CC BY
48
12. Nieuwenhuijsen M.J. Human exposure modelling for chemical risk assessment: A review of current approaches and research and policy implications / M. Fryer, C.D. Collins, H. Ferrier, R.N. Colvile, // Environmental Science and Policy, 2006. V. 9 (3). P. 261-274.
13. Jekologicheskie problemy megapolisov i promyshlennyh aglomeracij: ucheb. posobie dlja vuzov/ M.A. Pashkevich [i dr.] //SPb.: S.-Peterb. gos. gornyj in-t im. G.V. Plehano-va, 2010. 202 s.
14. Polhovskaja, T.Ju., Shevchenko A.A. Klassifikacija riskov proektnogo finan-sirovanija i strategii ih minimizacii // Inzhenernyj vestnik Dona, 2012. № 3. [Jelek-tronnyj resurs]. URL: http://www.ivdon.ru (data obrashhenija: 30.10.2017).
15. Murzin A.D. Jekologo-jekonomicheskie riski urbanizirovannyh territorij kak ob#ekt analiza i upravlenija // Nauchnyj zhurnal Rossijskogo NII problem meliora-cii, 2013. № 1(9). S. 126-141.
16. Selevoj risk na Chernomorskom poberezh'e Kavkaza/ A.L. Shnyparkovt [i dr.] // Vestnik Moskovskogo universiteta. Ser. 5: Geografija. 2013. № 3. S. 42-48.
17. Shuljakov D.Ju., Chernjavskij A.S. Rol' opolznevyh processov i obvalov v formirovanii selej na territorii Krasnodarskogo kraja // Geologija, geografija i glo-bal'naja jenergija, 2008. № 1. S. 145-148.
УДК 624.131.1
ПРИМЕНЕНИЕ КАРТОГРАФИЧЕСКОГО МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЙ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ОПАСНЫХ ЗОН ГРАДОПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ (НА ПРИМЕРЕ г. ШАХТЫ)
А.Ю. Прокопов
Выполнены сбор, анализ и обработка информации об опасных геологических процессах на территории г. Шахты Ростовской области. На карте города построены зоны распространения лессовых просадочных грунтов, зоны проведения горных работ на относительно малых глубинах и территории техногенного подтопления. Выявлены области слияния двух и более опасных факторов, влияющих на нормальную эксплуатацию градо-промышленных территорий.
Ключевые слова: подработка территорий, просадочные грунты, подтопление территорий, геоинформационные системы, геоэкологические риски.
Необходимость оценки рисков нарушения нормальной эксплуатации градопромышленных территорий Восточного Донбасса (далее - риски) рассмотрена в публикациях [1, 2] и др. Авторами предложена методика районирования угледобывающих территорий по категориям опасности развития негативных техногенных и геологических процессов [1, 3].
Целью настоящей статьи являются разработка и апробация подхода к оценке геологических рисков на примере г. Шахты, относящегося к одной из проблемных градопромышленных территорий Ростовской области.
Исходными данными для оценки рисков могут служить данные о следующих негативных геологических процессах:
- сдвижения земной поверхности вследствие проведения подземных горных работ на относительно малых глубинах;
- очаги вероятного подтопления и затопления градопромышленных территорий вследствие нарушения естественного режима подземных вод техногенным воздействием;
- распространение лессовых четвертичных отложений, склонных к проявлению просадки оснований фундаментов зданий и сооружений после водонасыщения.
Для удобства оценки влияния каждого из перечисленных факторов были использованы картографические данные, при этом области распространения негативных процессов отмечены в качестве отдельных самостоятельных слоев, привязанных к системе координат на рассматриваемой территории.
Наиболее сложной задачей в рамках данного исследования оказался подбор актуальных и достоверных картографических источников в достаточно крупном масштабе, позволяющим «наложить» указанные слои в рамках населенного пункта. Это позволило привязать границы опасных зон к территориальным единицам (городские и сельские поселения, районы и микрорайоны крупных городов и т.п.) [1, 2].
Во времена СССР, а именно в 50 - 60-е гг. ХХ века, когда происходила наиболее интенсивная застройка шахтерских городов Восточного Донбасса многоквартирными зданиями, производился сбор и анализ о параметрах подработки, распространения лессовых просадочных грунтов и режимах подземных вод с разнообразными схемами и картами. По прошествии времени и передачи архивов в частные изыскательские организации стало весьма проблематично получить необходимые данные для применения в научных целях. В сложившейся ситуации целесообразно использовать открытые в широком доступе законодательные акты, регламентирующие принципы градостроительства и землепользования крупных населенных пунктов.
Для исследования зон ведения горных работ на относительно малых глубинах использована карта г. Шахты с особыми условиями использования территорий [4, прил. 2]. Для оценки распространения лессовых грунтов на территории г. Шахты использована карта четвертичных отложений Ростовской области в масштабе 1:200000. Карта зон подтопления города Шахты принята по данным монографии [5], основанным на обобщении результатов изысканий ЗАО «Ингео», а также исследований [6].
Таким образом, удалось собрать необходимый набор слоев и отобразить их в среде прикладной картографической программы SAS. Планета на базе ПК (рис. 1). Наиболее полезными оказались следующие возможности этой программы:
- загрузка многочисленных картографических основ (Google, Yandex, Open Street МарБи др.), в том числе с данными о рельефе местности;
- одновременное наложение большого количества вспомогательных слоев с тематическими данными (данные о водных ресурсах, кадастровых границах, транспортных путях и т.п.);
- простая процедура создания и редактирования меток, путей и полигонов;
- возможность быстрого создания (склейки) требуемого участка карты при необходимом масштабе с последующим конвертированием в растровые изображения.
Недостатком данной программы является отсутствие возможности прямого наложение растрового слоя, который можно вырезать из интересующей карты. Таким образом, нанесение всех необходимых полигонов сопровождается вычислением координат характерных точек границ областей. В итоге процесс отображения слоев представляет собой весьма трудоемкий процесс, особенно если важна точность определения положения относительно системы координат.
области лессовых четвертичных отложений _ - зоны риска подтопления территорий
_| - зоны проведения горных работ на относительно малых глубинах
Рис. 1. Отображение полигонов в программе ЗЛЗ.Планета при использовании основы карт ОрвиЗ^ввИМарз
На рис. 1 коричневые полигоны отображают зоны распространения лессовых просадочных грунтов, серые - зоны горных работ на относительно
37
малых глубинах, голубым цветом показаны территории в зонах риска подтопления территорий города Шахты. Таким образом, выделены факторы риска, инициирующие негативные геологические процессы в соответствии с действующими нормами [7].
По отдельности, каждая из выделенных зон может не представлять опасности нарушения нормальной эксплуатации зданий и сооружений, если при проектировании и возведении предусмотрены необходимые мероприятия по инженерной защите, сводящие к минимуму угрозу наступления отказа работы конструкции.
Исходя из интенсивности и одновременности действия опасных факторов, предложена категоризация территорий по опасности для объектов строительства, предусматривающая их дифференциацию на 4 категории - от нейтральной до критической [1].
I. Нейтральные. К ним относятся территории, на которых по данным наблюдений за последние 20 лет не отмечены или отмечены, но в дальнейшем не прогнозируются опасные геологические и гидрогеологические процессы, влияющие на несущую способность зданий и сооружений, а также объектов инфраструктуры. Нормативный срок эксплуатации зданий и сооружений не изменяется.
II. Предупреждающие. Территории, на которых поданным наблюдений за последние 20 лет отмечены опасные геологические процессы, их дальнейшее развитие ожидается, но с меньшей интенсивностью. При снижении влияния техногенных процессов дальнейшее развитие не предполагается. Несущая способность зданий и функциональность объектов инфраструктуры не нарушена, но уменьшен нормативный срок эксплуатации, требуется текущий или капитальный ремонт.
III. Опасные. Территории, на которых по данным наблюдений за последние 20 лет отмечены опасные геологические процессы, ожидается их усиление и развитие. Несущая способность зданий и функциональность объектов инфраструктуры частично нарушена, для дальнейшей эксплуатации требуется капитальный ремонт или реконструкция.
IV. Критические. Территории, на которых активно развиваются опасные геологические процессы. Несущая способность зданий и функциональность объектов инфраструктуры нарушена и находится в аварийном состоянии [1].
Выделение нейтральных территорий не представляет сложности. Это будут зоны, где ни один из выделенных полигонов не проецируется. При этом, области распространения просадочных грунтов могут относиться к нейтральным, так как на стадии проектирования и строительства должны быть предусмотрены необходимые мероприятия для снижения негативного влияния неравномерных осадок на конструкции зданий. При обследовании существующих либо при проектировании новых зданий и сооружений следует уточнять тип просадочного грунта (I или II) и степень просадочности (от
слабо-просадочного до чрезвычайно просадочного) по ГОСТ 25100-2012 [8]. В таком случае сама по себе зона распространения лессовых грунтов может иметь как нейтральную, так и предупреждающую категорию.
Зоны подработки на относительно малых глубинах несут в себе несколько видов негативного воздействия на градопромышленные территории. В первую очередь, это процессы сдвижения земной поверхности с образованием мульд, сопровождающиеся горизонтальными, вертикальными перемещениями и наклонами. Эти перемещения так же, как и просадка вызывают неравномерные деформации основания под фундаментами зданий и сооружений. Помимо сдвижений, не меньшую опасность представляют провалы, сопровождающиеся мгновенным разрушением массива горных пород в верхних слоях литосферы, с последующим воздействием на конструкции зданий и сооружений. Следует упомянуть еще один вид опасного воздействия. Речь идет о выходе рудничных газов, так называемого «мертвого воздуха», в атмосферу. Чаще всего содержание газов наблюдается в подвалах зданий. Напрямую эти газы никак не влияют на целостность конструкций зданий, но представляют угрозу жизни и здоровья населения, находящегося в зоне подработанных территорий. Таким образом, зоны проведения горных работ на относительно малых глубинах могут быть отнесены к предупреждающей, опасной или к критической категории.
Что касается зон, находящихся под риском подтопления и затопления, то необходимо анализировать целый ряд факторов, оказывающих влияние на целостность конструкций зданий и сооружений. В первую очередь, риск подтопления связан с режимом уровня подземных вод. Согласно п. 5.4.9 СП 22.13330.2016 по характеру техногенного воздействия застраиваемые территории подразделяют на неподтопляемые, потенциально подтопляемые и осушаемые [9]. Чтобы отнести территорию к какой-либо из перечисленных категорий, следует подробно изучить влияние рельефа и геоморфологические условия площадки строительства на движение подземных вод. Помимо этого, на режим подземных вод могут оказывать влияние поверхностные источники замачивания, утечки из водонесущих коммуникаций, отсутствие организованного отвода поверхностных вод.
Отдельно стоит рассмотреть влияние химического состава. Это связано с поступлением высокоминерализованных шахтных вод из затопленных горных выработок вследствие «мокрой» консервации шахт. Эти воды представляют собой растворы с различными солями и минеральными компонентами, которые могут негативно влиять на материал подземных конструкций зданий и сооружений. Еще одну опасность эти воды представляют для селитебных и сельскохозяйственных территорий. Наличие большого количества растворенных веществ оказывает негативное влияние на плодородные свойства почв, при выходе на дневную поверхность способствуют процессам заболачивания.
Таким образом, территории, находящиеся в зонах подтопления и затопления могут быть отнесены к предупреждающей, опасной или к критической категории.
После установления зон распространения каждого из основных параметров (подработка, просадка, подтопление) на следующем этапе произведено выявление областей, на которых одновременно воздействуют как минимум два фактора.
Для этого в программе SAS. Планета произведены операции сложения полигонов (слоев) и выделены каждый из четырех типов областей своим цветом. В итоге на картах получены зоны наложения, представленные на рис. 2 - 5.
Для удобства описания каждой из категорий зон присвоен собственный индекс:
1а - зоны вероятного подтопления;
1б - зоны проведения горных работ на относительно малых глубинах;
1в - зоны распространения лессовых грунтов;
11а - области слияния зон проведения горных работ на относительно малых глубинах и вероятного подтопления;
11б - области слияния зон распространения лессовых грунтов и вероятного подтопления;
Пв - области слияния зон распространения лессовых грунтов и проведения горных работ на относительно малых глубинах;
III - области слияния зон распространения лессовых грунтов, проведения горных работ на относительно малых глубинах и вероятного подтопления.
Областям на рис. 2 присвоен индекс 11а. Всего на изучаемой территории выделены 9 областей.
Две обширные зоны (11а-1 и 11а-2) расположены в центре г. Шахты, где наблюдается скопление большого количества объектов социальной инфраструктуры и муниципальных учреждений.
Остальные зоны расположены на достаточном удалении от центра, где плотность городской застройки меньше и соответственно социально значимые объекты менее распространены.
Суммарная площадь зон 11а равна 3,19 км , что составляет 2 % от площади г. Шахты. Исходя из средней плотности населения 1488,57 чел./км , на территории выделенных зон 11а проживают примерно 4750 человек, что составляет 2 % от населения г. Шахты.
Суммарная площадь зон 11б равна 7,99 км , что составляет 5 % от площади г. Шахты.
Рис. 2. Карта с областями слияния зон проведения горных работ на относительно малых глубинах и вероятного подтопления
Краткое описание каждой зоны приведено в табл. 1.
Таблица 1
Описание областей слияния зон проведения горных работ на относительно малых глубинах и вероятного подтопления
№ зоны Расположение Площадь, 2 км Периметр, км Наличие аварийных домов
Па-1 Центр 0,85 4,32 3
Иа-2 Центр 0,77 3,96 6
Иа-3 Юго-Восток (район шахты "Октябрьская") 0,62 4,51 -
Иа-4 Центр 0,33 2,77 -
Иа-5 Запад (поселок шахты "Южная) 0,19 1,88 -
Иа-6 Юг (поселок Поповка) 0,18 2,21 -
Иа-7 Север (поселок при шахте "Наклонная") 0,11 1,44 -
Иа-8 Север (слияние поселков Смагин, Старо- и Новоазовка) 0,09 1,29 -
Иа-9 Запад (Поселок Аютинский, около МТФ №1) 0,05 1,01 -
Областям на рис. 3 присвоен индекс Пб. Всего выделены 9 областей. Каждая из них занимает наиболее застроенные территории г. Шахты, на которых расположены многие социально значимые объекты инфраструктуры. В связи с этим наибольшее внимание следует уделить зонам под номерами Пб-2 и Пб-7.
Рис. 3. Карта с областями слияния зон распространения лессовых грунтов и вероятного подтопления
2
Суммарная площадь зон Пб равна 15,02 км , что составляет 9,3 % от площади г. Шахты. Исходя из средней плотности населения 1488,57 чел./км , на территории выделенных зон Пб проживают примерно 22360 человек, что составляет 9,5 % от населения г. Шахты.
Краткое описание каждой зоны приведено в табл. 2.
Таблица 2
Описание областей слияния зон распространения лессовых грунтов
и вероятного подтопления
№ зоны Расположение Площадь, 2 км Периметр, км Наличие аварийных домов
Пб-1 Восток (поселок Рабочий, шахты "им. Артема" и "Глубокая") 5,25 11,8 23
Пб-2 Северо-Запад центра (Поселок Новоазовка, "Гидропривод") 3,63 8,94 6
Пб-3 Юго-Восток (южнее аэропорта) 2,97 6,76 12
Иб-4 Запад (поселки шахт "Южная" и "Нежданная") 1,05 5,2 2
Иб-5 Юго-Восток (южнее завода ШРМЗ) 0,8 3,85 -
Пб-6 Северо-Восток (дачный кооператив "Заря Востока") 0,6 3,06 -
Пб-7 Центр (район драмтеатра, Шахтинский институт ЮРГПУ НПИ) 0,39 2,92 -
Пб-8 Восток (шахта "Нежданная", поселок шахты "Южная") 0,2 2,7 -
Пб-9 Север (территория бывшего завода ЖБИ) 0,13 2,18 -
Областям на рис. 4 присвоен индекс Пв.
Кире.
□ - области слияния зон распространения лессовых грунтов н проведения горных работ на относительно малых глубинах
Рис. 4. Карта с областями слияния зон распространения лессовых грунтов и проведения горных работ на относительно малых глубинах
Всего выделены 10 областей. Несмотря на большее количество областей, сочетающих в себе воздействие лессов и подработки, их удельный вес потенциальной угрозы городской застройке существенно ниже. Это связано с тем, что зоны удалены от городского центра, где наибольшая плотность застройки. Они распространены на территориях промышленных зон (в том числе и шахт), транспортных путей и малонаселенных районов, поэтому производить расчет количества жителей, которые могут находиться в рамках указанных зон, исходя из показателя плотности населения некорректно.
Краткое описание каждой зоны П-в приведено в табл. 3.
Для зон, выделенных на рис. 5 в результате логических операций с полигональными областями,выполнен анализ с описанием:
- площади зоны в км2, привязки (улицы, номера домов и т.д.);
- сведений об объектах строительства в пределах выделенной зоны (тип застройки, площадь, этажность, годы постройки и т.д.);
- типовых серий домов.
Согласно данным портала администрации г. Шахты площадь городской территории составляет в общей сложности 16065,3 га. Численность населения 235,5 тыс. чел. (по данным на I квартал 2017 года). Плотность населения 1574 чел./км2. В состав города входят 4 поселка: Аютинский, Майский, Таловый, Сидорово-Кадамовский. Город Шахты окружен землями Октябрьского сельского района. Зеленая зона города охватывает территорию 831 га [10].
Таблица 3
Описание областей слияния зон распространения лессовых грунтов и проведения горных работ на относительно малых глубинах
№ зоны Расположение Площадь, км2 Периметр, км Наличие аварийных домов
11в-1 Запад (поселки Майский, Интернациональный, шахты "Южная") 3,3 14,45 -
11в-2 Северо-Запад (поселок Аютинский, а/д М-4 "Дон", СТ "Пролетарская диктатура") 1,54 7,54 -
11в-3 Север (дачи около шахты "Наклонная", шахта "Наклонная") 1,03 5,74 -
11в-4 Север (дачи западнее поселка Смагин) 0,62 4,43 -
11в-5 Запад (дачный кооператив "Прогресс", поселок шахты "Нежданная") 0,56 3,7 -
11в-6 Север (поселки Староазовка, Власовка, восточнее поселка Смагин) 0,32 4 2
11в-7 Восток (поселок Дуваново) 0,3 2,4 3
11в-8 Восток (между улицами Станционная и Горняцкая, южнее дачного кооператива "Заря Востока") 0,2 1,9 -
11в-9 Юго-Восток (выезд из города, в районе ул. Баррикадной) 0,07 1,3 -
11в-10 Северо-Запад (поселок Аютинский) 0,05 1,01 -
Подробно опишем характер застройки с выделением основных типовых серий зданийв областях (зонах), расположенных на наиболее опасных территориях(с индексомШ), характеризующихся слиянием всех трех негативных факторов. Это позволит оценить наиболее распространенные планировку и конструктивные схемы многоквартирныхдомов для дальнейшего моделирования поведения конструкций при воздействии негативных факторов.
Таких зон выделено 7, их номера указаны на рис. 5.
Рис. 5. Карта с областями слияния зон распространения лессовых грунтов, проведения горных работ на относительно малых глубинах
и вероятного подтопления
Зона 111-1. Площадь зоны составляет 1,84 км , периметр -5,34 км. Расположена в центральной части города. На юго-западе зона ограничена улицей Ленина, под ее влияние попадают дома с четной нумерацией от № 148 до 216. На юго-востоке ограничена переулком Красный Шахтер (дома № 31 - 146 б), переулком Фрунзе и пр. Красной Армии до улицы Школьная, пересекает проспект Победа Революции в районе дома № 41. На северо-востоке граница распространена от пересечения пер. Охотского и ул.
45
Железняка и до пересечения ул. Школьная и пер. Закрытого. Северо-западная граница простирается от пересечения ул. Ленина и пер. Рождественского до пересечения пер. Охотского и ул. Железняка. Так как зона охватывает центральную часть города, то под ее влияние попадают ряд объектов инфраструктуры, в том числе отделение полиции, пожарная часть, школа и другие учреждения. В непосредственной близости находится комплекс зданий ШИ(ф) ЮРГПУ(НПИ) им. М.И. Платова, но фактически он расположен в другой зоне (типа 11а).Жилой фонд до 80% составляют частные домовладения с объектами торговли и обслуживания. Не менее 40 жилых зданий являются многоквартирными с суммарной площадью около 40 тыс. м .Возраст этих зданий колеблется в пределах от 43 до 117 лет (на 2017 год), средний возраст зданий - 66 лет. Наиболее распространенные типовые серии 1-447, обнаружены здания серий 86 (114-86), 11-03.Большая часть зданий построена по индивидуальным проектам. Количество этажей многоквартирных домов колеблется от 1 до 5, среднее количество 2 этажа. В пределах зоны расположено 6 жилых домов, признанных аварийными[11, 12].
Зона 111-2. Площадь зоны составляет 1,84 км , периметр - 6,41 км. Расположена в северной части города, захватывая поселок Смагин. Южная граница зоны проходит параллельно улице Культурной, на 100...150 м южнее. На севере зона охватывает часть территории завода ЖБИ. Западнее граница пересекает терриконы шахты «Наклонная» и часть железной дороги. Восточная часть границы полностью охватывает населенные улицы Луганскую, Знаменскую, 26 Бакинских Комиссаров, а также переулок Южный. В пределах выделенной области расположены объекты торговли, средняя школа и несколько производственных предприятий. Жилой фонд до 85% составляют частные домовладения с объектами торговли и обслуживания. Не менее 10 жилых зданий являются многоквартирными с суммарной площадью около 15 тыс. м2. Возраст этих зданий колеблется в пределах от 35 до 22 лет (на 2017 год), средний возраст зданий 30 лет. Наиболее распространенные типовые серии 1-447 (С25).Большая часть зданий построена по индивидуальным проектам. Количество этажей многоквартирных домов колеблется от 1 до 5, среднее количество 3 этажа. В пределах зоны расположены 2 жилых дома, признанных аварийными.
Зона 111-3. Площадь зоны составляет 0,78 км , периметр - 4,12 км. Расположена на западной окраине города. Граница выделенной области определена от пересечения ул. Маяковского и Громова на юг до пересечения ул. Громова и ул. Дачной, затем на восток до пересечения ул. 10 лет за Индустриализацию и пер. Байдукова, затем на юго-восток до дома № 26 по пер. Грозному, затем на запад до дома № 24 по ул. Громова, затем на северо -запад до дома № 179 по ул. 10 лет за Индустриализацию, затем на запад до дома № 28 по пер. Косиора, затем на северо-восток до улицы Дачной, 276, после чего зона граница достигает территории шахты «Нежданная» и простирается на
юго-восток до пересечения ул. Маяковского и Громова. Таким образом выделенная зона попадает в створ между шахтами «Нежданная» и «Южная».
В пределах выделенной области расположены школа и детский сад, объекты торговли, оздоровительный комплекс, парковая зона, храм, предприятия по продаже и обслуживания автотранспорта. Жилой фонд до 80% составляют частные домовладения с объектами торговли и обслуживания. Не менее 10 жилых зданий являются многоквартирными с суммарной площадью около 10 тыс. м . Возраст этих зданий колеблется в пределах от 60 до 35 лет (на 2017 год), средний возраст зданий 45 лет. Наиболее распространенные типовые серии - 1-460, 1-86.Большая часть зданий построена по индивидуальным проектам. Количество этажей многоквартирных домов колеблется от 1 до 2, среднее количество 2 этажа.
Зона III-4. Площадь зоны составляет 0,47 км , периметр - 3,93 км. Расположена на юго-восточной окраине города. Выделенная областьимеет практически прямоугольную форму длиной до 1,7 км и шириной 0,3 км. Рас-положенавдоль улицы Мелиховской на юго-восток от сети АЗС и террикони-ка шахты «им. Октябрьской революции», пересекает железную дорогу, затем ул. Баррикадную. Выделенная зона попадает в створ между шахтами «им. Л.Б.Красина» и «им. Октябрьской революции». Вся выделенная область расположена в промышленной зоне,жилые кварталы находятся в непосредственной близости, но не попадают в нее. Значимых объектов городской инфраструктуры не выявлено.
Зона III-5. Площадь зоны составляет 0,4 км . Периметр - 2,76 км. Расположена в восточной части городского округа Шахты, южнее от дачного кооператива «Заря Востока» на слиянии поселков Северный, Дуваново и Первомайский. Выделенная область имеет практически прямоугольную форму, ориентированную с запада на восток длиной до 1 км и шириной 0,4 км. Через середину зоны проходит улица Горняцкая от пересечения с ул. Мо-ладвской. Южная граница выделенной зоны находится на 1 км севернее территории Шахтинского машиностроительного завода и шахты «им. Артема». Вся выделенная область расположена в зоне частных домовладений с имеющимися объектами торговли и обслуживания.
Зона III-б.Площадь зоны составляет 0,08 км . Периметр - 1,24 км. Расположена в северной части городского округа Шахты, между территорией шахты «Наклонная» и балкой Власовкой, захватывая юго-западную часть поселка при шахте «Наклонная».
В северо-восточную часть зоны попадают частные домовладения улиц Бобровской (дома №№ 38-43) и Ялтинская (дома №№ 23-43). Юго-западная часть расположена на сельскохозяйственных землях. Значимых объектов городской инфраструктуры не выявлено.
Зона III-7. Площадь зоны составляет 0,03 км . Периметр - 0,97 км. Зона полностью расположена на территории шахты «Южная», непосредственно около подошвы террикона.
В результате анализа 7 зон наиболее опасного III типа, выделенных на территории г. Шахты, отмечено следующее:
- суммарная площадь выделенных зон 5,44 км , что составляет 3,4 % от площади г. Шахты;
- в пределах выделенных зон обнаружены не менее 60 многоквартирных домов с жилой площадью не менее 65 тыс. м2, в которых проживают около 2350 чел., что составляет примерно 1 % от населения г. Шахты;
- исходя из средней плотности населения 1488,57 чел./км , на территории выделенных зон проживают примерно 8100 человек, что составляет 3,4 % от населения г. Шахты;
- средний возраст жилых многоквартирных домов составляет 60 лет, средняя этажность - 2;
- 9 жилых домов, расположенных в рамках выделенных зон, признаны аварийными;
- наиболее распространенные типовые серии жилых домов 1-460, 1447, С25, 86, II-03.
Предложенный подход выявления опасных зон градопромышленных территорий, основанный на применении картографического метода исследований на базе современных информационных технологий картирования, показал высокую практичность и эффективность. На основании такого районирования удалось разделить всю анализируемую градопромышленную территорию (г. Шахты и окрестности) на 7 зон, различных по степени опасности для строящихся и эксплуатируемых зданий и сооружений.
Наиболее опасные зоны, полученные одновременным наложением трех факторов геологических опасностей, хорошо коррелируют с фактическими участками максимальных нарушений и деформаций зданий и сооружений.
Проведенный анализ зон возникновения негативных геологических процессов показал, что проблема нарушения нормальной эксплуатации градопромышленных территорий в г. Шахты Ростовской области является актуальной.
В связи с высокой опасностью развития дальнейших деформаций зданий и сооружений, находящихся в зонах типов Па, Пб, Пв и III, рекомендуется совместно с департаментом архитектуры и градостроительства города разрабатывать мероприятия по геотехническому мониторингу существующих зданий и продолжать мониторинг режима подземных вод в зонах, склонных к подтоплению.
Список литературы
1. Прокопов А.Ю., Жур В.Н. О методике районирования угледобывающих территорий по категориям опасности развития негативных техногенных и геологических процессов // Сб. науч. тр. 12 -й Междунар. науч.-техн.
48
конф. «Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики: по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики»: в 2 т. Т.2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2016. С. 208-215.
2. Прокопов А.Ю., Жур В.Н., Рубцова Я.С. Проблемы обеспечения безопасности городской застройки на подрабатываемых территориях Восточного Донбасса // Сергеевские чтения. Инженерная геология и геоэкология. Фундаментальные проблемы и прикладные задачи. Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии (24-25 марта 2016 г.). М.: РУДН, 2016. Вып. 18. С. 346 -351.
3. Прокопов А.Ю., Жур В.Н., Ткачева К.Э. О критериях оценки влияния опасных геологических процессов на застроенные территории Восточного Донбасса // Сергеевские чтения. Геоэкологическая безопасность разработки месторождений полезных ископаемых: материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии (4 - 5 апреля 2017 г.). М.: РУДН, 2017. Вып. 19. С. 107-111.
4. Решение городской Думы города Шахты № 291 от 25.07.2017г. «О внесении изменений в «Правила землепользования и застройки муниципального образования «Город Шахты».
5. ГИС-технологии мониторинга опасных геологических процессов на территории Восточно-Донбасской агломерации. Проблемы и решения / под общ. ред. С.Г. Шеиной. Ростов н / Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2012. 206 с.
6. Мирошниченко И.М. Особенности процесса реструктуризации угольной промышленности России на примере шахт Восточного Донбасса // Маркшейдерский вестник. 2007. № 2. С. 37-39.
7. СП 21.13330.2012. Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах.
8. ГОСТ 25100-2011. Грунты. Классификация.
9. СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений.
10. Администрация города Шахты [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://shakhty-gorod.ru, свободный (дата обращения: 25.08.2017).
11. Постановление № 1302 от 15.03.2017 «О внесении изменений в постановление Администрации города Шахты от 30.09.2014 №6100 «Об утверждении муниципальной программы города Шахты «Оказание мер по улучшению жилищных условий отдельным категориям граждан».
12. Жилой фонд и многоквартирные дома в Шахтах [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://gosjkh.ru/houses/rostovskaya-oblast/shaxty, свободный (дата обращения: 25.08.2017).
Прокопов Альберт Юрьевич, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, prokop-ov72@rambler.ru, Россия, Ростов-на-Дону, Донской государственный технический университет
THE APPLICA TION OF CARTOGRAPHIC RESEARCH METHOD TO DETECTION OF DANGEROUS ZONES OF OWL-INDUSTRIAL TERRITORIES (BY THE EXAMPLE OF SHAKHTY CITY)
A.Yu. Prokopov
The collection, analysis and processing of information on dangerous geological processes in the city of the Shakhty of the Rostov Region was carried out. On the map of the city, zones of distribution of loess subsidence soils, zones of mining operations at relatively shallow depths and the territory of man-made flooding are shown. The areas of confluence of two or more dangerous factors affecting the normal operation of urban areas have been identified.
Key words: land development, subsidence grounds, flooding of territories, geoinfor-mation systems, geoecological risks.
Prokopov Albert Yurievich, Doctor of Technical Science, Professor, Head of Department, prokopov 72@rambler. ru, Russia, Rostov-on-Don, Don State Technical University
Reference
1. Prokopov A.Ju., Zhur V.N. O metodike rajonirovanija ugledobyvajushhih terri-torij po kategorijam opasnosti razvitija negativnyh tehnogennyh i geologicheskih pro-cessov//Sb. nauch. tr. 12-ja mezhdunar. nauch.-tehn. konf. «Social'no-jekonomicheskie i jeko-logicheskie problemy gornoj promyshlennosti, stroitel'stva i jenergetiki: po proble-mam gornoj promyshlen-nosti, stroitel'stva i jenergetiki»: v 2 t. T.2. Tula: Izd-vo Tul-GU, 2016. S. 208-215.
2. Prokopov A.Ju., Zhur V.N., Rubcova Ja.S. Problemy obespechenija bezopasnosti go-rodskoj zastrojki na podrabatyvaemyh territorijah Vostochnogo Donbassa// Sergeev-skie chten-ija. Inzhenernaja geologija i geojekologija. Fundamental'nye problemy i pri-kladnye zadachi. Materialy godichnoj sessii Nauchnogo soveta RAN po problemam geojeko-logii, inzhenernoj geologii i gidrogeologii (24-25 marta 2016 g.). M.: RUDN, 2016. Vyp. 18. S. 346 - 351.
3. Prokopov A.Ju., Zhur V.N., Tkacheva K.Je. O kriterijah ocenki vlijanija opasnyh geologicheskih processov na zastroennye territorii Vostochnogo Donbassa// Sergeevskie chtenija. Geojekologicheskaja bezopasnost' razrabotki mestorozhdenij poleznyh iskopaemyh. Materialy godichnoj sessii Nauchnogo soveta RAN po problemam geojekologii, inzhenernoj geologii i gidrogeologii (4-5 aprelja 2017 g.). M.: RUDN, 2017. Vyp. 19. S. 107-111.
4. Reshenie gorodskoj Dumy goroda Shahty № 291 ot 25.07.2017g. «O vnesenii iz-menenij v «Pravila zemlepol'zovanija i zastrojki municipal'nogo obrazovanija «Go-rod Shahty».
5. GIS-tehnologii monitoringa opasnyh geologicheskih processov na territorii Vos-tochno-Donbasskoj aglomeracii. Problemy i reshenija / pod obshh. red. S.G. Sheinoj. Rostov n/D: Rost. gos. stroit. un-t, 2012. 206 s.
6. Miroshnichenko I.M. Osobennosti processa restrukturizacii ugol'noj promyshlennosti Rossii na primere shaht Vostochnogo Donbassa// Markshejderskij vestnik. 2007. № 2. S. 37-39.
7. SP 21.13330.2012. Zdanija i sooruzhenija na podrabatyvaemyh territorijah i prosado-chnyh gruntah.
8. GOST 25100-2011. Grunty. Klassifikacija.
9. SP 22.13330.2016. Osnovanija zdanij i sooruzhenij.
10. Administracija goroda Shahty [Jelektronnyj portal]. Rezhim dostupa: http://shakhty-gorod.ru, svobodnyj. (Data obrashhenija: 25.08.2017).
11. Postanovlenie № 1302 ot 15.03.2017 «О vnesenii izmenenij V ро-stanovlenie Ad-ministracii goroda Shahty ot 30.09.2014 №6100 «ОЬ utverzhdenii municipal'noj programmy goroda Shahty «Okazanie тег ро uluchsheniju zhilishhnyh uslovij otdel'nym kategorijam gra-zhdan».
12. Zhiloj fond i mnogokvartimye doma v Shahtah [Jelektronnyj resurs]. Rezhim dostu-pa: http://gosjkh.ru/houses/rostovskaya-oblast/shaxty, svobodnyj. (Data obrashhenija: 25.08.2017).
УДК 622.693.26:504:528.7
ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ
ПОРОДНЫХ ОТВАЛОВ УГОЛЬНЫХ ШАХТ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
Д.О. Прохоров, С.Л. Сушков
Разработаны предложения по оценке экологической опасности породных отвалов угольных шахт с использованием материалов космической съемки.
Ключевые слова: террикон, породный отвал, угольная шахта, экологическая опасность, дистанционное зондирование, космические снимки, окружающая среда, земельные ресурсы
Важнейшей составляющей частью организационной деятельности человека, направленной на использование природных ресурсов в целях обеспечения его жизнедеятельности и экологической безопасности, являетсяпро-гнозирование и контроль состояния антропогенных и естественных ландшафтов.
В области оценки природных и техногенных экологических проявлений, охватывающих обширные территории, особенно эффективным является использование материалов космической съемки [1, 2, 3, 4].
Для оценки экологической опасности породных отвалов угольных шахт на основе полученных измерений GoogleEarthPro осуществлены измерения расстояний, румбов отвалов до различных компонентов ландшафта, а также измерены параметры нескольких отвалов Щекинского района с установлением координат их расположения [5, 6].
Составлена база данных полученных измерений, в результате анализа которых разработана оценка потенциальной экологической опасности терриконов для различных элементов ландшафта.
В Тульской области находятся более 130 терриконов, из них около 20 - в Щекинском районе, 26 - в Киреевском районе, 14 - в Узловском районе, 16 - в городе Донской, 14 - в Новомосковском районе, 13 - в Кимовском районе, 22 - в Богородицком районе и 4 - в Суворовском районе [7].
