CC BY
8Влияние инженерно-геологических факторов на современную модель экономического развития строительной индустрии на территории Республики Калмыкия
Сангаджиев Мерген Максимович,
доцент, кандидат геолого-минералогических наук, кафедра строительства инженерно-технологического факультета ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова», smm54724@yandex.ru
Онкаев Виктор Аджиевич,
кандидат технических наук, доцент, кафедра строительства инженерно-технологического факультета ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова», vik.onkaev@yandex.ru
Мучкинова Людмила Ивановна,
кандидат технических наук, доцент кафедры метрологии, стандартизации и сертификации строительно-технологического института ФГБОУ ВО "Ухтинский государственный технический университет" (УГТУ), muchkinovali@mail.ru
Онкаев Адик Викторович,
магистрант кафедра строительства инженерно-технологического факультета ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова», onkaev.adik08@yandex.ru
Кедеева Ольга Шавшиновна,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, кафедра «Зоотехния», аграрный факультет, ФГбОу ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова», kedeeva.osh08@yandex.ru
Актуальность темы обусловлена необходимостью переоценки фактора влияния инженерно-геологических воздействий на застройку как в городской среде, так и в малых населенных пунктах, в сельскохозяйственном секторе. В частности предлагается рассмотреть фактор инженерно-геологических воздействий на ландшафт и овражно-балочную систему. С этим фактором связана и модель трансформации природных инженерно-геологических условий территории Республики Калмыкия. Это обусловлено тем, что данные по региону, описанные в литературных источниках разнообразные. Полученные результаты исследований, проводимых на базе кафедры строительства, показывают ветхость многих строений, затопляемость территорий, приводящую к медленному разрушению зданий и сооружений. Цель представленной работы - проанализировать современное состояние в области инженерно-геологических изысканий, проводимых на территории Калмыкии и оценить ее влияние на строительную индустрию, экономику региона. Для решения этого вопроса были изучены современные геологические данные по строению литосферы на исследуемой территории, влияние подтопления и особенности грунтов. Можно констатировать факт взаимосвязи современной окружающей среды с геологическими процессами, происходившими с докембрийских до мезозойских (четвертичных) времен. Все процессы исторической геологии напрямую связаны с негативными изменениями в природе региона. Они в свою очередь влияют на экономику региона, благосостояние населения и здоровье человека. Были проведены экспедиционные маршруты по изучению современного состояния геологии и географии региона. Уделено внимание рельефу и его образованию, овражно-балочной системе и современному состоянию поверхностных и подземных вод на территории Республики Калмыкия. Основной гипотезой при принятии решения и построении модели принят синергетический алгоритм. Этот алгоритм позволяет в едином аспекте оценить современные геологические процессы с историческим фактором, в основном эти связи линейные. Изменение одного или нескольких параметров ведет к неустойчивости системы, экологическим последствиям.
Ключевые слова: инженерная геология; Калмыкия; рельеф; литосфера; подтопление; подземные воды.
Введение и постановка задачи. Прикаспийский регион, очень интересен своими геологическими и географическими характеристиками. История Прикаспия по данным ученых берет начало с океана Тетис. Прикаспий и сам Каспий в те до-кембрийские времена была впадиной океана в виде Марианской, хотя по данным некоторых ученых глубина впадины была больше. Более 200 млн лет назад за счет тектонических волнений появились Кавказские горы, вода стала уходить. Образовалось несколько морей и крупных озер. Эти данные широко освещены в литературе, поэтому мы не останавливаемся на раскрытии вопроса.
С докембрия до наших дней рельеф Калмыкии перетерпел много изменений. Ергенинская возвышенность, являясь одновременно поднятием, образовала берег Каспия. Воды Каспия омывали береговую линию Ергеней. Факт, подтверждающий эти суждения, рассмотрен во многих литературных источниках. Образования «Хомуров», месторождений камня ракушечника и т. д. - все это следы древнего Каспия в территории Калмыкии. В последующие годы за счет талых вод, осадков образовалась на склонах Ергеней и близлежащих территорий овражно-балочная система. За счет этого местное население, используя строительство дамб, создали ряд озер и водохранилищ для орошения полей и поения животных.
Процессы эрозии, формирующие в основном рельеф, напрямую связаны с антропогенными воздействиями на окружающую среду (ОС). Другим фактором является образование аридных территорий не только в восточных и южных районах республики, но и в западных и северных районах. Например, были обнаружены зоны аридных массивов в Кетченеровском районе. Площади их невелики, но они расширяются.
Распад горных пород до получения кварца, песка с одновременной антропогенной нагрузкой, нехваткой влаги, высокими температурами и сильными ветрами приводит на территории республики к катастрофическим показателям [2,4]. Происходит образование цепочки геология - человек - экология - человек. Пески, суховеи, недостаток влаги, сильная минерализация поверхностных и подземных вод приводят к появлению серий «национальных» заболеваний. В последние годы появились факты заболевания каменной
х
X
о
го А с.
X
го т
о
ю О
м о
а>
о
см
0
01
О Ш
т
X
<
т о х
X
болезнью у молодежи 25-35 лет. Ранее эти факты были на границе 45-60 лет. Это связано с минерализованной водой и жирной национальной пищей местного населения.
Основная часть. Для понимания истории геологической трансформации в Республики Калмыкия (РК), необходимо уточнить становление структуры этажности свода. Резко расчлененный рельеф поверхности докембрийского фундамента является характерным отличием, которое возникло в результате возникновения дизъюнктивных нарушений, разделивших фундамент на систему неоднородных блоков [1,5,9].
Самой крупной структурой докембрийского фундамента является Астраханский свод, расположенный на юго-западе Прикаспийской впадины. Астраханский свод приурочен к фундаменту со стороны кристаллического выступа, имеет форму обращенного выпуклой стороной в центр Прикаспийской низменности сегмента. Теории тектоники представлена в работе Оливера С. [1,11]. Другим объектом является вал Карпинского, расположенного на глубине ниже 1500 м. [13]. Этот объект интересен тем, что на бортовых ее частях найдены группы месторождений. По возрастным данным месторождения приурочены к девону и карбону. Месторождения углеводородов, подземных вод, это в основном ловушки, расположенные на глубинах ниже 200-300. По мере использования месторождений они становятся пустыми. Степень наполнения в временном промежутке составляет тысячелетия. Появляется вероятность провала на этих площадях. А малые сейсмические волны, достигающие с Кавказских гор, могут усилить этот процесс.
История изменения природной среды Прика-спия также подразумевает выявление геоэкологических факторов воздействия на окружающую среду (ОС) в результате трансформации геолого-географических и антропогенных явлений [8,10]. Также надо учитывать проживание всех скотоводческих племен, начиная от скифов до современных народностей. Они также воздействовали на ландшафт территории и процессы опустынивания. Поэтому экологические проблемы, связанные с негативным изменением природы в пустынных, полупустынных, степных и лесостепных зонах республики Калмыкия, а особенно в особо охраняемых природных территориях (ООПТ), ведут к нарушению структуры и функционирования геосистем в целом и являются предпосылками к социальным, экономическим и других последствиям [3,7].
История формирования рельефа в РК связана с различными факторами, в том числе напрямую с эрозионными процессами, примеры формирования такого типа ландшафта описаны в ранее опубликованных трудах [1,5,6]. Если рассматривать эрозионные процессы и рельеф всей Прика-
спийской низменности, на территории которой расположена Республика Калмыкия, то обращает внимание наличие пересеченности большого количества мелких маловодных рек, которые естественно в летний засушливый период, как правило, высыхают, образуя сеть оврагов, обрывистых меандр и стариц [13]. Например, на реке Яшкуль древнее ложе имеет ширину до нескольких километров, на данное время ширина реки не более 50 м. [8,10,14].
Другим аспектом формирования рельефа в РК является образование больших аридных территориальных массивов пустынь и полупустынь, которые обусловлены эоловыми процессами, а также связаны с деятельностью человека. Примером такого воздействия могут служить участки, наиболее подвергшиеся в 2017г. эоловой активизации, расположенные на территории Юстинско-го, Черноземельского и Яшкульского районов РК [8,10,12].
Причем антропогенный фактор аридизации полезной почвы в республике Калмыкия значительно выше по сравнению с природными ветровыми явлениями, что способствует постепенному увеличению площадей, подвергающихся деградации земель. В настоящее время действий по предотвращению наступления пустыни на пахотные земли РК почти не проводится.
Геологические процессы и изменение литосферы территории Калмыкии изучались на протяжении полутора веков, во времена начала в СССР НТР, когда в Поволжье масштабно разрабатывались месторождения жидких и газообразных природных углеводородных ископаемых, на основании накопленной базы геологических и палеонтологических данных, были заложены основы региональной геологии и палеоэкологии [12].
Распад горных пород, проходящий в РК одновременно с опустыниванием, является характерным случаем для данного региона.
На протяжении всей истории формирования современного рельефа Прикаспия и РК, на исследуемой территории происходили различные геологические процессы, изменялся климат и в соответствии с этим, менялась биота и этническая составляющая. Менялась также жизнь и обычаи скотоводческих народностей и племен, заселявших территорию РК.
Помимо представленных ландшафтообразу-ющих факторов значительную роль в формировании современного рельефа в Республике Калмыкия выполняет фактор подтопления и образования большой площади разветвленной овражной сети и пустот четвертичных отложений после выработки месторождений нефти и газа, добычи подземных вод [12,13,14].
Примером таких процессов является формирование эрозийного рельефа восточной части Ергенинской возвышенности за счет образования
оврагов и балок в результате сезонных разливов большой сети мелких рек [14]. Изучение истории тектоники данного района показывает, что современный ландшафт Ергеней во многом определяется хвалынским периодом. На протяжении более пяти тысяч лет на территории Прикаспийской низменности происходила десятки раз смена циклов уровня воды, которую также называют временем экстремальных затоплений. Поэтому средняя терраса возвышенности выражена морскими отложениями нижнехвалынского периода, а именно с эпохой образования одноименного моря. Мощность отложений достигает 25 метров.
Рельеф Республики Калмыкии в настоящее время также претерпевает постоянные изменения. Его трансформация зависит от факторов экзогенного и эндогенного характера. Тектонические процессы в результате движения литосферы также оказывают значительное влияние на создание современного ландшафта РК.
Для рыхлых пород исследуемого региона фактор коррозии является наиболее актуальным. Рыхлость пород в большинстве своем представлена супесью и суглинком. Представленные кварцем, полевым шпатом, а также глинами различного генезиса, в том числе каолинитом, поэтому минерализованные подземные воды при перколяции вымывают глинистые частицы, образуя мелкие пустоты. Данные пустые пространства увеличиваются с течением времени, вызывая оседание грунта и образования на местности пологих впадин, которые, как правило, образуют сезонные озера, заполняемые водой во время паводков и высыхающие в засушливый летний период [15].
На рельеф республики огромное влияние оказывают техногенные, геологические процессы, интенсивное ведение сельского хозяйства. Процесс опустынивания, перемещающийся постепенно на запад, приводит к появлению сильных песчаных бурь, пыли. Усиливается экзогенное влияние сил природы, приводящее к разрушению верхнего плодородного слоя и, в совокупности, образующее процессы дефляции и коррозии. Сильные ветра, на поверхности, достигающие более 20 км/ч (на высоте 10 м скорость увеличивается в несколько раз), процесс инсоляции также влияют на рельеф территории [13].
Примеры геолого-инженерных влияний на строительные объекты. Больше всех процессы подтопления, относительно площади застройки приходятся на столицу Калмыкии г. Элиста. Подземные воды смешиваются с поверхностным стоком, особенно в период дождей. Системы ливне-стока в столице нет. Другой частью является сбросовые воды с бань, саун, автомобильных моек, аварий на трубопроводе. Эти факторы хорошо наблюдаются на строительных объектах, фото 1,2.
Фото 1. Разрушение верхней части стены в 5-этажном здании, г.Элиста
Фото 2. Разрушение нижней части стены в 5-этажном здании, г.Элиста
Районный центр п. Яшкуль еще в постсоветское время подвергся подтоплению за счет сброса воды с Яшкульского канала, окружающего населенный пункт, и влияния озер Конурка, Дед Хулсун (Яшкульский район РК), фото 3. На этой фотографии видны остатки домов. Из-за счет подтопления они были снесены еще в 80-90 годах прошлого века. Они предназначались, да и люди уже жили в них, для рабочих разных строительных организаций, для работающих в системе мелиорации, сельского хозяйства. Был нанесен огромный экономический ущерб.
В г. Лагань, расположенном на береговой линии Каспийского моря, часто за счет нагонной волны со стороны моря (восток, юг) часть населенного пункта подтопляется. Берегозащитные валы и т. д. не выполняют в полной мере задачи защитных мероприятий. После отхода паводка часть воды остается на территории города.
х
X
о
го А с.
X
го т
о
Фото 3. Затопляемые площади в п. Яшкуль.
ю о
м о
а>
о
сч
0
01
О Ш
m
X
3
<
m о х
X
Выводы, заключения. На примере структур-но-формационных уровней сводов, кряжей и месторождений углеводородного сырья, подземных вод на территории РК прослеживается история изменения природной среды и ее воздействия на ОС в результате трансформации геологических, географических и антропогенных воздействий.
Для учета факторов при заложении строительных объектов нужно учитывать весь процесс трансформации природных условий на исследуемой территории. Также надо учитывать явления образования больших и малых аридных территорий, формирующих современное состояние пустынь и полупустынь.
Распадаясь, горные породы, образуют минералы полевых шпатов и кварца, которые в свою очередь на верхнем слое литосферы образуют мелкие частицы. Антропогенные воздействия, влияние климата, особенности рельефа приводит к разрушению минералов. Образуются пустыни, суховеи и главное мелкий песок.
Процесс образования у подножья Ергенинской возвышенности серии овражно-балочных систем, а также четвертичных пустот при бурении и добычи углеводородного сырья приводит к изменению ландшафта территории. Процесс изменения рельефа территории продолжается, и он зависит от антропогенных и экзогенных процессов, тектоники плит. В последнее столетие с развитием научно-технического процесса происходит интенсивное изменение ландшафта Калмыкии.
Литература
1. Банкурова Р. У. Влияние антропогенных факторов на динамику экосистем СевероЗападного Прикаспия // Молодой ученый. — 2015.
— №23. - С. 401-404.
2. Бембеева Т.Б., Горяева Г.С., Сангаджиев М.М. Минералы пустынь Прикаспия // В сборнике «Природно-ресурсный потенциал Прикаспия и сопредельных территорий: проблемы его рационального использования», II региональная студенческая науч.-практ. конф. (2015; Элиста). II региональная студенческая научно-практическая конференция «Природно-ресурсный потенциал Прикаспия и сопредельных территорий: проблемы его рационального использования», 24-25 апреля 2015 г. [Текст]: материалы / редкол.: В.А. Эвиев [и др.]. - Элиста: Изд-во Калм. ун-та, 2015.
- С.19-21.
3. Берг Л. С. Номогенез, или Эволюция на основе закономерностей. - Петербург: Государственное издательство, 1922. - 321 с.
4. Бетехтин А.Г. Курс минералогии: учебное пособие /М.: КДУ, 2007 - 721 с.
5. Бузмаков С.А. Антропогенная трансформация природной среды. Географический вестник, № 4 (23), 2012. - С. 46-50.
6. Глазовская М.А., Общее почвоведение и география почв, -Высшая школа: 1981. - 230 с.
7. Гумилев Л. Н. Этногенез и биосфера Земли. - Л.: Издательство ЛГУ, 1989. - 496 с.
8. Информационная сводка о проявлениях экзогенных геологических процессов на территории Российской Федерации за Iv квартал 2017 г.// ФГБУ «Гидроспецгеология» Центр ГМСН и региональных работ. Москва. 2018 г. - 74 с.
9. Климанова О. А. К вопросу о методологии геоэкологического районирования. Контуры глобальных трансформаций: политика, экономика, право, vol. 8, №. 1 (39), 2015, - С. 59-68.
10.Новикова Н. М. Экосистемы экотонных ландшафтов речных дельт аридного пояса Евразии и их современная динамика / Н. М. Новикова // Экотоны в биосфере. М.: РАСХН.1997. - С. 147160.
11.Оливер С. Тектоника и рельеф / пер. с англ. В.В. Середина. - М.: Недра, 1984. - 460 с. - Пер. изд.: Великобритания, 1981. - 260 с.
12.Сангаджиев М.М. Геоэкологические последствия хозяйственной деятельности человека (на примере Республика Калмыкия) // Zbior raportow naukowych. "Wspjlczecna nauka. Nove perspektywy". (30.01.2014-31.01.2014) - Warszava: Wydawca: Sp.z o.o "Diamond trading tour", 2014. -Str 61-67.
13.Сангаджиев М.М. Особенности недропользования на территории Республики Калмыкия. -Элиста: Изд-во Калм. ун-та, 2015. - 144 с.: ил.
14.Сангаджиев М.М., Хараева Э.Я. Геологическое прошлое Каспия, Прикаспия и Калмыкии //Материалы Международного форума «Каспий-море дружбы и надежд», посвящ. 85-летию Дагестанского государственного университета (г. Махачкала, 11-15 октября 2016 г.) - Махачкала: Типография ИП, РД, 2016. - С.77-80.
15.Харченко В. М., Дорджиев А.Г., Сангаджиев М.М., Дорджиев А.А. Инженерно геологическое районирование территории Калмыкии. - Элиста: Изд-во Калм. ун-та, 2012. - 212 с.
The influence of geotechnical factors on the modern model of economic development of the construction industry in the Republic of Kalmykia Sangadzhiev M.M., Onkaev V.A., Muchkinova L.I., Onkaev
A.V., Kedeeva O.Sh. Kalmyk State University named after B.B. Gorodovikova, Ukhta
state technical University The relevance of the topic is due to the need to reassess the factor of influence of engineering-geological impacts on buildings in the urban environment, and in small towns, in the agricultural sector. In particular, it is proposed to consider the factor of engineering-geological impacts on the landscape and ravine-beam system of influence. Model of transformation of natural conditions of the Republic of Kalmykia. This is due to the fact that the data on the region described in the literature are diverse. The research conducted on the basis of the Department of construction, show the dilapidation of many buildings. The purpose of the present work is to analyze the current state in the field of engineering-geological surveys conducted in the territory of Kalmykia and assess its current
situation and impact on the construction industry and the economy of the region. To address this issue, modern geological data on the structure of the lithosphere in the study area, the impact of flooding, and soil features were studied. It is possible to state the fact of interrelation of modern environment with geological processes occurring from Precambrian to Mesozoic (Quaternary) times. All processes of historical Geology are directly related to negative changes in the nature of the region. This is all associated with the economy of the region, the welfare of the population and human health. Expedition routes were conducted to study the current state of Geology and geography of the region. Attention is paid to the relief and its formation, gully-beam system and the current state of surface and groundwater in the Republic of Kalmykia. The main hypothesis of decision-making in the construction of the model adopted synergetic algorithm. This algorithm allows in a single aspect to evaluate the modern geological processes with the historical factor in the main, these relationships are linear. Changing one or more parameters leads to instability of the system, environmental consequences. The obtained results will allow to estimate the process of transformation of natural conditions of the region, interrelation of Geology - influence of water - people -ecology. These data are directly related to economic indicators in the region.
Key words: engineering Geology; Kalmykia; relief; lithosphere; flooding; groundwater.
References
1. Bankurova R.U. Influence of anthropogenic factors on the dynamics of ecosystems of the Northwest Caspian // Young scientist. - 2015. - N 23. - pp. 401-404.
2. Bembeeva T.B., Goryaeva G.S., Sangadzhiev M.M. Minerals of the Caspian deserts // In the collection "Natural Resource Potential of the Caspian and Neighboring Territories: Problems of Its Rational Use", II Regional Student Scientific Practice. conf. (2015; Elista). II regional student scientific-practical conference "Natural resource potential of the Caspian littoral and adjacent territories: problems of its rational use", April 2425, 2015 [Text]: materials / editorial: V.A. Eviev [et al.]. - Elista: Kalm Publishing House. University, 2015 - pp.19-21.
3. Berg L. S. Nomogenesis, or Evolution based on patterns. -Petersburg: State Publishing House, 1922. - 321 p.
4. Betekhtin A.G. Mineralogy course: textbook / M.: KDU, 2007 -721 p.
5. Buzmakov S. A. Anthropogenic transformation of the natural environment. Geographical Bulletin, N. 4 (23), 2012. - pp. 46-50.
6. Glazovskaya M.A. General soil science and soil geography, Higher School: 1981. - 230 p.
7. Gumilev L.N. Ethnogenesis and biosphere of the Earth. - L.: Publishing house of LSU, 1989. -- 496 p.
8. Information summary on the manifestations of exogenous geological processes on the territory of the Russian Federation for the IV quarter of 2017 // FGBU "Hydrospetsgeologiya" Center of the State Inspectorate and Regional Works. Moscow. 2018 - 74 p.
9. Klimanova O.A. On the methodology of geoecological zoning. The contours of global transformations: politics, economics, law, vol. 8, N. 1 (39), 2015, - pp. 59-68.
10. Novikova N.M. Ecosystems of ecotone landscapes of river deltas of the arid belt of Eurasia and their modern dynamics / N.M. Novikova // Ecotones in the biosphere. M.: RAAS. 1997. -pp. 147-160.
11. Oliver S. Tectonics and relief / trans. from English V.V. The middle. - M.: Nedra, 1984. - 460 p. - Per. Edition: Great Britain, 1981. - 260 c.
12. Sangadzhiev M.M. Geoecological consequences of human economic activity (for example, the Republic of Kalmykia) // Zbior raportow naukowych. "Wspjlczecna nauka. Nove perspektywy." (30.01.2014-31.01.2014) - Warszava: Wydawca: Sp.z o.o "Diamond trading tour", 2014. - pp. 61-67.
13. Sangadzhiev M.M. Features of subsoil use in the Republic of Kalmykia. - Elista: Kalm Publishing House. University, 2015. -144 p.: ill.
14. Sangadzhiev M.M., Kharaeva E. Ya. Geological past of the Caspian Sea, Caspian Sea and Kalmykia // Materials of the International Forum "Caspian Sea of Friendship and Hope", dedicated. To the 85th anniversary of Dagestan State University (Makhachkala, October 11-15, 2016) -Makhachkala: Printing house IP, RD, 2016. - pp.77-80.
15. Kharchenko V.M., Dordzhiev A.G., Sangadzhiev M.M., Dordzhiev A.A. Geological engineering zoning of the territory of Kalmykia. - Elista: Kalm Publishing House. University, 2012. -- 212 p.
X X
O
00 >
c.
X
00 m
o
io O
IO
o
to
