На головну

Геоекологічні проблеми міст

  1. II. Прикладні аспекти оцінки ефективності і ризику реальних інвестицій, проблеми порівняння і вибору інвестиційних проектів в умовах обмеженого бюджету фінансових ресурсів.
  2. II. Технологія формування розуміння предмета дослідження (проблеми)
  3. V. Основні проблеми діючої системи обов'язкового соціального страхування.
  4. V2: Макроекономічні проблеми перехідної економіки
  5. Акселерація та децелерація і їх гігієнічні проблеми.
  6. Актуальність проблеми соціологічного дослідження
  7. Актуальні проблеми розвитку культури

Геоекологічні проблеми міст дуже різноманітні і визначаються, з одного боку, природною обстановкою і з іншого - планувальними рішеннями та їх реалізацією в забудові та експлуатації міських територій. Також правомірно говорити про деякі загальні тенденції зміни геоекологічної обстановки природної території, у міру її трансформації кварталами міської забудови та приватними впливами, властивих тільки тим чи іншим природним умовам забудови, того чи іншого міста.

В якості найбільш загальних тенденцій зміни геоекологічних умов можна розглянути наступні композиції. Зміна водного балансу між поверхневими, грунтовими і глибокими підземними водами. Найбільш звичайним його наслідком є ??підвищення рівня ґрунтових вод, яке викликається двома односпрямованим процесами. Заміною природного грунтового покриву забудованими і заасфальтованими територіями, що практично виключає з водного балансу випаровування з поверхні грунту і протікання водопровідних і каналізаційних систем, цілий рік забезпечують можливість заповнення ресурсів ґрунтових вод. Обидва ці обставини, в поєднанні з плануванням території, повної або часткової ліквідації природних дрен, призводять до підйому дзеркала грунтових вод, підтоплення основ і фундаментів будівель і споруд, зниження несучої здатності грунтів основи і, як наслідок, деформація, а в критичних ситуаціях - руйнування будівель та споруд.

У випадках, коли на території міста проводиться промислова експлуатація глибоких горизонтів підземних вод і виникає адекватна депрессионная воронка, за умови постійного поповнення грунтового водоносного горизонту, про що сказано вище, посилюється інфільтрація грунтових вод в глибокі горизонти. Цей процес активізації вертикального руху підземних вод супроводжується розвитком процесів суфозія (виносу тонкоземістого матеріалу) або карсту (розчинення і вилуговування карбонатного матеріалу вапняків з утворенням карстових порожнин). Щось подібне спостерігається, зокрема, на північному заході Москви, де виявлені нові горизонти карстованія в карбонатних породах карбону, а карстові порожнини поширилися місцями до самої забудованої поверхні міста.

· Зміна теплового балансу викликане сукупністю багатьох причин, включаючи зміну альбедо підстильної поверхні, представленої на преобладаюющей площі асфальтовими покриттями і покрівлями будівель, ступеня її освітленості і затіненості в умовах багатоповерхової забудови, скиданням тепла ГРЕС, ЦЕС, транспорту, будівель, каналізаційних стоків та гарячої води при протечках в системах теплопостачання. І як наслідок -

· Зміна температурного режиму підземного простору під аркушами міста внаслідок зміни теплового балансу поверхні і безпосереднього впливу будівель, споруд та міських комунікацій. Зокрема, геотермічна аномалія порядку + 15С0 сформувалася в підставі Москви, а підвищена температура підземних вод в межах цієї аномалії сприяє ще більшої активізації глибинних карстових процесів та посилює без того складне становище з експлуатацією будівель і споруд на північному заході столиці.

· Зміна геодинамічної ситуації, викликане додаткової, і притім нерівномірної пригрузкой поверхні за рахунок привнесених мас матеріалів будівельних конструкцій, в межах території міста. Цей фактор додаткової пригрузки може супроводжуватися також одночасної відкачуванням підземних вод, в разі їх використання для питних або технічних цілей. Як наслідок на тлі загального опускання поверхні міст (під дією изостатических сил і вилучення підземних вод з порового простору гірських порід заснування міста), активізуються місцеві, осередкові зсувні й соліфлюкціонние процеси здатні в умовах міської забудови привести до деформації будівель, і комунікацій.

Забруднення підземного простору і містяться там водоносних горизонтів за рахунок інфільтрації вод з поверхні вулиць і дворів, протікання через нещільності конструкцій дренажних канав і каналізаційних систем, просочування атмосферних опадів через звалища твердого сміття.

На особливу увагу заслуговує розвиток несприятливої ??інженерно-екологічної ситуації міст і селищ, розташованих в мерзлотних умовах. Кріогенні геологічні процеси, що розвиваються в подібних умовах можуть бути найбільш докладно розглянуті на прикладі Якутська - міста, закладеного і побудованого у вкрай складній геокріологіческіх обстановці.

Якутськ розташований на поверхні акумулятивних надзаплавних терас ріки Лени, складених супіщаними і суглинними мерзлими (Багаторічномерзлі) породами, які мають постійну температуратуру порядку -40С. і містять в своєму складі лід у формі основного цементу, а також Шліровая виділень, крижаних лінз і вертикальних клинів (так званих повторно-жильних льодів). Над мерзлими породами розташовується сезонноталого шар (шар сезонного відтавання), глибина якого від поверхні вимірюється кількома десятками сантиметрів - першими метрами, в залежності від складу грунтів, експозиції схилів, умов обводнення (дренированности). У природних умовах вона визначається природними нерівностями рельєфу, зокрема - западинами озерно-старічной мережі, що розчленовує поверхню терас і забезпечували тим самим дренування сезонно-талого шару. Забудова міста і пов'язана з цією обставиною перепланування поверхні і докорінна зміна водного балансу викликала до життя цілий комплекс геокриологических процесів, наслідки яких істотно ускладнюють умови будівництва і, головне, надійність експлуатації вже збудованих будівель і комфортність проживання в багатьох з них. Зокрема:

· Організація кварталів, обмежених вулицями привела до того, що під вулицями на яких або забирається взимку сніг, або ущільнюється транспортом, процеси охолодження надр посилюється в порівнянні з внутрішньоквартальних простором. В результаті поверхня мерзлих порід по периферії кварталів стає піднятою щодо внутрішньоквартальної, а все внутрішньоквартальне простір виявляється відрізаним від природних дрен. При отсутсівіі штучного дренажу або неадекватною його експлуатації виникають умови, що сприяють підтоплення сезонноталого шару внутрішньо квартальних територій з усіма розташованими там будівлями. Цьому підтоплення сприяють протікання водопровідно-каналізаційних систем, що поставляють на територію міста і кожного його кварталу додаткові до опадів кількість вологи.

· Споруда будинків, особливо підвищеної поверховості, призводить до зміни умов інсоляції поверхні і, як наслідок, контрастированию температурних умов підземного простору - відносного зниження негативних температур в межах затіненій поверхні і її підвищення під освітленій. В результаті змінитися властивості і несуча здатність мерзлих порід підстави будівель і споруд, що в критичних випадках може призвести до деформації будівельних конструкцій.

· Перепланування поверхні, необхідна для організації міської території, зокрема - подсипска грунту в основу споруджуваних будинків і споруд в поєднанні з протікання води з технічних поверхів, водопроводів та каналізаційних систем також сприяє підтопленню раніше побудованих будинків, дворів і навіть вуличних проїздів.

· Систематичне підтоплення внутрішньоквартальних територій, включаючи грунти підстав розташованих там будинків і споруд, призводить, в свою чергу, до підвищення температур грунтів основи і їх переходу з мерзлої стану в талое, або з прочномерзлого в вяломерзлое. У першому випадку, якщо будівництво велося за першим принципом - зі збереженням грунтів основи в мерзлому стані, деформації будівлі, аж до його руйнування неминучі, у другому - їх ймовірність істотно зростає.

· Порушення геохімічного балансу поверхні, ґрунтів підстави і конструкцій будівель і споруд - ще один геоекологічний процес, що відбувається в екстремальних кліматичних умовах півночі і робить вирішальне вплив на тривалу стійкості надземних будівельних конструкцій. Його суть полягає в тому, що в умовах Центральної Якутії на території якої випаровуваність перевищує кількість опадів, при стійкому підтоплення внутрішньоквартальних територій і відсутності дренажу надмерзлотних вод, видалення якої те частини зайвої вологи з поверхні і з грунтів сезонноталого шару відбувається в результаті її випаровування. Випаровування, в свою чергу, призводить до послідовного і безперервному зростанню мінералізації надмерзлотних вод. Однак відомо, що чим вище мінералізація води, тим більше низькі температури потребни для її замерзання. Наслідок цього процесу - збереження залишкових або формування нових лінз рідкої води, що має негативну температуру, що існують цілий рік. Такі отріцательнотемпературние води отримали назву кріопегі від латинського криос - холод, і Пегі - води.

В умовах змінних температур ґрунтів верхній частині геологічного розрізу, а амплітуда їх температур в Центральній Якутії наближається до 100 Со, Мінералізація води в таких лінзах не залишається постійною але змінюється, зростаючи при її охолодженні і знижуючи при підвищенні температури води. Адекватно змінюються і обсяги лінзи кріопегов - частина води при зниженні її температури замерзає, віддаючи частину розчинених солей залишається вологи, для того, щоб при підвищенні температури знову сталося відтавання чергових порцій надмерзлотних вод або грунтового льоду-цементу. В результаті такої "гармоніки" температур і обсягів води, лінзи кріопегов мігрують в підземному просторі в напрямках більш високих відносних температур і більш льодистих грунтів. Подібна міграція лінз кріопегов в разі, якщо лінза переміститься в підставу будівлі може привести до деформації фундаменту і самої будівлі.

Фізико-хімічне вивітрювання, відоме зі шкільних підручників - ще один реальний геологічний процес, істотно ускладнює експлуатацію будівель і споруд. Його суть, в конкретних умовах північного міста, зводиться до наступного. В результаті недостатньої гідроізоляції від надмерзлотних вод стін будівель, побудованих з цегли, шлакоблоків та інших подібних будівельних матеріалів, відбувається капілярний підтягування вологи до рантбалке і далі в матеріал стіни. В результаті зниження - підвищення температур за сезонами року, в денний і нічний час, відбувається протаіваніе-промерзання цієї води, причому в області негативних температур. При замерзанні капілярної вологи частина розчинених в ній солей, в першу чергу - гідрокарбонатів кальцію і магнію, переходить в нерозчинний осад. Агресивність води по відношенню до бетону зростає, що призводить до розчинення вже нових порцій матеріалу конструкції. Цей процес відбувається на тлі безперервного замерзання-розмерзання води в порах конструкційних матеріалів, супроводжується ефектом відшарування якийсь їх частини, аж до повного руйнування стіни, рідше частини рантбалкі або пальового підстави.

Однак геохімічні процеси, в поєднанні з промерзанням-протаивания грунтів, впливають не тільки на будівлі і споруди, але також і на підземні комунікації - електричні та телефонні кабелі, водопровідні та каналізціонние мережі. Найвища агресивність надмерзлотних вод по відношенню до бетону і металу викликає корозію залізних і сталевих труб, ізоляції кабелів, а розтягують зусилля, що виникають в результаті змерзання лінійних підземних конструкцій з грунтом і зниження температур останнього взимку, призводить до морозному розтріскування грунтів і розриву конструкцій у зоні такого розтріскування.

Випинання дерев'яних пальових підстав старого міста - ще один геологічний процес, який впливає на стан дорожнього полотна і тротуарів, що приводить до порушення баластної подушки і асфальтового покриття. Його виникнення також пов'язано зі зміною воднотеплового балансу грунтів основи дороги.

Такий комплекс інженерних геоекологічних процесів суттєво ускладнюють будівництво і, особливо, експлуатацію будівель, споруд та інженерних комунікацій, що призводить до високої їх аварійності, багаторазово збільшує асигнування, потрібні на ремонтно-відновлювальні роботи.



Дегpадація водних pесуpсов | Комплексний вплив міст на природне середовище

Жива речовина і життя | Технофільность природних ландшафтів | Визначення, функціонування, взаємозв'язку, ієрархія. | Обгрунтування меж ПТГС, спрямованість і інтенсивність техногенного впливу | Забруднення природних середовищ і нормативні показники | Екологічні наслідки техногенезу | Ще раз про якість природного середовища | Фактори благополуччя (неблагополуччя) міст | Про можливості сокpащения темпів pасползанія гоpодов | Загpязненной повітряної сpедой гоpодов |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати