ГоловнаЕкологіяЗагальна екологія → 
« Попередня Наступна »
А.В. Гапоненко. Загальна екологія. Лекції для студентів I курсу, 2006 - перейти до змісту підручника

геоекологічні проблеми МІСТ

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, в міру її трансформації кварталами міської забудови та приватними впливами, властивих тільки тим чи іншим природним умовам забудови, тому чи іншому місту.

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 грунтових вод, що викликається двома односпрямованим процесами. Заміною природного грунтового покриву забудованими і заасфальтованими територіями, що практично виключає з водного балансу випар з поверхні грунту і протікання водопровідних і каналізаційних систем, цілий рік забезпечують можливість заповнення ресурсів грунтових 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 і споруд.

У випадках, коли на території міста проводиться промислова експлуатація глибоких горизонтів підземних вод і виникає адекватна депрессионная воронка, за умови постійного заповнення грунтового водоносного горизонту, про що сказано вище, посилюється інфільтрація грунтових вод у глибокі горизонти. Цей процес активізації вертикального руху підземних вод супроводжується розвитком процесів суффозии (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 карстования 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 в підставі міста внаслідок зміни теплового балансу поверхні і безпосереднього впливу будівель, споруд та міських комунікацій. Зокрема, геотермічна аномалія порядку +15 С0 сформувалася в підставі Москви, а підвищена температура підземних вод в межах цієї аномалії сприяє ще більшої активізації глибинних карстових процесів і 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, у межах території міста. Цей фактор додаткової пригрузки може супроводжуватися також одночасної відкачуванням підземних вод, у випадку їхньому використанні 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 підстави міста), активізуються місцеві, осередкові зсувні й соліфлюкціонние процеси здатні в умовах міської забудови привести до деформації будинків, 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.

Особливої ??уваги 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 (багаторічномерзлими) породами, що мають постійну температуратуру порядку-40С. і містять у 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, залежно 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 обеспечивавшими 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 призвела до того, що під вулицями на яких або забирається взимку сніг, або ущільнюється транспортом, процеси охолодження надр посилюється в порівнянні з внутрішньоквартальним простором. В результаті поверхня мерзлих порід по периферії кварталів стає піднесеною 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 внутрішньоквартальних 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 будівель, 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 підвищенню під освітленою. В результаті змінитися властивості і несуча здатність мерзлих порід основи будівель і споруд, що в критичних випадках може привести до деформації будівельних конструкцій. *

Перепланування поверхні, необхідна для організації міської території, зокрема - подсипска грунту в підставу споруджуваних будинків і споруд у 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 будівель і споруд, призводить, у свою чергу, до підвищення температур грунтів основи і їх переходу з мерзлого стану в талое, або з прочномерзлого в вяломерзлое. У першому випадку, якщо будівництво велося за першим принципом - зі збереженням грунтів основи у замерзлому стані, деформації будівлі, аж до його руйнування неминучі, у другому - їх імовірність істотно зростає. *

Порушення геохімічного балансу поверхні, грунтів 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 істотно перевищує кількість опадів, при стійкому підтопленні внутріквартальних 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, існуючих цілий рік. Такі отріцательнотемпературние води отримали назву кріопегі від латинського Кріос - холод, і Пегі - води.

В умовах змінних температур грунтів 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 знижуючись 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 стався відтавання чергових порцій надмерзлотних вод або грунтового льоду-цементу. У результаті такої "гармоніки" температур та обсягів води, лінзи кріопегов мігрують в підземному просторі в напрямках більш високих відносних температур і більше льодистих грунтів. Подібна міграція лінз кріопегов у разі, якщо лінза переміститься в підставу будинку 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. У результаті недостатньої гідроізоляції від надмерзлотних вод стін будівель, побудованих з цегли, шлакоблоків і інших подібних будівельних матеріалів, відбувається капілярний підтягування вологи до рантбалке і далі в матеріал стіни. У 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 у ній солей, в першу чергу - гідрокарбонатів кальцію і магнію, переходить в нерозчинний осад. Агресивність води стосовно бетону зростає, що призводить до розчинення вже нових порцій матеріалу конструкції. Цей процес відбувається на тлі безперервного замерзання-відтавання води в порах конструкційних матеріалів, супроводжується ефектом відшарування какой то їх частини, аж до повного руйнування стіни, рідше частини рантбалкі або пальового підстави.

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

Здимання дерев'яних пальових підстав старого міста - ще один геологічний процес, що істотно 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 істотно ускладнюють будівництво і, особливо, експлуатацію будівель, споруд та інженерних комунікацій, що приводить до високої їх аварійності, багаторазово збільшує асигнування, потрібні на ремонтно-відновлювальні роботи. 3.2.8.

« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна " геоекологічні проблеми МІСТ "
  1. 2. 8. Текст з анонімного твору «Худуд ал-Алам» («Межі світу»)
    Куйа.а - місто русів, найближчий до мусульман, приємне місце і резиденція царя. З нього вивозять різні хутра та цінні мечі. Сла.а - приємне місто, і з нього, коли панує мир, ведеться торгівля з країною Булгар. Артаб - місто, де вбивають всякого чужинця і звідки вивозять дуже цінні клинки для мечів і мечі, які можна зігнути удвічі, але як тільки відводиться рука, вони приймають колишню
  2. 44. Жалувана грамота містам.
    У 1785 Катерина II видала скаржитися грамоту містам, яка представляла собою кодифікацію законодавства про статус міського населення. Виділялося 6 категорій міського населення. Міські купці (1) були розділені на гільдії, залежно від розміру стану. Міська інтелігенція, банкіри та капіталісти склали шар почесних (іменитих) громадян (2), які володіли правами особистих
  3. 11.1. Урбанізація
    Знамення ХХ століття - бурхливий процес урбанізації, тобто підвищення частки міського населення в світі. Якщо в 1830 р. у містах проживало близько 3% населення, то в 1960 р. - 34%. У 2000 р. міське населення планети склало 48%. Починаючи з 1970 р. приріст населення міст значно випереджає приріст народонаселення планети (відповідно, 4,0 і 1,7%). Процес урбанізації активно протікає і
  4.  11.9. Мегаполіси світу і концепція екосіті
      Сучасна урбанізація носить "вибуховий" характер, її породженням є гігантські агломерації міст із населенням понад 10 млн. чоловік - мегаполіси. До мегаполісам відносяться Буенос-Айрес, Джакарта, Тегеран, Шанхай, Бомбей, Калькутта, Нью-Йорк, Токіо, Сан-Паулу, Мехіко та ін В даний час всі ці міста продовжують бурхливо рости. Ніякі програми децентралізації, які
  5.  ВИСНОВОК
      Міські екосистеми - це «діти цивілізації» і «паразити» біосфери. У містах процеси поглинання і перетворення сонячної енергії та ресурсів атмосфери та грунту в органічну речовину незначні. Міста живуть за рахунок енергії, що надходить з промислових екосистем (енергетичного комплексу), і ресурсів, які імпортуються з інших екосистем, в першу чергу - сільськогосподарських.
  6.  12.5. Забруднення атмосфери
      Забруднення атмосфери відноситься до числа факторів, найбільш небезпечних для здоров'я людини. В атмосферу потрапляють сотні речовин, які відсутні в природі. Екологи налічують близько 2000 забруднювачів атмосфери. Смог - туманна завіса над промисловими підприємствами та містами, утворена з газоподібних відходів, в першу чергу діоксиду сірки. Передумовами для формування смогу
  7.  § 66. УРБАНИЗАЦИЯ
      Урбанізацією називається процес збільшення частки міського населення та посилення впливу міст на біосферу. Якщо в 1830 р. у містах проживало близько 3% населення, то в 1960 р. - 34%, у 2000 р. - близько 48%. Починаючи з 1970 р. приріст населення міст значно випереджає приріст народонаселення планети (відповідно 4 і 1,7%). Процес урбанізації супроводжується зменшенням
  8.  КОЕФІЦІЄНТИ ЗБІЛЬШЕННЯ СЕРЕДНЬОЇ СТАВКИ
      земельного податку в курортних зонах Курортні райони і зони відпочинку Область, край, республіка в середньому Коефіцієнти по містобудівним зонам високий рекреаційної цінності меншою рекреаційної цінності Чорноморське узбережжя Краснодарський край 4 - 6 6 - 8 3 - 4 Курорти Кавмінвод Ставропольський край 3-4,5 5 -7 2,5-3 Калининградское узмор'я Калінінградська область 3-4 4-5 2-3 Зони відпочинку
  9.  11.3. Забруднення атмосфери і води
      Забруднення атмосфери міст - найбільш небезпечний фактор, що погіршує стан здоров'я населення. Основними постачальниками забруднення є транспорт і промислові підприємства. Наведемо дані про рівень забруднення атмосфери різних міст республіки (табл. 10) Таблиця 10 Обсяг викидів забруднюючих речовин в атмосферу у містах РБ («держдоповідей ...», 2003) Місто Викиди
  10.  (Дод.) § 70. ЕКОСІТІ
      Екосіті - ідеальний екологічний місто, що знаходиться в рівновазі з навколишнім середовищем. У екосіті всі будівлі невисокі, спроектовані відповідно до вимог екології (енергозбереження, ресурсозбереження, мінімального забруднення навколишнього середовища) і радують око різноманітністю форм, багато зелені, транспорт екологічний. Енергія на комунальні потреби витрачається економно за рахунок
енциклопедія  бабка  баранина  биточки  по-угорськи