенденциозность. Анализ серии карт (1810, 1870, 1951, 2008 годов издания) позволил установить некоторые закономерности в развитии и функционировании естественной и искусственной дренажных сетей территории Саратова на разных стадиях урбогенеза.

1. При изучении картографических и архивных материалов на территорию оврагов в пределах урбосистемы Саратова устанавливается этапность пространственно-временных изменений основных морфологических и морфометрических параметров оврагов. В развитии городской искусственной дренажной сети в пределах изучаемых долинных комплексов выделяются этапы, сопряженные с этапами развития городской естественной дренажной сети, что позволяет говорить о их взаимодействии и вероятной коэволюции.

2. Периодические изменения основных морфологических и морфометрических параметров элементов естественной и искусственной дренажных сетей определяются особенностями развития градопланировочной структуры. Периодичность как одна из закономерностей эволюции городской дренажной системы связана с масштабными преобразованиями в структуре дренажных систем города.

3. Анализ событийности позволил определить ключевые исторические события, в основе которых решительные административные и инженерно-техни­ческие меры по переустройству стока поверхностных вод, которые разграничивают этапы в развитии естественной и искусственной дренажных сетей.

4. В развитии изучаемой территории прослеживается общая направленность, обусловленная взаимодействием трех составляющих: геолого-геомор­фологического субстрата (естественная дренажная сеть), городской системы (искусственная дренажная сеть) и человека (Яшков, Иванов, 2008).

Содержание шестой главы «Взаимосвязь эрозионной опасности с иными геоэкологическими опасностями» отражает основные особенности взаимосвязи эрозионной опасности с иными геоэкологическими опасностями геодинамической природы – системой трещиноватости, оползневой опасностью, опасностью подтопления и проседания. В качестве полигонов исследований рассмотрены территория Саратова и модельных участков в районе сел Багаевка, Докторовка, Дубки, Поливановка, оврага Караульный.

1. Главным фактором, обусловливающим развитие геоэкологических опасностей городских территорий, в том числе и эрозионной опасности, является разломно-трещинная сеть геологического субстрата. Сегодня для территорий городов Среднего и Нижнего Поволжья полной картины, отвечающей уровню развития и сложности урбосистемы даже по этому важнейшему, определяющему общий потенциал геоэкологических опасностей, фактору, не составлено. Например, для территории Саратовской природно-техногенной системы предыдущими исследователями: а) фиксировались разными методами отдельные элементы разломно-трещинной сети; б) предпринимались попытки составления общих схем, в том числе в связи с изучением геоморфоблокового строения (Худяков, Никифоров, 2001; Токарский, Токарский, Ваньшин, 2007). Однако создание синтетической схемы разломно-трещинной сети (рис. 1) как основы развития овражно-балочной сети предпринимается лишь сейчас в рамках наших исследований.

Рис. 1. Соотношение зон потенциальной оползневой опасности, элементов трещиноватости и основных геоморфоблоков территории г. Саратова
(по: Шешнев, Яшков, Иванов, 2007)

2. В течение последних лет на предмет связи оползневой опасности и элементов естественной дренажной и разломно-трещинной сетей исследуется ряд модельных участков в пределах Саратовского научно-образовательного геоэкологического полигона:

а) от устья Алексеевского оврага до устья Масленникова оврага на северо-востоке территории г. Саратова;

б) устьевая часть р. Гуселки в районе нового Гусельского моста на северо-востоке территории г. Саратова;

в) поселки Нефтяной, Увек, Князевка на юге и поселок Поливановка на западе территории г. Саратова;

г) бассейн оврага Караульный в двух километрах северо-западней территории г. Саратова;

Результаты исследований позволили обобщить данные по эволюции и динамике развития оползневых процессов и их связи с элементами естественной дренажной и разломно-трещинной сетей. Некоторые результаты можно сформулировать в виде следующих выводов.

  • Разнообразие и взаимодействие оползневых, эрозионных и трещиноватых процессов и объектов в пределах урбанизированной территории Саратова и его окрестностей представляется более сложным, чем это описывалось раньше.
  • Для детального изучения коэволюции оползневых, эрозионных процессов и сети трещиноватости необходимо привлечение данных расширенного мониторинга на участках потенциальной оползневой опасности, а также развитие базы данных по эколого-геологическим опасностям городской территории.

3. Взаимодействие эрозионной опасности и опасности подтопления во многом имеет сегодня катастрофический характер, что определяется целым комплексом причин, связанных с деятельностью человека. Антропогенный фактор в основном усилил и без того сложную экологическую ситуацию с подтоплением. Наиболее актуальными причинами подтопления городской территории можно назвать следующие: 1) засыпку овражно-балочной и речной сети города техногенными отходами (бытовым и строительным мусором) и 2) нерациональное строительство многоэтажных жилых домов.

4. Характер взаимодействия эрозионной опасности и опасности проседания определяется во многом условиями геолого-геоморфологического строения. На территории Саратовского Поволжья, Саратова и его окрестностей карстово-суффозионные процессы образуют бессточные западины разного размера. Сходство в морфологическом выражении карстовых и суффозионных форм связано с тем, что на данной территории проявляется лишь закрытый карст. Карстуются известняки карбона и мел-мергельные породы верхнего мела, перекрытые породами палеогена.

В результате исследований, проводимых на модельных полигонах в районе сел Багаевка и Докторовка, изучены механизмы развития элементов ОБС в связи с карстово-суффозионными процессами. Развитие большинства оврагов на Багаевском полигоне в коренных породах осуществляется за счет осваивания суффозионных воронок, карста сантонских мергелей, ниже – турон-коньякских толщ (мощностью около 1,5 м). Большинство современных оврагов в четвертичных отложениях имеют тенденцию к росту за счет освоения суффозионных воронок. Мощный почвенный покров (до 80 см) образует стенку по краям оврага. Привершинный уступ составляет 2,5–3 м, падающая с этой высоты вода атмосферных осадков образует воронку размыва, от которой вниз по тальвегу оврага развивается врез в толщу гравитационных отложений.

В районе села Докторовка рост оврагов на склонах также осуществляется за счет освоения суффозионных воронок: в верховьях оврага происходит мгновенное проседание, затем атмосферными осадками коллювий размывается и выносится. Подобные суффозионные проявления отмечаются во всем Саратовском Правобережье.

В седьмой главе «Оценка эрозионной опасности на урбанизированных территориях, предупреждение чрезвычайных ситуаций и устранение последствий» дается описание алгоритма оценки эрозионной опасности на урбанизированных территориях, предупреждения чрезвычайных ситуаций и устранения последствий разрушительной деятельности эрозионных процессов на территории города.

Оценку эрозионной опасности в пределах урбосистем целесообразно проводить по следующей схеме (алгоритму).

1. Изучение геолого-геоморфологических закономерностей и ландшафтно-экологических особенностей развития городской дренажной системы:

– анализ взаимосвязей естественной дренажной сети, системы трещиноватости и других геоэкологических опасностей на основе полевых (маршрутных), картографических (изучения серии крупномасштабных топографических карт за разные годы), космо-аэрофотоматериалов;

– изучение планового рисунка эрозионной сети для определения особенностей развития локальных форм рельефа на различных морфоблоках и геологических структурах;

– реконструирование долинно-балочных палеокомплексов городских территорий с помощью историко-геоэкологических методов;

– исследование разрезов склонов и долин оврагов для выявления особенностей напластования горных пород, техногенного материала, определения их мощностей;

– изучение литологического состава горных пород, выполняющих овражные системы;

– изучение гидрогеологических характеристик и параметров исследуемой территории;

– анализ соответствия геохимических аномалий овражным системам;

– выявление зон комбинированного действия эрозионной опасности и сопутствующих ей геоэкологических опасностей.

2. Изучение влияния геоэкологических особенностей городских территорий на эволюцию долинных комплексов:

– историко-геоэкологическая реконструкция эволюции естественной дренажной сети;

– ландшафтно-экологическая характеристика современного состояния долинной сети и сопряженных бассейнов;

– связь техногенных отложений с проявлением геоэкологических опасностей на урбанизированных территориях (оползневые, просадочные, карстовые процессы);

– анализ приуроченности социально-экологических и медико-экологиче­ских проблем населения городских территорий (локальные очаги заболеваемости населения, уровень рождаемости и смертности, уровень преступности и т. п.) к овражным системам.

3. Выявление особенностей взаимодействия и коэволюции естественной и искусственной дренажных сетей урбанизированных территорий:

– анализ соотношения морфометрических и статистических параметров по отдельным эрозионным бассейнам и элементам искусственной дренажной сети;

– создание карт-схем динамики развития естественной и искусственной дренажных сетей урбанизированных территорий;

– изучение нелинейных закономерностей функционирования и эволюции естественной и искусственной дренажных сетей (определение роли самоподобия в развитии дренажных систем, моделирование нелинейными методами их взаимодействия на урбанизированной территории);

– анализ взаимодействия и коэволюции сопряженных факторов развития естественной и искусственной дренажных сетей.

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»