CC BY
57
УДК 624.131.1
Шестернев Дмитрий Михайлович Dmitriy Shesternyov
Васютич Людмила Александровна Lyudmila Vasyutich
ТРАНСФОРМАЦИЯ ГЕОЛОГО-ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ В ПРОЦЕССЕ УРБАНИЗАЦИИ г. ЧИТА
GEOLOGICAL AND GEO-CRYOLOGICAL TRANSFORMATION OF ENVIRONMENT IN THE URBANIZATION PROCESS OF CHITA)
Рассмотрены основные направления трансформации геологической и геокриологической среды природно-технических систем урбанизированных территорий южной периферии. Представлена систематизация условий окружающей среды для комплексной оценки трансформации геокриологической среды. Выделены три этапа урбанизации различной интенсивности, время которых синхронизировано с тремя периодами изменения климата в сторону его потепления. Разработаны приемы управления свойствами геокриологической среды на урбанизированной территории, представлена многоуровневая структура мониторинга территории г. Чита
Ключевые слова: урбанизация, геологическая среда, многолетнемерзлые грунты, природно-техническая система, техногенные воздействия, деградация криолитозоны, мониторинг
In this article the author describes the main directions of geological and geo-cryological environment transformation of natural and technical systems of southern periphery's urbanized territories. The author distinguished three stages of varying intensity urbanization that synchronized with three periods of climate change in its warming direction in time. Management techniques properties of geo-cryological environment on urbanized territory are developed and multilevel structure of monitoring the Chita city is displayed in the article
Key words: urbanization, geological environment, permafrost, natural and technical system, man-made impact, degradation of cryolithozone, monitoring
Климатические ритмы и постоянное увеличение технического (инженерного) прессинга на геологическую и геокриологическую среду способствуют развитию нежелательных инженерно-геологических и геокриологических процессов. Они часто затрудняют эксплуатацию инженерных объектов, а иногда и выводят их из строя. Решение рассматриваемых вопросов актуально для урбанизированных территорий южной периферии криолитозоны, в том
числе для г. Чита. В границах урбанизированной территории внешние воздействия на природные условия могут быть причиной возникновения и деградации многолет-немерзлых грунтов [4, 6, 11, 15].
Изучению закономерностей формирования геологической и геокриологической среды на урбанизированных территориях посвящены работы Е.М. Сергеева, В.Т. Трофимова, П.И. Мельникова, В.П. Мельникова, В. А. Королева, Г. К. Бондарика,
Л.С. Гарагули, Г.А. Голодковской, Ф.В. Котлова, В.Н. Макарова, Л.Н. Хрусталёва и др. авторов, опубликованные во второй половине XX и в начале XXI вв. В качестве геологической среды (ГЛС) в них рассматривался объем литосферы, взаимодействующей с техническими сооружениями, в качестве геокриологической среды (ГКС) — часть ГЛС с отрицательными температурами и содержащей лед [15]. В этот период созданы методические основы изучения и анализа изменения ГЛС и ГКС урбанизированных территорий. Они позволили установить основные закономерности влияния технического и климатического прессинга на развитие инженерно-геологических и криогенных процессов и их воздействия на экологическую и техническую безопасность природно-технических систем (ПТС) [2, 6, 10, 11, 12, 14].
Однако и в настоящее время малоизученной остается история урбанизации территории г. Чита, динамика и закономерности трансформации вещественного состава, строения и свойств ГЛС и ГКС в условиях изменения климата и технической нагрузки, влияние трансформации ГКС южной криолитозоны на эффективность эксплуатации инженерных сооружений. Для обеспечения устойчивой и экологически безопасной эксплуатации ПТС необходимо иметь сведения о влиянии различных факторов на динамику и закономерности формирования путей и интенсивности транспортировки и аккумуляции загрязняющих веществ в ГЛС и ГКС. Несомненно и то, что без создания многоуровневого мониторинга геологической и геокриологической среды, невозможно получить массивы информации, на базе которых осуществлялась бы оперативная диагностика, разработка и управление строительными свойствами геологической и геокриологической среды, что и обеспечит экологическую и техническую безопасность урбанизированной территории и управление ее состоянием. Решению некоторых из этих задач и посвящена данная работа, выполненная в рамках проектов и программ РАН и Минобрнауки в ЗабГУ и ИМЗ СО РАН.
Значительное количество решаемых задач обусловило использование большого комплекса методик как известных в геокриологии и экологии, так и заимствованных из других областей знаний. В связи с этим методологической основой для решения поставленной цели выбран системный подход, предусматривающий изучение и оценку общих и частных пространственно-временных закономерностей и взаимосвязей урбанизации, формирования и трансформации геологической и криогенной среды под воздействием прессинга различных природных и техногенных факторов. Это позволило обосновать изменение границ урбанизации во времени, выделить основные элементы исследований и обосновать функциональное взаимодействие в границах: ПТС; функциональных зон и ПТС; функциональных зон и всей урбанизированной территории в границах г. Чита.
Для реализации этого подхода использовалась традиционная группа теоретических, экспериментальных (натурных и лабораторных), а также камеральных методов. Применение теоретических методов исследований направлено на установление закономерностей изменений ГКС и их воздействия на элементы ПТС, экспериментальные — на получение количественной и качественной информации, характеризующей изменения состава строения и свойств ГКС, камеральные — на составление картографических моделей ГКС на урбанизированной территории г. Чита.
Обработка и оценка точности (достоверности) результатов многолетних экспериментальных исследований осуществлялась с использованием современных средств вычислительной техники, базировалась на применении теоретических основ математической статистики массивов инженерно- геологической, геокриологи -ческой и гидрогеологической информации, составленных по результатам мониторинговых исследований изменения окружающей среды на урбанизированной территории. Кроме того, оценка достоверности результатов исследований проверялась независимой организацией ОАО «ЗабайкалТИСИЗ»
в процессе инженерно-геологических изысканий в границах изучаемых объектов.
Анализ фондовых материалов, опубликованной литературы, натурные и лабораторные исследования показали, что основные характеристики условий окружающей
природной среды и взаимодействующей с ней технической среды целесообразно объединить в виды окружающей среды и сгруппировать наиболее значимые типы воздействий на их трансформацию (рис. 1).
Составляющие природной, технической и урбанизированной среды, типы воздействий на их трансформацию
Природная среда
Г
Атмосфера Биосфера
Литосфера
Гидросфера
Криосфера
Социосфера
Техническая среда (сооружения С)
- J -
Ос
ЛС
Г_
ТЭС
ГДТС ГРТС
ГРМС
I.
Техносфера |
СТБО
^У}
Урбанизированная среда
Мегаполиса
Селитебная
ПРОМ.- СР.
ГПРОМ. - СР.
[
ГДРТ. - СР.
РКЦ. - СР.
АГРТ. - СР.
ЛН.-КАРК. - СР.
Типы воздействий на среду
Природные
Технические
[
Внешние
Внутренние
Интенсивные
Экстенсивные
Комбинированные
Рис. 1. Систематизация условий окружающей среды для комплексной оценки трансформации геологической и геокриологической среды:
- пгс, лс,тэс, гдтс, гртс, грмс, стбо - соответственно промышленно-гражданские,
линейные, теплоэнергетические, гидротехнические, гидромелиоративные сооружения и сооружения для хранения твердых бытовых отходов;
- пром-ср, гпром-ср, ркц-ср, агрт-ср, лн-карк-ср - соответственно промышленная,
горнопромышленная, гидротехническая, рекреационная, агротехническая и линейно-каркасная среда
Состав природной ( окружающей) среды ( рис. 1) практически универсален для всех урбанизированных территорий. Техническая среда г. Чита представлена промышленно-гражданскими, линейными и другими типами сооружений, инженерно-технические характеристики которых в течение более чем полуторавековой урбанизации существенно изменялись. Урбанизированная среда, с учетом функционального и исторического развития технической и природной среды и их составляющих, наряду с общими закономерностями развития
урбанизации криолитозоны, имеет и свои особенности, характерные для южной периферии. Основным из них является высокая динамичность криогенных толщ в зависимости от естественного хода изменений природных условий, а также как результат увеличения технического прессинга.
Информационная основа комплексной оценки геолого-геокриологической среды г. Чита получена с использованием вербальной и количественной информации о природных особенностях территории, характере распределения градостроительных
нагрузок в целом и отдельных инженерно-технических сооружений, взаимодействии между собой и геологической средой, полученных по результатам комплексных исследований авторов. Следует также отметить, что в некоторых работах говорится о том, что технические воздействия не могут оказывать влияния в целом на хозяйственную деятельность какой-либо отрасли — строительной, сельскохозяйственной и т.п. [5]. Нам представляется данный тезис спор-
ным. Если сузить проблему до масштаба технического объекта (функционирующего по техническим законам) , то взаимодействие его и объема массива криолитозоны ( развивающегося по законам природы) обычно приводит к формированию природ-но-технических систем ПТС — площадных, линейных и т.п. Строительство и функционирование ПТС обуславливает сложный характер преобразования геологической и геокриологической среды (рис. 2).
Природно-техническая система
Постгеокриологическая среда
Рис. 2. Основные направления трансформации геологической и геокриологической среды ПТС урбанизированных территорий южной периферии криолитозоны
В зависимости от функциональных особенностей технических сооружений и направленности естественного хода изменений природных условий, а также техногенных воздействий геокриологическая среда ( при строительстве сооружения по Принципу I) и геологическая среда (при строительстве по Принципу II) могут иметь два основных варианта трансформации. Первый вариант возможен при понижении температуры воздуха, достаточного для начала промерзания геологической среды в основаниях сооружений. Это способствует возникновению и длительному существованию геокриологической среды. Кроме того, геологическая среда с течением времени
может полностью трансформироваться в геокриологическую среду.
В пределах южной периферии криоли-тозоны, в том числе и для урбанизированной территории г. Чита, это характерно для складских неотапливаемых сооружений, а также для малоэтажных зданий. Во всех перечисленных случаях эксплуатационная эффективность ПТС снижается. Второй вариант характерен для трансформации геокриологической среды в условиях повышения температуры до положительных значений в основаниях сооружений. Этот вариант наиболее развит в пределах южной периферии криолитозоны. Его особенность и опасность для сооружений заключается в
том, что после деградации вечной мерзлоты формируется постгеокриологическая среда, несущая способность грунтов которой существенно хуже аналогичных для геологической среды. Эта форма перехода привела
к прекращению эксплуатации фрагмента одного из зданий в 2001 г., строительные ремонтно-восстановительные работы которого закончены в 2013 г. (рис. 3).
Рис. 3. Общий вид дома № 26 по ул. Ползунова в мкр. «Зенитка» после производства строительных и ремонтно-восстановительных работ
Процесс перехода постгеокриологической в геологическую среду, геологической в геокриологическую среду может длиться долгие годы. Практически синхронно с началом и дальнейшим изменением состояния и той и другой среды происходит и изменение характеристик свойств грунтов их составляющих. Основные типы воздействия на них систематизированы и показаны на рис. 1. Механизмами их развития являются происходящие физические, физико-химические, физико-механические и механические процессы. Чаще всего они представляют собой те или иные комбинации, интегральное воздействие которых (в природных условиях) приводит к развитию комплекса геодинамических ( вне пределов криолитозоны), физико-геологических криогенных (в пределах криолитозоны), соответственно, инженерно-геологических и инженерно-геокриологических процессов.
История урбанизации криолитозоны и трансформация геокриологической среды неразрывно связаны с изменением климатических условий. Не является исключени-
ем и урбанизированная территория г. Чита. Анализ тренда кривой изменений среднем-ноголетней температуры воздуха в г. Чита показывает на наличие трех четко выраженных периодов его изменения [7, 14, 16]. По мере увеличения темпов урбанизации, совершенствования методов строительства, развития промышленности и т.п. воздействие урбанизации на приземные значения температур воздуха, количество и распределение осадков в пространстве и во времени существенно возрастало. Возрастало и влияние теплового загрязнения на изменения свойств и строения ГКС. Здесь и далее под тепловым загрязнением ГКС понимается сток тепла непосредственно в ГКС от зданий и сооружений (интенсивное воздействие) и влияние технической среды через изменение параметров, входящих в структуру радиационно-теплового баланса на верхней границе ГКС (экстенсивное воздействие), определяющих верхние граничные условия существования ГКС [16].
Продолжительность первого этапа урбанизации, согласно нашим представле-
ниям, составляет 36 лет (1890-1926 гг.). Начало его связано со строительством Транссибирской магистрали, а завершение приурочено к началу функционирования первых природно-технических систем (ПТС): ПТС «Читинские главные железнодорожные мастерские» и ПТС «Черновские копи». Количество жителей в этот период в г. Чита выросло с 12 до 64 тыс. чел. В этот период в пределах ПТС отмечалось существенное суммарное воздействие на ГКС, увеличение среднегодовых температур воздуха, количества и структуры атмосферных осадков и теплового загрязнения — интенсивного и экстенсивного. Повышение среднегодовых температур воздуха привело к увеличению мощности сезонного слоя оттаивания (ССО) в песчано-супесчаных типах ГКС до 15 %, в суглинистых до 10 %. Уменьшение альбедо в связи с зачернением дневной поверхности вокруг ПТС, обусловило увеличение мощности ССО соответственно до 20 и 15 %. На этом этапе источники загрязнения ГКС локальны и приурочены только к сфере взаимовоздействия технической и геокриологической среды. Они не привели к существенному влиянию на эксплуатационные параметры ПТС [4].
Второй этап (1926-1960 гг.) характеризуется началом массовой, малоэтажной застройки г. Чита. Количество жителей в это время увеличилось до 170 тыс. чел. В инфраструктуре города четко обозначались селитебная зона, промышленная, рекреационная, сельскохозяйственная. В основном сформировался транспортный внутригородской каркас, состоящий из автомобильных дорог грунтового типа. Количество котельных, использующих для отопления бурый уголь, выросло до 10 тыс. Системность урбанизации обусловила дифференциацию в формировании и трансформации ГКС. Сформировавшиеся локальные ПТС (отдельные здания и сооружения) и площадные ПТС (селитебные и промышленные территории), ещё не связаны в единую систему трансформации ГКС урбанизированной территории. Однако в пределах промышленной зоны начинается формирование локальных путей транспор-
тировки за их пределы ПТС, химического и механического загрязнения. Например, в пределах ПТС «Черновские копи» в связи с увеличение глубины отработки пластов угля и проведением осушения шахтных выработок, произошла полная деградация ГКС, вызвавшая изменения горно-геологических условий в пределах ПТС, а границы депрес-сионной воронки, вышли далеко за пределы границ ПТС «Черновские копи» [3].
В третьем этапе урбанизации (1960 г. — по наст. время) на фоне интенсивного повышения значений среднегодовых температур воздуха и увеличения количества осадков выделены два подэтапа урбанизации: первый (1960-1995 гг.) характеризовался стремительным ростом промышленной и селитебной экстенсивно развивающейся зоны, второй (1995 г. — по наст. время) — практически полной стагнацией промышленной зоны, за исключением теплоэнергетического комплекса и увеличение плотности и этажности селитебных новых и уже застроенных территорий. В период первого подэтапа созданы и функционировали ПТС машиностроительной, транспортной, строительной, теплоэнергетической, пищевой и легкой промышленности. Это стимулировало интенсивный рост населения и расширение компактно застроенных селитебных территорий микрорайонов Сосновый бор, Северный, КСК, ГРЭС. Наряду с этим в состав территории г. Чита включены поселки городского типа: пос. Ивановка и пос. Застепь.
Таким образом, урбанизация территории г. Чита к этому времени приобрела агломерационный тип, а количество населения — увеличилось до 362,5 тыс. Все это способствовало существенному изменению микроклимата территории промышленной и селитебных зон города. Повышение среднегодовой температуры воздуха превысило на 1...2 оС фоновые значения. На урбанизированной территории источниками интенсивного теплового загрязнения являются промышленно-гражданские и гидротехнические сооружения [7]. Примером теплового загрязнения криолитозоны, его отрицательного влияния на экологические
условия и безопасность жизнедеятельности является эксплуатация группы зданий в микрорайоне «Зенитка», построенных с использованием Принципа I, предусматривающего сохранения грунтов оснований в мерзлом состоянии. Постоянные утечки из сантехнических сетей (тепловое и химическое загрязнение) и формирование техногенных наледей привели к деградации ГКС под зданиями [16].
В связи со значительной деградацией ГКС на третьем этапе значительно возросло техногенное воздействие на подземную гидросферу. При отборе подземных вод на эксплуатируемых участках Читинского месторождения произошла трансформация гидродинамической структуры фильтрационных потоков. Загрязнение подземных вод не является локальным процессом, оно тесно связано с загрязнением окружающей среды в целом и влияет на состояние ГКС в частности. Негативное влияние на качество подземных вод и на состояние ГКС оказывает гидрозолоотвал ТЭЦ-1, в результате деградации ГКС в основании которого происходит фильтрация техногенных вод [3]. Отбор подземных вод на данном этапе урбанизации с учетом изменения климатических и микроклиматических условий, а также увеличения плотности застройки сыграли главную роль в изменении строения и свойств ГКС, деградации многолетнемерз-лых пород в селитебных и промышленных зонах административных округов г. Чита.
Таким образом, за период интенсивной урбанизации и изменения климата ГКС в черте г. Чита существенно изменила границы распространения и строения по разрезу, направленность изменения параметров ГКС интегральным воздействием естественного изменения климата и влиянием на геокриологические условия техногенной нагрузки. Площадь ее развития с 70 % сократилась до 15...20 %, а на участках сплошного распространения по разрезу, ССО грунтов трансформировался в слой сезонно-мерзлых (ССМ) грунтов, между подошвой которых и кровлей вечной мерзлоты залегает слой немерзлых грунтов [15].
Теоретические основы управления изменением геокриологических условий разработаны В. А. Кудрявцевым, Э.Д. Ершовым и др. Технические решения широко используются для эффективной эксплуатации линейных сооружений в пределах южной криолитозоны [10, 12]. С учетом этих работ разработаны отдельные приемы, регулирующие внешний теплообмен в ГКС урбанизированных территорий. Классификация групп приемов с нашими изменениями представлена в таблице. Первая группа приемов регулирует внешний теплообмен в геокриологической среде через изменения параметров радиационно-теплового баланса. Она включает две системы приемов: приемы, влияющие на соотношение составляющих радиационного баланса, и приемы, регулирующие тепловой баланс. Это позволяет регулировать тепломассообмен в грунтах посредством изменения свойств и теплового состояния ГКС и ГЛС без существенного изменения их вещественного состава. Использование этой группы методов позволило авторам предложить мероприятия и сохранить в рабочем состоянии один из объектов ОАО «Нефтемаркет» в мкр. «Северный». Суть его заключалась в циклическом изменении условий теплообмена путем укладки теплоизоляционного слоя в теплый период на поверхности основания проветриваемого подполья и снятие его в холодный период.
Вторая группа приёмов применяется для регулирования теплообмена в геокриологической среде путём изменений состава и свойств грунтов её составляющих. Рекомендуемые мероприятия позволяют направленно менять состав органомине-ральной части пород, изменять их влаж-ностный режим. Этот метод стал основой для разработки рекомендаций по переводу группы зданий в мкр. «Зенитка» с эксплуатации по Принципу I (основание на момент строительства представлено ГКС) на Принцип II (за период существования здания с 70-х гг. прошлого века по начало XXI в. ГКС трансформировалось в ПГКС, а затем и в ГЛС). Это позволило осуществить комплекс строительных и
ремонтно-восстановительных работ в мкр. (рис. 3).
Третья группа приёмов направлена на преобразования грунтов ГКС с использованием дополнительных естественных и искусственных источников и стока тепла. Эта группа методов позволила В.Г. Кондратьеву решить проблему обеспечения устойчивости опор ЛЭП, обслуживающих Забайкаль-
Приведенные примеры управления свойствами ГЛС и ГКС осуществлялись при развитии предаварийных ситуаций и потребовали значительных экономических затрат на диагностику причин их развития, разработку и реализацию мероприятий по их ликвидации. В то же время уже доказано, что использование мониторинга для решения указанных задач, позволяет планомерно осуществлять диагностику изменения ГЛС и ГКС и разрабатывать планово-предупредительные мероприятия по устранению или управлению причинами, способствующими отрицательному влиянию на экологические и технические условия эксплуатации сооружений на урбанизированной территории.
Для минимизации расходов на организацию и функционирование мониторинга урбанизированной территории на основе выполненных авторами работ совместно с ОАО «ЗабайкалТИСИЗ» и ГУП «Забай-калгеомониторинг» осуществлено районирование ГЛС и ГКС. По степени пригодности для планирования и строительства участки ГЛС, КГС и ПГКС на территории
скую железную дорогу [8, 9]. Четвертая группа приемов авторами не применялась. Однако она может получить широкое развитие при подготовке геокриологической среды для использования в качестве строительных материалов или создания оснований с заранее заданными свойствами для строительства зданий и сооружений по Принципу II.
г. Чита объединены в три группы: 1 группа — участки, пригодные для любого вида строительства без ограничений (20 % территории города); 2 группа — участки, при строительстве на которых требуются значительные работы по инженерной подготовке территории и выполнение мероприятий по усилению фундамента (33 %), 3 группа — участки, на которых в настоящее время затрачиваются значительные капиталовложения на содержание объектов урбанизации, а при строительстве —требуются большие затраты на инженерную подготовку; сплошная городская застройка здесь экономически нецелесообразна (23 %) [15].
Кроме того, на территории г. Чита выделены участки, потенциально пригодные для строительства, но слабо изученные в инженерно-геологическом аспекте, занимающие 24 % территории города. Из ранее выполненных исследований следует, что в городе Чита в 1996 г. в результате трансформации ГКС в ПГКС и активизации процессов сезонного пучения 7 % малоэтажных зданий требуют постоянного текущего ре-
Классификация групп приемов управления свойствами геокриологической среды на урбанизированной территории (по В.А. Кудрявцеву, Э.Д. Ершову, с изменениями)
№ п/п Наименование группы
I Группа приемов, регулирующая внешний теплообмен в геокриологической среде через изменение параметров радиационно-теплового баланса
II Группа приёмов, регулирующая теплообмен в геокриологической среде путём изменения состава и свойств грунтов её составляющих
III Группа приёмов трансформации грунтов геокриологической среды с использованием дополнительных источников и стока тепла
IV Группа приемов, регулирующая изменение процессов тепломассобмена на нижней границе геокриологической среды
монта, 78 % нуждаются в восстановительном ремонте и 15 % находятся в аварийном состоянии [11]. Продолжение данных исследований показало, что отрицательное влияние процессов пучения на деформации малоэтажных зданий продолжается и в настоящее время. Многоэтажные здания в условиях деградации криолитозоны, продолжающейся уже более чем 60 лет, в результате трансформации ПГКС в ГЛС и соответствующему улучшению строительных свойств грунтов их составляющих, деформаций осадок или пучения не испытывают.
В настоящее время увеличилось количество публикаций по различным аспектам создания и функционирования мониторинга. Детальный анализ этих работ выполнен В.А. Королевым [10]. Из них следует, что комплексному мониторингу городских агломераций в криолитозоне практически не уделяется внимание. Мониторинговые сети, если и существуют, то носят узконаправленный и, преимущественно, ведомственный характер. При разработке проекта инженерно-экологического мониторинга мы учитывали все перечисленные проблемы и разработанные методические основы для их решения на геологическом факультете МГУ под руководством профессора В.Т. Трофимова.
Системный подход позволяет разработать многоуровневую структуру мониторинга урбанизированной территории, в которой: ПТС первого порядка — урбанизированная территория в границах города Чита, ПТС второго порядка — функциональные зоны (селитебная, промышленная, рекреационная, агротехническая и зоны складирования ТБО), ПТС третьего порядка — группы сооружений ( промышленно-гражданские, линейные и т.д.) , ПТС четвертого порядка — отдельные сооружения. Такой подход позволит включить существующие в городе литотехнические и геоэкологические ведомственные объектные мониторинги и, дополнив их мониторин-гами других уровней, сформировать комплексный мониторинг урбанизированной
среды. Получаемая при его использовании оперативная информация позволит существенно сократить расходы на разработку управляющих воздействий для созданий комфортной, экологически безопасной жизнедеятельности в пределах урбанизированной среды и может служить основой дальнейшего ее развития в границах города или при их расширении.
Таким образом, полученные результаты показывают:
— направленность изменения параметров строения ГКС в процессе урбанизации территорий вызывается интегральным воздействием естественного изменения климата и влиянием на геокриологические условия техногенной нагрузки. Выделенные три этапа урбанизации различной интенсивности, время которых синхронизировано с тремя периодами изменения климата в сторону его потепления, обусловили с 1890 г. и по настоящее время сокращение площади ГКС, соответственно с 80 до 20 %, а мощности — с 50 до 5 м;
— формирование закономерностей изменений строения и свойств грунтов ГКС на различных этапах урбанизации определяется величиной и кинетикой экстенсивных ( внешних) и интенсивных ( внутренних) факторов. Первые факторы влияют на параметры верхних граничных условий воздействия теплообмена на ГКС путем изменений параметров в структуре ради-ационно-теплового баланса, вторые — на интенсивность, транспортировку в пространстве и во времени теплового и химического загрязнения при строительстве и функционировании ПТС;
— эффективность эксплуатации ПТС и экологическая безопасность урбанизированных территорий южной криолитозоны в условиях изменения климата и техногенной нагрузки достигается путем применения управляющих воздействий на формирование заданных характеристик ГКС, организацией и функционированием инженерно-геок-рилогического мониторинга города.
Литература_
1. Бондарик Г.К., Иерусалимская Е.Н. Научные основы и методика организации режимной сети мониторинга региональных природно-технических систем // Известия вузов. Геология и разведка № 5. М.: РГГРУ, 2009. С. 56- 62.
2. Бондарик Г.К., Ярг Л.А. Инженерно-геологические изыскания. М.: РГГРУ, 2011. 418 с.
3. Васютич Л.А. Особенности современного техногенного воздействия на качество подземных вод читинской агломерации // Вестник ЗабГУ. Чита, 2013. № 1. С. 19-26.
4. Васютич Л.А. Оценка состояния окружающей среды городских агломераций южной крио-литозоны (на примере г. Чита) // Экологические проблемы недропользования. Наука и образование: матер. У-й междунар. науч. конф. 19-24 ноября 2012 г. СПб.: Санкт-Петерб. ун-т, 2012. С. 56-59.
5. Воронкевич С.Д. Принципы и методы управления свойствами грунтов средствами технической мелиорации // Инж. геология. 1991. № 5. С. 3-18.
6. Ершов Э.Д. Общая геокриология. М.: МГУ, 2002. 682 с.
7. Климат Читы / под ред. Ц.А. Швер, И. А. Зильберштейн. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 248 с.
8. Кондратьев В.Г. Активные способы укрепления земляного полотна на вечномерзлых грунтах. Чита: Забтранс, 2001. 100 с.
9. Кондратьев В.Г. Стабилизация земляного полотна на вечномерзлых грунтах. Чита: ТрансИ-ГЭМ, 2011. 175 с.
10. Королев В.А. Мониторинг геологических, литотехнических и эколого-геологических систем / под ред. В.Т. Трофимова. М.: КДУ, 2007. 416 с.
11. Сальников П.И. Устойчивость фундаментов зданий на мерзлых грунтах. Экспериментально-теоретические исследования. Якутск: Ин-т мерзлотоведения СО РАН, 1996. С. 61-121.
12. Трофимов В.Т. Актуальные вопросы изучения грунтов в инженерной геологии и экологической геологии // Геология, география и глобальная энергия. № 2 (41), 2011. С. 6-13.
13. Шестернев Д.М. Основные принципы организации геокриологического мониторинга линейных сооружений (на примере железной дороги Беркакит-Томмот-Якутск): сб. тр. IX Междунар. симпозиума по проблемам инженерного мерзлотоведения, г. Мирный (3-7 сентября 2011 г.). Якутск: Ин-т мерзлотоведения СО РАН, С. 252-260.
_References
1. Bondarik G.K., Ierusalimskaya E. N. Izvestiya VUZov. Geologiya i razvedka (Universities' News. Geology and Prospecting), 2009, no 5. P. 56- 62.
2. Bondarik G.K., Yarg L.A. Inzhenerno-geo-logicheskie izyskaniya (Geological engineering research). Moscow, RGGRU, 2011. 418 p.
3. Vasyutich L.A. Vestn. Zab. Gos. Univ. (Transbaikal State University Journal). Chita: ZabGU, 2013, no 1. P. 19-26.
4. Vasyutich L.A. Ekologicheskie problemy ne-dropolzovaniya. Nauka i obrazovanie: materialy 5-y mezhd. nauch. konf. 19-24 noyabrya 2012 g. (Subsurface environmental problems. Science and Education: Proceedings of the 5th Int-l. scientific. conf. 1924 November 2012. St. Petersburg: St. Petersburg. University, 2012. P. 56-59.
5. Voronkevich S.D. Inzhenernaya geologiya (Engineering geology), 1991. no 5. P. 3-18.
6. Ershov Ye.D. Obshhaya geokriologiya. (General geocryology). Moscow, MSU, 2002, 682 p.
7. KlimatChity (Climate of Chita). pod red. C.A. Shver, I.A. Zilbershteyn. Leningrad. Gidrometeoizdat, 1982,248 p.
8. Kondratiev V.G. Aktivnye sposoby ukrepleni-ya zemlyanogo polotna na vechnomerzlyh gruntah (Active ways of strengthening the roadbed in permafrost). Chita: Zabtrans, 2001, 100 p.
9. Kondratiev V.G. Stabilizatsiya zemlyanogo polotna na vechnomerzlyh gruntah (Stabilization of roadbed in permafrost). Chita: TransIGEM, 2011. 175 p.
10. Korolev V.A. Monitoring geologicheskih, li-totehnicheskih i ekologo-geologicheskih system (Monitoring of geological, lithotechnical and ecological and geological systems). Moscow: KDU, 2007. 416 p.
11. Salnikov P.I. Ustoychivost fundamentov zdaniy na merzlyh gruntah. Eksperimentalno-teo-reticheskie issledovaniya (Rigidity of building foundations on frozen ground. Experimental and theoretical studies). Yakutsk: In-t permafrost study SO RAN. P. 61-121.
12. Trofimov V.T. Geologiya, geografiya i glo-balnaya energiya (Geology, geography and global energy), 2011, no 41. P. 6-13.
13. Shesternev D.M. Sb. trudov IX Mezhdunar. simpoziuma po problemam inzhenernogo merzlotove-deniya (Collected articles of the IX Int. symposium on engineering permafrost). Yakutsk: In-t of permafrost study SO RAN. P. 252-260.
14. Шестернев Д.М., Васютич Л.А. Исследование влияния антропогенных воздействий на изменение геэкологических условий урбанизированных территорий южной криолитозоны (на примере г. Чита) // Вестник ЧитГУ. Чита, 2011. № 6. C. 117121.
15. Шестернев Д.М., Васютич Л.А. Криогенная геологическая среда и ее состояние на территории г. Чита // Вестник ЗабГУ № 07 (98). Чита: ЗабГУ, 2013. C. 12-20.
16. Шестернев Д.М. Васютич Л.А.Тепловое загрязнение геологической среды криолитозоны урбанизированных территорий Забайкалья (на примере г. Чита) // Вестник ЧитГУ. Чита, 2012. № 1. C. 43-51.
14. Shesternev D.M., Vasjutich L.A. Vestn. Zab. Gos. Univ. (Transbaikal State UniversityJournal ). Chita: ZabGU, 2011, no 6. P. 117-121.
15. Shesternev D.M., Vasyutich L.A. Vestn. Zab. Gos. Univ. (Transbaikal State Unive rsity Journal). Chita: ZabGU, 2013, no 7. P. 12-20.
16. Shesternev D.M. Vasyutich L.A. Vestn. Zab. Gos. Univ. (Transbaikal State University Journal). Chita: ZabGU, 2012, no 1. P. 43-51.
Коротко об авторах_
Шестернев Д.М, д-р тех. наук, зав. лабораторией инженерной геокриологии Института мерзлотоведения СО РАН, г. Чита, Россия Сл. тел. (3022) 26-18-26
Научные интересы: общая и инженерная геокриология; экология криолитозоны; геотехнология
_Briefly about the authors
D. Shesternyov, doctor of technical sciences, head of the Laboratory of Engineering Geo-cryology, Permafrost Institute SB RAS, Chita, Russia
Scientific interests: general engineering geo-cryolo-gy, ecology of permafrost; geo-technology
Васютич Л.А., доцент каф. «Гидрогеология и инженерная геология», Забайкальский государственный университет, г. Чита, Россия [email protected]
Научные интересы: геоэкология; экология подземных вод; гидрогеология городов
L. Vasyutich, assistant professor, Hydrogeology and Engineering Geology department, Transbaikal State University, Chita, Russia
Scientific interests: geo-ecology, groundwater ecology, hydrogeology of cities
