Информационно-гидрогеологическое обеспечение локального мониторинга геологической среды урбанизированных территорий

Бондарева, Лидия Ивановна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Информационно-гидрогеологическое обеспечение локального мониторинга геологической среды урбанизированных территорий
ВАК РФ 25.00.07, Гидрогеология

Автореферат диссертации по теме "Информационно-гидрогеологическое обеспечение локального мониторинга геологической среды урбанизированных территорий"

На правахрукописи

Бондарева Лидия Ивановна

ИНФОРМАЦИОННО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ (на примере г. НОВОЧЕРКАССКА)

Специальность: 25.00.07 - «Гидрогеология»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук

Новочеркасск - 2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)»

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Гавришин Анатолий Иванович

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, доцент Назаренко Владимир Степанович

кандидат геолого-минералогических наук, Никаноров Вадим Анатольевич

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное

геологическое предприятие «Южгеология»

Защита состоится 18 июня 2004 г. в ч. в аудитории 107 г.к. на заседании диссертационного совета ДР 212.304.20 при Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте)

Адрес университета: 346428, Ростовская обл., г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132.

С диссертацией можно ознакомиться в научном отделе библиотеки ЮГТУ (НПИ).

Автореферат разослан 2004 г.

диссертационного совета

Учёный секретарь

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Геологическая среда, также как и другие составляющие окружающей среды, подвержена существенным изменениям под влиянием антропогенного фактора. При этом негативные последствия носят либо необратимый характер, либо требуют огромных экономических затрат на восстановление благоприятной экологической обстановки.

Особенно неблагоприятны в экологическом отношении урбанизированные территории. Подобная ситуация вызвана тем, что экосистема населенного пункта формируется как система неустойчивая, в которой нарушены главные принципы формирования природных экосистем и, в первую очередь, принципы баланса и круговорота вещества и энергии. Основное внимание уделяется «притоку» вещества (воды, металлов, предметов потребления, строительных материалов и пр.). Об их «оттоке» человек, как правило, заботится недостаточно. Именно по этой причине происходят негативные химические, физические и биологические изменения во всех компонентах окружающей среды на территории населенного пункта, снижается экологический потенциал территории, нарастают кризисные ситуации.

Наиболее эффективным средством оценки состояния геоэкологической обстановки и базой выработки управляющих решений по реабилитации окружающей среды служит система геомониторинга. При этом решающее значение имеет оперативность, с которой средства мониторинга позволяют реагировать на возникающие негативные изменения в окружающей среде. С этой точки зрения внедрение информационных технологий в систему геомониторинга является исключительно важной задачей.

Диссертационная работа посвящена разработке компьютерной технологии ввода, хранения, обработки и анализа гидрогеоэкологической информации с помощью инструментальной системы, позволяющей оперативно выполнять оценку состояния геологической среды в критических ситуациях и предлагать необходимые мероприятия по оздоровлению экологической обстановки. Использование предлагаемой инструментальной системы позволяет снизить временные и материальные затраты на решение таких задач.

Цель работы. Разработать оптимальную систему локального геомониторинга, на основе которой определить меры по повышению экологического, эстетического и социального потенциала города и, в первую очередь, обосновать и реализовать проекты инженерно-экологической защиты территории г. Новочеркасска от развития процессов подтопления и загрязнения геологической среды.

Основные задачи исследований

1. Анализ современных средств эффективной обработки информации по природным и техногенным объектам для решения задач геомониторинга урбанизированных территорий.

2. Сбор и анализ гидрогеоэкологической ретроспективной информации о состоянии основных компонентов урбанизированной геологической среды территории (на примере г. Новочеркасска).

3. Выполнение геоэкологического районирования территории Новочеркасска с учетом естественных и антропогенных факторов на основе усовершенствованной таксономической схемы.

4. Разработка методики анализа гидрогеологической информации в виде инструментальной системы - автоматизированное рабочее место (АРМ) «Гидрогеоэколог» -для контроля и оперативной оценки изменения состояний компонентов геологической среды населенных пунктов, различных по размерам и объемам финансирования.

5. Выявление пространственно-временных, ззконоуерк"трй фпрмирдяямия процесса подтопления урбанизированной тепр'годондиШДОЦвДО&вс 1, вызванного

изменением режима и баланса подземных вод, с помощью предлагаемого инструментария в виде АРМ.

6. Оценка трансформации химического состава и степени загрязнения грунтовых вод и почво-грунтов г. Новочеркасска с помощью математико-статистического анализа и многомерного метода классификации.

Научная новизна

1. Спроектирована и реализована в виде инструментальной системы АРМ «Гидрогеоэколог» методика ввода, хранения и обработки информации по природным и техногенным объектам урбанизированных территорий.

2. Предложена методика геоэкологического районирования урбанизированных территорий с учетом природно-антропогенных условий, реализованная в виде схематических карт геоэкологического районирования территории г. Новочеркасска, и на их основе спроектирована и создана оптимальная система локального геомониторинга.

3. Создан комплекс карт на различные временные периоды, отражающих степень подтопления территории северной и южной частей г. Новочеркасска, и прогнозные карты развития процесса подтопления на 20-летний период.

4. Впервые составлены гидрогеохимические карты грунтовых вод территории г. Новочеркасска с использованием модельно-математического метода, позволившие оценить изменения химического состава грунтовых вод северной и южной частей г. Новочеркасска и выявить взаимосвязь эгих изменений с развитием процесса подтопления территории г. Новочеркасска

5. Построены дежурные карты распределения содержания загрязняющих компонентов в почво-грунтах и подземных водах, которые позволили оценить степень их загрязнения и защищенности.

Основныезащищаемыеположения

1. Оригинатьная методика и компьютерная технология, ориентированная на обработку и аначиз гидрогеоэкологической информации для урбанизированных территорий, реализованная в виде АРМ «Гидрогеоэколог» в инсгрументатьной системе локального геомониторинга г. Новочеркасска

2. Геоэкологическое районирование с выделением основных таксономических единиц: провинций, подпровинций, зон, областей, районов, подрайонов и участков. Пространственно-временные закономерности формирования и развития процесса подтопления грунтовыми водами территории г. Новочеркасска в связи с изменением гидрогеологического режима под влиянием природно-антропогенных факторов, позволившие определить подтопление северной части города в пределах 81—88 %, юж-ной-67-70%.

3. Закономерности изменения химического состава грунтовых вод и загрязнения их различными элементами на территории северной и южной частей г. Новочеркасска, изученные с использованием модельно-математического метода и отраженные в комплексе моно- и полиэлементных гидрогеохимических карт, построенных с использованием компьютерной технологии классификации многомерных наблюдений (О-метод).

4. Основные направления реабилитации экологического состояния геологической среды урбанизированной территории г. Новочеркасска с учётом естественных и индивидуальных условий защищаемых объектов и особенностей техногенной нагрузки, и, как наиболее перспективный, способ инженерной защиты территории, основанный на системе лучевых дренажей.

Практическая значимостьработы

Инструментальная система АРМ «Гидрогеоэколог» ввода, хранения и обработки гидрогеоэкологической и гидрогеохимической информации использована при проектировании, создании и функционировании Новочеркасского геоэкологического по-

лигона как составной части локального мониторинга урбанизированной территории. Выполненные разработки могут быть использованы при проведении аналогичных работ на урбанизированных территориях степной зоны юга России.

Результаты исследований и практические рекомендации переданы в Новочеркасский городской комитет природных ресурсов, Комитет природных ресурсов по Ростовской области; представлены в Государственных докладах «О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1995 году и 1996 году», «О состоянии окружающей природной среды г. Новочеркасска в 1997 году».

Фактический материал. В основу диссертации положены:

- полевые материалы научно-исследовательских работ кафедры геоэкологии, гидрогеологии и инженерной геологии Южно-Российского государственного технического университета (НПИ), в т.ч. фактический материал, собранный автором при выполнении научно-исследовательских работ в НИЦ «Акватер»;

- фондовые материалы ФГУГП «Южгеология», АО «РостовДонТИСИЗ», информация Северо-Кавказского территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, публикации в научных изданиях.

В результате проведения полевых геоэкологических исследований при непосредственном участии автора на территории северной и южной частей г. Новочеркасска было выполнено гидрогеологическое обследование территории (около 160 км), пробурено 59 скважин, отобрано 290 проб грунтовых вод, 1460 проб пород зоны аэрации. Полученная информация в объёме более 19 тыс. единичных значений введена в базу данных АРМ «Гидрогеоэколог».

Публикации и гпробация работы. Результаты исследований были представлены на научно практической конференции «Экология и экономика недропользования» (Москва, 1995); Международной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы охраны геологической среды» (Томск, 1995); III и IV Международных конференциях «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 1997, 1999); Всероссийской научно-практической конференции «Геоэкологическое картографирование» (Москва, 1998); Международных научных конференциях «Проблемы геологии и геоэкологии юга России и Кавказа» (Новочеркасск, 1995, 1997, 1999,2002,2004); 8 Международном инженерно-геологическом конгрессе (Канада, Роттердам, 2000); Юбилейной конференции геологов Ростовской области «Геология и минерапыю-сырьевая база Ростовской области» (Ростов-н/Д, 2000); Международной научной конференции «Современная гидрогеология на рубеже веков» (Новочеркасск, 2001); Международном симпозиуме «Инженерно-геологические проблемы урбанизированных территорий» (Екатеринбург, 2001); ежегодных научных конференциях ЮРГТУ (Новочеркасск, 1998-2004).

По теме диссертации опубликовано 23 работы, в т.ч. 2 монографии.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав и заключения. Объём работы составляет 276 страниц, включая 63 рисунка и 42 таблицы. Список использованной литературы содержит 128 наименований.

Работа выполнена в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте) под научным руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора А.И. Гавришина, которому автор выражает глубокую благодарность. Автор искренне признателен доктору геолого-минералогических наук, профессору В.Г. Попову за постоянную поддержку и помощь, оказанную при выполнении работы. Ценные замечания и советы при обсуждении работы высказали доценты, кандидаты геолого-минералогических наук Л.М. Родионова, А.В. Мохов, Ю.Б. Текучёв, Т.И. Чернова.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе «Современные информационные технологии, используемые для решения задач гидрогеологического обеспечения локального мониторинга геологической среды урбанизированных территорий» дается анализ применения информационных технологий для ведения геомониторинга урбанизированных территорий; рассмотрены принципы реализации информационных технологий в виде информационных систем различного уровня; приведены основные функциональные возможности и краткий обзор истории развития данного направления в геоэкологических исследованиях [Глушков В.М., Лопатин В.Н., Израэль Ю.А., Воронов А.А., Да-выдчук B.C., Линник В.Г., Захаров Е.Е., Смирнова А.С., Кошкарев А.В., Кара-кин В.П., Черемисина Е.Н., Трофимов A.M., Салищев К.А., Ширяев Е.Е. и др.].

Информационные технологии, призванные обеспечить эффективную обработку информации об условиях и природно-техногснкых объектах территории реализуются, как правило, в виде геоинформационных систем (ГИС) различного уровня или, по-другому, в виде инструментальных систем (НС). Различия между ГИС и ИС не носят принципиального характера, а состоят в том, что ГИС имеют глобальное многофункциональное применение, в то время как ИС предназначены для решения достаточно узкого круга прикладных локальных задач.

Геоинформационные технологии зародились в начале 60-х годов прошлого столетия для автоматизации ряда операций по обработке географических данных [Бе-ручашвили Н.Л., Кошкарев А.В., Каракин В.П. и др.]. В настоящее время ГИС представляют собой сложную информационную систему, включающую мощную оперативную систему, интерфейс пользователя, системы ведения баз данных и отображения графической информации

Каждая ГИС может рассматриваться на нескольких уровнях и при различном применении проявлять разные сущности. В одних случаях, ГИС представляет набор программных инструментов, используемых для ввода, хранения, манипулирования, анализа и отображения информации по какому-либо объекту [Коноватова Н.В., Мар-тыненко А.И. Бугаевский ЮЛ. и др.]. В других случаях, ГИС является образом мышления, способом принятия решений в организации, где вся информация соотносится с пространством и хранится централизованно. Такое определение является стратегическим и относится к глобальным ГИС.

На наш взгляд, ГИС - это система, состоящая из тр2х компонентов: пространственные данные, аппаратно-программные инструменты и проблема, как объект решения.

Последовательность действий, необходимых для реализации ГИС-проекта, состоит из следующих шагов. Во-первых, формулируется проблема как объект решения. После определения цели применения ГИС, вторым шагом является принятие решения о выборе соответствующих разрабатываемой ГИС инструментария и технологии, а также разработка плана выполнения проекта. Основной и наиболее трудоемкой частью выполнения любого проекта ГИС является сбор необходимой информации. Чаще всего под этим подразумевается создание пространственной базы данных -ввод в компьютер больших объемов информации по объектам, хранящихся на бумажных носителях. Одним из основных звеньев процесса проектирования ГИС является выбор программного обеспечения, позволяющего просматривать, добавлять и модифицировать пространственные объекты и связанную с ними информацию, выполнять специализированные, в том числе и карто-ориентированные, запросы к данным, решать аналитические и прогностические задачи.

На практике задачи мониторинга окружающей среды и, в частности, геологической среды урбанизированных территорий, решаются не только на федеральном и региональном уровнях, а чаще всего на локальном уровне — в пределах различных по

размерам населенных п\нктов, промышленных комплексов, мелиоративных систем, рекреационных зон, природных заповедников, геолого-географических структур и др. Решение этих задач осуществляется, в основном, в условиях ограниченного финансирования, отсутствия высококвалифицированных кадров, технических и программных средств. Поэтому актуальной становится проблема разработки инструментальных средств, не требующих больших экономических затрат, наличия специалистов в области проектирования и эксплуатации ИС и дорогостоящего оборудования и программного обеспечения. С учетом вышеназванных проблем и с целью обеспечения оперативного анализа информации, получаемой при ведении геомониторинга урбанизированной территории г. Новочеркасска, спроектирована и разработана инструментальная система в виде АРМ "Гидрогеоэколог".

Во второй главе «Инструментальная система сбора и анализа информации локального геомониторинга» приводится обоснование разработки и основные характеристики АРМ «Гидрогеоэколог» как инструментальной системы ввода, хранения и обработки гидрогеоэкологической информации, поступающей из наблюдательной сети Новочеркасского геоэкологического полигона.

Для решения задач геомониторинга на территории г. Новочеркасска спроектирован и создан специализированный геоэкологический полигон. На территории северной части города более 8-ми лет функционирует первая очередь; в пределах южной части - более 3-х лет вторая очередь полигона. Кроме этого, получена обширная геоэкологическая информация по отдельным объектным мониторингам, например, по Новочеркасскому электродному заводу, Новочеркасскому Вознесенскому кафедральному собору, Южно-Российскому государственному техническому университету (НПИ) и др. В результате функционирования полигона накоплен большой объем информации, характеризующей состояние основных компонентов геологической среды -почв, грунтов и подземных вод.

Для обеспечения, с одной стороны, эффективности функционирования геомониторинга, а, с другой стороны, для минимизации себестоимости этих работ, разработана специализированная инструментальная система-АРМ «Гидрогеоэколог» (рис. 1). Уни-версатьность АРМ заключается в том, что он да£т возможность представить исходную информацию в любой требуемой форме и может служить средством связи и взаимодействия между остальными инструментами обработки и анализа информации.

АРМ представляет собой комплекс аппаратных и программных средств, обеспечивающих оперативное удовлетворение информационных и вычислительных потребностей пользователя. В среде АРМ от пользователя не требуется специальных знаний по прикладному и системному программированию, ему лишь необходимо умение ориентироваться в предметной области изучаемого природного или антропогенного объекта либо процесса (явления).

Эти особенности и возможности и послужили основой для проектирования и создания АРМ «Гидрогеоэколог», предназначенного для ведения компьютерных баз данных гидрогеоэкологических исследований с последующей их оценкой.

АРМ «Гидрогеоэколог» имеет модульную (блочную) структуру:

1) модуль «Ведение баз данных наблюдений»;

2) модуль «Расчёты, формирование отчётов и визуализация»;

3) модуль «Обмен данными с другими программами».

Модуль «Ведение баз данных наблюдений» содержит справочную информацию и данные режимных наблюдений за многолетний период. Справочная информация включает:

- параметры наблюдательных пунктов (конструкция, привязка и др.);

- геолого-почвенные разрезы, данные о рельефе, растительности, основных геоморфологических элементах и т. п.;

- список определяемых литолого-гидрогеологических показателей;

- ПДК и фоновые концентрации фиксируемых показателей для почв, грунтов и подземных вод;

- виды анализов, выполняемых по определяемым показателям;

- список проб с местом и датой определения и выполнения аналитических работ;

- список ведомостей лабораторных исследований.

Режимные наблюдения содержат:

- замеры уровней грунтовых вод;

- определения температуры грунтовых вод и воздуха;

- результаты исследования химического состава подземных вод (минерализация, главные ионы, рН, окисляемость, жёсткость, показатели физических свойств, и др.);

- содержание загрязняющих компонентов в водах и почво-грунтах;

- результаты определения физических и механических свойств грунтов.

Наблюдаемые показатели предусмотрены как открытая система с возможностью неограниченного наращивания как по числу показателей, так и по количеству определений отдельного признака Данный модуль обеспечивает для всех справочников операции пополнения, корректировки, поиска и формирования выборок по любым заданным критериям и запись данных в различных форматах во внешние данные.

В процессе проектирования модуля ведения баз данных были решены следующие задачи:

1. Выбор модели данных. В настоящее время известны три основные модели данных - иерархические (древовидные), сетевые и реляционные.

Для решения задач локального гидрогеоэкологического мониторинга принята наиболее естественная, с точки зрения простоты восприятия, реляционная модель данных, которую можно с определенной степенью условности интерпретировать как набор двумерных массивов - двумерных таблиц.

2. Выработаны принципы структурирования и разработана структура базы данных АРМа. Основные требования к структуре базы данных вытекают из правил, связанных с реализацией реляционной модели данных. Эти требования формулируются следующим образом:

- вся информация должна быть представлена в виде таблиц;

- таблицы должны поддерживать логическую структуру данных, независимо от их физического представления;

- таблицы реляционной базы данных должны быть доступны для языков манипулирования данными высокого уровня;

- система управления базами данных должна различать в таблицах неизвестные значения, нулевые значения и пропуски данных.

3. Выбрана операционная среда, в которой реализована и функционирует база

данных АРМа. Основным критерием при выборе операционной среды выбран критерий доступности для пользователей, не имеющих специальной подготовки в области организации и функционирования сложных вычислительных систем. Вместе с тем, весь информационно-программный комплекс АРМа должен обеспечивать возможность взаимодействия с ним одновременно нескольким пользователям, т.е. функционировать в составе локальной вычислительной сети. Поскольку наиболее доступными являются одноранговые сети, построенные на базе операционной системы Windows98 SE при проектировании баз данных АРМа была реализована файл-серверная идеология организации доступа к данным. В этом случае время обращения к базе определяется, в основном, пропускной способностью сети.

Следует отметить, что наиболее эффективно АРМ функционирует в терминал-серверных операционных системах, таких как Windows 2000 Server или Windows 2000 Advanced Server и др.;

4. Определены состав и объем справочных и режимных данных, необходимых и достаточных для ведения локального геомониторинга.

Модучь «Расчеты, формирование отчётов и визуализация» выполняет две основные функции.

1. Формирование запросов к базе данных АРМа с целью получения выборки в соответствии с заданными критериями - условиями выбора.

2. Выполнение расчетов в соответствии с методиками ведения мониторинга и представление результатов в удобном для анализа и интерпретации виде.

Модучъ «Обмен данными с другими программами» предназначен для решения двух классов задач.

1. Экспорт данных из баз данных АРМа в другие стандартные (Microsoft Word, Microsoft Excel и т.д.) и специализированные (Statistica, Surfer, AGAT и др.) программные пакеты.

2. Структура и программа, в которой функционирует АРМ, позволяет использовать гакие механизмы обмена данными между различными приложениями, как динамический обмен данными (DDE) и связывание и внедрение объектов (OLE).

Таким образом, автоматизированное рабочее место «Гидрогеоэколог» спроектировано и разработано для работы в операционной среде Windows 98 SE и выше, реализовано средствами системы визуатьного проектирования Delphi, база данных реализована средствами процессора баз данных (BDE), при создании таблиц базы данных использован стандартный драйвер Paradox.

При анализе информации, получаемой в течение ряда лет при ведении локать-иого и объектного мониторинга урбанизированной геологической среды г. Новочеркасска, включая и ключевые участки, с помощью предлагаемого рабочего места «Гидрогеоэколог» сформированы отчеты в виде таблиц различной формы и объёма, включающие фактический материал; построены графики изменения уровней, температуры и химического состава (в том числе и загрязняющих компонентов) подземных вод по площади, во времени, по отдельным группам наблюдательных пунктов режимной сети; созданы различные карты (по химическому составу, температурному режиму, загрязнению различными компонентами и степени защищенности грунтовых вод, по степени подтопления территории) как на определенные периоды времени, так и прогнозные на 20-25-летние периоды.

Использование созданного АРМ позволило в значительной мере оптимизировать процесс выполнения вышеописанных работ.

В третьей главе «Эколого-геологические условия района работ» дана характеристика геологической среды г. Новочеркасска как объекта исследований, рассмотрены природные и антропогенные факторы ее" формирования; приведены методика и описание геоэкологического районирования с целью создания оперативной

системы мониторинга урбанизированной геосреды.

Изучением геологического строения, гидрогеологических условий и геоэкологической обстановки территории г. Новочеркасска и его окрестностей занимались многие исследователи и организации. Наиболее известны работы В.В БогачСва, Н.Д Бориеяка, К.И. Лисицына, Г.И. Попова, Н В. Алиманова. Исследованиями состояний геологической среды города занимались ученые А.И. Гавришин, И Я. Богуш, Ю.Н. Мурзенко, Л.М. Родионова, М.Ю.Черненко, Ю.Б. Текучев, ВА. Васильченко, Е.Б. Кафтанатий, Е.Г. Масловская.

3.1. Общаяхарактеристика изучаемой территории

Город Новочеркасск расположен на юго-западе Ростовской области, в 30 км на северо-восток от областного цента - г. Ростова-на-Дону. Южная часть города (бывший Первомайский район) находится на высоком (до 80-100 м) останце Приазовской равнины, ограниченной с севера долиной р. Тузлов, с юга — долиной р. Дон с притоком Аксай. Северная часть города (бывший Промышленный район) расположена за р. Тузлов на пологом склоне водораздепыюго пространства между её левыми притоками Грушевка и Кадамовка.

Новочеркасск является городом с развитой промышленностью' здесь находятся крупнейшие в Российской Федерации заводы (электродный, синтетических продуктов, электровозостроительный, постоянных магнитов), Новочеркасская ГРЭС и др. Население города составляет более 200 тыс. жителей.

Город Новочеркасск, как бывшая столица Донского края, богат памятниками истории, архитектуры, культуры. К ним относится значительное количество зданий постройки середины и концаХ1Х века- здания музея, гимназии, реального училища, атаманского дворца, городской библиотеки, кадетского корпуса, женского института, триумфальных арок, архитектурного ансамбля Южно-Российского государственного технического университета (НПИ), Новочеркасского Вознесенского кафедрального собора и др.

3.2. Факторы формирования геологической среды г. Новочеркасска

Формирование состояний геологической среды происходит под влиянием ряда природных и антропогенных факторов.

3.2.1.Природные факторы

Климат района умеренно континентальный со средней годовой температурой воздуха +9.ГС. Среднее годовое количество атмосферных осадков составляет 497 мм, в том числе за ноябрь-март выпадает 204 мм, а в вегетационный период - 297 мм Средние многолетние величины испарения с водной поверхности составляют 893 мм, с поверхности суши - 643 мм. По условиям влагообеспеченности описываемая территория относится к засушливой степи с коэффициентом увлажнения 0 44-0.55. Характерной особенностью являются постоянные ветры преобладающего восточного и западного ромбов со средней скоростью 3.9 м/сек

В орографическом отношении территория Новочеркасска расположена на стыке 3-х районов: Приазовской равнины, Донецкого кряжа и Нижнедонской долины. Основная часть исследуемой площади приурочена к восточному окончанию языко-видного выступа понтического плато правобережья р. Дон, образованного с севера долиной р Тузлов, с востока и юга- долиной р. Дон.

Гидрографическая сеть рассматриваемою района представлена реками Аксай, Тузлов и Грушевка, а также балками и оврагами.

Река Аксай представляет собой правый рукав древней дельты Дона, поверхностный сток которой был зарегулирован в начале 50-х годов прошлого века при строительстве Новочеркасской ГРЭС, что превратило её в незамерзающий водоток длиной около 35 км.

Река Тузлов течбт в широтном направлении и впадает в р. Аксай в районе

ст. Кривянской; с севера принимает притоки Грушевку и Несветай, сток которых сформирован, в основном, сбросными шахтными водами.

Наиболее крупные балки города Западенская, Куричья и Тангаши имеют практически постоянный зарегулированный сток за счёт грунтовых вод, городских стоков и фильтрационных потерь из техногенных водоёмов.

В геоструктурном отношении территория г. Новочеркасска и его окрестностей принадлежит северной части Скифской плиты, куда входит Манычский прогиб, северовосточная часть Лзово-Кубанской впадины и Сальское поперечное поднятие.

В геологическом строении территории принимают участие образования докембрия, слагающие кристаллический фундамент, и перекрывающие их отложения каменноугольной, меловой, палеогеновой, неогеновой и четвертичной систем осадочного чехла Под воздействием инженерно-хозяйственной деятельности человека находятся неогеновые и четвертичные породы, поэтому их стратиграфо-литологический разрез рассмотрен более подробно

Неогеновая система представлена песками конкского (Njkn), переслаиванием песчано-глинистых отложений сарматского (Njsr), песками меотического (Nimt) и толщей известняков-ракушечников понтического (Nip) региоярусов.

Четвертичные отложения распространены повсеместно и характеризуются разнообразием генетических типов. Среди них выделяются субаэральные отложения скифской свиты (QESK), представленные мощной толщей глин; эолово-делювиальные лессовидные суглинки (L, d Qnii) водораздельных пространств с 2-3 горизонтами погребенных почв; аллювиальные песчано-глинистые отложения (a Qmi) долин рек и антропогенные образования (t Qrv)

В гидрогеологическом отношении рассматриваемая территория относится к Азово-Кубанскому артезианскому бассейну. Подземные воды приурочены почти ко всем подразделениям стратиграфического разреза В работе рассматривается лишь надмайкопский гидрогеологический этаж, так как более глубокие гидростратиграфические подразделения не испытывают существенного техногенного воздействия. Комплекс природных ландшафтно-климатических и геологических факторов не способствует формированию значительных ресурсов и запасов подземных вод.

В районе г. Новочеркасска выделяются следующие водоносные горизонты.

1. Аллювиальный четвертичный водоносный горизонт;

2. Аллювиально-делювиальный четвертичный водоносный горизонт;

3 Эолово-делювиальный четвертичный водоносный горизонт;

4. хМеотис-сарматсяий неогеновый водоносный горизонт.

Из современных экзогенных геологических процессов в пределах города и примыкающих земель развиты просадочность, боковая и русловая эрозия, суффозия и оползни. Распространение этих процессов неравномерно, а интенсивность их в целом невелика, за исключением естественной просадочности.

3 2 2 Техногенные факторы

В пределах г. Новочеркасска техногенный фактор формирования различных состояний геологической среды обусловлен функционированием предприятий химической, машиностроительной, металлургической, энергетической и строительной промышленности с плотной жилищной застройкой и густой сетью подземных и наземных коммуникаций, автомобильных и железных дорог.

Стоки промышленных предприятий по характеру загрязняющих веществ разделены наЗ группы:

- неорганические вещества со специфическими токсичными свойствами, сбрасываемые со стоками и выбросами предприятий черной и цветной металлургии, машиностроения, металлообработки с весьма широким спектром загрязнителей,

- неорганические примеси «без специфических свойств», попадающие в геоло-

гическую среду со стоками и выбросами горнодобывающих, горнообогатительных предприятий и ГРЭС;

- органические вещества со специфическими токсичными свойствами, поступающими со сбросами химических предприятий.

В особую группу загрязнителей выделены сельскохозяйственные источники загрязнения, коммунатьно-бытовые отходы и транспортное хозяйство.

Широкая сеть водопроводно-канализационных, тепловых, водосбросных коммуникаций, высокая степень их изношенности, частые повреждения, некачественные и несвоевременные ремонт и замена и, как следствие, многочисленные неизбежные аварии и утечки, определили повсеместный подъём уровня грунтовых вод. Минимальная глубина залегания зеркала грунтовых вод прослеживается на участках магистральных трубопроводов, наиболее плотной промышленной и жилищной застройки, производств с «мокрым» технологическим циклом.

Особо отмечено начичие на исследуемой площади большого количества временных (несанкционированных) «свалок» промышленных и бытовых отходов, являющихся поставщиками самых разнообразных поллютантов в геологическую среду города.

Таким образом, в пределах города негативные техногенные процессы проявляются во всех компонентах природной среды - водной, воздушной, геологической, биологической, включая и человека В литосфере их проявления связаны главным образом:

- с интенсивным загрязнением почв, грунтов и подземных вод тяжёлыми металлами, фенолами, детергентами, полициклическими ароматическими углеводородами и другими компонентами, попадающими из загрязнённого воздуха, сточных вод промышленных предприятий и др.;

- с подъёмом уровня грунтовых вод, приводящим к подтоплению территории, нарушающему санитарно-гигиенические условия жизни людей и производственные технологические циклы;

- с изменением прочностных свойств горных пород, вызванных изменением влажности, что обусловливает развитие гаких вторичных процессов как просадки, набухание, пучение, оползни, приводящих, в конечном итоге, к деформациям и разрушениям различных инженерных объектов - зданий, сооружений, коммуникаций.

3.3. Геоэкологическоерайонированиеурбанизированных территорий

3.3.1. Схема детального геоэкологического районирования

Общий методологический подход к изучению геологической среды основан на представлении о тесноте массо,- и энергосвязей геосреды с другими природными и техногенными средами. Такой подход определяет содержание и методы инженерно-геоэкологических исследований на базе индивидуального районирования среды как основной формы моделирования.

Наиболее чётко взаимосвязь естественных и антропогенных условий конкретной территории прослеживается при геоэкологическом районировании. В настоящее время не существует единой универсальной таксономической схемы районирования, поэтому для геоэкологического районирования урбанизированной геологической среды использована схема Д.М. Капа для орошаемых территорий, трансформированная для геоэкологических задач, согласно которой основными таксономическими единицами яатяют-ся провинция, подпровинция, зона, область, район, подрайон и участок.

В качестве наиболее крупных таксономических единиц приняты провинция материковых платформ и подпровинция засушливых степей с коэффициентом увлажненности порядка 0.55-0.44.

Зоны, области районы, подрайоны и участки выделены по следующим признакам: степени естественной дренированности, литолого-генетическому сходству пород зоны аэрации, глубине залегания и степени защищенности грунтовых вод, а также направленности хозяйственного использования территорий.

3.3.2. Геоэкологическоерайонирование территории г.Новочеркасска

По результатам анализа фондовых материалов и обобщения информации локального мониторинга на Новочеркасском геоэкологическом полигоне в диссертационной работе дана характеристика основных таксономических единиц геоэкологического районирования всей территории г. Новочеркасска.

Зоны. Зона А (слабодренированная) занимает наиболее высоко расположенную территорию на северо-востоке промышленного района и центральную часть Новочеркасского холма, составляя около 20-25% всей площади города.

Зона Б (весьма слабодренированная) широко распространена в пределах промышленного района (восточная, центральная и северная части) и сравнительно мало в пределах Новочеркасского холма, где она облекает зону А с севера, востока и юга, занимая примерно 30-35% всей территории города.

Зона В занимает пойму р. Тузлов между северным и южным районами, северозападную и южную части промышленного района и обрамляет зону Б в пределах Новочеркасского холма, включая Западенскую и Куричью балки. К зоне В относится 4045% всей городской территории.

Области. В районе г. Новочеркасска геологический разрез представлен двух- и многослойными массивами, сложенными сверху вниз в основном просадочными или непросадочными лессовидными суглинками с прослоями супесей и погребённых почв и подстилаемыми более тяжёлыми разностями суглинков, скифскими глинами, известняками-ракушечниками и.песками. В пределах зон выделено четыре области: область I - это суглинки на глинах; область II - суглинки на песках; III - суглинки и глины малой мощности, перекрывающие известняки; IV - переслаивание суглинков, супесей и песков.

В пределах северного района распространены области A-I, A-II, Б-I, Б-И и В-Н; на территории южного района - A-I, Б-I и Б-Ш; в пределах поймы р. Тузлов прослеживается область B-IV.

Районы. В соответствии со СНиП 2.06.15.-85 территории с глубиной залегания грунтовых вод менее 2 м относятся к подтопленным в селитебной зоне и менее 5 м-в селитебно-промышленной и центральных частях городских территорий. Эти рекомендации положены в основу выделения районов.

В первом типе районов с сильно подтопленной территорией выделен субрайон с глубиной УГВ менее 1 м, который охватывает посёлки Новосёловка и Хотунок в северном районе; южной части города такие площади выделены лишь локальными участками.

Тип подтопленных районов с глубиной залегания УГВ до 2 м занимает пос. Молодёжный, часть Соцгорода и участки промзоны; обрамляет Новочеркасский холм с севера, востока и юго-востока широкой полосой, включая балку Западенскую и северные окраины пос. Татарка и пойму р. Тузлов.

Тип условно подтопленных районов с глубиной залегания грунтовых вод от 2 до 5 м занимает в северном районе западную часть пос. Октябрьский, южную часть пос. Соцгород, восточную часть территории НЭВЗа, почти всю территорию НЗСП, ЖБИ и Восточного микрорайона, восточную часть завода № 31 и пос. Хотунок. В пределах Новочеркасского холма он распространен отдельными участками и окаймляющей полосой.

Тип потенциально подтопленных районов с глубиной залегания УГВ 5-10 м в северном районе города занимает центральную часть пос. Октябрьский, дачный массив, северо-западную часть промзоны и восточную степную часть; в пределах южного района - наиболее возвышенные части Новочеркасского холма

Подрайоны. В результате районирования выделено пять типов подрайонов по степени защищенности грунтовых вод от загрязнения.

Тип совершенно незащищенных подрайонов занимает северо-западную (пос Молодёжный и Рабочий городок) и юго-юго-восточную (пос. Новосёловка и частично, пос. Хотунок) части северного района города, пойму р. Тузлов, восточную и южную окраины и северную и центральную части Новочеркасского холма, включая балки Куричью и Западенскую.

Тип незащищенных подрайонов прослеживается в пределах северной, западной, центральной и восточной частей северного и западную, юго-восточную и юго-западную части южного районов города.

Тип условно защищенных подрайонов расположен на крайнем северо-востоке северного района и в виде отдельных пятен на юго-востоке Новочеркасского холма, уступая существенно по площади предыдущим типам

Типы условно и очень плохо защищенных подрайонов в пределах города прослеживаются лишь в виде очень небольших локальных площадей.

Участки выделены по факторам техногенного воздействия: сельскохозяйственные и садово-парковые, промышленные, селитебные и дорожные.

Результатами гидрогеоэкологического изучения основных компонентов геологической среды г. Новочеркасска явились карты геоэкологического районирования масштаба 1:10 000 всей территории города (рис. 2) и отдельно северной и южной его частей, положенные в основу обоснования наблюдательной сети геоэкологического полигона.

3.4. Методика формирования и функционированиялокал ьногомониторинга урбанизированной геологической среды г. Новочеркасска

Приводятся обоснование, требования и подробная характеристика геоэкологического полигона, его наблюдательной и информационной подсистем.

В четвертой главе «Закономерности формирования природно-техногенных условий урбанизированной территории» выполнена оценка состояния основных компонентов урбанизированной геологической среды г. Новочеркасска с целью разработки и реализации неотложных мероприятий по реабилитации экологической обстановки.

Изучение водно-солевого режима и баланса грунтовых вод, динамики содержания загрязнителей в них, оценка солевого режима и загрязненности почв и грунтов зоны аэрации велись в скважинах ключевых участков и режимных створов.

Для анализа и оценки получаемой на наблюдательной сети гидрогеоэкологической информации, выявления закономерностей формирования процессов подтопления, трансформации химического состава и загрязнения подземных вод, почв и грунтов, которые получили наибольшее развитие в геологической среде г. Новочеркасска, использованы апробированные в процессе создания и функционирования геоэкологического полигона методики оценки баланса грунтовых вод и их защищенности от загрязнения; моделыю-математический анализ гидрогеохимической информации; оценки загрязнения основных компонентов геологической среды.

4.1. Оценка подтопления территории

Важным фактором изменений уровней грунтовых вод в естественных условиях годового цикла являются гидрогеологические особенности, выражаемые через показатель естественной дренированное™ территории, который, в свою очередь, зависит от глубины залегания грунтовых вод, уклона их зеркала, соотношения величин оттока и испарения в расходной части баланса. По этому показателю в пределах рассматриваемой территории выделено три зоны: слабодренированная, морфологически соответствующая водоразделам и приводораздельным склонам со сравнительно интенсивной овражно-балочной сетью; весьма слабодренированная, включающая пологие склоны долин рек и их террасы, и бессточная, охватывающая пойменные террасы.

В северной части города нами проведен цикл гидрогеологических наблюдений, соответствующих периоду гидрологического года, которые позволили сделать предварительные расчеты элементов водного баланса грунтовых вод. Установлена динамика уровней грунтовых вод с минимальными глубинами затегаиия в марте и максимальными - в сентябре. Для всех выделенных зон по степени естественной дренированности характерен летний спад уровней, обусловленный превышением величин испарения и оттока над естественным и антропогенным питанием и притоком грунтовых вод. Этот период продолжается до сентября, после чего начинается слабый осенне-зимний подъём уровней на всей территории. Интенсивность летнего спада и осеннего подъёма уровней связана главным образом с интенсивностью воздействия антропогенных факторов. В пределах жилищной и промышленной застроек существенные потери из водонесущих коммуникаций определяют более плавный летний спад уровней. В естественных условиях спад уровней определяется испарением с поверхности грунтовых вод и боковым оттоком, что получило подтверждение при расчетах водного баланса

Расчёт элементов водного баланса исследуемой территории выполнялся методами: 1) экспериментатьных водно-бааансовых исследований на лизиметрических площадках Ростовской области; 2) фрагментирования элементов потока по амплитудам подъёма и спада уровней за конкретные промежутки времени; 3) уравнений связи

амплитуд колебаний уровней с глубиной их залегания; 4) связи элементов баланса грунтовых вод с мощностью зоны аэрации /Васильченко, 1975/.

Исследованиями, выполненными на трех водно-солевых площадках при четкой корреляции условий фильтрации га оросительных каналов и водонесущих коммуникаций, установлены эмпирические и графические зависимости годовых и месячных величин испарения с поверхности грунтовых вод с оттоком влаги в зону аэрации (U) и инфильтрации атмосферных осадков и потерь водонесуших коммуникаций (W) от глубины залегания уровня (h) U = 450 X /Г18, мм; W = 125 X h~2 6, мм.

Выполненные расчёты показывают, что в слабодренированной зоне величины инфильтрации колеблются в пределах 0.5-25 мм слоя воды при величинах испарения от 0 до 15 мм. Это свидетельствует о положительном водном балансе зоны, обеспечивающем боковой отток с территории.

В весьма слабодренированной зоне естественные приходно-расходные статьи баланса грунтовых вод составляют: инфильтрация 25-260 мм, испарение- 10-450 мм (меньшие значения соответствуют большим глубинам уровней). Соотношения годовых величин инфильтрации и испарения указывают на четко выраженный испарительный водный режим с прогрессирующим засолением и загрязнением грунтов зоны аэрации.

Сравнительный анализ величин суммарного и инфильтрацяонного питания грунтовых вод (табл. 1.) свидетельствует об их идентичности и сопоставимости, хотя при этом необходимо учитывать маповодность года исследований.

Таблица 1

Суммарное питание грунтовых вод по приведенным зависимостям (м/сут) и материалам режимных наблюдений (мм)

Зона по степени дренированное™ Расчетные величины

минимальные и максимальные значения коэффициент эффективности осадков, К,а отток за вычетом притока, У, м/сут Суммарное питание грунтовых вод

м/сут мм слоя воды

Слабодрениро-ванная минимум максимум 0.06 0.11 0.014 0.030 О.бхЮ4 1.6хЮ4 18.0 48.0

Весьма слабодре-нированная минимум максимум 0.15 0.20 0.011 0.014 2.4x10" 2.6x10" 72.0 78.0

Бессточная минимум максимум 0.12 0.15 0.008 0.009 0.22x10* 1.1x10'" 66 33.0

Выполненные исследования свидетельствуют о значительном количестве факторов преимущественно антропогенного характера и подтверждают, что процесс подтопления носит вероятностный (стохастический) характер, обусловленный наличием комплекса неопределенностей, начиная от фильтрационных характеристик водовме-щающих пород и заканчивая временной изменчивостью техногенной инфильтрации.

При опенке территории но степени подтопления, согласно рекомендаций СНиП 2.06.15-85, с учетом глубины заложения фундаментов зданий и прокладки инженерных коммуникаций выделены территории: сильно подтопленные - с глубиной залегания грунтовых вод до 2 м; подтопленные - 2-5 м; потенциатъно подтопленные - 5-10 м и практически неподтопленные при глубинах более 10 м.

Данные режимных наблюдений на геоэкологическом полигоне, их анализ в виде ряда построенных с помощью АРМ «Гидрогеоэколог» специализированных карт, показывают, что в настоящее время процент подтопления северной части территории города колеблется в узком интервале 81-88%, почти не зависит от времени года и свидетельствует о вступлении процесса подтопления в завершающую стадию. Наихудшая сигуация - практически 100% подтопленной территории - отмечаегся в рай-

онах жилой засгройки в пределах аллювиальных террас речных долин: поселки Молодёжный, Хотунок, Новосёловка, территории промышленных предприятий.

Южная часть г, Новочеркасска находится в более благоприятных орографических условиях ошосительно противостояния формированию процесса подтоплекия, чем северная, так как расположена на холме и расчлененность рельефа значительно интенсивнее, однако гидрогеологическая обстановка здесь менее благоприятна из-за неглубокого залегания водоупора. За период наблюдений степень подтопления этой части города составляла: 20% - сильно подтопленная территория; 47% - умеренно подтопленная; 25% - потенциально подтопленная и 7% - практически неподтопленная. За период 1915-2000 гг. четко фиксируется общая тенденция уменьшения глубины залегания грунтовых вод как на водоразделах, так и на пологих склонах; общий подъем составил 7-9 м со средней скоростью 0.04 м/год; причём со временем темпы подъёма возросли. Это объясняется усилением роли антропогенного фактора, а именно: алиянием потерь водонесущих коммуникаций, которые по данным за типичный пятилетний период составляли ежегодно 31 млн. м3 по городу, из них на долю южной части приходится около 10 млн. м3.

Для прогноза состояния подтопления южной части города проф. А.И. Гавришиным предложена стагисгико-вероятностная процедура моделирования среднего и максимального состояний системы по подтоплению с обеспеченностью 0.95, с помощью которой построена модель по результатам измерений уровня грунтовых вод на 6-ти наблюдательных пунктах, сооруженных в 1996 г. Построены прогнозные карты средних и минимальных глубин УГВ в южной части города, анализ которых свидетельствует о реальности дальнейшего развития процесса подтопления (до 85%).

4.2. Анализ гидрогеохимических условий

Изучение и анализ химического состава подземных вод даёт очень важную информацию об их качестве, процессах и факторах формирования. Результат наблюдений показали, что грунтовые воды имеют преимущественно сульфатный кальцие-во-натриевый состав при очень высокой пространственной неоднородности (табл. 2).

Применение математико-статистического анализа и многомерного метода классификации позволило вскрыть важнейшие закономерности размещения отдельных геохимических типов подземных вод в зависимости от воздействия на них комплекса природных и техногенных факторов. Распределение содержания большинства компонентов близко к нормальному закону, что позволило корректно использовать стандартные статистические мегодьт оценки параметров, корреляции, регрессии и тренда. Установлена высокая корреляционная зависимость между многими компонентами химического состаза вод; по убыванию силы связи с величиной минерализации компоненты расположены в следующем порядке: SO4, Ca, О, НСОз. Анализ взаимосвязей показывает, что, определяя в водах значения рН, М, SO4 и С1, которые играют ведущую роль в формировании химического состава, можно достаточно уверенно прогнозировать содержание остальных макрокомпонентов.

Таблица 2

Предельные значения содержания макрокомпонентов и минерализации грунтовых вод территории г. Новочеркасска (мг/л)

м | НС03 ьо4 | С1 ! Са N3

Северная часть

3450-4385 | 465-502 1636-2185 | 326-407 | 252-394 139-195 583-686

Южная часть

1100-18500 I 61-1340 340-7800 | 100-5300 | 72-834 12-415 230-5300

Для анализа гидрогеохимической обстановки, построения карт и выявления пространственно-временных закономерностей формирования общего состава груто-

вых вод на урбанизированной территории северной и южной частей г. Новочеркасска был применен модельно-математический подход с использованием оригинального О-метода классификации многомерных наблюдений /Гавришин, Корадини, 1994/. С помощью О-метода, на фоне высокой пространственной неоднородности и мозаичности распределения компонентов химического состава вод, выделены однородные таксоны наблюдений, интерпретированные как гидрогеохимические зоны и подзоны.

Например, в пределах северной части города по трем периодам опробования выделено три гидрогеохимических зоны: А - внешняя, В - промежуточная и С -внутренняя. Последующий анализ гидрогеохимических карт показал, что зоны имеют четкую пространственно-генетическую приуроченность и их сравнение позволило выявить закономерности формирования химического состава грунтовых вод исследуемых территорий. Внешняя гидрогеохимическая зона А, наиболее минерализованных грунтовых вод, расположена по контуру рассматриваемой территории и занимает два участка. Первый участок приурочен к наиболее высокой водораздельной части пространства, это наименее подтопленная часть района с наибольшими абсолютными отметками грунтовых вод, где начинается формирование грунтового потока. Второй участок расположен на юге района и приурочен к долине р. Тузлов - это область дренирования с наименьшими глубинами залегания грунтовых вод. По химическому составу воды хлоридно-сульфатные натриевые со средней минерализацией 7 г/л; для них характерны значительно более высокие концентрации хлор-иона, чем для остальной территории; воды обладают сульфатной агрессивностью.

Промежуточная зона В занимает значительную часть района в пределах развития селитебных и промышленных ландшафтов; к ней приурочена подтопленная часть территории. По химическому составу воды относятся к сульфатным катьциево-натриевым, со средней минерализацией 4 г/л; по содержанию сульфатов воды являются слабоагрессивными. Содержание всех компонентов и минерализация вод зоны В значительно ниже, чем вод зоны А, что отражает существенное влияние техногенных факторов в формировании потока грунтовых вод.

Внутренняя зона С территориально охватывает балку Тангаши с расположенными здесь промплощадками и частично микрорайоны этой части города и приурочена к наиболее подтопленной территории. Здесь формируются воды гидрокарбонат-но-сульфатные смешанного катионного состава, со средней минерализацией немногим больше 1 г/л. Такой состав не характерен для природных грунтовых вод региона и отражает интенсивное поступление в грунтовый поток вод из коммуникационных сетей и прудов-отстойников.

Таким образом, последовательный анализ закономерностей изменения химического состава вод от одной гидрогеохимической зоны к другой, убедительно свидетельствует о ведущей роли антропогенного фактора в опреснении вод и подтоплении территории.

4.3. Оценка загрязнения геологической среды

Изучение распределений поллютантов в почвах, грунтах и подземных водах по данным наблюдений геомониторинга на территории г. Новочеркасска осуществлялось с помощью комплекса методов анализа первичных данных, в т.ч. стандартных статистических способов, расчёта различных показателей загрязнения, построения карт распределений концентраций отдельных компонентов и комплексных показателей.

Загрязнение природных сред отдельными поллютантами и в сумме оценивалось по известным формулам /Методические указания..., 1991/:

где К/ф - фоновый коэффициент концентрации; К, - коэффициент концентрации; С-У

концентрация компонента 1 в изучаемой среде; С1г - фоновая концентрация компонента, Слдк- предельно-допустимая концентрация компонента; Ъф - фоновый суммарный показатель загрязнения; Zc - суммарный показатель загрязнения; п - количество щученных компонентов i=l-m.

При наличии информации об утверждённых ПДК для опробуемой среды использовались величины K и 2с, а при её отсутствии применялись показатели Кф и Ъф Для подземных вод наиболее часто используют ПДК, разработанные для вод хозяйственно-питьевого назначения; эти концентрации взяты нами за основу при интерпретации загрязнения вод в пределах урбанизированной территории. Однако необходимо отметить, что ПДК для питьевых вод являются слишком жесткими критериями геохимического состояния вод в различных климатических зонах и экосистемах

Для изучения распределения содержания в грунтовых водах различных пол-лютантов построены специализированные карты изолиний кратности ПДК элементов, для которых ПДК установлены. Анализ карт показал, что для изученных районов характерно значительное загрязнение различными металлами, нитратами, нитритами, фенолом, нефтепродуктами и др. На многих участках содержания загрязнителей превышают ПДК в 3 раза и более, что характеризует ситуацию как неудовлетворительную; на некоторых участках это превышение составляет более 10 ПДК и экологическая ситуация относится к чрезвычайной. Наиболее высокие концентрации нитратов приурочены к северо-западной части промышленной зоны в пределах пос. Октябрьского и Молодёжного и южной (Первомайской) части города.

Наиболее интересная закономерность отмечена в распределении суммарного показателя загрязнения грунтовых вод (2^), который вычислен по концентрациям шести элементов: Бе, Мп, Т1, Си, 2г, 8г. По этому комплексу элементов характерно четкое закономерное увеличение значения Zc по потоку грунтовых вод, что свидетельствует об общем накоплении загрязнителей по мере движения вод. В западной и юго-западной частях северного района города обнаружены наиболее высокие значения суммарного показателя.

Отмечается общая закономерность уменьшения валового содержания металлов в почво-грунтах с глубиной- наиболее высокие содержания приурочены к верхнему слою 0-0.2 м или двум верхним интервалам 0-0.2 и 0.2-0.5 м, затем отмечено волнообразное снижение концентраций металлов При анатезе построенных карт распределений содержания цкнка и свинца в почво-грунтах промышленного района города выявлено, что практически на всей территории района (90-95%) содержания указанных элементов выше фоновых и превышают удвоенный фон на 30-40% территории

Наблюдения и караы температурного поля показали, что температура грунтовых вод по периферии промышленного района изменяется главным образом под влиянием природных факторов, где хорошо фиксируется подъём температуры в летне-осенний и снижение в зимне-весенний периоды; в центральной части района видно интенсивное влияние антропогенного фактора (котельные, теплотрассы, коммуникации предприятий) - тепловое поле характеризуется наиболее высокими значениями температур (до +17°С)

4.4. Оценка защищенности грунтовых вод от загрязнения Важным свойством геологической среды является её способность защищать подземные воды от загрязнения, те. противостоять попаданию загрязняющих веществ в подземные воды. Важно знать время проникновения загрязняющего раствора от источника загрязнения до подземных вод. В основе всех формул расчёта времени

фильтрации лежит з а в и с и Т = —^ * , I е Г- время фильтрации, А - мощность зоны аэрации; п — активная пористость; А!— коэффициент фильтрации.

Величина Т в реальных условиях изменяется з очень широком диапазоне (от долей единицы до десятков тысяч), особенно за счет изменения коэффициента фильтрации от глинистых пород к пескам. Поэтому распределение значений Т отклоняется от нормального, что затрудняет использование статистических методов и арифметической шкалы градации защищенности. Для преодоления указанных затруднений предложено логарифмическое преобразование величины Т и рассчитывагь показатель

защищенности Р по формуле Р — ^ ——--1-1 /Гавришин, 1998/. Для различных

значений коэффициента фильтрации, мощности зоны аэрации и активной пористости п =0.1 рассчитаны значения показателя Р. Эти данные положены в основу классификации грунтовых вод по показателю защищенности, согласно которой грунтовые воды делятся на семь классов, каждый из которых разделён на два подкласса при необходимости детальных исследований на локальных участках; построена карта защищенности грунтовых вод от загрязнения, на которой видно, что наименее защищены воды в западной и юго-западной частях промышленного района.

4.5. Прогнозы изменений и основные направления реабилитации экологического состояния геологической среды

Результаты геоэкологических прогнозов необходимы для разработки мероприятий по борьбе с подтоплением и загрязнением геологической среды, по защите от коррозии подземных трубопроводов и заглублённых металлических конструкций, фундаментов зданий и сооружений, для создания обшей программы инженерно-экологической защиты урбанизированной окружающей среды.

Для каждой таксономической единицы рассматриваемой территории, выделенной по балансово-генетическому принципу и степени естественной дренированности, выполнен прогноз динамики уровней грунтовых вод. Полученные результаты свидетельствуют о том, что процесс подтопления имеет вероятностный (стохастический) характер, обусловленный комплексом неопределённостей, связанных с фильтрационными характеристиками пород и временной изменчивостью естественной и техногенной инфильтрации, определяющие изменчивость элементов водного баланса. Поэтому в качестве основного метода получения вероятностных характеристик и прогноза процесса подтопления территории принят вероятностно-детерминированный подход на основе соответствующих аналитических решений. Основные направления реабилитации экологического состояния среды должны Сыть строго индивидуальны для каждого участка строительства и соответствовать естественным условиям и особенностям техногенной нагрузки.

Основной способ борьбы с подтоплением - это создание осушительных систем, включающих комплекс сооружений и устройств с целью улучшения водного режима территории (регулирующая сеть и водоприёмник). Как наиболее перспективный для рассматриваемых условий способ инженерной защиты территории, зданий и сооружений от подтопления основан на системе лучевых дренажей. Для конкретных участков северной части города на основе технико-экономического обоснования осушения предложены соответствующие варианты дренажных систем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результата проведенных исследований сводятся к следующему.

2. По результатам анализа ретроспективной информации и материалам собственных исследований выполнена характеристика природно-тсхногенных факторов формирования состояний геологической среды территории г. Новочеркасска Наличие большого количества промышленных предприятий, высокая плотность и ненадежность коммуникационных сетей, существование сваток и отстойников в сочетании с рядом неблагоприятных природных показателей - неглубокое залегание грунтовых вод в северной части и регионального водоупора в южной части города, высокая минерализация подземных вод, слабая водопроницаемость пород, распространение просадочных суглинков и др. - привали к формированию кризисного экологического состояния геологической среды города

3. Обобщение геоэкологической информации выполнено в виде карт геоэкологического районирования масштаба 1:10 000 всей территории г. Новочеркасска и его северного и южного районов. Усовершенствована схема и методика детального геоэкологического районирования, в соолветствии с которой выделены таксономические единицы разного у ровня детальности: провинции, подпровинции, зоны, области, районы, подрайоны и участки.

4. Новочеркасский геоэкологический полигон является составной частью комплексного экологического мониторинга г. Новочеркасска и базой развития методов гсомониторинга урбанизированных территорий для условий Ростовской области и южной зоны РФ, так как отвечает основным требованиям по изученности, представительности, универсальности, доступности и долговечности. В 1993 г. началось функционирование системы мониторинга в северной, в 2000 г. - в южной частях г. Новочеркасска; велись наблюдения и формировался поток гндрогеоэхологической информации о состоянии основных компонентов геологической среды города

5. Для ввода, хранения и обработки поступающих из наблюдательной сети геоэкологического полигона данных спроектирована и реализована в виде АРМ «Гидро-геоэколог» инструментальная система, позволившая оперативно анализировать гидрогеологическую и гидрогеохимическую информацию и выдавать результаты в требуемой форме: в виде таблиц, графиков различного вида, дежурных карт на определенные периоды времени, территории и по необходимым компонентам и показателям.

6. По результатам проведенных исследований установлено, что для геологической среды г. Новочеркасска главным ущербообразующим процессом является подтопление территории грунтовыми водами. Подтопление северной части составляет 85-90%, южной - 65-70%, т.е. территория по критериям экологической оценки относится к зоне экологического бедствия.

7. Химический состав грунтовых вод весьма неоднороден: минерализация изменяется от 1 до 18 г/л (наиболее характерна 3-6 г/л), обычно по составу воды суль-фагные кальциево-натриевые, обладают высокой сульфатной агрессивностью. Изучение химического состава грунтовых вод и их опреснение на наиболее подтопленных участках территории свидетельствует о ведущей роли в подъёме уровней вод и формировании их состава потерь из водонесущкх коммуникаций и прудов-отстойников.

8. Основные компоненты геологической среды - почвы, грунты и подземные воды - характеризуются высоким уровнем загрязнения многими поллютантами, из кото-

рых наибольшее распространение получили нитраты (до 435 мг/л), органические соединения, различные металлы. Содержания ряда загрязняющих веществ превышают ПДК, среди них нитриты (до 5.5 мг/л), свинец (до 0.16 мг/л), бериллий (до 0.007 мг/л), стронций (до 30 мг/л), никель (до 0.2 мг/л) и др. По концентрации отдельных компонентов, площадям загрязнения и суммарному показателю загрязнения грунтовых вод обследованная территория относится к зоне чрезвычайной экологической ситуации. В разрезе почво-грунтов самые высокие содержания микроэлементов приурочены к верхним горизонтам на глубине 0-0.5 м.

9. Результаты функционирования геомониторинга однозначно указывают на необходимость разработки технико-экономическорго обоснования и реализации проектов инженерно-экологической защиты территории г. Новочеркасска, в которых следует предусмотреть в первую очередь мероприятия по борьбе с подтоплением территории города, ликвидацию участков интенсивного загрязнения и действия по предотвращению ухудшения ситуации, продолжить работы по развитию методологии и методики ведения локального геомониторинга урбанизированных территорий для условий юга Российской Федерации.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. G-метод классификации многомерных геологических наблюдений // Применение математических методов и компьютерной техники в геологии, горном деле, металлургии и смежных областях: Тр. III Междунар. симпозиума. - М., 1993. -С.13. (соавторы Гапри-шин А.И., Теренько Л.А.).

2. Алгоритмическое и программное обеспечение экологического мониторинга геологической среды // Проблемы геологии, оценки и прогноза полезных ископаемых юга России: Тез. докл. зональн. науч. конф., Новочеркасск, 2-3 февр. 1995 г. / Новочерк. гос. техн. ун-т. -Новочеркасск: НГТУ, 1995.-С. 154-155 (соавторы Гавришин А.И., Корадини А.).

3. Основы информационной системы комплексного экологического мониторинга. Геологическая среда // Экология и экономика недропользования: Тез. докл. науч.-практ. конф. / Роскомнедра. - М.: ВИЭМС, 1995. - С. 89-90 (соавторы Гавришин А.И., Текучсв Ю.Б.).

4. а) Методологические основы и опыт формирования геоэкологического полигона // Фундамеш-альные и прикладные проблемы охраны окружающей среды: Тез. докл. междунар. конф., Томск, 12-16 сент. 1995 г. -Томск: Изд-во ТГУ, 1995. - Т. 4. - С. 21-22 (соавторы Гавришин А.И., Васильченко В.А.).

б) Methodological bases and expeaiience of forming of geological polygon // «Fundamental and appliend problems of environmental protection»: Abs. intern, conf., Tomsk, 12-16 sept. 1995, -Tomsk: TSU, 1995. - V.4. - P.21-22 (co-author Gavrishin A.I., Vasilchenko V.A.).

5. Формирование и функционирование базы данных геоэкологического мониторинга урбанизированных территорий // Проблемы геологии и геоэкологии юга России и Кавказа: Т.2. Экология, гидрогеология: Материалы междунар. науч. конф., г. Новочеркасск, 28 февр. -1 марта 1997 г. - Новочеркасск, 1997. -C.16-I8 (соавторы Гавришин А.И., Корадини А.).

6. Формирование и функционирование базы данных геоэкологического мониторинга урбанизированных территорий // Проблемы геологии и геоэкологии юга России и Кавказа: Т.2. Экология, гидрогеология: Материалы междунар. науч. конф., г. Новочеркасск, 28 февр. -I марта 1997 г. - Новочеркасск, 1997. -С. 16-18 (соавторы Гавришин А.И., Корадини А.).

7. Оперативное геоэкологическое картографирование в системе хеомониторинга // Геоэкологическое картографирование: Тез. докл. Всерос. науч.-практ. конф. - М.: ВСЕГИНГЕО, 1998. - Часть II. - С. 197-199 (соавтор Гавришин А.И.).

8. Локальный мониторинг урбанизированной геологической среды. Новочеркасский геоэкологический полигон: Монография. / А.И. Гавришин, Л.И. Бондарева, В.А. Васильченко и др. - Новочеркасск: Изд-во Набла, 1998. - 109 с.

9. Тепловое поле на урбанизированной территории города Новочеркасска // Мелиорация антропогенных лавдша<}ггов. Т.6. Эколого-экономшеские проблемы городов Ростовской области. - Новочеркасск: НГМА, 1998. - С.31-35 (соавторы Гавришин А.И., Рязанцева Т.Н.).

10. Информационная подсистема мониторинга урбанизированной геологической ере-

дк // Новые идеи в науках о Земле: Тез. докл. IV междунар. конф. - М., 1999. - Т.4. - С. 21 (соавторы Гавришин А.И., Масловская Е.Г.).

11. Многомерный метод при анализе данных геомониторинга // Проблемы геологии, полезных ископаемых и экологии юга России и Кавказа. Т. 2. Экология, гидрогеология и экономика минерального сырья: Материалы II междунар. науч. конф., г. Новочеркасск, 21-23 окт. 1999 г.: В 3-х т. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). -Новочеркасск: Набла, 1999. - С. 23-24 (соавторы Гавришин А.И., Корадини А.).

12. Разработка и применение АРМ «Геоэкология» в системе геомониторинга // Проблемы геологии, полезных ископаемых и экологии юга России и Кавказа. Т. 2. Экология, гидрогеология и экономика минерального сырья: Материалы II междунар. науч. конф., г. Новочеркасск, 21-23 окт. 1999 г.: В 3-х т. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). -Новочеркасск: Набла, 1999. - С. 50-52 (соавтор Масловская Е.Г.).

13. Состояние и геомониторинг урбанизированной геологической среды // Геология и минерально-сырьевая база Ростовской области: Материалы конф., посвящ. 300-летию геол. службы России. - Ростов н/Д, 2000. - С. 194-201 (соавторы Гавришин А.И., Текучёв Ю.Б.).

14. Геоэкологическая информация и инструмент для её обработки // Гидрогеология на рубеже веков: Межвуз. сб. - Новочеркасск: Набла, 2001. - С. 121-124.

15. Локальный геомониторинг г. Новочеркасска // Современная гидрогеология на рубеже веков: Материалы междунар. науч. конф., г. Новочеркасск, 10-12 сент. 2001 г. - Ростов н/Д, 2001. - С. 65-66 (соавторы Гавришин А.И., Текучев Ю.Б.).

16. О причинах формирования высокоминерализованных железистых вод в выработках шахты «Комиссаровская» (Восточный Донбасс) // Современная гидрогеология на рубеже веков: Материалы междунар. науч. конф., г. Новочеркасск, 10-12 сент. 2001 г. -Ростов н/Д, 2001. - С. 81-82 (соавтор Мохов А.В.).

17. Мониторинг и техногенные изменения урбанизированной геологической среды города Новочеркасска // Инженерно-геологические проблемы урбанизированных территорий: Материалы междунар. симпозиума. - Екатеринбург: Аква-Пресс, 2001.- С.23-29 (соавторы Гавришин А.И., Текучев Ю.Б.).

18. О необходимости создания автоматизированного рабочего места как инструмента для обработки и анализа геоэкологической информации (на примере Новочеркасского геоэкологического полигона) // Проблемы геологии, полезных ископаемых и экологии юга России и Кавказ. Т. 2. Геология, стратиграфия, геохимия, геофизика, геоэкология: Материалы III междунар. конф., посвящ. 100-летию А.В. Пэка, 7-9февр. 2002 г.: В 2 т. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). -Новочеркасск: ЮРГТУ, 2002. -С. 221-224 (соавтор Масловская Е.Г.).

19. Формирование химического состава шахтных вод в Восточном Донбассе: Монография. // Гавришин А.И., Корадини А., Мохов А.В., Бондарева ЯМ. - Новочеркасск: Изд-во Набла, 2003.-188 с.

20. О химическом составе грунтовых вод в южном районе г. Новочеркасска // Проблемы современной гидрогеохимии: Междунар. межвуз. сб. / Под ред. А.И. Гавришина; Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ТЕМП, 2003. - С, 170-182 (соавтор Гаври-шин А.И.).

21. Creatjg an information subsistem for geoecological monitoring. Формирование информационной подсистемы геоэкологического мониторинга. // Mathematical methods in geology: The mining PRIBRAM on the science and technique: Abst. vol. - Praga, 1995. - P.27. (coauthor Gavrishin A.I.).

22. Multivariate classification method of natural and manmade system modeling // NATO ARW "Stohcastic models of Hydrological Processes and their applications to problems of environmental preservation", Moscow-Russia, November 23-27, 1998. - P. 268-271 (co-author Gavrishin A.I., Coradini A.).

23. Multivariate classification method in monitoring of urban environment. Многомерный классификационный метод в мониторинге урбанизированной окружающей среды // 8th International IAEG Congress. Balkema, Rotterdam, 2000. - P. 4389-4392 (co-author Gavrishin A.I., Coradini A.).

Р -98 5 8

Бондарев* Лидия Ивановна

Автореферат

Подписано в печать 28.04.2004. Формат 60x84 7i6. Бумага офсетная. Печать офсетная Псч. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,91. Тираж 100 экз. Закат 652

Типография юрггу (нпй) 346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132 Тел., фахс (863-52) 5-53-03 E-mail: tYPOgraphv@novoch.ni

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Бондарева, Лидия Ивановна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЛОКАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ

СРЕДЫ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ

1.1 Краткая история возникновения и развития ГИС

1.2 Принципы организации ГИС

1.3 Структура и основные функции ГИС

1.4 Характеристика современных ГИС, их функциональные возможности

ГЛАВА 2 АРМ «ГИДРОГЕОЭКОЛОГ» КАК ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СИСТЕМА СБОРА И АНАЛИЗА ИНФОРМАЦИИ ЛОКАЛЬНОГО

ГЕОМОНИТОРИНГА

2.1 Цель создания и методика проектирования

АРМ «Гидрогеоэколог»

2.2 Информационное обеспечение АРМ «Гидрогеоэколог»

2.3 Программное обеспечение АРМ «Гидрогеоэколог»

2.4 Аппаратные средства АРМ «Гидрогеоэколог»

2.5 База данных АРМ «Гидрогеоэколог» 78 ВЫВОДЫ

ГЛАВА 3 ЭКОЛОГО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА РАБОТ

3.1 Общая характеристика изучаемой территории

3.2 Факторы формирования геологической среды г. Новочеркасска

3.3 Геоэкологическое районирование урбанизированных территорий

3.4 Методика формирования и функционирования локального мониторинга урбанизированной геологической среды г. Новочеркасска

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 4 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИРОДНО

ТЕХНОГЕННЫХ УСЛОВИЙ УРБАНИЗИРОВАННОЙ ТЕРРИТОРИИ

4.1 Оценка подтопления территории

4.2 Анализ гидрогеохимических условий подземных вод

4.3 Оценка загрязнения геологической среды

4.4 Оценка защищенности грунтовых вод от загрязнения

4.5 Прогнозы изменений и основные направления реабилитации экологического состояния геологической среды

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Информационно-гидрогеологическое обеспечение локального мониторинга геологической среды урбанизированных территорий"

Актуальность работы. Геологическая среда, также как и другие природные среды, подвержена существенным изменениям под влиянием антропогенного фактора. При этом негативные последствия носят либо необратимый характер, либо требуют огромных экономических затрат на восстановление благоприятной экологической обстановки.

Диссертационная работа посвящена разработке компьютерной технологии ввода, хранения, обработки и анализа гидрогеоэкологической информации с помощью инструментальной системы, позволяющей оперативно выполнять оценку состояния геологической среды в критических ситуациях и предлагать необходимые мероприятия по оздоровлению экологической обстановки. Использование предлагаемой инструментальной системы позволяет снизить временны"; и материальные затраты на решение таких задач.

Целью работы является разработка оптимальной системы локального геомониторинга, на основе которой должны быть определены меры по повышению экологического, эстетического и социального потенциала города и, в первую очередь, обосновать и реализовать проекты инженерно-экологической защиты территории г. Новочеркасска от развития процессов подтопления и загрязнения геологической среды.

Для достижения поставленной цели в рамках диссертационной работы решались следующие основные задачи:

- анализ современных средств эффективной обработки информации по природным и техногенным объектам для решения задач геомониторинга урбанизированных территорий;

- сбор и анализ гидрогеоэкологической ретроспективной информации о состоянии основных компонентов урбанизированной геологической среды территории (на примере г. Новочеркасска);

- выполнение на основе усовершенствованной таксономической схемы геоэкологического районирования территории г. Новочеркасска с учетом естественных и техногенных факторов;

- разработка методики обработки и анализа гидрогеологической информации в виде инструментальной системы — автоматизированного рабочего места (АРМ) «Гидрогеоэколог» - для контроля и оперативной оценки изменения состояний компонентов геологической среды населенных пунктов, различных по размерам и объемам финансирования;

- выявление пространственно-временных закономерностей формирования процесса подтопления урбанизированной территории г. Новочеркасска, вызванного изменением режима подземных вод, с помощью предлагаемого инструментария в виде АРМа;

- оценка трансформации химического состава и степени загрязнения грунтовых вод и почво-грунтов г. Новочеркасска с применением математико-статистического анализа и многомерного метода классификации.

Научная новизна работы состоит в следующем:

2. Предложена методика геоэкологического районирования урбанизированных территорий с учетом природно-антропогенных условий, реализованная в виде схематических карт геоэкологического районирования территории г. Новочеркасска, на основе которых спроектирована и создана оптимальная система локального геомониторинга.

3. Создан комплект карт на различные временные периоды, отражающих степень подтопления территории северной и южной частей г. Новочеркасска, и прогнозные карты развития процесса подтопления на 20-летний период.

4. Впервые составлены гидрогеохимические карты грунтовых вод территории г. Новочеркасска с использованием модельно-математического метода, позволившие оценить изменения химического состава грунтовых вод северной и южной частей города и выявить взаимосвязь этих изменений с развитием процесса подтопления его территории.

5. Построены дежурные моно- и полиэлементные карты распределения концентраций загрязняющих компонентов в почво-грунтах и подземных водах, позволившие оценить степень их загрязнения и защищенности.

Практическая ценность. Инструментальная система АРМ «Гидрогеоэколог» ввода, хранения и обработки гидрогеоэкологической и гидрогеохимической информации использована при проектировании, создании и функционировании Новочеркасского геоэкологического полигона как составной части локального мониторинга урбанизированной территории. Выполненные разработки могут быть использованы при проведении аналогичных работ на урбанизированных территориях степной зоны юга России.

1996 году», «О состоянии окружающей природной среды г. Новочеркасска в

1997 году».

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на научно-практической конференции «Экология и экономика недропользования» (Москва, 1995); Международной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы охраны геологической среды» (Томск, 1995); III и IV Международных конференциях «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 1997, 1999); Всероссийской научно-практической конференции «Геоэкологическое картографирование» (Москва, 1998); Международных научных конференциях «Проблемы геологии и геоэкологии юга России и Кавказа» (Новочеркасск, 1995, 1997, 1999, 2002, 2004); 8 Международном инженерно-геологическом конгрессе (Канада, Роттердам, 2000); Юбилейной конференции геологов Ростовской области «Геология и минерально-сырьевая база Ростовской области» (Ростов-н/Д,

2000); Международной научной конференции «Современная гидрогеология на рубеже веков» (Новочеркасск, 2001); Международном симпозиуме «Инженерно-геологические проблемы урбанизированных территорий» (Екатеринбург,

2001); ежегодных научных конференциях ЮРГТУ (Новочеркасск, 1998-2004). Публикации. По теме диссертации опубликовано 23 работы, в т.ч. 2 монографии.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на 276 страницах, содержит 63 рисунка и 42 таблицы.

Заключение Диссертация по теме "Гидрогеология", Бондарева, Лидия Ивановна

Основные результаты проведенных исследований сводятся к следующему.

1. Анализ состояния геологической среды урбанизированных территорий юга России и Ростовской области и, в частности, г. Новочеркасска, показал целесообразность и необходимость создания системы локального экологического мониторинга, как средства оперативной оценки состояний, прогнозирования изменений и разработки управляющих решений по оздоровлению ситуации. Решающее значение при этом имеет оперативность, с которой средства мониторинга реагируют на возникающие негативные изменения в окружающей, в том числе и геологической, среде. С этой точки зрения внедрение информационных технологий в систему геомониторинга имеет исключительно важное значение.

2. По результатам анализа ретроспективной информации и материалам собственных исследований выполнена характеристика природно-техногенных факторов формирования состояний геологической среды территории г. Новочеркасска. Наличие большого количества промышленных предприятий, высокая плотность и ненадежность коммуникационных сетей, существование свалок и отстойников в сочетании с рядом неблагоприятных природных показателей - неглубокое залегание грунтовых вод в северной части и регионального водоупора в южной части города, высокая минерализация подземных вод, слабая водопроницаемость пород, распространение просадочных суглинков и др. - привели к формированию кризисного экологического состояния геологической среды города.

3. Для оперативной оценки сложившейся критической экологической обстановки и принятия управляющих решений по реабилитации геологической среды города разработана оптимальная система локального геомониторинга урбанизированной территории, которая реализована в виде специализированного геоэкологического полигона.

4. Составлены карты геоэкологического районирования масштаба 1:10 ООО всей территории г. Новочеркасска и его северного и южного районов на основе усовершенствованной схемы и методики детального геоэкологического районирования, в соответствии с которой выделены таксономические единицы разного уровня детальности: провинции, подпровинции, зоны, области, районы, подрайоны и участки.

5. Созданный Новочеркасский геоэкологический полигон является составной частью комплексного экологического мониторинга г. Новочеркасска и базой развития методов геомониторинга урбанизированных территорий для условий Ростовской области и южной зоны РФ, так как отвечает основным требованиям по изученности, представительности, универсальности, доступности и долговечности. В 1993 г. началось функционирование системы мониторинга в северной, в 2000 г. - в южной частях г. Новочеркасска: велись наблюдения и формировался поток гидрогеоэкологической информации о состоянии основных компонентов геологической среды города.

6. Для ввода, хранения, обработки и анализа поступающих из наблюдательной сети геоэкологического полигона данных спроектирована и реализована в виде АРМ «Гидрогеоэколог» инструментальная система, позволившая оперативно анализировать гидрогеологическую и гидрогеохимическую информацию и выдавать результаты в требуемой форме: в виде различных по форме и объемам таблиц, графиков и диаграмм, комплекса дежурных карт на определенные периоды времени, территории и по необходимым компонентам и показателям.

7. По результатам проведенных исследований установлено, что для геологической среды г. Новочеркасска главным ущербообразующим процессом является подтопление территории грунтовыми водами. Подтопление северной части составляет 85-90%, южной - 65-70%, т.е. территория по критериям экологической оценки относится к зоне экологического бедствия. Это наглядно продемонстрировано серией карт подтопления северного и южного районов города на различные временные периоды.

8. Химический состав грунтовых вод весьма неоднороден: минерализация изменяется от 1 до 18 г/л (наиболее характерна 3-6 г/л), обычно по составу воды сульфатные кальциево-натриевые, обладают высокой сульфатной агрессивностью. Выявленные характеристики состава грунтовых вод отображены на построенных впервые поли-и моноэлементных гидрогеохимических картах северной и южной частей г. Новочеркасска. Изучение химического состава грунтовых вод и их опреснение на наиболее подтопленных участках территории свидетельствует о ведущей роли в подъёме уровней вод и формировании их состава потерь водонесущих коммуникаций и прудов-отстойников.

9. Основные компоненты геологической среды - почвы, грунты и подземные воды - характеризуются высоким уровнем загрязнения многими поллютан-тами, из которых наибольшее распространение получили нитраты, органические соединения, различные металлы. Содержания ряда загрязняющих веществ превышают ПДК от первых единиц до нескольких десятков раз; среди них нитраты (до 434 мг/л), нитриты (до 5.5 мг/л), свинец (до 0.16 мг/л), бериллий (до 0.007 мг/л), стронций (до 30 мг/л), никель (до 0.2 мг/л) и др. По концентрации отдельных компонентов, площадям загрязнения и суммарному показателю загрязнения грунтовых вод обследованная территория относится к зоне чрезвычайной экологической ситуации. В разрезе почво-грунтов самые высокие содержания микроэлементов приурочены к верхним горизонтам на глубине 0-0.5 м.

10. Разработано технико-экономическое обоснование проекта инженерно-экологической защиты территории г. Новочеркасска, в котором предусмотрены первоочередные мероприятия, направленные на борьбу с подтоплением территории города, а именно: создание осушительных систем, включающих комплекс сооружений и устройств для улучшения водного режима территории. Как наиболее перспективный для рассмотренных условий рекомендован способ инженерной защиты территории, зданий, сооружений и коммуникаций, основанный на системе лучевых дренажей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Бондарева, Лидия Ивановна, Новочеркасск

1. Автоматизированная система поиска и обработки фактографической информации по геологии нефти и газа. «Тр. ВНИГРИ», 1972. - Вып. 312.

2. Автоматизированные системы в геологических исследованиях. / Тр. Всесоюз. НИ геологического института. Новая серия. Л., 1977. - Т. 290.

3. Автоматизированные системы информационного комплекса в геологии. М.: Недра, 1973.

4. Аронов В.И., Невельская Э.Я. Реализация ИПС в геологии на ЭЦВМ. -В кн.: Математические методы и ЭЦВМ в геологии. / Тр. ВНИГРИ. 1971. -Вып. 103.

5. Базы данных: Учебник. / Под ред. А.Д. Хомоненко. СПб.: Изд-во «Корона Принт», 2000.

6. Бобровский С. Delphi 5: учебный курс. СПб.: Питер, 2001.

7. Богачёв В.В. Миоценовые отложения г. Новочеркасска. Ежегодник по геологии и минералогии России, 1911. - Т. 12. - Вып. 3-4.

8. Богачёв В.В. Хозяйство на Дону. № 24, 1910.

9. Бондарева Л.И., Гавришин А.И. О химическом составе грунтовых вод в южном районе г. Новочеркасска. // Проблемы современной гидрогеохимии: Междунар. межвуз. сб. / Под ред. А.И. Гавришина: Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). Новочеркасск: «Темп», 2003.

10. Булкин Г.А., Гаталин К.Б. и др. К разработке автоматизированных фактографических информационных систем в геологии. В кн.: Информационные системы. Киев, 1973. -Вып.1.

11. Вакорина Л.И., Лови Б.И., Рудник В.А. Методические основы создания автоматизированной системы сбора, хранения, поиска и обработки петро-химической информации. М.: «Советская геология», 1973. - № 20.

12. Васильченко В.А., Гавришин А.И. Анализ условий подтопления урбанизированной территории г. Новочеркасска. // Проблемы изучения и использования геологической среды: Межвуз. сб. — Новочеркасск: Изд-во Набла, 1996.

13. Васильченко В.А., Коваленко Т.А. Регулирование водно-солевого режима почво-грунтов в условиях орошения Нижнего Дона: Рекомендации. Новочеркасск, 1975.

14. Веселов В.В. Управление моделированием гидрогеологических объектов и процессов. Алма-Ата, Наука, 1989.

15. Веселов В.В., Мирлас В.М., Паничкин В.Ю. Геоинформатика. Системно-информационный подход к задачам моделирования гидрогеологических объектов. Алма-Ата, «Гылым», 1991.

16. Власов М.Ю., Горбачёв В.Г. Геоинформационные системы.

17. Водный кодекс Российской Федерации. Принят Государственной Думой 18.10.1995 г.

18. Воронин Ю.А., Еганов Э.А. Универсальная схема аналитического описания сложных геологических тел. Тр. СНИИГГИМС, 1968. - Вып. 79.

19. Гавришин А.И. Гидрогеохимические исследования с применением математической статистики и ЭМВ. М.: Недра, 1974.

20. Гавришин А.И. Использование моделирования для составления гидрогеохимической карты. // Моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии: Межвуз. сб. Новочеркасск, 1983.

21. Гавришин А.И. Комплексный экологический мониторинг урбанизированной территории г. Новочеркасска. // Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды: Тез. докл. междунар. конф., Томск, 12-16 сент. 1995 г. Томск: Изд-во ТГУ, 1995. - Т. 4.

22. Гавришин А.И., Бондарева Л.И. Классификационный метод в геоинформационной системе локального геомониторинга урбанизированной территории. // Новые идеи в науках о Земле: Тез. докл. 1П междунар. конф. М., 1997. - Т.4.

23. Гавришин А.И., Бондарева Л.И. Оперативное геоэкологическое картографирование в системе геомониторинга. // Геоэкологическое картографирование: Тез. докл. Всерос. науч.-практ. конф. -М.: ВСЕГИНГЕО, 1998. -Ч. II.

24. Гавришин А.И., Васильченко В.А. Гидрогеологическая информация при районировании геологической среды урбанизированной территории. // Современные проблемы гидрогеологии: Сб. СПб., 1996.

25. Гавришин А.И., Корадини А. Многомерный классификационный метод и его применение при изучении природных объектов. М.: Недра, 1994.

26. Гавришин А.И., Корадини А. Применение модельно-математического метода для анализа гидрогеохимической обстановки на урбанизированной территории. // Проблемы изучения и использования геологической среды: Межвуз. сб. Новочеркасск: Изд-во Набла, 1996.

27. Гавришин А.И., Бондарева Л.И., Масловская Е.Г. Информационная подсистема мониторинга урбанизированной геологической среды. // Новые идеи в науках о Земле: Тез. докл. IV междунар. конф. М.: 1999- Т.4.

28. Гавришин А.И., Бондарева Л.И., Текучёв Ю.Б. Состояние и геомониторинг урбанизированной геологической среды. // Геология и минерально-сырьевая база Ростовской области: Материалы конф., посвященной 300-летию геол. службы России. Ростов н/Д, 2000.

29. Гавришин А.И., Рязанцева Т.И., Бондарева Л.И. Тепловое поле на урабанизированной территории города Новочеркасска. // Мелиорация антропогенных ландшафтов. Т. 6. Эколого-экономические проблемы городов Ростовской области. Новочеркасск: НГМА, 1998.

30. Гавришин А.И., Текучёв Ю.Б., Бондарева Л.И. Основы информационной системы комплексного экологического мониторинга геологической среды. // Экология и экономика недропользования: Тез. докл. науч.-практ. конф. / Рос-комнедра. -М.: ВИЭМС, 1995.

31. Гавришин А.И., Текучёв Ю.Б., Епифанова Н.П., Рязанцева Т.И. О загрязнении металлами почв и грунтов в промышленном районе г. Новочеркасска. // Проблемы изучения и использования геологической среды: Межвуз. сб. — Новочеркасск: Изд-во Набла, 1996.

32. Гавришин А.И., Жуйко В.П., Михайлов В.И., Топорская Л.Е. Комплексный экологический мониторинг города Новочеркасска. // Проблемы изучения и использования геологической среды: Межвуз. сб. Новочеркасск: Изд-во Набла, 1996.

33. Гвоздев В.Е., Низамов P.P., Ульданов Э.А., Хатыпов А.Д. Использование ГИС-технологий в моделировании экологических процессов. / Материалы 2 Междун. симпозиума «Проблемы экоинформатики». М., 1994.

34. Геохимия окружающей среды. / Ю.Е. Сает, Б.А. Раевич и др. М.: Недра, 1990.

35. Гидрогеология СССР. Донбасс. М.: Недра, 1970. - Т. VI.

36. Глушков В.М. Основные принципы построения автоматизированных систем управления. Тезисы докл. Киев, 1969.

37. Голодковская Г.А., Куринов М.Б. Экологическая геология наука об оптимальной геологической среде. // Геоэкология, 1994 - № 2.

38. Голодковский Г.А., Елисеев Ю.Б. Геологическая среда промышленных регионов. М.: Недра, 1989.

39. Гольдберг В.М. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды. — JL: Гидрометиздат, 1987.

40. Гольдберг В.М., Газда С. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения. — М.: Недра, 1984.

41. Гольдина Н.А., Новикова Р.Г., Суровцева М.Ю. Опыт создания и эксплуатации фактографических ИПС в геологии нефти и газа Западно-Сибирской провинции. В кн.: Информационные системы. - Киев, 1973. - Вып. 1.

42. Господинов Д.Г., Упру В.И. Подтопление застроенных территорий Западной Сибири и Дальнего Востока. // Процессы подтопления застроенных территорий грунтовыми водами. Новосибирск, 1977.

43. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 ООО. Изд. второе. Серия Донецкал. Лист L-37-V (г. Шахты). Объяснительная записка. М.: MAP РФ, 2000.

44. Давыдчук B.C., Линик В.Г., Чепурной Н.Д. Организация геоинформационных систем моделирования антропогенных нарушений природной среды крупных регионов. // Глобальные проблемы современности: региональные аспекты. М., 1988. - Вып. 5.

45. Дарахвелидзе П.Г., Марков Е.П., Котенок О.А. Программирование в Delphi 5. СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 2000.

46. Джексон Г. Проектирование реляционных бах данных для использования с микроЭВМ. М.: Мир, 1991.

47. Дуринов М.А. Информационно-логическая система для решения геологических задач. — В кн.: Применение математических методов и ЭВМ в геологии. Тезисы семинара. Алма-Ата, 1974.

48. Жуков Р.А., Ткачёв Ю.В. Отраслевая автоматизированная система регионального минерагенического прогнозирования (АСУ-Прогноз) и её роль в АСУ-Геология. В кн.: Математические методы в геологии. - Львов, 1973.

49. Закон Российской Федерации «О недрах». Принят Государственной Думой 08.02.1995 г.

50. Иванов В.И., Машера В.В. Геоинформационная система для решения инженерных задач. // Геодезия и картография. М., 1995. — № 1.

51. Игревский В.И. Основные принципы построения автоматизированной системы управления АСУ-Геология. «Советская геология». - М., 1973. - № 1.

52. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометиздат, 1984.

53. Изыскания и защита от подтопления на застроенных территориях. / Под ред. Р.А. Смирнова. Киев: Будевильник, 1976.

54. Инженерно-геологические изыскания на участке строительства производственного здания для института Гипроэнергопром в г. Новочеркасске: Отчёт / Новочеркасск, Южгипроводхоз, 1977.

55. Инженерно-геологическое заключение по участку проектируемого строительства жилого дома по ул. Подтёлкова: Отчёт / Ростов н/Д: РостовДон-ТИСИЗ, 1980.

56. Казанский А.И. Геоинформационные системы для нефтедобывающей промышленности. //ГИС-обозрение, 1994.

57. Кожурин Ф.Л., Ярмош И.А. Структурная обработка больших информационных массивов. Минск: Изд-во «Наука и техника», 1973.

58. Коноплянцев А.А., Семёнов С.М. Прогноз и картирование режима грунтовых вод. М.: Недра, 1974.

59. Коновалова Н.В., Капралов Е.Г. Введение в ГИС. Уч. пособие Петрозаводск: Изд-во Петрозаводского ун-та, 1995.

60. Концепция Государственного мониторинга геологической среды России. Положение о государственном мониторинге геологической среды России. Утверждена приказом Роскомнедра № 117 от 11.07.1994 г.

61. Концепция комплексного экологического мониторинга. / Под ред. А.И. Гавришина. Новочеркасск: НГТУ, 1993.

62. Корсунская И.Б., Черновая В.Т. К вопросу прогнозирования «верховодок» на мелиорируемых землях. // Мелиорация и водное хозяйство: Сб. Киев: Урожай, 1971. - Вып. 16.

63. Кошкарев А.В., Каракин В.П Региональные геинформационные системы. М., Наука, 1987.

64. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия. М.: Минприрода, 1992.

65. Крое Р.К., Гардэн Ж.К., Леви Ф. Синтол. Универсальная модель системы информационного поиска. Сб. переводов ВИНИТИ. -М., 1968. -№ 10.

66. Курбаков К.И. Кодирование и поиск информации в автоматическом словаре. «Советское радио» М., 1968.

67. Кухаренко Н.А., Объекты информационных систем по металлогении». Советская геология». - М., 1974 - № 7.

68. Лавров С.С., Гончарова Л.И. Автоматическая обработка данных, хранение информации в памяти ЭВМ. М.: Изд-во Наука, 1971.

69. Лебедев А.В. Оценка баланса подземных вод. М.: Недра, 1989.

70. Лефковиц Д. Структуры информационных массивов оперативных систем. М.: Изд-во Энергия, 1973.

71. Лисицын К.И. Гидрогеологические исследования на площади построек Донского политехникума, Новочеркасск: Областная войска Донского типография, 1917.

72. Локальный мониторинг урбанизированной геологической среды. Новочеркасский геоэкологический полигон. / А.И. Гавришин, Л.И. Бондарева, В.А. Васильченко и др. Новочеркасск: Изд-во Набла, 1998.

73. Лялько В.И., Шнейдерман Г.А. Методологические принципы создания АСУ-Вода в гидрогеологии. В кн.: Информационные системы - Киев, 1973.-Вып. 1.

74. Ляцкий В.Б., Гаталин К.Б., Бурдэ А.И. Фактографические информационно-поисковые системы по месторождениям полезных ископаемых как основа для изучения перспективных районов с помощью ЭВМ. «Научно-техническая информация». М., 1967. - Сер. 2. - № 1.

75. Макарова З.В., Пролеткин И.В., Чумаченко А.Н. От комплексных гра-доэкологических исследований к разработке городской ГИС. // ГИС-обозрение, 1995. Спец. вып.

76. Макет программы работ по ведению Государственного мониторинга геологической среды на территории субъекта Федерации. М., 1997.

77. Методические рекомендации по организации и ведению мониторинга подземных вод. Одобрено Мингео СССР, 25.07.1984 г. -М., 1997.

78. Методические рекомендации по выявлению и оценке загрязнения подземных вод. Одобрено Мингео СССР, 31.08.1988 г. -М., 1998.

79. Методические рекомендации по геохимическому изучению загрязнения подземных вод.- М.: ВСЕГИНГЕО, 1991.

80. Методические рекомендации по организации и ведению мониторинга экзогенных геологических процессов. Утверждено МПР России, 17.10.1997 г. — М., 1997.

81. Миронюк Е.П. Фактодокументографическая информационно-поисковая система по картам геологического содержания. В кн.: Автоматизированные системы информационного комплекса в геологии. - М., 1973.

82. Михайлов Ю.И., Иванова А.А. О создании комплекса информационно-поисковых систем (РИПКС) для региональных металлогенических исследований и прогнозирования. В кн.: Информационные системы. - Киев, 1973.- Вып. 1.

83. Небел Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир. М.: Мир, 1993.

84. Обследование состояния здания и грунтов основания Новочеркасского Вознесенского кафедрального собора и разработка рекомендаций по дальнейшей эксплуатации здания: Отчёт / Руководитель работ Ю.Н. Мурзенко -Новочеркасск: «Изыскатель», 1992.

85. Олищук Ю.М., Салмина Н.Ю., Ципилева Т.А., Гудымович А.С. Разработка ГИС-технологии прогноза экологического состояния региона. Институт химии нефти СО РАН. Томск, 1994.

86. Основы ГИС: теория и практика. WinGIS руководство пользователя. /Мартыненко А.И., Бугаевский Ю.Л. и др. - М.: Изд-во Инженерная экология, 1995.

87. О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в1995 году // Государственный доклад. Ростов/н-Д: Изд-во Ростоблкомприро-ды, 1996.

88. О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в1996 году // Государственный доклад. Ростов/н-Д: Изд-во Малыш, 1997.

89. Плотников Н.И. Техногенные изменения гидрогеологических условий. -М.: Недра, 1989.

90. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод. М.: Госуд. изд-во технико-теоретической литературы, 1952.

91. Попов Г.И.О возрасте и генезисе скифских глин юга Европейской части СССР. / Тр. НПИ, 1948 Т. XVII (XXXL).

92. Постановление правительства Российской Федерации «Положение о мониторинге земель в Российской Федерации» № 491 от 15.07.92.

93. Постановление правительства Российской Федерации «О создании Единой государственной системы экологического мониторинга» № 1229 от 24.11.93.

94. Приваленко В.В. Геохимическая оценка экологической ситуации в г. Ростове-на-Дону. -Ростов-н/Д, 1993.

95. Принципы и методы геосистемного мониторинга. / Ред. A.M. Грин, Л.И. Мухина. -М.: Наука, 1989.

96. Принципы размещения региональной сети скважин для изучения режима и баланса подземных вод организациями МГ СССР в районах орошаемых, безводных и осушаемых земель. // Сост. Е.Н. Ярцева. М.: ВСЕГИНГЕО, 1975.

97. Проблемы рационального использования геологической среды. / Ред. С.М. Сергеев, В.Т. Трофимов. -М.: Наука, 1988.

98. Продолжить формирование Новочеркасского геоэкологического полигона как составной части комплексного экологического мониторинга города: Отчёт о НИР / НПП «Акватер». Руководитель работ А.И. Гавришин. Новочеркасск: НГТУ, 1997.

99. Развить методику локального экологического мониторинга земель и геологической среды урбанизированных территорий для условий Ростовской области: Отчёт о НИР / НПП «Акватер». Руководитель работ. А.И. Гавришин. -Новочеркасск: НГТУ, 1999.

100. Сидоров В.М., Воронин Ю.А. Методологические вопросы создания АСУ-Наука в геологии. В кн.: Информ. системы. - Киев, 1973. - Вып.1.

101. Скороходько Э.Ф. и др. Информационно-поисковая система БИТ. -Киев: Изд-во «Наукова думка», 1968.

102. Смирнова А.С. Построение автоматизированных фактографических информационно-поисковых систем в геологии. М.: Изд-во Недра, 1976.

103. СНиП 2.06.15-85. Инженерная защита территории от подтопления. -М.: Изд-во ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

104. Тихомиров Ю.В. Microsoft SQL Server 7.0: разработка приложений. -СПб.: БХВ Санкт-Петербург, 1999.

105. Требования к геолого-экологическим исследованиям и картографированию. Масштаб 1:50000, 1:25000. -М.: Изд-во ВСЕГИНГЕО, 1990.

106. Тютюнова Ф.И. Геохимия техногенеза. — М.: Наука,1987.

107. Чумаченко Б.А., Власов Е.П., Немировский Э.А. и др. Опыт разработки банков данных для автоматизированной системы прогнозирования. В кн.: Применение математических методов и ЭВМ в геологии. Тез. семинара. Алма-Ата, 1974.

108. Ширяев Е.Е. Картографическое отображение, преобразование и анализ геоинформации. М.: Недра, 1984.

109. Экоинформатика. Теория, практика, методы и системы. / Под ред. В.Е Соколова. СПб:, Изд-во Гидрометеоиздат, 1992.

110. Blanhet Р.Н. and Codwin C.I. «Geolog system» for computer and manual analysis of geologic data from porphyry and other deposits. Economic geology, 1972. -V. 67. — № 6.

111. Gavrishin A.I., Bondareva L.I. Creatig an information subsistem for geological monitoring // The mining PRIBRAM on the science and technique: Abst. vol. Praga, 1995.

112. Gavrishin A.I, Coradini A., Bondareva L.I. Multivariate classification• thmethod in monitoring of urban environment // 8 International IAEG Congress-Balkema, Rotterdam, 2000.

113. Hruska J. and Burk C. F. Jr. Computer based storage and retrieval of geo-science information: bibliography 1946-1969, Canadian Centre for Geoscience Data. Geol. Survey Can., 1971.

114. Pamenter C.B. What is the SAFRAS system? Oilweek, 1971. -V. 21. № 50.

Информация о работе

Бондарева, Лидия Ивановна
кандидата геолого-минералогических наук
Новочеркасск, 2004
ВАК 25.00.07

Диссертация

Информационно-гидрогеологическое обеспечение локального мониторинга геологической среды урбанизированных территорий - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Информационно-гидрогеологическое обеспечение локального мониторинга геологической среды урбанизированных территорий - тема автореферата по наукам о земле, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы