CC BY
30Раздел 6. ТЕХНОГЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
УДК 388.488(4777.75):574(24)
ИСТОРИЯ И ЭКОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ КАРСТОВЫХ ПЕЩЕР КРЫМА ДЛЯ ТУРИСТИЧЕСКИХ ЦЕЛЕЙ
Булгару М. А., Киримов Б. Э., Исаенко О. В.
Национальная академия природоохранного и курортного строительства
В данной статье приводится первые упоминания о пещерах Крыма. Рассказывается про увеличение популярности активного вида туризма, в частности посещению пещер. В связи с этим процессом дается краткая история оборудования карстовых пещер Крыма для туристических целей. Рассмотрены эколого-технические особенности, предъявляемые для оборудования пещер, как с точки зрения безопасности туристов, так и сточки зрения сохранения пещеры как природно-ландшафтного комплекса. Карст, пещера, экология, микроклимат, ландшафт.
Введение
Актуальность темы связана с тем, что в последние годы туристическая отрасль Крыма устойчиво развивается. Особую популярность приобрели активные виды туризма, в том числе большой интерес проявляется к посещению пещер. В связи с этим, проводится как реконструкция ранее оборудованных пещер (замена освещения на энергосберегающее, расширение смотровых площадок, оборудование новых участков), так и оборудование новых. Оборудование пещеры по современным стандартам требует выполнения как инженерно-технических норм, обеспечивающих безопасность посетителей, так и экологических норм, позволяющих сохранить пещеру как природно-ландшафтный комплекс.
Анализ публикаций
Вопросы, касающиеся оборудования пещер Крыма для туристических целей рассмотрены в публикациях В. Н. Дублянского, А. А. Ломаева, А. Ф. Козлова, Е. И. Тимохиной, Е. А. Лукьяненко, Г. В. Сазоновой и др.
Цель и постановка задачи исследований
Целью данной работы является анализ истории оборудования карстовых пещер Крыма. В статье рассмотрены этапы оборудования пещер Крыма, сформулированы основные инженерно-технические и экологические требования к их оборудованию.
Методика исследований
При написании статьи был изучен и использован литературный материал, посвященный данной теме, а также материалы авторских полевых исследований (на примере пещеры Красная).
Результаты и их анализ
Использование карстовых полостей Крыма для туристических целей имеет более чем двухвековую историю. В конце XVIII в. академик К. И. Габлиц с научными целями посетил привходовые части нескольких пещер Чатырдага и Караби-яйлы. Первое описание Красной пещеры (Кизил-Кобы) дал после ее осмотра П. И. Сумароков в 1803 г. В частности он писал: «Прокравшиеся потоки сильных дождей в ноздреватые скважины земли стремлением своим искали таковые пролазы, вливаясь туда, разрывали их более, оставляя озерки». В архивах сохранился личный дневник дипломата и писателя А. С. Грибоедова. В нем есть запись о том, что Грибоедов осмотрел пещеры Кизил-Коба 24 июня 1825 г. В 1833 г. Красную пещеру посетил известный швейцарский натуралист и путешественник Ф. Дюбуа де Монпере. Путешественники конца XVIII - XIX вв. посещали привходовые, относительно легкодоступные участки необорудованных пещер, пользуясь при этом только примитивными средствами освещения - факелами и свечами.
Ситуация несколько изменилась в 70-х гг. XIX в., когда Крымский полуостров стал бурно развиваться как морской и климатический курорт. Кроме пассивного отдыха и лечения отдыхающих стали интересовать природные и исторические памятники полуострова, в том числе сильно возрос интерес к пещерам. В результате возникла необходимость оборудования пещер для проведения по ним экскурсий. Одно из первых сообщений о том, что были предприняты попытки оборудования Красной пещеры, находится в «Путеводителе по Крыму» Г. Э. Караулова и М. А. Сосногоровой (1883). Там говорится, что через подземное озеро можно перейти «по деревянной кладке». В 1890 г. был создан Крымский горный клуб, одной из задач которого была охрана и оборудование пещер. В 1893 г. стараниями членов клуба были оборудованы две самые известные пещеры Чатырдага - Бинбаш-Коба (Тысячеголовая) и Суук-Коба (Холодная). В пещерах были установлены деревянные двери, сооружены мостики и лестницы (в Суук-Кобе для удобства ходьбы была насыпана дорожка из щебня). Для освещения использовались свечи, которые продавались сторожем по 10 коп.; посещение пещер также обходилось по 10 коп. за каждую. В 1898 г. эти две пещеры посетили члены Всемирного геологического конгресса, проходившего в Петербурге. Для них специально была организована выездная экскурсия в Крым. В 1905 г. на Чатырдаге были оборудованы еще две пещеры - Учунжу и Гугерджин. Для спуска в Учунжу на глубину 24 м была построена деревянная наклонная лестница протяженностью 52 м, с несколькими пролётами и смотровыми площадками между ними. На то время это было единственное в Российской империи инженерное сооружение подобного типа. К сожалению, с началом Первой мировой войны и последовавшей за ней Октябрьской революцией всё оборудование пещер было уничтожено и разграблено. В течение последующих семидесяти лет в Крыму не было ни одной оборудованной для туристических целей пещеры.
В конце 1970-х гг. институтом Союзкурортпроект (г. Москва) был подготовлен грандиозный технический проект. Было намечено оборудовать первые три километра Красной пещеры и связать их с поверхностью Долгоруковской яйлы 600-метровым тоннелем с подъемником. С яйлы была пробурена пробная скважина, вышедшая в засифонной части пещеры. Однако, из-за отсутствия финансирования работы были остановлены и проект не был осуществлён.
Новый этап освоения крымских пещер для туристических целей начался в 1987 г. В течение полутора лет (конец 1987 - апрель 1989 гг.) длилось оборудование привходовой части Мраморной пещеры (Галерея Сказок, протяженность маршрута около 180 м). Следующий этап включал в себя прокладку удобного для посетителей горизонтального тоннеля в Тигровый Ход и оборудование его галерей экскурсионными дорожками общей протяженностью около 200 м. В 1997 г. было закончено оборудование маршрута по Залу Перестройки, что представляло наибольшую техническую сложность из-за огромного глыбового завала на дне зала. Мраморная пещера стала первой пещерой в Крыму, оборудованной по международным стандартам.
В 1994 г. была оборудована для осмотра другая пещера Чатырдага - Эмине-Баир-Хосар. Ранее она была недоступна обычным туристам, единственным входом в пещеру был вертикальный 16-метровый колодец, диаметром 8 м. При оборудовании пещеры пришлось расширить наклонный 12-метровый тоннель и сделать удобный вход. Кроме того, были прорублены искусственные ходы, соединяющие некоторые залы. Длина экскурсионного маршрута на сегодняшний день превышает тысячу метров. В конце 2000-х гг. на нижнем плато Чатырдага оборудована третья пещера - Эмине-Баир-Коба. Здесь протяженность оборудованного экскурсионного маршрута составляет всего около 70 м.
В 1990 г. была оборудована привходовая часть Красной пещеры (Грибоедовкая галерея, протяженность около 200 м (рис. 1)); к концу 1990-х гг. оборудованная часть была продлена до Первого сифона (протяженность экскурсионного маршрута составила 500 м).
Рис. 1. Красная пещера. Лестница, ведущая с первого этажа пещеры на второй
Особенности оборудования Красной пещеры состоят в том, что по ее первому этажу протекает подземная река Су-Учхан. В результате ежегодных паводков, наступающих после сильных ливней или быстрого таяния снега весной, уровень реки значительно поднимается и туристический маршрут, проходящий по первому и второму этажам, оказывается затопленным. В начале 1990-х гг. был пробит водоотводный канал, позволяющий быстро сбрасывать паводковые воды, однако в результате этого сильное влияние было оказано на гидрологический режим пещеры.
В 2003 г. для посещения была оборудована Скельская пещера (Байдарская яйла). Были проложены бетонные дорожки, смотровые площадки, лестницы; укреплены некоторые участки пещеры. В 2011 г. пещера вновь была переоборудована: установлены новые широкие удобные лестницы, расширены прежде узкие проходы. Существенно улучшено освещение, впервые в крымских пещерах применено высокотехнологичное электрооборудование. Оборудованный маршрут проходит по среднему и верхнему уровню (всего в пещере 3 уровня). Его протяженность составляет 270 м.
На Ай-Петринской яйле функционируют три оборудованные пещеры. Первой в начале 2000-х гг. была оборудована Трехглазка; в 2007 г. оборудован экскурсионный маршрут в пещере Ялтинская; в 2009 г. - в пещере Геофизическая. При оборудовании Геофизической пещеры столкнулись с определенными инженерными сложностями. Во входную вертикальную шахту глубиной 28 м специалистами ООО «Крымспелеотур» была установлена уникальная винтовая лестница.
Оборудование и эксплуатация пещер в качестве экскурсионного объекта является фактором, серьезно воздействующим на их природную среду, и способным изменить ее до опасной степени необратимого изменения главных свойств подземного ландшафта - тех свойств, которые и вызвали потребность в экскурсионном использовании пещер. Задача минимизации изменений подземного ландшафта пещеры является одной из важнейших при ее благоустройстве и эксплуатации.
Т. Хитоном предложена концепция энергетических уровней пещер. По его классификации, пещеры могут быть разделены на три категории: высокоэнергетичные, среднеэнергетичные и низкоэнергетичные. Высокоэнергетичные пещеры регулярно переживают события большой энергии, например периодические паводки (например, нижние этажи Красной пещеры); для них характерен значительный меженный сток и мощная воздушная циркуляция; в таких пещерах влияние оборудования и экскурсионной
деятельности на их экологическое состояние мало ощутимо. В среднеэнергетичных пещерах процессы менее энергетичны: спокойно текущая вода, наличие озер с замедленным водообменном, незначительная воздушная циркуляция. В таких пещерах поток посетителей может оказывать существенное воздействие, так как высвобождаемая при этом энергия может быть однопорядковой с энергией естественных процессов. Низкоэнергетичные пещеры характеризуются еще менее энергетичными процессами (например, падение капель со сводов). С точки зрения использования для туристических целей эти пещеры наиболее уязвимы.
Основными факторами антропогенного влияния на природно-ландшафтный комплекс пещеры являются оборудование экскурсионного маршрута (дорожки, лестницы, смотровые площадки, искусственные входы и тоннели), освещение и воздействие туристических групп.
Например, строительство второго искусственного входа в пещеру Эмине-Баир-Хосар повлияло на такой важный элемент подземного ландшафта как микроклимат. В результате в привходовой части, в пределах 5 - 6 м от входной двери, образовалась локальная циркуляция воздуха; за ней возникла небольшая буферная подзона, на которую оказывают влияние, как внешняя метеорологическая ситуация, так и основная микроклиматическая зона пещеры.
Система освещения в пещерах генерирует определенное количество тепла. В связи с этим температура увеличивается и достигает стационарных значений, превышающих природные. Вблизи источника света эффект может быть как физический (температурный), так и биологический. В случае использования ламп накаливания температурный эффект усиливается, если светильники расположены вблизи поверхностей стен или натеков. Например, в пещере Кастелляна (Италия) температура скальной стены в 50 см от светильника мощностью 1 кВт увеличилась от 15°С до более чем 25°С, с уменьшением относительной влажности от 95 - 100% до 55 - 60% и возникновением восходящего потока воздуха. Данные режимных наблюдений за температурой воздуха в пещере Мраморная говорят о том, что повышения температуры незначительны, максимально - в середине Тигрового хода до 12°С (средняя для этой зоны пещеры температура составляет 10°С).
Биологический эффект освещения - размножение водорослей и мхов вокруг источников света - является обычной проблемой экскурсионных пещер. Эти организмы не только оказывают негативное воздействие на эстетический облик пещеры (на стенах и натёках появляются грязно-зеленые разводы), но также вызывают активную коррозию натеков за счет биохимических процессов. Развитию водорослей и мхов в наибольшей степени способствуют широко распространенные лампы накаливания, имеющие спектр, покрывающий нужды этих организмов. Лампы «холодного света» значительно меньше стимулируют рост зеленых водорослей и мхов.
Влияние туристических групп проявляется в температурном, аэрозольном, химическом и биологическом загрязнении пещеры. Расчеты температурного влияния довольно сложны, так как количество тепла, выделяемого человеком, варьирует в широких пределах и зависит как от факторов среды (температуры и влажности воздуха), так и от индивидуальных особенностей посетителей (возраста, скорости движения, одежды и др.) Наблюдения, выполненные в пещере Альтамира (Испания), показали, что один среднестатистический посетитель выделяет тепла в пределах от 82 до 116 ватт. Если человек движется, то этот показатель увеличивается до 170 ватт. Годовой приток тепла от посетителей (Е, Дж/сек) может быть оценен по формуле (1):
Е = 170 • 1 • 3600 • N (1)
где: 1 - среднее время экскурсии в часах;
N - общее количество посетителей в год.
Например, в пещере Мраморная этот показатель может достигать 141000000000 Дж/сек (максимальный поток 230000 чел./год (1992г.), продолжительность экскурсии 1 час). Тепло, выделяемое посетителями, повышает температуру воздуха в окрестностях экскурсионной трассы, время восстановления температуры после прохождения группы достигает нескольких десятков минут.
Поток экскурсантов может вызывать аэрозольное загрязнение пещерной среды. Исследованиями, проведенными в Кунгурской пещере (Урал), выявлено, что поток экскурсантов является серьезным источником аэрозольных загрязнений, повышающим природный фон на порядок и более. Измерения, проведенные при прохождении экскурсий в относительно «чистых» залах пещеры выявили некоторые закономерности. Группа экскурсантов (40 человек) увеличивает концентрацию аэрозоля размером 0,3 мкм в зоне от 2 до 4 м от экскурсионной трассы в 5 - 8 раз. Интенсивность «продукции» аэрозолей одним экскурсантом оценена в 109 частиц/мин. В дни, когда экскурсии не проводятся, за сутки концентрация аэрозолей падает почти на порядок. При моделировании встряхивания одежды имитирующем ходьбу, были получены спектры аэрозолей, сходные со спектрами, полученными при прохождении экскурсий. Движение ногами по полу пещеры, почти всегда увлажненному, не увеличивало концентрации аэрозолей. Таким образом, основным источником аэрозольного загрязнения при прохождении группы являются одежда и волосы экскурсантов. В пещере Мраморная один экскурсант генерирует около 6-109 частиц за одну часовую экскурсию. Такие же показатели и в пещере Эмине-Баир-Хосар.
Химическое загрязнение, вызываемое посетителями, заключается в выделении диоксида углерода. Любое увеличение концентрации СО2 может повлиять на химическое равновесие пещерных вод и минеральных образований. Повышение концентрации СО2 в пещере может существенно повысить агрессивность вод и вызвать коррозию натеков, кристаллов, наскальных рисунков. Например, в период интенсивного посещения пещеры Мраморная (летнее время) в галерее Сказок (объем 5020 м3) в дневные часы постоянно находится около 40 человек. В результате этого фоновая концентрация СО2 за день может быть повышена почти в два раза.
Биологическое загрязнение заключается в приносе посетителями спор, бактерий и органического материала. Это, наряду с тепловым загрязнением и освещением, провоцирует активное развитие мхов и водорослей вокруг источников света - так называемой ламповой флоры. Уже после первых месяцев эксплуатации пещер Красная, Мраморная и Эмине-Баир-Хосар, в них было установлено существенное увеличение численности микроорганизмов в пробах грунта и воздуха.
Основными мерами по уменьшению антропогенного влияния на природно-ландшафтные комплексы пещер являются:
1. Создание мониторинговой сети наблюдательных станций за изменением параметров пещерной среды. При разработке сети необходимо предусматривать возможность ее распространения на вновь вводимые в эксплуатацию спелеообъекты.
2. Для предотвращения изменений температуры и минерализации подземных вод, а также их загрязнения необходимо оборудование экскурсионных дорожек бортиками, высотой не менее 7 см, препятствующих попаданию загрязнения с бетонной дорожки.
3. Для ограничения приноса энергии и развития ламповой флоры система освещения должна быть разделена на подсистемы рабочего и зрелищного освещения. Это позволит использовать минимальное количество светильников, достаточное для экспозиции определенного участка пещеры. Установка системы дистанционного управления светом является наиболее активным способом борьбы с увеличением количества ламповой флоры. Тепловое загрязнение и рост флоры уменьшается при расположении светильников на расстоянии не менее 1,5 - 2 м от стен или натёков.
4. Оптимизация структуры и времени экскурсионного маршрута. Надо учитывать, что на туристическом маршруте есть транзитные участки, которые экскурсанты проходят без остановок и есть участки (смотровые площадки) где экскурсанты задерживаются в течение 5 - 10 мин. Для поддержания естественного режима влажности, температуры и содержания СО2 в оборудованных галереях пещер необходим подсчет и определение оптимальной экскурсионной нагрузки.
5. Вход в пещеру (если оборудован естественный вход) должен быть оборудован решетчатой дверью, не препятствующей циркуляции воздуха и дающей свободный доступ для проникновения в пещеру обитающих в ней организмов (летучих мышей и др.).
Выводы
В статье рассмотрены этапы оборудования пещер Крыма для туристических целей Приведены эколого-технические требования для оборудования пещер, позволяющие сохранить их как природно-ландшафтные объекты.
Список литературы
1. Дублянский В. Н. Карстовые пещеры Украины / В. Н. Дублянский, А. А. Ломаев. -Киев: Наукова думка, 1980. - 180 с.
2. Исаенко О. В. Красная пещера: страницы истории. Научно-популярный очерк / О. В. Исаенко. - Симферополь: Издатель ФЛП Лемешко К. А., 2011. - 92 с.
3. Козлов А. Ф. Два века в судьбе пещер Чатырдага / А. Ф. Козлов, В. Ф. Козлов // Крымъ. - М.: АНО ИЦ «Москвоведение», 2004. - С. 269 - 286.
4. Мальгин А. В. Русская Ривиера / А. В. Мальгин. - Симферополь: СОНАТ, 2004. - 352 с.
5. Сазонова Г. В. Вклад Крымско-Кавказского горного клуба в развитие отечественного туризма / Г. В. Сазонова // Природа. № 2. - Симферополь, 2007. - С. 29 - 37.
6. Тимохина Е. И. Охрана карстовых полостей Чатырдага: прошлое, настоящее, будущее / Е. И. Тимохина // Природа. № 2. - Симферополь, 2007. - С. 20 - 25.
УДК 502.36:711.558(477.75)
ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ БЕРЕГОЗАЩИТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПРИБРЕЖНЫХ
РЕКРЕАЦИОННЫХ ЗОН
Иваненко Т.А., Ветрова Н.М.
Национальная академия природоохранного и курортного строительства
В работе рассмотрены результаты исследования параметров экологического состояния прибрежных территорий западного берега Крыма. Проведена оценка экологической безопасности существующих берегозащитных сооружений в прибрежных рекреационных зонах с целью дальнейшего рекреационного освоения территории побережья Западного Крыма. Обоснованы варианты экологически безопасных технических решений для застройки и эксплуатации прибрежных рекреационных зон АР Крым.
Прибрежная рекреационная зона, экологическое состояние, берегозащитные сооружения.
Введение
На современном этапе под воздействием природно-антропогенных процессов состояние морских берегов характеризуется прогрессирующим их разрушением. Так, в широких масштабах ведется освоение морских побережий, курортное и гражданское строительство, при этом нарушается естественное состояние береговой полосы, что зачастую приводит к негативным экологическим последствиям. Вмешательство в природные береговые процессы с целью экологически безопасного освоения прибрежных рекреационных зон и защиты берегов от разрушения подразумевает обязательное научное обоснование предлагаемых технических решений, согласование предлагаемых решений с
