Оценка и прогнозирование устойчивости геологической среды к природным и техногенным воздействиям территории города Улан-Батор

Болдын Бат

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Оценка и прогнозирование устойчивости геологической среды к природным и техногенным воздействиям территории города Улан-Батор
ВАК РФ 25.00.08, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Оценка и прогнозирование устойчивости геологической среды к природным и техногенным воздействиям территории города Улан-Батор"

На правах рукописи

Болдын БАТ

ОЦЕНКА И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ К ПРИРОДНЫМ И ТЕХНОГЕННЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА УЛАН-БАТОР

Специальность: 25.00.08 - инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Иркутск, 2004

Работа выполнена в Иркутском Государственном Техническом Университете, на кафедре Гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии.

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических наук,

доцент ВЕРХОЗИН Иван Иванович.

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор РЯЩЕНКО Тамара Гурьевна.

кандидат геолого-минералогических наук МАКАРОВ Станислав Александрович.

Ведущее предприятие:

Монгольский Государственный Университет Науки и технологией.

Защита состоится 24 Июня, 2004 г. на заседании диссертационного совета Д 003.022.01. при Институте Земной коры СО РАН по адресу: 664033 г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128, конференц зал в 9:30.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского научного центра СО РАН в здании Института Земной коры СО РАН.

Отзывы на автореферат в 2 экземплярах, заверенные печатью учреждения, просьба отправлять по вышеуказанному адресу ученому секретарю, к.г-м.н. Кустову Ю.И., E-mail: kustov@crust.irk.ru FAX: (3952) 426900.

Ли'юреферш раюслап 19 Мгш. 20(Ы i

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат геолого-

минералогических наук

КУСТОВ ГО.И.

aD0>4_

VS41S

-2 4ЯШЬ

ВВЕДЕНИЕ

В 1996 году законодательными органами Монголии учрежден Закон о границах столицы Монголии и территорий прилегающих к городу Улан-Батор. Общая площадь Teppirropmi г. составляет 4856 км2 из них застроенная площадь, включая районы Налайх, Бага-нуур и Бага-Хангай - 520 км2.

На этой территории развиваются геологические процессы и явления, приводящие к изменению геологической среды, как в поверхностном отношении, так и в структурном плане. Эти процессы могут протекать во времени как за счет изменения природных условии, так и за счет техногенных факторов связанных с жизнедеятельностью населения.

Научная и практическая значимость исследовании обусловливается увеличивающимися масштабами природных и техногенных катастроф и возрастающими требованиями обеспечения безопасности жизнедеятельности людей и функционирования объектов, а также сохранения и рационального использования окружающей среды.

Геологические аспекты изучения и оценки изменений среды при антропогенном воздействии на нее достаточно разнообразны и включают как общие теоретические проблемы, с происходящим при этом перераспределением вещества и энергии, так и практические задачи, такие как рациональное использование и охрана недр, влияние сооружений и инженерной деятельности на состояние и свойства геологической среды и т.д. Учет взаимосвязи этих аспектов при прогнозировании состояния геологической среды обязателен, как обязательно привлечение экономических и социальных критериев для комплексного решения проблемы. В настоящей работе автор ограничивается рассмотрением только инженерно-геологических аспектов проблемы.

Исследования проводились автором и группой преподавателей, научных сотрудников факультета географии и геологии и кафедры геологии и минералогии Монгольского Государственного Университета, в рамках международного проекта под общим названием "Экологическая оценка и прогнозирование окружающей среды г. Улан-Батор" при содействии Министерства природной среды и Мэрия г. Улан-Батор.

Цель н задачи исследований. Основной целыо настоящей работы является разработка подходов, принципов и методов комплексной оценки и прогнозирования устойчивости геологической среды территорий городов к различным природным и техногенным факторам (опасным геологическим процессам, стихийным бедствием, техногенным катастрофам и др.), для планирования безопасного размещения на территории г. населения и объектов техносферы с использованием программного обеспечения ILWIS 3.1 Academic (Integrated Land and Water Information System) который дает возможность обработку и составления карт, базы данных. Исходя, из этого положения были поставлены следующие задачи исследования: -обобщение и формулирование основных понятийных категорий проблемы, -разработка концептуальных положений устойчивости территорий г. в природно-техногенной сфере,

-анализ опыта изучения и оценки устойчивости территорий к опасным природным и природно-техногенным факторам,

-выявление ведущих природных и техногенных факторов, влияющих на устойчивость территории г. Улан-Батор и их взаимосвязей,

-разработка систематики поражающих факторов,

-разработка методологических подходов к оценке и прогнозу устойчивости геологической среды территории г. с учетом влияния природных и техногенных факторов.

Объект и методы исследования. Объектом исследования является территория района и застроенная часть г. Улан-Батор. Для решения поставленных задач применены следующие методы исследований:

-Обзор и обобщение литературных и фондовых материалов.

-Методы наземных визуальных и испытательские работы).

-Дистанционные методы геологических исследований-дешнфрирование аэро и космо-снимков,

-Картографические методы исследования (составление и анализ комплексных инвентаризационных карт крупного и среднего масштабов с использованием программы ILWIS 3.1 Academic),

-Лабораторные исследования (физико-химические анализы почв, горных пород, подземных вод и др.)

Научная новизна работы. I? результате выполнения комплексных исследовании в пределах территории района г. Улан-Батор;

-обобщена и выполнена оценка инженерно-! оологических условий в застроенных участках, планируемых к застройке и прилегающих районах.

-выявлены участки возможного развития катастрофических геологических процессов и проведена оценка их влияний под воздействиям природных и техногенных факторов,

-составлена карты ириродно-техногенной устойчивости и риска для территории района i. Улан-Батор в масштабах 1:50000 и 1:100000,

-предложены принципы картографической оценки прогнозирования устойчивости геологической среды и инженерно-геологических условий территорий крупных промышленных регионов, городов Центральной Монголии на примере г. Улан-Батор в среде ГИС (Географическая Информационная система).

-составлена классификация геологической среды по устойчивости от природио-техпогепны.х нагрузок для территории района г. Улан-Батор.

-даны общие рекомендации по изучению и оценке инженерно-геологических условий крупных городов Центральной Монголии на примере г. Улан-Батор, рекомендации по прогнозированию и предо! вращению опасных природных и техногенных процессов их последствий в условиях i орода.

Защищаемые положения. 1. Определяется 1еологическая среда территории г.Улан-Батор которая является системой сложной и разнообразной в отношениях формирования, распространения и развития при природно-климатических условиях. Специфические особенное!и се - неустойчивое равновесие при прнродно-техногенпых воздействиях, резкая пространственная изменчивость, неоднородный соспш горных пород, разные строения и свойства.

2. Выявлены и определены наиболее опасные участки природно-техпических систем (ПТС) в условиях промышленного центра. Это является важным и необходимым из решаемых задач по прогнозированию и предотвращению катастрофических явлении при градостроении и использовании земельных ресурсов и т.п.

3. Оценка и классификация геологической среды по устойчивости при воздействии природных и техногенных нагрузок в пределах территории г.Улан-Батор разработанной автором характеризирует гсолого-геоморфологические и инженсрно-геологнческне условия, которые определяют предельно-равновесные значения современного состояния геологической среды территории города (геоэкологический риск), так как. незначительные изменения лих значений могут привести к фатальному исходу с огромными ущербами.

Практическая значимость н реализация результатов исследований. Установленные закономерности формирования 1еологической среды, их распространение, особенности изменений под влиянием различных природно-техногенных факторов, предлагаемые методы исследований по оценке и прогнозированию усюйчивости природно-техннческнх систем (геологической среды) и составленные карты в пределах г.Улан-Батор могут служить основой инженерно-геологической оценки территории и качественных прогнозов геологической среды при освоении новых территорий и промышленных регионов Монголии.

Результаты исследований по теме диссертации в виде отчетов, заключений, кар! использованы проектными организациями Монголии и рядом других частных организаций при обосновании проектов изыскательских работ, при инженерно-геологической съемке 01Дельных территорий, при решении вопросов рационального природопользования в предечах города.

Некоторые теоретические положения диссертации, схемы и принципы инженерно-

геологического районирования геологической среды будут использоваться при чтении лекционного курса «Оценка состояния и прогноз изменении окружающей среды» на кафедре Геологии и минералогии Монгольского Государственного университета.

Апробация работы. Отдельные положения и результаты диссертации докладывались на международных, отечественных научных конференциях, совещаниях: Первая международная научно-практическая конференция «Город: прошлое, настоящее, будущее», Иркутск, 199S; Международная научная конференция Керуленской экспедиции, Иркутск, 1995; Международная научная конференция Керуленской экспедиции, Улан-Батор, 1996; Научно-практическая конференция «Геологическая среда - Градостроение», Улан-Батор, 1997; «Научные труды МонГУ», Улан-Батор, 1997.

По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе одна монографий в соавторстве.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения и содержит 131 страниц оформленного текста по требованию, который сопровождается 19 рисунками, и приложениями, 11 таблицами, списком литературы из 111 наименований.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ

Большинство исследователей считают, что понятие «устойчивость» тесно связано и определяется динамическими процессами в геосистемах. При этом устойчивость определяется свойствами самих геосистем (геологической среды) и характером техногенных воздействий. Следует рассматривать устойчивость как внутреннее свойство системы и определять как комплекс свойств геологической среды, определяющий характер и интенсивность реакции среды на техногенные воздействия.

При описании конкретных объектов и характеристике техногенных воздействий используется понятие "природно-техническая система (ПТС)", под которым понимается комплекс природных (геологических) и техногенных объектов, оказывающих взаимное влияние друг на друга и функционирующих как единая система. В настоящее время техногенное воздействие является сильным фактором изменения строения, состояния и свойств геологической среды как и природные тектонические воздействия, гравитационные и гидродинамические процессы, физико-химические изменения и др. Устойчивость ПТС территории определяется состоянием и параметрами двух взаимно связанных систем: Геологической среды (геологические компоненты) и техносферы (видами и характером техногенных воздействий).

Устойчивость геологической среды-это ее способность при воздействии различных природных и техногенных факторов сохранять или восстанавливать равновесие связей и параметров состава, структуры, состояния и свойств своих отдельных компонентов, а также обеспечивать стабильное функционирование технических систем которые геологическая среда в себе вмещает.

Устойчивость геологической среды территорий определяется двумя основными группами факторов природными, характеризующими саму геологическую среду и ее эволюционные процессы, и техногенными, определяющими внешние воздействия на нее.

К числу природных факторов относятся все факторы инженерно-геологических условий территорий; особенности геологического строения, рельеф, гидрогеологические условия и геодинамическая обстановка. Единой общепринятой классификации природных факторов, определяющих устойчивость геологической среды сегодня нет. В соответствии с классификацией Золотарева Г.С. они могут быть подразделены на следующие группы:

1. Факторы, формирующие среду. Это комплексы горных пород, структурно-тектонический план территории, общие особенности обводненности пород и др.

2. Факторы, изменяющие состояния и свойства среды. К ним относятся проявления современных тектонических и геодинамических процессов, вызывающих в том числе изменения в распределении естественных напряжений; процессы разгрузки, выветривания, трещинообразования; карстовые и суффозионные процессы; обводнение массивов пород.

Техногенные воздействия изучаются и оцениваются также для разных территориальных уровней по разному. На региональном уровне рассматриваются крупные отраслевые технические системы, имеющие сложную внутренную структуру, состоящую из разнообразных объектов техносферы и генерирующие различные воздействия на геологическую среду как по природе (физические, химические, биологические и др.) так и особенностям приложения (объемные и поверхностные, площадные и линейные и др.).

При локальном уровне исследований в пределах региональных технических систем выделяются отдельные крупные объекты техногенного воздействия на среду-природно-технические системы (ПТС). Автор считает целесообразным выбирать локальный уровень исследований для территории г. Улан-Батор и сопредельных участков. Характеризуются их граничные условия, функциональные связи, виды и масштабы воздействий на геологическую среду и экологические последствия. В целом экологические последствия техногенных воздействий на данном уровне определяются характером и объемом технологического процесса, режимом функционирования, наличием систем защиты.

Одна из задач выполненных исследований заключалось в обобщении и анализе существующих и разрабатываемых методик оценки устойчивости для территорий г. Улан-Батор. Были рассмотрены отечественные и зарубежные публикации, а также фондовые материалы.

Для определения устойчивости геологической среды по комплексу природных факторов использована методика, которая применялась при картографировании геологической среды Московского региона, оценивается тип геологического строения, морфология рельефа, геодинамическая обстановка, глубина залегания и защищенность подземных вод и другие показатели. Выделяются три степени устойчивости: высокая, средняя и низкая.

-Высокой степенью устойчивости характеризуется территории, удобные для всех видов освоения. Экзогенные геологические процессы здесь малоактивны, подземные воды защищены 01 загрязнения.

-К терршорням со средней степенью устойчивости относятся участки, разнообразные по природным условиям, требующие при освоении инженерной защиты.

-Низкая степень устойчивости геологической среды определяется вероятностью возникновения катастрофических геологических процессов, угрожающих жизни людей. На таких территориях нецелесообразны все виды строительно-хозяйственной деятельности, а в случае их освоения необходимы меры по улучшению инженерно-геологических условий и защите объектов.

Влияние техногенных факторов оценивается по антропогенной измененностн: изменения незначительные и значительные.

а) На участках с незначительными изменениями геологической среды не требуются меры для зашиты их от техно! епного воздействия

б) Геологическую среду значительно измененных территорий обязательно надо защищать от техногенных факторов. На основе комплексного природного последовательного (однорядного) типологического районирования была составлена карта типизации геологической среды но устойчивости к инженерно-хозяйственному воздействию.

ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ УСЛОВИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ РАЙОНА Г. УЛАН-БАТОР

В отношении физико-географическою районирования юрод Улан-Батор расположен к юго-западной части Хэнтэйского горного массива в долине реки Туул и ее приюков. Общая площадь территории I. по установленной в 1995-96 Iл (ранние составляет примерно 4800 км", из них застроенная часть составляет 520 км2. Координаты 106" 55 по В.Д. и 47° 55 по С.Ш.

В орографическом отношении территория г. Улан-батор находится в Хэнтэй-Хангайском регионе в области Хэнтэйского мегасвода. Система блоков ограничена разломами северовосточного направления. Отдельные блоки обра>>ю1 Iребневидные или иологовершинные водораздельные горстовые хребты, морфолотя коюрых связана с различной устойчивостью гранитоидов и вмещающих пород.

уул относится к типу средневысокнх гор. Вершины его слегка сглажены и изобилует каменными россыпями. Северный склон более крутой, чем южный, покрьгг таежной растительностью и расчленен глубоко врезанными падями Зайсан, Их тэнгэрийн ам, Хурхрээ и др.

Северная часть г. расположена в пределах водоразделов второго порядка горного хребта Нага Хэнтэй, образовавшихся в результате расчленения его долинами рек Сэлбэ, Улиастай и др. Горстовые структуры хребет Богд уул и Бага Хэнтэй разделены долиной реки Туул, приуроченной к грабенообразной впадине субширотного простирания. Водоразделы второго порядка Толгойт (абсолютная отметка-1831.5 м.). Чингэлтэй (1800.9 м), расположенные к северу от г. Улан-Батор в правом борту реки Туул, относятся к типу низкогорья. Рельеф здесь холмисто увалистый. Вершины гор сглажены многочисленными оврагами, ложбинами и плоскодонными долинами рек Толгойт, Сэлбэ и Улиастай.

Водоразделы второго порядка, расположенные к западу от города, Сонгино Хайрхан (1653.3 м) и к востоку, Баянзурх (1527.0 м)-тектоннко-денудационного происхождения имеют крутой склон, острых вершин.

Долина реки Сэлбэ - тектонического происхождения. Образована опусканием отдельных блоков по разломам меридиального простнрания. Поверхность надпойменной части (Гандан и Тасган овоо) реки относительно ровная с небольшим уклоном на юг в сторону реки Туул и к бортам. Абсолютные отметки поверхности изменяются от 1307 м на севере, до 1293 м в южной части.

Река Туул - наиболее крупный приток р. Орхон, впадающий в нее примерно в 220 км от устья. Бассейн реки Туул граничит: на севере - с бассейнами рек Хараа и Ероо, на востоке - с бассейном реки Хэрлэн, на юге - с бессточным бассейном Центральной Азии и на западе - с бассейном реки Орхон. Общая длина реки Туул 704 км, площадь водосбора - 50400 км2. Длина реки Туул до г. Улан-Батор 150 км, площадь водосбора 6300 км2.

Истоки р. Туул расположены на южных склонах хребта Хэнтэй. Рельеф водосбора в верховьях до г. Улан-Батор среднегорный, ниже преимущественно холмисто-сопочный. Растительность в верховьях лесная, в средней и нижней части - степная.

На участках сужения долины река протекает в узкой (0.5-1.0 км) U-образной долине, в расширениях (5-6 км) долина приобретает ящикообразную форму.

Река Туул имеет довольно развитую гидрографическую сеть. Наиболее крупные из притоков: река Тэрэлж (длина 65 км, площадь водосбора 1232 км2), река Холын- Хондий (длина 23 км, площадь водосбора 280 км2), река Улиастай (длина 35 км, площадь водосбора 317 км2), река Сэлбэ (длина 34.7 км, площадь водосбора 305 км2), а также реки Гачуурт, Баян-Тургэн, Бохог и другие.

Климат района резко континентальный. Основными особенностями его являются: большая амплитуда колебаний среднесуточных и сезонных температур воздуха, значительная его сухость, относительно малое количество атмосферных осадков, резкая смена сезонов.

Ниже приводятся характеристики основных элементов режим климата территории г. Улан-Батор: Средняя годовая температура воздуха за многолетний период наблюдений составляет минус 3.5°С. Среднегодовая относительная влажность воздуха 64 %. Средняя величина относительной влажности самого жаркого месяца в 7 часов - 74%, в 13 часов - 48%. Среднегодовая абсолютная влажность составляет 4.4 М бар. Среднемесячные значения колеблются в течение года от 0.6 до 12.0 М бар. По количеству выпадающих осадков территории города относится к зоне недостаточного увлажнения. Годовая сумма осадков по многолетним наблюдениям составила 240 мм. Суровая продолжительная зима и незначительный снежный покров обусловливают значительные глубины промерзания грунтов.

В отношении геологического строения район г. Улан-Батор относится Хэнтэйской складчатой области по геолого-тектонической классификации. В составе стратифицированных толщ района установлены отложения палеозоя - девон, карбон, мезозоя - нижний мел, кайнозоя -неоген и четвертичные образования, а также нижне-мезозойские и палеозойские интрузивные образования. На территории района г.Улан-Батор интрузивные образования распространены очень редко.

Гранитные массивы условно мезозойского возраста приурочены к центральным, наиболее приподнятым частям гор Богд уул и Хэнтэйского хребта. Следовательно, образование Хэнтэйского сводового поднятия и горстовой структуры гор Богд уул связано с формированием мезозойских интрузивов и неотектоническими движениями. В ряде мест, встречаются дайки аплитовидных гранитов н кварцевых порфиров, а также пегматитовые и кпарцевые жилы.

Улан-Баторская впадина расположена в Хэнтэйской неотектонической зоне между сводовыми поднятиями Бага Хэнтэй и блоковой структурой горы Богд уул. Основными структурными формами поднятия являются узкие линейные и изогнутые в плане хребты-поднятия и сопряженные с ними Туулская и Верхне-Хэрлэнская долины-впадины. Улан-Баторская межгорная впадина в структурном отношении представляет собою внутри горную впадину согласного со всей складчатой структурой северо-восточного простирания, наложенную на палеозойский кристаллический фундамент мезо-кайнозойскую структуру типа грабена.

Палеозойский кристаллический фундамент осложнен тектоническими разломами преимущественно северо-восточного простирания Севернее г Улан-Батор проходит тектонический разлом северо-восточного простирания, к юго-запгщу и северо-востоку уходящий далеко за пределы рассматриваемого района. Этот разлом прослежен вдоль северного склона горы Богд уул.

Район г. Улан-Батор расположен на юго-западной части Хэнтэйской горной страны в долине реки Туул и ее притоков представляющую собой часть наклонной аккумулятивной равнины, окруженную денудационными горами.

В долине реки Туул выделяются следующие основные морфогенетические элементы: низкая и высокая пойма реки Туул; долины притоков реки I уул: конусы выноса; предгорные равнины (в направлении к реке Туул местами переходящие в высокие террасы); делювиапыю пролювиальные шлейфы, участками с останцами высоких террас; участки распространения эоловых песков; делювиальные склоны.

В связи с Улан-Баторской грабеныо и окружающих ее блоковых поднятий подразделяются следующие генетические типы происхождения рельефа:

1. Тектонико-денудационные типы

2. Денудационно-аккумулятивные типы

3. Аккумулятивные типы

К рельефу тектонико-денудационного типа относятся; северный склон горы Богд уул. склоны тектонического перемещения - краевые части долины реки Туул, к денудационным типам; - верхняя часть склонов, поверхность вершин - водоразделов, к денудационно-аккумулятивным типам: - нижняя часть склонов водоразделов, делювиально-пролювиальные шлейфы, к аккумулятивным типам относятся: речные долины реки Ту\л и ее притоков.

Выделены следующие таксономические единицы' обласш. районы, подрайоны и участки. Области выделены по особенностям геоморфоло!ическою строения терри юрии. Районы входят в состав областей. Их выделение основано на теологическом принципе по распространению !еолот-|епеп1чески\ комплексов в лиюлошческич ишов фунтов. Подрайоны выделены в каждом районе по признаку различия в соотношении носчедоватечыюсти залегания геолого-генетических комплексов и их литологнческих элемешов. Участки выделены с учетом сходства гидрогеоло!ических условий и особенностей физико-геологических процессов. Вся территория разделена на пять областей, 27 районов. По данным лабораторных исследований усыновлены слсдуюшис показатели основных физических свойств |р_чпов развитых на терриюрии г. Улан-Батор (таблица I.).

Сводная таблица показателей физико-механических свойств грунтов на территории г. Улан-Батор

1 S h и 1 Инженерно-геологическая характеристика фонтов S 1 о о 5 Гранулометрический состав, % Í Е 1 ¡ í О Показатели плзстнчностм 1 9 G*5 ? i i £ Масса, г/см1 e g 1 с s и §§ i & s & 5 ж e и i' •2 Нормативные порсашслн

2 2 О Л X Z о г X о о Я 2 о 9 § о S 3 о V ¡L i Sjc i i и I & Ё? 2 3 ё s а Я 1, i 8 ¡? g" & i ^ i É i i 5 i ¿ P й i 1? II 1 4 л ñ X h ií r

* Супеси с дресвой 18 15.7 18.4 35.1 19.9 10.9 0.122 0.196 0.142 0.059 2.72 2.13 1.97 28.44 0J89 0.70 <0 0.015 30 .12 0..1

Суглинки 25 4.9 8.7 35.1 31.8 19.5 0.144 0.275 0.158 0.096 2.70 1.97 1.73 33.93 0,446 0.43 <0 0.047 26 16 0,2

Дресва с суглинистым та полнит 6 25.) 24.6 26.2 14.7 9.2 0.133 0.231 0.150 0.087 2.73 2.16 1.59 28.71 0.406 0.77 <0 0,047 26 34 0,1

с Суглинки 26 4.1 10J 34.2 38.1 I8J 0.178 0JW 0.188 0.109 2.69 1.88 U6 41.53 0.914 0,58 <0 0,047 26 4 0.2

Гракл истые суглинки 8 21.9 12.4 29.5 24.0 12.4 0.136 0.275 0.175 0.100 2.6« 2.16 1.95 34.41 0.403 0.85 <0 0,047 26 17 0,1

Грзвелксгые супеси 1} 18.3 19.5 44.0 14.1 8.6 0.151 0.211 0.158 0.055 2.68 2.15 1.80 31.02 0,496 0.R4 <0 0,013 30 29 0,1

Псскнсгравиями 15 7.3 12.0 72.6 5.6 2.5 0.030 ■ 2.64 1.82 1.59 31.38 0.514 0.65 <0 0,001 41 46 0,1

Гравий с суглинистым заполнит 61 33.7 28.2 22.5 9.0 6.6 0.096 0.238 0.143 0.095 2.71 2J2 2.07 24.95 0.337 0.78 <0 0.036 38 41 0,1

Гравий с супесчаным 1а полнит 23 44.0 23.1 2.3 5.8 3.7 0.068 0.156 0.125 0.0.11 2.66 2.14 2.20 20.88 0.270 0.85 <0 0,015 ltl 32 0,1

Галька с песчаным заполнителем 284 52.5 24.5 21.0 2.0 1.0 0.063 . . . 2.64 2.11 1.98 24.10 0,337 . 0,002 41 49,4 0,6

3 о а. ■о Дресва с суглинистым заполнит 13 37.4 26.3 17.7 11.0 7.6 0.099 0.269 0.140 0.129 2.72 2.11 1.98 29.09 0.390 0.78 <0 0.W7 26 34 0,3

Суглинки с дресвой 17 10.5 22.6 32.7 20.6 13.6 0.110 0.243 0.142 0.102 2.73 2.14 1.92 29.15 0.400 0.76 <0 0,048 20 10.7 0.1

Супеси с дресвой 7 11.7 27.7 37.9 14.4 8J 0.092 0.187 0.125 0.056 2.71 2.06 1.94 29.69 0,428 0.63 <0 0.015 ЗП .12 0,1

Дресва с супесчаным запошит 8 29.3 31.7 24.5 8 i 5.9 0.045 0.187 0.129 0.052 2.66 2.13 2.04 23.15 0J0I <0 0,015 .10 12 0.4

1 С ■о Суглинки с дресвой 122 9.4 19.5 43.1 16.9 11.2 0.116 0.249 0.143 0.103 2.59 2.07 2.02 31.42 0.478 0,80 0J3 0.014 26 18 0,1

Грзвслисше супеси 22 16.1 20.1 33.3 19.3 11.2 0.085 0.198 0.135 0.063 2.72 2.16 1.97 27.55 0J63 0,66 <0 0.015 30 16 0,1

Гравий с суглинистым заполнит 44 30.5 20.4 22.6 19.8 6.4 0.090 0.191 0.158 0.127 2.70 2.18 2.03 22.38 0.277 0.70 <0 0,010 29 32 0,1

Дресва с супесчаным запотнит 7 35.7 28.1 21.4 8.8 8.0 0.065 0.186 0.132 0.055 2.70 2.20 2,04 24.28 0.328 0,64 <0 0,019 26 16 0,1

Дресвянистые пески 4 18.7 20.8 51.7 4.3 4.5 0.038 2.68 2.25 2.18 41.53 0.241 0.40 0.002 43 50 0,4

о. 3 " О Гравелистыс суглинки 6 20.7 22.6 28.6 18.4 9.7 0.074 0.219 0.137 0.083 2.71 2.25 2.09 23.18 0.305 0.71 0,047 26 34 0.1

Гравий с суглинистым заполнит 2 31.1 23.2 21.8 12.1 11.8 0.077 0.218 0.130 0.088 2.72 2.29 2.13 21.83 0.280 0.77 0,(M7 26 14 (1,1

Гравий с песчаным заполнит 4 38.9 23.8 23.0 9.2 5.1 O.OSO . . 2.72 2.20 2.04 27.57 0.415 0,01] 30 32 0,1

£ Суглинки 25 5.0 6.6 32.3 33.6 21.5 0.168 0.284 0.155 0.117 2.71 2.06 1.79 24.52 0.496 0.87 0.34 0.045 26 .11 0,1

Суглинки с гравии 77 19.2 18.1 30.1 20.6 12.0 0.019 0.245 0.1.18 0.105 2.72 2.17 1.92 27.83 0.400 0.81 <0 0.CU7 26 34 0,1

Гравий, галька с супесчаным зап 182 «12 21.6 23J 9.9 4.0 0.090 0.178 0.118 0.058 2.69 2.33 2.13 19.82 0.259 0.69 <0 0.015 30 .12 0,1

Гравий с суглинистым заполнит 166 37.9 33.9 33.9 13.1 7.7 0.033 0.262 0.133 0.087 2.71 2.24 2.13 24.57 0.269 0.73 <0 0.047 26 .14 0,3

О- Дресва с суглинистым заполнит 50 30.1 31.3 20.8 10.4 7.4 0.099 0.268 0.148 0.0118 2.71 2.18 1.98 26.96 0.280 0.72 <0 0.012 35 11 0,1

Дресва с песчаным заполнит 8 26.4 42.3 25.8 4.5 2.8 0.040 . 2.70 1,94 1.90 28.61 0.373 0.51 0,002 41 40 0,5

Дресва с супесчаным заполнит 22 33.4 33.6 19.7 8.7 4.6 0.052 0.192 0.128 0.051 2.70 2.15 1.93 28.86 0.307 0.43 <0 0.028 32 25 0,1

Суглинки с дресвой 47 11.4 14.8 31.0 26.5 16.3 0.166 0.273 0.167 0.106 2.71 2.08 1.67 33.93 0.438 0.85 <0 0,017 26 25 0,1

Глины 30 2.5 7.7 22.5 34.2 33.1 0.205 0.421 0.199 0.228 2.71 1.97 1.92 38.83 0.622 0.83 0,06 0.008 21 9.7 0,5

Z Дресвянистые суглинки 17 10.5 28.6 32.7 20.6 13.6 0.110 0.243 0.142 0.102 2.73 2.14 1.70 29.15 0.400 0.76 <0 0.0(7 26 21 0.J

Глины 24 9.0 12.9 25.9 24.4 27.8 0.256 0.358 0.157 0.233 2.73 2.04 1.96 36.60 0.458 0.85 0.13 0,008 21 28 0,6

Суглинки с гравии 159 9.4 20.6 30.5 24.0 15.5 0.126 0.231 0.135 0.131 2.69 2.12 2.03 30.49 0.419 0.79 0,02 0.W7 26 25 0,1

Гравий с суглинистым заполнит 86 30.8 29.3 24.1 9.8 6.0 0.098 0.289 0.160 0.128 2.72 2.23 2.03 25.15 0.337 0.76 <0 0.012 32 .18 0.1

Глину с фавии, дресвой 66 5.7 11.7 22.4 29.9 29.3 0.172 0.403 0.195 0.203 2.75 2.08 1.74 35,02 0.585 0.69 0.17 0.007 11 27 0,1

■и Глины 63 3.0 11.5 18.9. 353 33.0 0.172 0.440 0.206 0.2.16 2.73 2.01 1.71 37.12 0.597 0.80 <0 0.044 II 17.5 0.5

Суглинки 11 2.2 15.6 33.4 28.1 19.7 0.151 OJOS 0.164 0.139 2.71 2.12 2.92 32.93 0.479 <0 0.W8 13 24.2 0,1

В пределах района распространены поровые воды аллювиальных и аллювиалыю-пролювнальных отложений речных долин, пластовые воды неогеновых и меловых отложений и трещинные воды палеозойских пород и гранитов. Распространение этих вод показано на схематической гидрогеологической карте территории.

Особенности геолого-тектонического строения территории. морфодннамичсская характеристика рельефа, широкое развитие многолетнемерзлых пород, большие глубины сезонного промерзания и протаивания определяют развитие на территории города различных геологических процессов и явлений. Их возникновение и динамика развития часто определяются техногенными изменениями геологической среды.

Среди них наиболее широко распространены: тектонические движения и землетрясение, выветривание коренных пород, гравитационные, эрозионные и мерзлотные процессы, сели а также техногенное подтопление территории.

ГЛАВА 3. ФАКТОРЫ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ ТЕРРИТОРИИ Г. УЛАН-БАТОР

В зависимости от поставленных задач, масштабов и детальности исследований оценка устойчивости территории г. Улан-Батор проводится на уровнях локальном и детальном. В соответствии с этим учет природных факторов, характеризующих геологическую среду, будут приведены к природным факторам 2-го н 3-го уровня.

Особо важный интерес к изучению устойчивости геологической среды территории [. Улан-Батор проявляет второй тип факторов - факторы, изменяющие состояние и свойства геологической среды, т.е. современные геологические процессы, развивающие на территории города.

При определении устойчивости геологической среды территории г. Улан-Батор и в дальнейшем определении содержания картографического метода большое внимание должно быть уделено разработке локальной и детальной классификации современных природных экзогенных процессов и явлений развивающих на территории города.

Структуру г. Улан-Батор составляют зоны: промышленная, селитебная, коммунально-складская, внешнего транспорта, прочих земель. В состав материальных элементов города входят промышленные и энергетические предприятия, жилая и общественная застройка, улицы, площади, наземный городской транспорт, мосты, виадуки, акведуки, подземные переходы, коммунально-бытовые предприятия, стадионы, бассейны, подземные коммуникации, шахты, карьеры, грунтовые отвалы, железнодорожные станции, аэропорты, склады, зеленые насаждения, подсобные хозяйства, подземные хранилища, теле-радио мачты и многое, многое другое. Все материальные элементы между собой взаимосвязаны, распределяются по функциональным зонам города. Синтез различных воздействий создает сложную и пеструю картину изменений природной обстановки г. Улан-Батор.

В классификации техногенных геологических процессов и явлений выделено три таксономических подразделения Группы, Классы, Типы Разделение техногенных геологических процессов и явлении на классы, подклассы, типы и подтипы осуществлено на основе иерархических посгедоватепыгостей

Кчассы объединяют совокупности генетических комплексов техногенных геологических процессов и явлений, связанные с главными направлениями техногенных изменений литосферы, подземной и поверхностной гидросферы.

ПоОклассы объединяют процессы и явления, выделенные в генетические комплексы по характеру изменений грунтов, подземных и поверхностных вод.

Типы - -элементарная классификационная единица, сами процессы и явления.

ГЛАВА 4. УСТОЙЧИВОСТЬ И РЕАКЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ К ПРИРОДНЫМ И ТЕХНОГЕННЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ В ПРЕДЕЛАХ ТЕРРИТОРИИ Г. УЛАН-БАТОР

Комплексное картографирование территории города должно давать возможность не только проведению качественных прогнозных оценок геологической среды, являющихся в методическом плане предварительными, но и давать основу для развития прогнозов по пути применения строгих формальных методов, используемых в настоящее время в инженерной геологии, гидрогеологии и других смежных областях знания. Для этого комплекс карт территории г. Улан-Батор в целом должен являться, в конечном счете, моделью взаимосвязи геологической среды и факторов техногенеза, моделью объективной с позиции имеющейся и использованной в процессе , картографирования информации.

Сводная модель геологической среды в своей основе многофункциональна и требует увязки в единой структуре ряда, на первый взгляд, альтернативных условий (требований). Она должна ¿ отражать общую картину строения и функционирования системы и в то же время детально обрисовывать геоэкологически важные элементы. Модель предназначена для специалистов геологов и людей, не имеющих специальной подготовки, в ее структуре должны быть как логические карты, так и карты, обосновывающие логические выводы фактическим материалом.

Все карты-модели составлены на ЭВМ с использованием программного обеспечения ILVVIS 3.1 Academic разработанного специалистами и сотрудниками Института дистанционных методов исследования и Естественных наук (ITC) Нидерланды, для обработки спутниковых фотоматериалов, составления Растровых и векторных моделей и базы данных в сфере ГИС. Были использованы фотоснимки ASTER, SPOT Image - TM г. Улан-Батор и прилегающих территорий 1998-99 г.г., аэрофотоснимки масштаба 1:32 ООО г. Улан-Батор, топографические карты масштаба 1:100 ООО и 1:50 000.

Как одна из пакет программ ГИС и Дистанционных методов исследования эта программа даст возможность вложить данные в ЭВМ, обработать и проанализировать данные, графически оформить и предоставить для потребителем те информации, которые протекают на поверхности земли как во временном так п в площадном отношении и является современным методом и удобным инструментом в геологических исследованиях.

Автор перед собой не ставил задачу описать в деталях все функции и последовательности моделирования растровых и векторных карт которые автоматически выполняет данная программа.

На рис. 1 приведена схема детализации факторов, учитывавшихся при типизации геологической среды территории г. Улан-Батор. Все карты, составляющие модель можно разделить по ряду классификационных критериев на несколько групп (табл. 2.).

1. По объекту (предмету) моделирования выделяются карты, характеризующие геологическую среду (III), техносферу (1) и реакцию среды на воздействие (II).

2. По степени обобщения и логическом обработки ситуации, целостности создаваемой картины сводные (А), синтетические по объектные (Б) и аналитические (В) карты.

•т

3. По темпам старения информации картируемые ситуации делятся на квазистабильные (1) и изменяющиеся (2).

4. По времени выделяются картографические модели, соответствующие реальному состоянию среды (а); ретроспективные, отражающие прошлое состояние (б); прогнозные (в).

Объекты картографирования геологической среды территории г. Улан-Батор __(по Голодковской Г.А.. 1939.)__

Сводный объект картографирования Аналитический уровень (В) Синтетический уровень (Б) Сводные карты (А)

Техносфера (I) Тяжелая и легкая Промышленность Типизация

промышленность (1,2) техносферы

(1,2) (техногенного

Города и Урбанизация (1,2) воздействия) (1.2) (а.

внегородские зоны б, в)

(1,2)

Земледелие и Сельское хозяйство

животноводство (1,2)

(1.2)

Лесопосадки и Лесное хозяйство

унаследованные леса (1,2)

(1,2)

Водохранилища и Гидротехнические

каналы (1,2) объекты (1,2)

Добыча Добыча полезных

строительных ископаемых (1.2)

Процессы материалов (1,2) Типизация

техногенеза (II) Оползни, эрозия, Природные геологических и

суффозия (2) экзогенные инженерно-

геологические геологических

процессы (2) процессов(реакция

11ереработка Инженерно- геологической

берегов, уплотнение геологические среды) (2) (а, б, в)

и оседание процессы (2)

поверхности (2)

Подтопление, То же

вторичное

заболачивание,

снижение уровней

грунтовых и

напорных вод (2)

Геологическая среда Типизация

(Ш) Техногенные и Геоло!ическое геоло! ической среды

четвертичные строение (1) (строение.

отложения. структура.состав)

коренные породы (I) (1)(а)

Воды четвертичных Гидрогеоло! нческис

отложений. условия(2)

кайнозойскою.

ме юзойского и

палеозойского

комплексов (1,2) 1

инженсрио-гсологичсских процессов

Комплекс природных

Рис. I. Факторы, учитываемые при инженерно-геологической типизации и оценки геологической среды территории г. Улан-Батор по схеме Голодковской Г.А., 1989.

Состояние геологической среды отражает комплекс специальных карт, показывающих ее строение, мощность, гидрогеологические условия, геодннамнчсскую обстановку и особенности рельефа. Набор этих карт позволяет создать обобщенную целостную модель инженерно-геологической ситуации территории, оценить условия протекания инженерно-геологических процессов, современное состояние среды и возможности ее эволюции под воздействием техногенных факторов. Карты должны быть достаточно информативными, чтобы на их основе можно было создавать формалнзированные модели для решения задач на количественном уровне.

Выше указанные цели достигнуты путем использования принципа типизации геологической среды. Под типизацией геологической среды понимается районирование территории, которое заключается в выделении геологических тел (горных пород, вмещающих подземные воды, газы и органическое вещество), характеризующихся разными условиями протекания природных и техногенных процессов и обладающих различной способностью изменяться при инженерно-хозяйственном освоении территории. Типы строения геологической среды являются основным содержанием карт типологического инженерно-геологического районирования для экологических целей. Границы и внутреннее строение картируемых типов определяются их стратиграфо-|ене1ичеекими, фациальнымн и литологическими особенностями, инженерно-геологическими свойствами, детальность показа которых зависит от целей и масштаба картографирования.

По этому принципу и методике картирования была построена карта типизации геологической среды территории г. Улан-Батор. Каждый выделенный тип строения геологической среды характеризуется своим формализованным разрезом (табл.3). При изменении масштаба картирования этот разрез может дифференцироваться, например, по мощности слоев, дополнительным логическим признакам и т.д.

Наиболее удобна матричная форма, основанная на раздельной таксономнзации типов строения толщи пород коренной основы и чехла четвертичных отложений (зоны многолетнемерзлых пород и слоя сезонного протаивания и промерзания и т.п.). При совмещении одного ряда типологических таксонов с другими по матричному принципу на пересечении можно получить сводный тип строения геологической среды на всю ее мощность. На типовых колонках (разрезах) даются уровни грунтовых вод и пьезометрические поверхности вод глубоких горизонтов.

Таблица 3.

Типы строения геологической среды

Геоморфологическая характеристика Тип строения четверти чн мх отложений Характеристика погребенного дочетвертичного рельефа (типы строения дочетвертичных отложений)

Водоразделы и южные склоны долины р.Туул Водоразделы и северные склоны долины р.Туул Водоразделы, склоны и днища притоков р.Туул

1 сктонико- 1 И-1 ИМ IV-!

денудационные

типы рельефа

Денудационно- 3 11-3 И1-3 1Ч'-3

акк\'м\'лятивные

типы рельефа

Аккумулятивные 4 П-4 Ш-4 1У-4

типы рельефа

Типизация геологической среды позволяет получить целостное представление о геологической среде территории, открывает широкие возможности оценки качества среды с точки зрения, ее устойчивости к внешним воздействиям, степени изменяемости и соответствия инженерным, а точнее инженерно-экологическим, проектам и планам

Карта типологического районирования геологической среды создается в результате обобщения серии частных и вспомогательных карт и дополняется последними. Состав этих карт, уровень детализации при выделении типов строения геологической среды зависит от природных особенностей территории, ее экологического состояния, а также конкретных народнохозяйственных задач, связанных с развитием региона. Так, для территории г. Улан-Батор с учетом ее геологического строения и специфики воздействия на среду большого г. были составлены следующие карты: геологические - типов строения четвертичных, кайнозойских, мезозойских и палеозойских отложений, геоморфологические - морфометрические современного погребенного рельефа, гидрогеологические - фильтрационного строения мезо-кайнозойских и палеозойских водоносных горизонтов, экзогенных геологических процессов и т.д. Большинство частных и вспомогательных карт, используемых при типизации геологической среды, традиционны для инженерно-геологического картографирования, поэтому в настоящей работе уделяется внимание, на содержание карты, необходимой для геоэкологического контроля за состоянием территории, - карта экзодинамической обстановки территории города.

Картографическая модель экзодинамической обскнювки включает карты экзогенных геологических процессов и инженерно-геодинамическую. Первая составляется по традиционной методике и является картой фактов. На ней показаны все наблюдаемые в территории экзогенные геологические процессы и их проявления. Такие карты широко используются в инженерной геологии при оценке пригодности территории для строительства любых инженерных объектов. Эти карты имеют один недостаток: они не нееу| информации о «геологическом риске» строительства, связанном с возможностью возникновения геологических процессов в местах, где их проявления во время съемки не обнаружено.

Высказанные соображения были учтены при выборе содержания второй карты, входящей в состав моделей экзодинамической обстановки, - инженерно-гсодинамической.

Инженерно-геодинамическая карта принадлежит к классу карт логического обобщения фактической ситуации. Она содержит сведения об общей предрасположенности территории к тем или иным геологическим процессам и их генерациям. Последние представляют собой некую парагенетическую цепочку взаимосвязанных процессов, зависящих от особенностей среды протекания.

На инженерно-геодипамичекой карте показываются поля (участки) развития тех или иных парагенетических генераций природных экзогенных геологических процессов (название бередя по главному из них. который поражает большую плоишь и представляет собой наибольшую опасность для человека) и комплексы инженерно-геологических процессов, приуроченных к конкретным природпо-техиическим системам.

На карге геологических процессов (или модели, состоящей из двух взаимосвязанных карт) содержатся сведения о риске проявления того или иного процесса, а 1акже отмечены территория, где он уже проявился, и участки, [до риск только иредио.ча! аек'я, но не подтвержден фактами.

Инжеиерно-геоло! ичсские процессы, выделяемые на карю. в одних случаях не отличаюкя о! своих природных аиалотв и еешетпенно связаны с изменившимся в результате инженерного вмешательства ландшафтов, а в других, резко отчичаются ог аномальных проявление которых, вызвано техногенным энергомассонривносом или (био) химическим загрязнением на локальных участках. Характер таких процессов резко отличает их природных аналогов. Эти инженерно-геологические процессы необходимо брать под особый кои [роль в ходе инженерио-геоэкологического изучения среды. На карте они учгены как инженерно-геодинамические нарушения.

Самостоятельное место в легенде карты занимаю! нарушенные человеком земли и геологические неудобья. Эш нарушения проявляются в виде комплекса или генерации

инженерно-геологических процессов, характерных для отработанных территорий.

Пораженность земель тем или иным геологическим процессом, согласно принятым методикам, подсчитывается как отношение площади его проявления к площади эталонного участка. Надо отметить, что коэффициент пораженности земель оцениваемым процессом далеко не всегда отражает истинные потерн земельного фонда.

Основой всех карт, отражающих состав, структуру и границы геологической среды или ее отдельных компонентов, является типологическое инженерно-геологическое районирование. Степень его детализации зависит от предмета исследовании (объекта картографирования) и масштаба карт.

Карты типологического районирования играют большую роль при интерпретации ситуации, построении карт защищенности (от внешнего загрязнения) водоносных горизонтов территории и устойчивости геологической среды к техногенному воздействию, прогнозных картографических и математических моделей.

Ниже приводиться перечень и структуры составленных карт-моделей с использованием программы ILWIS 3.1 Academic (табл. 4.)

Таблица 4.

Наименование карт-моделей Тип моделей

Растровый Векторный

Схематическая геологическая карта Да Да

Схематическая геоморфологическая карта Да Да

Схематическая гидрогеологическая карта Да Да

Карта инженерно геологического районирования Да Да

Схематическая карта земленспользования Да Да

Карта линейных наземных сооружений Да Да

Карта речной и дренажной поверхностной системы Да Да

Схематическая карта геодинамическнх экзогенных процессов Да Да

Схематическая карта техногенных изменения Да Да

Схематическая карта типизации геологической среды Да Да

Цифровой модель возвышенностей рельефа Да Да

Объемное изображение рельефа Да -

В современной литературе, посвященной изучению геологической среды, наметилось два подхода к составлению картографических моделей техносферы. В первом случае выявляются (и показываются на соответствующих картах) источники техногенного возмущения геологической среды (промышленные предприятия, горно-обогатительные комбинаты, шахты, карьеры, каналы и т.д.) без указания характера воздействия этих источников на среду и его последствий. Во втором случае объекты техносферы не показываются и модели отражают только техногенные воздействия без раскрытия их причин. Характер и интенсивность техногенного воздействия на геологическую среду, вызывающего изменения последней, зависят от особенностей функционирования инженерно-хозяйственных сооружений. Следовательно, картографическая модель техносферы должен показывать как источник воздействия на среду, так и их особенности. Для создания такой модели используются две группы информации:

А) об инженерно-хозяйственной освоенности;

Б) о типах инженерно-хозяйственного воздействия на геологическую среду. Степень дифференциации информации зависит от детальности исследований. Так, при региональном картографировании достаточно показать объекты техносферы на уровне основных типов освоения территории (города, пашни, леса, горнорудные регионы, мелиорируемые земли и т.д.). При детальном изучении геологической среды информация об источниках техногенного возмущения должна быть более дифференцированной, позволяющей учесть специфику воздействия тех или иных сооружений на геологическую среду.

На основе вышесказанного составлена типизация для построения легенды карты г. Улан-Батор (табл 5.). Главную нагрузку ее составляют виды инженерного освоения территории: незастроенные площади, селитибные (жилые квартаны) и промышленные зоны, линейные сооружения. К незастроенным городским территориям относятся: а) парки, скверы, бульвары, сады; б) полигоны бытовых отходов. Жилые кварталы в городе Улан-Батор подразделяются на три группы по типу застройки, определяющему ее местоположение и характер подземных коммуникации. Районы средне-этажных каменных домов (высоких зданий значительно меньше) располагаются в центральной части города, плотность коммуникаций сравнительно меньше чем остальных. Районы многоэтажных, крупнопанельных домов занимают большую часть жилых кварталов и граничат между районами средне-этажных домов и «сплошными» юрточными или деревянными постройками расположенными на периферии города, в которых подземные коммуникации либо отсутствуют, либо имеются лишь для частного использования. Плотность подземных коммуникаций в районах высотных домов с учетом плотности застройки больше чем в центральных частях города. Город Улан-Батор имеет своеобразную архитектурно-строительную особенность. Помимо этого для жилых районов учтена плотность застройки. По этому признаку выделено три категории участков с плотностью застройки до 30, 30-40 и 40-60%. Наибольшая плотность отмечается в «сплошных» юрточных районах. Кварталы центральной части города характеризуются плотностью до 30%.

Промышленные зоны подразделяются на производственные и подсобные. Наибольшее значение имеют первые, которые оказываю! существенные и разнообразные нагрузки на геологическую среду в зависимости от характера произволегва. Линейные сооружения подразделяются на наземные (улицы, шоссе и железные дороги) и подземные неглубокого заложения (различные коммуникации).

Типизация инженерно-хозяйственного воздействия на геологическую среду г. Улан-Батор

(по Голодковскон Г.А., и др. 1989)

Тип застройки (освоения) Характер и вид воздействия на среду Реакция геологической среды

Тип освоения Конструктивные функциональные особенности Вил освоения

Незастроенные Пустыри Нарушенные Загрязнение. Загрязнение, эрозия

территории земли неупорядоченный сток

Зеленая зона Источники загрязнения Загрязнение

Санитарные зоны Искусственные поливы. Подтопление,

Парки планировка рельефа заболачивание

Искусственные поливы. Очаги подтопления

Бульвары и асфальтирование

Селитебные скверы Механическая нагрузка Подтопление, изменение

на грунты, нарушение физико-механических

Застройка водооборота и стока свойств грунтов,

плотностью до Фунтовых вод. суффозия, искусственная

20,20-40 и планировка территории стабилизация и вторичная

свыше 40 % дестабилизация склонов

(оползни,эрозия)

Промышленный Основное Теплопрнвнос, вибрация. Уплотнение фунтов.

производство шум,наведение изменение геофизического

электрических полей поля, изменение

ТЭЦ. фильтрационного свойства

Предприятия фунтов, рост

легкой афессивности грунтовых

промышленности вод, блуждающие токи,

загрязнение (в том числе

тепловое)

Загрязнение среды Загрязнение (химическое)

То же Загрязнение

Химическое (нефтепродуктами)

производство(в

Подсобное т.ч. Наведение электрических Блуждающие токи

хозяйство фармацевтика) полей

Коммуннкацнонн Наземные Следы горюче Вибрация, Изменение режима

ый коммуникации смазочных асфальтирование. грунтовых вод, линейная

материалов планировка, загрязнение суффозия, рост

Энергетические среды агрессивности грунтовых

подстаншш вод.

Улицы, Вибрация,загрязнение Вдоль дорожное

магистрали. среды заболачивание,

шоссе загрязнение (бытовой

мусор)

Утечки Загрязнение подземных

вол, рост их афессивности

Железные дороги 1 введение устойчивых Изменение свойств

электромагнитных полей грунтов, блуждающие

Подземные Утечки Подтопление, зафязнение

коммуникации Трубопроводы подземных вод и рост их

афессивности

ЛЭП

Трубопроводы

ГЛАВА 5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ ТЕРРИТОРИИ Г. УЛАН-БАТОР

Прогнозируя изменения геологической среды под влиянием инженерно-хозяйственной деятельности человека или планируя мероприятия по управлению геологическими процессами, недопустимо обойтись без оценки и анализа таких свойств этой среды как устойчивость и измененность. Оба эти свойства или качества среды тесно связаны между собой, и одно во многом определяет другое. К тому же при исследовании регионального спойства устойчивости, нельзя ограничиться одним или несколькими видами и формами воздействия на геологическую среду из-за большой сложности состава и структуры техносферы региона. Сферы влияния источников техногенсза пересекаются, а само влияние взаимно погашается или усиливается. При оценке устойчивости системы оперируют нормой предельно допустимых нагрузок или предельным порогом равновесия, за которым наступают ее необратимое изменение и переход в качественно новое состояние. До этого критического порога природная система обладает определенным потенциалом самовосстановления после снятия нагрузок и прекращения притока вещества или энергии извне. Такие параметры системы весьма удобны для оценки внешних компонентов ландшафта (например, водоемов, биоценозов, почв или биогеоценозов в цепом)

Геологическая среда, испытывая воздействие техносферы, в большинстве случаев теряет реальную возможность возврата в изначальное состояние. Перепланированный рельеф, искусственные отсыпки, водохранилища и каналы-эти новые составляющие среды так же постоянны, как се естественные компоненты. Даже длительное нарушение режима подземных вод - процесс сам по себе обратимый - способствует приобретению дологической средой совершенно новых и стабильных качеств. Так. оттаивание многолетнемерзлых пород в зоне теплового потока, после его ликвидации не сменяется компенсирующим наступлением мерзлоты. После устранения внешнего источника тепла температурный режим этой ячейки биосферы будет соответствовать новым условиям обводнения (присадки, ыозернвание-озеро Поюон нуур), рельефа и мохового покрова (солифлюкция, разрывы почв). Чем дольше и интенсивнее воздействие, тем серьезнее необратимые изменения.

Совмещение аналитических карт, отражающих устойчивость и характер измененности среды, позволяет провести переоценку природной устойчивости территории к внешнему воздействию с учетом реальных инженерно-хозяйственных мероприятий по стабилизации экзодинамической обстановки, природоохранных мер и т.д.

При определении устойчивости оценивают тип геологического строения, морфологию (энергия рельефа, расчлененность, крутизна склонов), геодинамическую обстановку, глубину и защищенность подземных вод. а также другие факторы, о которых шла речь выше. При картографировании геологической среды территории г. Улан-Батор ограничился тремя таксономическими типами устойчивости: высокая, средняя и низкая, хотя число градаций не регламентируется.

Территории с высокой степенью устойчивости геолошчеекой среды удобны для всех видов освоения, экзогенные дологические процессы здесь малоактивны и не катастрофичны, а подземные воды надежно защищены 01 загрязнения с поверхности.

Терри юрии со средней степенью устойчивости теологической среды более разнообразны по своим природным характеристикам К ним относятся участки. требующие инженерной профилактики (защиты). При ттом необходимо учитывать теолотические процессы, которые несут угрозу сооружениям или создают обстановку экологического дискомфорта, снижения рекреационного и эстетического потенциала ландшафта, а также продуктивности сельскохозяйственных и лесохозяйсгвснных земель. Подземные воды здесь защищены хотя и не везде одинаковы. В ней имеются ограниченные участки разрыва сплошного состояния верхнего водоупорного слоя. В зоне развития многолетнемерзлых пород - это участки развития рыхлых отложении с устойчивым температурным режимом. Опыт строительства на подобных участках накоплен довольно большой.

Нткая степень устойчивости геологической среды определяется вероятностью возникновения катастрофических гео.'ки ических процессов, угрожающих жизни людей. К территориям с этой степенью устойчивости среды оIносятея селеопасные участки, крупные

оползни, районы развития островной мерзлоты с неустойчивым температурным режимом и наличием мерзлотных явлений, пучения и т.д. Кроме того, к ним относятся районы, где подземные воды глубоких горизонтов не защищены от проникающего извне загрязнения. При этом существует опасность ухудшения качества чистых подземных вод, пригодных для питьевого использования. На таких территориях не целесообразны все виды промышленно-городского строительства. В случаях острой необходимости такого рода строительства следует принять серьезные меры по защите людей от катастрофических природных процессов, а природной среды от необратимого загрязнения глубоких горизонтов.

Картографическая модель геологической среды-лишь один из элементов сложной информационной системы получения, хранения, обработки и представления информации. В эту систему включен современный электронно-вычислительный комплекс позволяющий, ввести в машинную память прогнозную оценку геологической среды, изменения которой происходят под влиянием инженерно-хозяйственной деятельности человека. В этом случае потребитель информации может сам в диалоговом режиме, задав в качестве условия выбранные источники техногенного воздействия на среду, получить на экране дисплея ответ, раскрывающий виды их воздействия на среду и прогнозные изменения геологической среды, т.е. характер реакции природной среды на соответствующее влияние.

Машинный способ записи прогнозной или справочной информации позволяет практически неограниченно совершенствовать и детализировать прогнозную матричную модель по мере поступления новой информации или в ходе развития теоретических представлений о геологических процессах, механизме их протекания и факторах зарождения.

В данной работе автором представлена разработка справочника - базы данных, дающих пользователю (не только проектировщикам, специалистам) информацию о прогнозном изменении геологической среды для каждого типа инженерно-хозяйственной деятельности в условиях промышленного центра-города. Принцип разработки справочника - базы данных сводится к простоте программированию и использованию, всеми известной и доступной программной среды. Для создания справочника - базы данных использована программная среда Access 2000, которая является составной частью пакета программ Office 2000 и предназначенной для создания банка данных различных типов.

В предоставленной автором БД, предусматриваются следующие режимы функционирования банка данных:

-режим начальной загрузки, в котором исходная информация, содержащаяся в банке данных, вводится в соответствующие структуры БД;

-режим корректировки, в котором осуществляется обновление, добавление и удаление информации, находящейся в банке данных;

-режим диалога, в котором пользователи обращаются к банку данных и производится обработка запросов. Такие запросы могут предусматривать: 1) только выдачу пользователю информации о тех или иных параметрах процесса. Эта информация в требуемом формате содержится в банке данных; 2) решение поставленной задачи с использованием сведений, находящихся в банке данных;

-режим реорганизации и анализа, в котором выполняются операции, непосредственно связанные с подержанием банка данных в рабочем состоянии: реорганизация структур БД; копирование и восстановление БД; анализ статических данных, связанных с функционированием информационного фонда.

Наиболее динамичной частью информации являются данные о различных инженерно-хозяйственных воздействиях на геологическую среду территории города. Прежде всего это: -источники техногенных воздействий (виды источников); -виды их воздействий (механические, физические, химические и др.);

-прогнозные изменения геологической среды в отношении рельефа и гидросети, геолого-литологическом строении и свойств грунтов, подземных вод и геологических процессов; -рекомендация по предотвращению и инженерной защите территории.

Все эти объекты данных относятся к фактографической информации, т.е. данные, которые

описывают конкретные факты Такие сведения имеют количественное или логическое выражение.

Предоставленная автором разработка БД в программной среде Access 2000, в дальнейшем может использоваться в широких кругах исследователей. Государственными службами мониторинга и надзора, проектными организациями в научных и учебных целях.

ГЛАВА 6. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ КАТАСТРОФИЧЕСКИХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, РЕКОМЕНДАЦИЯ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ И ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ДЛЯ ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА УЛАН-ЕА ТОР

Региональный прогноз изменений геологической среды города Улан-Батор строится на основе изучения реакции геологической среды на техногенное воздействие. Этому помогает дешифрирование аэро-космофотоснимков прежних лет (с 1967-1999 гг.). Таким образом были получены многовариантные типовые сочетания (модули) «тип среды х вид воздействия = характер реакции».

Для территории города Улан-Батор по принятой методике были составлены прогнозные мафицы, млирые ифажшш Miioiouupiuiiuiiyiu комиишиирику i uiiuti leojioi ической среды территории и видов воздействия. Текстовой перечень геологических процессов реакции среды на техногенное воздействие был рассчитан на ввод в ЭВМ и демонстрацию с экрана дисплея или на машинное размножение в форме распечаток.

Анализ созданных кар) изменения iеологической среды на конкретный момент времени и специальное дешифрирование аэро-космофотоснимков позволили составить ряд процессов, представляющих собой некую обобщенную реакцию на инженерно-хозяйственное воздействие в переделах территории города Улан-Батор (табл. 6.).

При юродском cipoine.ibciBC необходима оценка усюйчивосш f рун юн к сшичсским нагрузкам, которая зависит от литологии пород. Следует тщательно изучить все участки, занятые антропогенными отложениями, а их состав требует особого анализа. Учитывается риск проявления оползней, эрозии, подтнления и других процессов, преде |авляющих опасность для инженерно-строительных объемов города.

Разработанная картографическая модель располагает всем набором факторов, которые необходимы для первой оценки условий городского строительства. На этом и основан прогноз вероятности активизации тех или иных геологических процессов, для защиты от которых необходимо использовать инженерные средства.

Процессы подтопления нередко сопровождаются повышением агрессивности грунтовых вод по отношению к бетону и металлу и всплесками бактериального загрязнения, которое с особой силой проявляется при нарушении температурного режима массива. Это следует учитывать при планировании специального кон iроля за соаавом и свойствами подземных вод. Па контактах пород различного литологическою состава или искусственной и естественной (геологической) сред можно ожидать развития с\ффозии или пучения, просадок и нарушений несущих свойств основания. На таких участках в случае иодюплення или его возможности следует прибегнуть к профилактическим мерам прошв названных процессов.

Анализ данных о защищенное ш подземных вол глубоких горизонтов, сработке пьезомефичееких уровней, офыве их oi кровли водоупора и перетекании поверхностных и приповерхностных вод в ниже (сжишнс водоносные слоз! дае! возможность выделить на прогнозных картах учааки всрояшою переосушсния и вторичной консолидации пород поверхности, вызванных мим процессов просадки, проседания, усыхания бо;кн и снижения йодное 1 и рек и озер.

Уплотнение грунтов, асфалмированне территории, спрямление и облицовка берегов рек. осушение болог грозят ростом паводковых пиков речного сюка. При этом поверхностный сток (в городах) увеличивается в 1,2-1,5 раза на песках и в 1,5-1,7 раза на суглинках. В этих случаях необходимо проводить опережающую защиту территории застройки от непериодических паводков, вероятность которых повышайся и при засыпке оврагов.

Реакция геологической среды на техногенное возмущение

Тип процесса Индекс Разновидности проявления Индекс

Экзогенные геологические процессы явления

Овражная эрозия ЮЭ Бороздковая Б

Донная Д

Смешанная С

Плоскостная эрозия I пэ Струйчатая С

Бессистемная Б

Гребенчатая(склоновая) Г

Оползни 10 Крупные (в коренных породах) к

Средине (в коренных и четвертичных с

отложениях)

Мелкие (в четвертичных отложениях и м

коре выветривания коренных пород)

Сложные, комбинированные, переходные п

Речная(боковая)эрозия IРЭ Равномерный размыв р

Очаговое разрушение (ниши и т.д.) 0

Аккумуляция речная, озерная 1А Минеральная м

Биогенная (евтрофикация) Б

Смешанная С

Техногенная т

Суффозия 1С Прнсклоновая(подкорневая) п

Водораздельная в

Линейная, очаговая л

Развевание 1Р Песков, почв п

Гравитационные процессы I ГР Осыпи 0

Обвалы, вывалы в

Обвалы, осыпи, шелушение ш

Морозное пучение 1М Одиночное 0

Групповое г

Обводнение, заозеривание (выемок, 13 Застойное 3

котлованов) Застойно-проточное, смешанное С

Проточное п

Оседание, проседание поверхности юп Линейное л

Сетевое, очаговое(прнгрузочное) с

Техногенная денудация I тд - -

Гидрогеологические процессы (изменение гидрогеологических условий)

Подтопление ипт Площадное, очаговое п

Линейное л

Спожноконтурное с

Обводнение по - -

Засоление НС - -

Изменение уровня грунтовых вод II гв Повышение п

Снижение с

Геофизические процессы (наведение геофизических полей)

Электромагнитное загрязнение III э Линейное, л

Площадное, бессистемное п

Шумовое загрязнение III ш Линейное, л

Площадное, бессистемное п

Вибрации III в - -

Химическое, биохимическое загрязнение среды

Поверхностное IV п - -

Неглубокое IV н - -

Глубокое IV г - -

Управление процессами геологической среды или геотехнических систем направлено на решение следующих задач:

1. обеспечение нормального функционирования искусственной части среды и жизнедеятельности общества, которые зависят от состояния и ресурсов природной среды;

3. профилактика и предотвращение кризисных ситуаций в системе «среда - общество»;

4. защита, восстановление и улучшение природной среды до эталонно-прогнозируемого

уровня.

Картографическая модель геологической среды территории г. Улан-Батор отразила степень ее изменения и устойчивость к техногенному воздействию и позволила достаточно точно выявить участки повышенного риска геоэкологических кризисных ситуаций, которые связаны прежде всего со все увеличивающимся водоотбором из глубоких водоносных горизонтов, нередко сопровождающимся загрязнением подземных сфер.

При проектировании инженерной защиты территории города следует предусматривать: предотвращение, устранение или снижение до допустимого уровня отрицательного воздействия на защищаемые территории, здания и сооружения действующих и связанных с ними возможных опасных процессов; наиболее полное использование местных строительных материалов и природных ресурсов; производство работ способами, не приводящими к появлению новых и (или) интенсификации действующих геологических процессов; сохранение заповедных зон, ландшафтов, исторических памятников; сочетание с мероприятиями по охране окружающей среды; в необходимых случаях - систематические наблюдения за состоянием защищаемых территорий объектов и за работой сооружений инженерной зашиты в период строительства и эксплуатации (мониторинг).

Ыагружп и воздействия, учитываемые в расчетах сооружений инженерной защиты, коэффициенты надежности, а также возможные сочетания нагрузок следует принимать по указаниям СниП 2.01.07-85, а для сооружений инженерной защиты водоподпорного типа следует шкже учитывать требования СниП 2. 06.01-86.

Противооползневые и противообвальные сооружения и мероприятия. При проектировании инженерной защиты от оползневых и обвальных процессов следует рассматривать целесообразность применения следующих мероприяшй и сооружений, направленных на предотвращение и стабилизацию этих процессов: изменение рельефа склона в целях повышения его устойчивости; регулирование стока поверхностных вод с помощью вертикальной планировки территории, устройства системы поверхностного водоотвода, предотвращение инфильтрации воды в грунт и эрозионных процессов; искусственное понижение уровня подземных вод; агролесомелиорация; закрепление грунтов; удерживающих сооружения; прочие мероприятия (регулирование тепловых процессов с помошыо теплозащитных устройств и покрытий, защита от вредного влияния процессов промерзания и оттаивания, установление охранных зон и т.д.).

Виды противооползневых и противообвальных сооружений и мероприятий следует выбирать па основании расчетов общей и месшой устойчивости склонов (откосов).

Мероприятия по агролесомелиорации следует предусматривать в комплексе с другими противооползневыми и противообвальными мероприятиями для увеличения устойчивости склонов (откосов) за счет укрепления груша корневой сиасмой. осушение грунта, предоIвращения эрозии, уменьшения инфильтрации в грунт поверхностных вод. выветривания, образования осыпей и вывалов.

Противосезевые сооружения и мероприятия. Для инженерной зашиты герриторий, зданий и сооружений от селевых потоков надлежит применяп, следующие вилы сооружений и мероприятий приведенные в Iабл. 7.

Сооружения и мероприятия для защиты от затопления и подтопления К основным сооружениям и мероприятиям инженерной зашиты от затилеиия и подюнления слсдуе> относить: искусственное повышение иоверхносги терриюрии: усфойсию дамб обвалования; регулирование стока и отвода поверхностных н подземных вод; дренажные системы и отдельные дренажи: регулирование русел и стока малых рек; спрямление и >тдубление русел, их расчистка, заключение в коллектор; устройство дренажных прорезей для обеспечения гидравлической связи «верховодки» и техногенного горизонта вод с подземными водами нижележащего горизонта, имеющего хорошие условия разгрузки; агро-лесомелиорапию.

Вил сооружения н мероприятия Назначение сооружения, мероприятия и условия их применения

1. Селсзадсрживагощис

Плотины бетонные, железобетонные, из каменной кладки: водосбросные, сквозные. Плотины из грунтовых материалов (глухие). Задержание селевого потока в верхнем бьефе. Образование селехранилищ.

2. Селспропускные

Каналы, Сслеспуски, Мосты. Пропуск селевых потоков через объект или в обход него.

3. Сслснаправляющис

Направляющие и ограждающие дамбы, Шпоры. Направление селевого потока в селепропускные сооружение.

4. Стабилизирующие

Каскады запруд, Подпорные стены, Дренажные устройства, Террасирование склонов, Агролесомелиорация. Прекращение движения селевого потока или ослабление его динамических характеристик

5. Селспредотпращающие

Плотины для регулирования паводков, Водосбросы на озерных перемычках. Предотвращение селеобразующих паводков.

6. Орглпнзаииошю-тсхничсскне мероприятия

Организация службы наблюдения и оповещения Прогноз образования селевых потоков

Системы, объекты, сооружения и мероприятия инженерной защиты от затопления и подтопления следует проектировать в соответствии с требованиями СниП 2.06.15-85.

При проектировании следует различать территории:

-подтопленные - с уровнем подземных вод выше проектируемой нормы осушения;

-потенциально-подтапливаемые - с высоким залеганием водоупора, сложенные толщей слабофильтрующих грунтов, имеющих литологическое строение рельеф, способствующие накоплению инфильтрационных вод, атмосферных осадков и утечек водонесущих коммуникаций;

-нсподтапливаемые - (в многолетней перспективе), сложенные достаточно мощной толщей фильтрующих грунтов при достаточном фронте разгрузки подземных вод;

-затопляемые паводками (временное затопление) и водохранилищами (постоянное затопление);

-не подверженные затоплению.

Для защиты подтопленных территорий следует рассматривать целесообразность применения дренажей, в том числе в сочетании с повышением территорий (образованием искусственного рельефа).

Для потенциально-подтапливаемых территорий следует предусматривать инженерную защиту как систему профилактических мероприятий, к которой относятся: инженерная подготовка территорий - организация рельефа, устройство постоянных и временных водостоков и дорог с водоотводом; локальные средства инженерной защиты - пластовые, пристенные и кольцевые дренажи, а также предупреждающие барражный эффект от фундаментов зданий и сооружений; организация стока дождевых и талых вод с крыш; предупреждение утечек из водонесущих коммуникаций и емкостей с жидкостями - сопутствующие дренажи и другие специальные мероприятия.

Для защиты территорий от временного и постоянного затоплений следует применить искусственное повышение поверхности территорий или дамбы обвалования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

До настоящего времени не выработано единого однозначного определения термина «устойчивость геосистемы». Одни исследователи считают, что устойчивость следует изучать как свойство самой системы, не зависящее от внешних воздействий, другие как реакцию на конкретные внешние воздействия. Оба подхода равноправны и выбор их должен определяться лишь задачами исследований. На основе анализа и обобщения множества определений термина «устойчивость» автором для целей инженерно-геологических и геоэкологических исследований предложены определения понятий «устойчивости геосистемы» и «устойчивость природно-техннческих систем».

Антропогенная измененность территории или геологической среды промышленно развитых регионов оценивается по двубаллыюй системе: изменения незначительные и значительные. Предполагается, что неизмененных участков на таких территориях нет. В случае необходимости можно ввести и третью градацию - естественные природные îeppinopini.

Районы с незначительным изменением геологической среды отличается тем. что для защиты их от техногеиною воздействия здесь не требуется принятия специальных мер. Все компоненты геологической среды здесь сохранены.

Выделяют два полтипа измененное"!и ico.'ioiической среды. Первый связан с >чайками, где ее изменения вполне обратимы. Ою сравнительно небольшие территории сельского строительства, лесохозяйственные и садоводческие участки, где геологическая среда развивается в квазиестествепиых условиях. Второй подтип характеризуется необратимыми изменениями микрорельефа, почв и cociaea приповерхностных оиюжений. Эти изменения мало влияют на эвочтоцию Геоло! ической среды, они хорошо вписались в ее структуру, гармонично еичетаютея с геодинамнчеекон ситуацией и природными циклами н вполне оiнечают хозяйственному назначению территории. Как правило, icmioiciihuu составляющая среды здесь недостаточно энергоактивна.

Геологическую среду значительно измененных территорий обязательно надо защищать от энергоактивной техносферы. Природные компоненты и зоне активных контактов системы «человек-геологическая среда» трансформированы. II здесь можно выдели!ь два подтипа измененное!!! среды: первый характеризуем! стабилизацией процессов техногенеза. а второй - их нарастанием во времени.

Старые крупные водохозяйственные системы, районы старых юрных вырабоюк и центры городских агломераций относятся к подтипу спи,но измененных территорий. I еологические процессы здесь подчинены законам ее гест венной цикличности. Работающие гидротехнические системы и промышленные комплексы гакже создаю! довольно стабштьный энергофон. Здесь развиваются как наведенные, так и природные (но измененные 1схносфсрой) геологические процессы, которые в равной мере подчиняю!ся и климатическим, технологическим циклам.

Нарастающие во времени изменения особенно четко проявляются на территориях новых городских кваргалов. на осваиваемых месторождениях, по берегам водохранилищ в первое время после их заполнения.

Районирование территории по измененноеiи и усюйчииости можег расцениваться как инженерно-ieoJKOiiO!ическое. так как по споен направленности, через оценку состояния iсоло! ической среды, учитывает в конечном счете сами условия жи (недеятельноет и человека. Типизация решона по этим парамефам (сосюяние и качество) среды помогает выявить типичные ситуации в системе «среда - воздействия - реакция», которые затем могут быть представлены в качестве прогнозных модулей. Эти модули используются при танировашш мероприятий по управлению процессами, протекающими в г 00:101 ической среде.

Зная тин геологической среды и вид воздействия, должны получит т. конкретный тип природно-техннческой системы. Если они удовлетворяют планируемым, ожидаемым условиям, то необходимо предусмотреть ряд инженерных мероприятий по улучшению ной IITC В тюм основа и прогнозирования, и управления пронсесимн i eo-ioi ической среды, ее состоянием и качеством.

Разработанная автором картографическая модель геологической среды для территории г. Улан-Батор может быть использована в региональных прогнозных построениях. Она отражает современное состояние природной среды н техносферы территорий городов и содержит сведения обо всех геологических процессах эволюции и техногенного изменения этой среды на определенный период времени. Вместе с тем принятый принцип типологического районирования геологической среды как фактора воздействия позволяет выделять или конструировать различные модели прнродно-технических систем. Прогнозное конструирование таких моделей может основываться как на аналогиях, так и на концепциях детерминированной реакции геологической среды при конкретном в виде воздействия на нее.

Использование карт и аэро-фотоматернапов прошлых лет открывает широкие возможности для построения генетических цепочек таких моделей, которые покажут закономерности изменения выделенных типов геологической среды в ходе реализации планов освоения земель и совершенствования технологии производства. Кульминацией таких изменений является переход одного типа геологической среды в другой, с иными свойствами и качеством. В основе такого рода построений лежит принцип выделения ландшафтно-генетических рядов.

Региональный прогноз с использованием метода аналогий призван отразить общую картину ожидаемых изменений природной среды с учетом планов и проектов ее освоения и преобразования. Перед инженерно-геологическими службами города и области, планирующими органами и органами управления народным хозяйством региона, как правило, стоят две кардинальные задачи, предшествующие этапу строительства:

1. где разместить объект (от городских кварталов до садовых участков) с наименьшим ущербом для среды и в оптимальных природных условиях;

2. какую реакцию среды следует ожидать на конкретном участке при реализации плана его освоения.

На практике заявки на временной прогноз развития того или иного геологического процесса крайне редки. Проектировщиков прежде всего интересует наличие или отсутствие конкретного процесса в зоне строительства или вероятность (риск) его проявления здесь. При этом риск принимается ими как факт наличия прогнозируемого процесса.

В практике данной работы по специальному картографированию территории г. Улан-Батор (1986-1999 гг.) эти вопросы варьировались, конкретизировались, дополнялись деталями, но по своему общему смыслу оставались теми же. В конечном счете это и определило как способ составления, так и содержание прогнозов.

Прогнозные построения изменений геологической среды основываются на информации о типах ее строения, дополненной оценками устойчивости каждого из выделенных типов строения по отношению к инженерно-хозяйственному воздействию и степени техногенной изменнностн. Легенда такой прогнозной карты представляет собой матрицу, колонки которой содержат сведения о типах строения геологической среды, а строчки - о видах техногенного воздействия. На полях пересечения приводится характеристика ожидаемой реакции геологической среды или ряд парагенетическн связанных геологических процессов ее изменения.

Идея создания прогнозных матриц не нова. В данной работе использованы более простые прогнозные матрицы, в основе которых лежат бинарные функциональные зависимости. Они наиболее удобны для отображения факторов-аргументов (условия и нагрузка) на специальных картах. Принципы подобного рода отображения детально разобраны в картографии и широко используется, в частности геодинамическом или ландшафтно-индикационном картировании.

Прогнозная карта легко трансформируется в картографическую модель рекомендательного плана. Для этого необходимо лишь изменить содержание ячейки пересечения и вместо перечня и характеристики прогнозируемых изменений дать рекомендации по управлению процессами изменений, инженерной подготовке и защите территории, охране недр или восстановлению нарушенных земель.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ

В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Бат Б., Болд Я., Чупуун Д., Дугараа П. Результаты комплексного исследования при Улаанбаатарского района. - Вопросы геологии и металлогении Центральной Азии. Иркутск.: Изд-во ИПИ, 1995, - С. 15-17.

2. Бат Б., Болд Я., Бээжинхуу Т. Морфодинамическая карта г. Улаанбаатар,-Вопросы геологии и металлогении Центральной Азии. Иркутск.: Изд-во ИПИ, 1995, - С. 5-7.

3. Бат Б., Бээжинхуу Т. Инженерно-геологическое районирование территорий города Улаанбаатар. - Вопросы геологии и горных дел Монголии. Улаанбаатар.: Изд-во МонТУ, 1995, - С. 7-8.

4. Бат Б., Болд Я., Ганзориг У., Бээжинхуу Т.. Современные физико-геологические процессы в районе города Улаанбаатар. - Вопросы геологии и горных дел Монголии. Улаанбаатар.: Изд-во МонТУ, 1995, - С. 8-9.

5. Бат Б., Бээхсинхуу Т., Ганзориг У. Инженерно-геологические условия города Улаанбаатар. - Вопросы геологии и горных дел Монголии. Улаанбаатар.: Изд-во МонТУ, 1995, - С. 9-10.

6. Бат Б., Бээжинхуу Т. Ариунсан Б. Особенности гидрогеологических и мерзлотных условий Туульского водохранилища. - Геологическая среда-Градостроение. Материалы научно-практической конференции. Улаанбаатар.: 1997, №1, - С. 19-21.

7. Бат Б., Ариунсан Б., Бэээюшхуу Т. Проблема регионального прогнозирования переработки берегов Туульского водохранилища. - Геологическая среда-Градостроение. Материалы научно-практаческой конференции. Улаанбаатар.: 1997, №1, - С. 28-30.

8. Бат Б. Состояние, источники и очаги загрязнения и прогнозная оценка изменения качества подземных и поверхностных вод города Улаанбаатар. -Научные труды МонГУ, Раздел Естественных наук, 1997, №3, - С. 15-17.

9. Бат Б., Верхозин И. И. Природные и техногенные изменения геологической среды территорий г.Улаанбаатар. - Город: прошлое, настоящее, будущее, Материалы международной научно-практической конференции. Иркутск.: 1998, - С. 26-29.

/О/О

РНБ Русский фонд

2007-4 15115

Формат 60x84 1/16. Бумага типографская- Печать офсетная. Усл. печ, л. 1,5. Уч.-изд JI. 1,5. Тираж 150 экз. Зак. 245. Поз. плана

23 т

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Болдын Бат

Введение

1.Современное состояние проблемы

1.1 .Понятие и систематика природных и техногенных факторов определяющих устойчивости геологической среды

12.Принципы, критерий и методы оценки устойчивости геологической среды 1 б

2.Фнзико-географнческие условия и характеристика геологической среды района г. Улан-Батор

2.1. Орография и гидрография

2.2. Климат

2.3. Геологическое строение района 31 2.3.1 .История геологического развития

2.3.2.Стратиграфия и магматизм

2.3.3.Тектонические структуры и геоморфология

2.4.Инженерно-геологические условия района

2.4.1.Инженерно-геологическое районирование

2.4.2. Состав и физико-механические свойства горных пород

2.4.3.Подземные воды 52 2.4.4.Эндогенные и экзогенные геологические процессы и явления

3.Факторы природных и техногенных изменений геологической среды территории г. Улан-Батор

3.1. Основные природные факторы на территории города

3.2. Основные техногенные факторы на территории города

4. Устойчивость и реакция геологической среды к природным и техногенным воздействиям в пределах территории г. Улан-Батор

4.1 .Методика картирования факторов природной и техногенной нагрузки на геологическую среду в пределах города

4.1.1 Типизация геологической среды территории города Улан-Батор 89 4.1.2.Основные требования к типизации воздействий техносферы на геологическую среду в пределах города Улан-Батор

5. Прогнозирование устойчивости геологической среды территории г. Улан-Батор

5.1 Принципы построения прогнозной модели геологической среды по степени их устойчивости к природным и техногенным воздействиям в условиях города Улан-Батор 101 5 .2. Методика построения прогнозных справочников (база данных) изменения геологической среды города (на примере территории г.Улан-Батор)

6. Предупреждение катастрофических геологических процессов и рекомендация по предотвращению для территории г. Улан-Батор

6.1.Использование картографического материала в целях прогнозирования и предупреждения опасных геологических процессов

6.2.Рекомендации по предотвращению геоэкологических изменений на территории города Улан-Батор

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка и прогнозирование устойчивости геологической среды к природным и техногенным воздействиям территории города Улан-Батор"

В 1996 году законодательными органами Монголии учрежден Закон о границах столицы Монголии и территорий прилегающих к городу Уланл

Батор. Общая площадь территории города составляет 4856 км из них застроенная площадь, включая районы городов Налайх, Бага-нуур и Бага-Хангай - 520 км2.

Научная и практическая значимость исследований обусловливается увеличивающимися масштабами природных и техногенных катастроф и возрастающими требованиями обеспечения безопасности жизнедеятельности людей и функционирования объектов, а также сохранения и рационального использования окружающей среды.

Исследования проводились автором и группой преподавателей, научных сотрудников факультета географии и геологии и кафедры геологии и минералогии Монгольского Государственного Университета, в рамках международного проекта под общим названием "Экологическая оценка и прогнозирование окружающей среды города Улан-Батор" при содействии Министерства природной среды и Мэрия города Улан-Батор.

Цель и задачи исследований. Основной целью настоящей работы является разработка подходов, принципов и методов комплексной оценки и прогнозирования устойчивости геологической среды территорий городов к различным природным и техногенным факторам (опасным геологическим процессам, стихийным бедствием, техногенным катастрофам и др.), для планирования безопасного размещения на территории города населения и объектов техносферы с использованием программного обеспечения ILWIS 3.1 Academic (Integrated Land and Water Information System) который дает возможность обработку и составления карт, базы данных. Исходя, из этого положения были поставлены следующие задачи исследования:

-обобщение и формулирование основных понятийных категорий проблемы,

-разработка концептуальных положений устойчивости территорий города в природно-техногенной сфере,

-выявление ведущих природных и техногенных факторов, влияющих на устойчивость территории города Улан-Батор и их взаимосвязей,

-разработка систематики поражающих факторов,

-разработка методологических подходов к оценке и прогнозу устойчивости геологической среды территории города с учетом влияния природных и техногенных факторов.

Объект и методы исследования. Объектом исследования является территория района и застроенная часть города Улан-Батор. Для решения поставленных задач применены следующие методы исследований:

-Обзор и обобщение литературных и фондовых материалов,

-Методы наземных визуальных и аппаратурных наблюдений (полевые опытно-испытательские работы),

-Дистанционные методы геологических исследований-дешифрирование аэро и космоснимков,

-Лабораторные исследования (физико-химические анализы почв, горных пород, подземных вод и др.)

Научная новизна работы. В результате выполнения комплексных исследований в пределах территории района города Улан-Батор;

-обобщена и выполнена оценка инженерно-геологических условий в застроенных участках, планируемых к застройке и прилегающих районах города,

-составлена карты природно-техногенной устойчивости и риска для территории района города Улан-Батор в масштабах 1:50000 и 1:100000,

-предложены принципы картографической оценки прогнозирования устойчивости геологической среды и инженерно-геологических условий территорий крупных промышленных регионов, городов Центральной Монголии на примере города Улан-Батор в среде ГИС (Географическая Информационная система).

-составлена классификация геологической среды по устойчивости от природно-техногенных нагрузок для территории района города Улан-Батор,

-даны общие рекомендации по изучению и оценке инженерно-геологических условий крупных городов Центральной Монголии на примере города Улан-Батор, рекомендации по прогнозированию и предотвращению опасных природных и техногенных процессов их последствий в условиях города.

Защищаемые положения. 1. Определяется геологическая среда территории г.Улан-Батор которая является системой сложной и разнообразной в отношениях формирования, распространения и развития при природно-климатических условиях. Специфические особенности ее -неустойчивое равновесие при природно-техногенных воздействиях, резкая пространственная изменчивость, неоднородный состав горных пород, разные строения и свойства.

2. Выявлены и определены наиболее опасные участки природно-технических систем (ПТС) в условиях промышленного центра. Это является важным и необходимым из решаемых задач по прогнозированию и предотвращению катастрофических явлений при градостроении и использовании земельных ресурсов и т.п.

3. Оценка и классификация геологической среды по устойчивости при воздействии природных и техногенных нагрузок в пределах территории г.Улан-Батор разработанной автором характеризирует геологогеоморфологические и инженерно-геологические условия, которые определяют предельно-равновесные значения современного состояния геологической среды территории города (геоэкологический риск), так как, незначительные изменения этих значений могут привести к фатальному исходу с огромными ущербами.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Установленные закономерности формирования геологической среды, их распространение, особенности изменений под влиянием различных природно-техногенных факторов и предлагаемые методы исследований по оценке и прогнозированию устойчивости природно-технических систем (геологической среды), составленные карты в пределах города Улан-Батор могут служить основой инженерно-геологической оценки территории и качественных прогнозов геоэкологического риска геологической среды при освоении новых территорий и промышленных регионов Монголии.

Результаты исследований по теме диссертации в виде отчетов, заключений, карт использованы проектными организациями Монголии и рядом других частных организаций при обосновании проектов изыскательских работ, при инженерно-геологической съемке отдельных территорий, при решении вопросов рационального природопользования в пределах города.

Некоторые теоретические положения диссертации, схемы и принципы инженерно-геологического районирования геологической среды будут использоваться при чтении лекционного курса «Оценка состояния и прогноз изменении окружающей среды» на кафедре Геологии и минералогии Монгольского Государственного университета.

Город: прошлое, настоящее, будущее», Иркутск, 1998; Международная научная конференция Керуленской экспедиции, Иркутск, 1995; Международная научная конференция Керуленской экспедиции, Улан-Батор, 1996; Научно-практическая конференция «Геологическая среда-Градостроение», Улан-Батор, 1997; «Научные труды МонГУ», Улан-Батор, 1997.

По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе одна монографий в соавторстве.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения и содержит 131 страниц оформленного текста по требованию, который сопровождается 4 рисунками, 15 приложениями, 11 таблицами, списком литературы из 11 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение", Болдын Бат

Выводы: На стадии создания картографической модели геологической среды территории города Улан-Батор внимательно изучались запросы плановых и хозяйственных органов столицы, а также ряда проектных организаций. Все они, по сути сводились к следующим: 1) где разместить объект с наименьшим ущербом для среды; 2) каковы характер реакции среды и вероятность ее загрязнения при размещении того или иного объекта в конкретной «точке» пространства.

Картографическая модель геологической среды территории города

Улан-Батор отразила степень ее изменения и устойчивость к техногенному воздействию и позволила достаточно точно выявить участки повышенного

117 риска геоэкологических кризисных ситуаций, которые связаны прежде всего со все увеличивающимся водоотбором из глубоких водоносных горизонтов, нередко сопровождающимся загрязнением подземных сфер.

При строительстве инженерных сооружений в условиях города необходима оценка устойчивости грунтов к статическим нагрузкам. Следует тщательно изучить все участки, занятые антропогенными отложениями. Учитывается риск проявления оползней, эрозии, подтопления и других процессов, представляющих опасность для инженерно-строительных объектов города.

Мероприятия по инженерной защите и охране окружающей среды следует проектировать комплексно, с учетом прогноза ее изменения в связи с постройкой сооружений инженерной защиты и освоением территории. В составе проекта следует при необходимости предусматривать организационно-технические мероприятия, предотвращающие гибель людей, исключающие возникновение аварийной ситуации или ослабляющие действие и снижающие возможный ущерб.

Техническая эффективность и надежность сооружений и мероприятий должны подтверждаться расчетами, а в обоснованных случаях -моделированием (натурным, физическим, математическим и др.) опасных геологических процессов с учетом воздействия на них проектируемых сооружений и мероприятий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проблема устойчивости территорий (геологической среды) к воздействию природных и техногенных факторов относится к разряду поисковых. Наиболее слабо разработаны ее методологические аспекты, в том числе концептуальные вопросы оценки устойчивости, принципы, признаки и критерии выделения территорий с разной степенью устойчивости к негативным факторам, как отдельным, так и совокупным. Очевидно, несовершенство понятийной базы проблемы, которое приводит к неоднозначности трактования и реализации на практике основных понятий, терминов и задач исследований. Отсутствует на сегодняшний день единая общепринятая классификация природных и техногенных факторов, система их типизации и ранжирования по степени опасности для разных типов геологической среды.

Антропогенная измененность территории или геологической среды промышленно развитых регионов оценивается по двубалльной системе: изменения незначительные и значительные. Предполагается, что неизмененных участков на таких территориях нет. В случае необходимости можно ввести и третью градацию - естественные природные территории.

Районы с незначительным изменением геологической среды отличается тем, что для защиты их от техногенного воздействия здесь не требуется принятия специальных мер. Все компоненты геологической среды здесь сохранены.

Выделяют два подтипа измененности геологической среды. Первый связан с участками, где ее изменения вполне обратимы. Это сравнительно небольшие территории сельского строительства, лесохозяйственные и садоводческие участки, где геологическая среда развивается в квазиестественных условиях. Второй подтип характеризуется необратимыми изменениями микрорельефа, почв и состава приповерхностных отложений. Эти изменения мало влияют на эволюцию. Геологической среды, они хорошо вписались в ее структуру, гармонично сочетаются с геодинамической ситуацией и природными циклами и вполне отвечают хозяйственному назначению территории. Как правило, техногенная составляющая среды здесь недостаточно энергоактивна.

Геологическую среду значительно измененных территорий обязательно надо защищать от энергоактивной техносферы. Природные компоненты в зоне активных контактов системы «человек-геологическая среда» трансформированы. И здесь можно выделить два подтипа измененности среды: первый характеризуется стабилизацией процессов техногенеза, а второй - их нарастанием во времени.

Старые крупные водохозяйственные системы, районы старых горных выработок и центры городских агломераций относятся к подтипу сильно измененных территорий. Геологические процессы здесь подчинены законам естественной цикличности. Работающие гидротехнические системы и промышленные комплексы также создают довольно стабильный энергофон. Здесь развиваются как наведенные, так и природные (но измененные техносферой) геологические процессы, которые в равной мере подчиняются и климатическим, технологическим циклам.

Нарастающие во времени изменения особенно четко проявляются на территориях новых городских кварталов, на осваиваемых месторождениях, по берегам водохранилищ в первое время после их заполнения.

Районирование территории по измененности и устойчивости может расцениваться как инженерно-геоэкологическое, так как по своей направленности, через оценку состояния геологической среды, учитывает в конечном счете сами условия жизнедеятельности человека. Типизация региона по этим параметрам (состояние и качество) среды помогает выявить типичные ситуации в системе «среда - воздействия - реакция», которые затем могут быть представлены в качестве прогнозных модулей. Эти модули используются при планировании мероприятий по управлению процессами, протекающими в геологической среде.

Зная тип геологической среды и вид воздействия, должны получить конкретный тип природно-технической системы. Если они удовлетворяют планируемым, ожидаемым условиям, то необходимо предусмотреть ряд инженерных мероприятий по улучшению этой ПТС. В этом основа и прогнозирования, и управления процессами геологической среды, ее состоянием и качеством.

Разработанная автором картографическая модель геологической среды для территории города Улан-Батор может быть использована в региональных прогнозных построениях. Она отражает современное состояние природной среды и техносферы территорий городов и содержит сведения обо всех геологических процессах эволюции и техногенного изменения этой среды на определенный период времени. Вместе с тем принятый принцип типологического районирования геологической среды как фактора воздействия позволяет выделять или конструировать различные модели природно-технических систем. Прогнозное конструирование таких моделей может основываться как на аналогиях, так и на концепциях детерминированной реакции геологической среды при конкретном в виде воздействия на нее.

Использование карт и аэрофотоматериалов прошлых лет открывает широкие возможности для построения генетических цепочек таких моделей, которые покажут закономерности изменения выделенных типов геологической среды в ходе реализации планов освоения земель и совершенствования технологии производства. Кульминацией таких изменений является переход одного типа геологической среды в другой, с иными свойствами и качеством. В основе такого рода построений лежит принцип выделения ландшафтно-генетических рядов.

2. какую реакцию среды следует ожидать на конкретном участке при реализации плана его освоения.

В практике данной работы по специальному картографированию территории города Улан-Батор (1986-1999 гг.) эти вопросы варьировались, конкретизировались, дополнялись деталями, но по своему общему смыслу

122 оставались теми же. В конечном счете это и определило как способ составления, так и содержание прогнозов.

Прогнозные построения изменений геологической среды основываются на информации о типах ее строения, дополненной оценками устойчивости каждого из выделенных типов строения по отношению к инженерно-хозяйственному воздействию и степени техногенной измененности. Легенда такой прогнозной карты представляет собой матрицу, колонки которой содержат сведения о типах строения геологической среды, а строчки - о видах техногенного воздействия. На полях пересечения приводится характеристика ожидаемой реакции геологической среды или ряд парагенетически связанных геологических процессов ее изменения.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Болдын Бат, Иркутск

1. Ананьев Г. С. Методология изучения катастрофических процессов рельефообразования и вопросы эколого-геоморфологического риска. Весгн. Моск. Ун-та. Сер.5. - География. М.: 1992, №4, - С. 14-19.

2. Анализ и оценка природного и техногенного риска в строительстве. М.: 1995, -119 с.

3. Балтрунас В. А., и др. Опыт составления крупномасштабных карт экогеологического содержания для целей рационального освоения и перспективного планирования территории Литвы. Инженерная геология. М.: 1992, - С. 77-85.

4. Бот Б., Болд Я., Чулуун Д., Дугараа П. Результаты комплексного исследования при Улаанбаатарского района. Вопросы геологии и металлогении Центральной Азии. Иркутск.: Изд-во ИЛИ, 1995, - С. 15-17.

5. Бот Б., Болд Я., Бээжинхуу Т. Морфодинамическая карта г. Улаанбаатар. -Вопросы геологии и металлогении Центральной Азии. Иркутск.: Изд-во ИЛИ, 1995, -С. 5-7.

6. Бат Б., Бээжинхуу Т. Инженерно-геологическое районирование территорий города Улаанбаатар. Вопросы геологии и горных дел Монголии. Улаанбаатар.: Изд-во МонТУ, 1995, - С. 7-8.

7. Бат Б., Болд Я., Ганзориг У., Бээжинхуу Т. Современные физико-геологические процессы в районе города Улаанбаатар. Вопросы геологии и горных дел Монголии. Улаанбаатар.: Изд-во МонТУ, 1995, - С. 8-9.

8. Бат Б., Бээжинхуу Т., Ганзориг У. Инженерно-геологические условия города Улаанбаатар. Вопросы геологии и горных дел Монголии. Улаанбаатар.: Изд-во МонТУ, 1995, - С. 9-10.

9. Бат Б., Болд Я., Ариунсан Б. Геоморфологические условия района Туульского водохранилища. Геологическая среда-Градостроение. Материалы научно-практической конференции. Улаанбаатар.: 1997, №1, - С. 16-17

10. Бат Б., и др. Гидрометеорологические факторы переработки берегов Туульского водохранилища. Геологическая среда-Градостроение. Материалы научно-практической конференции. Улаанбаатар.: 1997, №1, - С. 17-19

11. Бат Б., Бээжинхуу Т. Ариунсан Б. Особенности гидрогеологических и мерзлотных условий Туульского водохранилища. Геологическая среда-Градостроение. Материалы научно-практической конференции. Улаанбаатар.: 1997, №1, - С. 19-21.

12. Бат Б., Бээжинхуу Т., и др. Состав и физико-механические условия перерабатываемых отложений Туульского водохранилища. Геологическая среда-Градостроение. Материалы научно-практической конференции. Улаанбаатар.: 1997, №1, - С. 25-27.

13. Бат Б., Ариунсан Б. К вопросу локального прогнозирования переработки берегов Туульского водохранилища. Геологическая среда-Градостроение. Материалы научно-практической конференции. Улаанбаатар.: 1997, №1, - С. 27-28.

14. Бат Б., Ариунсан Б., Бээжинхуу Т. Проблема регионального прогнозирования переработки берегов Туульского водохранилища. Геологическая среда-Градостроение. Материалы научно-практической конференции. Улаанбаатар.: 1997, №1,-С. 28-30.

15. Бат Б. Состояние, источники и очаги загрязнения и прогнозная оценка изменения качества подземных и поверхностных вод города Улаанбаатар. Научные труды МонГУ, Раздел Естественных наук, 1997, №3, - С. 15-17.

16. Бат Б., Верхозин И. И. Природные и техногенные изменения геологической среды территорий г.Улаанбаатар. Город: прошлое, настоящее, будущее, Материалы международной научно-практической конференции. Иркутск.: 1998, - С. 26-29.

17. Бондарик Г. К. Общая теория инженерной /физической/ геологии. М.: Недра, 1981,-259 с.

18. Васильев В. И., Хайме Р. М. Геолого-струкгурный подход при инженерно-геологическом районировании Северной и Центральной Монголии. Инженерная геология, 1984, №5, - С. 75-77.

19. Васильев В. И., и др. Формирование Инженерно-геологических условий Центральной Монголии. Инженерная геология, 1984, №6, - С. 70-73.

20. Васильев В. И., Беккерман С. Г., Чеховский А. А. Инженерно-геокриологические условия долины р.Толы. Тр. VIII науч.-техн. Конф. - Улан-Батор.: ГПИ, 1982, - С. 5862.

21. Вопросы прикладной геологии, геофизики, и геоэкологии. -ИрГТУ, 1996, 144 с.

22. Гаврилов М. К. Микроклимат и тепловой баланс в урочище Дзайсангийн-Ама в Монгольской Народной Республике. Чита. Кн. изд-во, 1971. Вып IV, - С. 253-255.

23. Гарагуля Л. С. Методика прогнозной оценки антропогенных изменений мерзлотных условий. М.: Изд-во МГУ, 1985, - 225 с.

24. Герасимова А. С., Королев В. А. Проблемы устойчивости геологической среды к техногенным воздействиям. Гидрогеология и инженерная геология. Обзор. М.: АО «Геоинформарк», 1994, - С. 47-48.

25. Географические прогнозирования и охраны природы. М.: Изд-во МГУ, 1990, -174 с.

26. Геология Монгольской Народной Республики. Масштаб 1:1 500 ООО. Под. ред. Н. А. Маринова. - М.: Недра, 1973, Т. I, - 582 с.

27. Геология Монгольской Народной Республики. Масштаб 1:1 500 000. Под. ред. Р. А. Хасина и др. - М.: Недра, 1973, Т. П, - 452 с.

28. Геоэкологические исследования в Московском регионе. М.: 1990, - 136 с.

29. Гидрогеологические и Инженерно-геологические аспекты охраны окружающей среды. Новочеркасск НПИ, 1985, - 161 с.

30. Голодковская Г. А., и др. Вопросы и методика комплексного картирования городских территорий для прогнозной оценки изменения геологической среды. -Новые типы карт, методика их создания. М.: Изд-во МГУ, 1983, - С. 68-73.

31. Голодковская ГА., Елисеев Ю. Б. Геологическая среда промышленных регионов -М : Недра, 1989,-218 с.

32. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. Межгосударственный стандарт. М.: 1996.

33. Гулакян К. А., Кюнтцелъ В. В. О распознавании типов оползневых процессов, /докл. советских ученых к международ, конгрессу МАИГ-ов/. -М.: 1979, С. 190-199.

34. Гродзенский М. Д. Устойчивость геосистем. Теоретический подход к анализу и методы количественной оценки. Изд-во АНСССР. Сер. Геогр., 1987, №6, - С. 56-59.

35. Дзекцер Е. С., и др. Вопросы методики мелкомасштабного районирования застраиваемых территорий по степени потенциальной потопляемости грунтовыми водами. Инженерная геология, №5. - М.: 1984, - С. 96-98.

36. Дзекцер Е. С. Геологическая опасность и риск /методологическое исследование/. -Инженерная геология, №6. -М.: 1992, С. 3-10.

37. Дзекцер Е. С. Методологические аспекты проблемы геологической опасности и риска. Геоэкология, №3. -М.: 1994, - С. 3-10.

38. Дубнов П.Ю. Access 2000. Проектирование баз данных. М.: ДМК, 2000, - 214 с.

39. Жигалин Н. Д., Кофф Г. Л., и др. Проблемы техногенного физического загрязнения геологической среды больших городов. Инженерная геология, №6. - М.: 1984, - С. 74-82.

40. Заключение о гидрогеологических условиях района города Улаанбаатар для составления схемы водоснабжения к генеральному плану города. ПНИИИС, 1975, -452 с.

41. Защита окружающей среды от техногенных воздействий. М.: изд-во МГОУ. 1993,-216 с.

42. Инженерно-теологические основы оценки изменений геологической среды районов территориально-промышленных комплексов. Л.: изд-во ЛГУ. 1989, - 90 с.

43. Каган А. А. Некоторые вопросы системного инженерно-геологического прогнозирования. Инженерная геология, №3. - М.: 1981, - С. 10-18.

44. Каякин В. В. Прогноз чрезвычайных ситуаций, связанных с техно-природными процессами и обеспечение безопасности объектов. Геоэкология. М.: 1999, №2, - С. 101-110.

45. Кожевников А. В., Дэмбэрэлдорж С., Бопд Я. Новейшая тектоника Хангай-Хэнтэйской горной системы (МНР). Новейшая тектоника: Новейшие отложения и человек. М.: Недра, 1973. Вып. 5, - С. 132-160.

46. Кожевников А. В., Дэмбэрэлдорж С., Болд Я. Стратиграфия антропогеновых отложений бассейна р.Селенга Проблемы изучения четвертичного периода. М.: Наука, 1972,-С. 161-178.

47. Кожевина Л. С. Механизмы обеспечения устойчивости геологической среды в условиях внешнего воздействия. Геоэкология. М.: 1999, №2, - С. 111-116.

48. Королев В. А. Мониторинг геологической среды. М.: 1995, - 187 с.

49. Котлов Ф. В. Антропогенные геологические процессы и явления на территории города. М.: Наука, 1977, - 287 с.

50. Котлов Ф. В, Юдина Р. И. Концептуальное моделирование геологической среды на основе системных представлений. Инженерная геология, №1. - М.: 1991, - С. 132143.

51. Кузьмин С. Б. Понятие природной опасности и риска (в приложении к геоморфологии). Экологический риск: анализ, оценка, прогноз. - Иркутск, 1998, - С. 11-13.

52. Куприянова Т. П. Обзор представлений устойчивости физико-геологических систем. Устойчивость геосистем. - М.: Недра, 1983, - С. 7-13.

53. Кюнтцель В. В. Применение ландшафтно-индикационного метода в геологическом картировании. Инженерная геология, №6. -М: 1991, - С. 64-68.

54. Литвинов В. М Опыт региональной оценки интенсивности проявления экзогенных геологических процессов на юге Восточной Сибири. Инженерная геология, №6. -М.: 1991, - С. 72-77.

55. Лобацкая Р. М., Серова Г.Е. Экспертная оценка экологической устойчивости территории в системе мониторинга геологической среды на персональной ЭВМ. -Прикладная геоэкология, чрезвычайные ситуации, земельный кадастр и мониторинг. -М.: 1995, С. 42-47.

56. Ломтадзе В. Д. Физико-механические свойства горных пород. Методы лабораторных исследований. - Л.: Недра, 1990. - 327 с.

57. Мамаев Ю. А. Вопросы методологии в оценке устойчивости территорий. -Геоэкология, №5. -М.: 1998, С. 109-114.

58. Методические основы оценки техногенных изменений геологической среды городов. -М: Наука, 1990, 196 с.

59. Методические рекомендации по составлению территориальных комплексных схем охраны природы области. 1986, - 111 с.

60. Михеев В. С. Экологический риск: определение, сущность, содержание. -Экологический риск: анализ, оценка, прогноз. Иркутск, 1998, - С. 3-5.

61. Миронюк С. Г. Опыт создания системной классификации экологического риска. -Экологический риск: анализ, оценка, прогноз. Иркутск, 1998, - С. 7-8.

62. Мониторинг экзогенных геологических процессов. ВСЕГИНГЕО /тезисы докл./. -М.: 1986,-224 с.

63. Могцанский В. А., Григорьева С. В., и др. К методике прогнозирования изменения геологической среды при антропогенном воздействии. Инженерная геология, №3. -М.: 1991,-С. 106-110.

64. Осипов В. И. Геоэкология -междисциплинарная наука об экологических проблемах геосфер. Геоэкология, №1. - М.: 1993, - С. 4-18.

65. Оценка современного и прогнозного состояния природной среды. М.: 1990, - 155 с.

66. Пастушкова С. А. Математико-картографическое моделирование при изучении техногенной активности инженерно-геологических процессов в условиях города. -Инженерная геология, №2. М.: 1992, - С. 109-114.

67. Пастушкова С. А. К вопросу об Инженерно-геоэкологическом картировании городов и городских агломерации. Инженерная геология, №3. - М.: 1992, - С. 94-112.

68. Пиннекер Е. В. Некоторые проблемы охраны и изучения геологической среды. -Инженерная геология, №3. М.: 1991, - С. 3-10.

69. Пиотровская Т. Ю. О системе инженерно-геоэкологической оценки пространственной изменчивости природных процессов при изучении состояния геологической среды Инженерная геология, №5. - М.: 1988, - С. 38-44.

70. Пояснительная записка к инженерно-геологической карте территории города Улан-Батор масштаба 1: 10000. УБ.: 1986. И-4447, - 552 с.

71. Проблемы охраны Геологической среды. -Новосибирск.: Наука, 1993,-166 с.

72. Проблемы качества городской среды. М. : Наука, 1989, -189 с.

73. Проблемы изучения опасных геологических процессов. -М: 1993, -155 с.

74. Рагозин А. Л. Общие наложения оценки и управлением природным риском -Геоэкология, №5. -М: 1999, С. 417-429.

75. Рагозин А. Л. Оценки и картографирование опасности и риска от природных и техно-природных процессов (история и методология). Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. - М.: ВИНИТИ, 1993, - С. 16-41.

76. Рациональное использование и охрана окружающей среды городов. М.: Наука, 1989,-88 с.

77. Ревзон А.Л Картографирование состояний геотехнических систем. М.: Недра, 1992,-223 с.

78. Рекомендации по составлению крупномасштабных Инженерно-геологических карт охраны и использования Геологической среды для городов. М.: Стройиздат, 1984, -79 с.

79. Рященко С. В. Оценка и прогноз антропоэкологического риска. Экологический риск: анализ, оценка, прогноз. - Иркутск, 1998, - С. 8-9.

80. Сейсмическое районирование Улан-Батора. -М: Наука, 1971, 176 с.

81. Сергеев М. Г. Экология антропогенных ландшафтов. Новосибирск, 1997, -150 с.

82. СниП 11.02-96. Инженерные изыскания для строительства/Минстрой России, -М. .ГПЦПП, 1996.-45 с.

83. СниП 22.01-95. Геофизика опасных природных воздействий/Минстрой России, -М.: ГП ЦПП, 1996.-9 с.

84. СниП 2.01.15-90. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения проектирования/Госстрой России, - М : ГП ЦПП, 1998. - 32 с.

85. СниП 2.06.15-85. Инженерная защита территорий от затопления и подтопления/Минстрой России, - М.: ГП ЦПП, 1996. - 45 с.

86. СниП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений/Минстрой России, - М.: ГП ЦПП, 1996.-48 с.

87. СниП 11.01-95. Инструкция. О порядке разработки, согласования, утверждения и состава проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений/Минстрой России, - М.: ГП ЦПП, 1996. - 35 с.

88. СниП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика/Минстрой России, -М.: ГП ЦПП, 1996.- 140 с.

89. СниП П-7-81. Строительство в сейсмических районах/Минстрой России, - М.: ГП ЦПП, 1996.-52 с.

90. Сулакшина Г. А. Инженерно-геологическая типизация местности как основа регионального прогноза изменения геологической среды в связи с инженерной деятельности человека. Инженерная геология, №3. - М.: 1971. - С. 49-54.

91. Технический отчет об инженерных изысканиях, связанных с изучением гидрохимических условий долины рек Туул. ВО "Техностройэкспорт". М.: 1982. -512 с.

92. Теория и методология экологической геологии. М.: Изд-во МГУ, 1997. -364 с.

93. Требования к геолого-экологическим исследованиям и картографированию М 1:25 ООО, 1:25 ООО. М.: ВСЕГИНГЕО, 1990, - 127 с.

94. Трофимов В. Т., Фирсов Н. Г. Принципы и методика составления карты экзогеннных геологических явлений крупного региона. Инженерная геология, №3. -М.: 1981. - С. 28-36.

95. Трофимов В. Т., Лханаасурэн Г. Инженерно-геологическое районирование Монгольской Народной Республики. Вестн. МГУ. Сер. 4, Геология, №1, 1983, - С. 55-62.

96. Трофимов В. Т., и др. Геодинамические критерии оценки состояния эколого-геологических условий. Геоэкология, №3, 2000, - С. 257-263.

97. Трофимов В. Т., и др. Классификация техногенных воздействий на геологическую среду. Геоэкология, №5, 1995, - С. 98-107.

98. Хренов П. М. Проблемы мониторинга геологической среды урбанизированных территорий. Проблемы оценки и прогноза устойчивости геологической среды г.Иркутска. - Иркутск.: 1997. - С. 23-25.

99. Цоцур Е. С., Колегова . Г., и др. Картирование и анализ техногенных воздействий на территории города. Инженерная геология, №5. - М.: 1992. - С. 98-114.

100. Шеко А. И., Круподеров В. С. Оценка опасности и риска экзогенных геологических процессов. Геоэкология, №3. - М.: 1994. - С. 11-21.

101. Экология большого города. /альманах/. - Прима пресс, 1996. - 110 с.

102. Экология и городское хозяйство, стройиндустрия. Иркутск.: 1997.-214с.

103. Ясаманов Н. А., Иванов О. П. Карта риска природных катастрофов территории Советского Союза: принципы построения и некоторые результаты. Тез. Докл. Всесоюз. Конфер./Катастрофы и человечество/- Суздаль -М.: 1991.-С. 13-16.

104. Microsoft Access 97: Справочник. СПб.: Питер, 1999. -416 с.

105. Bohnam-Carter, G.F. Geographic Information systems for Geoscientists. Modeling with GIS. Computer Methods in the Geosciences. Pergamon. 1994. 522 c.

106. ILWIS 2.1 for WINDOWS. Application guide. ITC. Enschede, The Netherlands. 1997. -289 c.

107. ILWIS 3.0 Academic. User's guide. ITC. Enschede, The Netherlands. 2001. 456 c.1. Ovj

108. СХЕМАТИЧЕСКАЯ ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА Город УЛАН-БАТОР1. Составил: Б.БАТ, 2004 гj АР2. Аккумулятивным1. АРЗ: --------"1. бЫТОЮИ Строительны* мусор

109. Осадочные пароды верхнечетверткчные отложения речною происхождении, гальа гравий, песо*, супесь. суглинок глины ,т Осадочные породы аерхмечетаертичные отложение золового происхождения разиозернистыи песок супесь

110. Денудацией но аккумулятивный рельеф Осадочные породы верхне с ряд нечетвертичкые отложения склонового прс*ю.сжд ения глыбы дресве. щебень, гальке суглиносто-сулесчамын зеполмнгепем

111. J ТДР4 Техтоннико-денудационный рельеф Осадочные и метаморфические породы среднего палеозоя; песчаники, туфопесчамики, глинистые сланцы, алевролиты кварцит, линзы яшм и основных эффузивов Главные русла Сгюыогательные руслам

112. СХЕМАТИЧЕСКАЯ КАРТА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ1. Город УЛАН-БАТОР1. Составил Б БАТ, 2004 гигтчо >йон и* алст»

113. ИГР 12 РонойhKw^oSSJ»?породыи

114. ИГР Район Элсгай Осадочные породы и но«

115. ИГР 14 Район гор Топгойт Блямлошуу. Сонгнж хайрхан уул Камонмоутолыые терригамде породы и от»1. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

116. В ИГР 15 Район горы Е>мнзур* vvn Каибнноуголы

117. ИГР1в Район ГОРЫ богд wn Каиеиноугрпьмые теооигетыв породы и отложения

118. Тууг Средне «всхнечетвертинмые алговмагъные отложения I ИГР 17: Район горы Bwpan оаоо Каыммоугольные 1«ооигенные породы и отложение

119. С~"! ИГР1в Район горы Wfi Камвнноупэтм** геериген»*» породы и отлешчо! ИГР IP: Район горы Дуню* уул Канвжоугольчм тарригеммв породы и отложения пропомвъмыв отгюжвнии ! ИГР20 Район горы Цагдуугп ууп Каыенноутогъмыв гёррхчнм породы и отложения

120. СХЕМАТИЧЕСКАЯ КАРТА ЭКЗОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ Город УЛАН-БАТОР1. Составил Б Б AT 200411. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

121. Воддлсхиве опогани и обвалы Селевые потоки Главные русла

122. Заболачивание Термо физические явления — Каналы1. Наледи Эрозионмд» слрвп*

123. СХЕМАТИЧЕСКАЯ КАРТА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ1. Город УЛАН-БАТОР1. Составил Б EAI. 200* г

124. СХЕМАТИЧЕСКАЯ КАРТА СЕЙСМИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ Город УЛАН-БАТОР1. Составил: Б БАТ 2004 г1. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ1. О в балльные Юны

125. О 7 балльнья юны Ш в балльные- жжы

126. ТИПИЗАЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ, ТИПОВЫЕ РАЗРЕЗЫ (МАТРИЧНЫЕ ФОРМЫ)1. Приложенно 9

127. ПРОГНОЗНАЯ КАРТА УСТОЙЧИВОСТИ И РИСКА К ПРИРОДНЫМ И ТЕХНОГЕННЫМ ПРОЦЕССАМ1. Район Г.УЛАН-БАТОР1. Составил: Б БАТ 2004 г.1щШшШШш 1WMP?5 oiv1. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

128. Устойчивость высотой степам» Щ Устойчивость средней степень»

129. Устойчивость нкикой степенью

130. СХЕМАТИЧЕСКАЯ КАРТА ЗЕМЛЕИС ПОЛЬЗОВАНИЯ Город УЛАН-БАТОР1. Составил: 6.EAT. 2004 г

131. Жилые кварталы I Юрточные постройки I Парки, лесопосадки I Промышленные зоны I Складские промэоны

132. Аэропорт, аэродромы I Агрокультурные поля I Леса

133. Неиспользованные земли I Карьеры и шахты

134. Тепло-энергетические центры Насосные станция Железные дороги Главные дороги

135. Главные русла Сгюмогательные русла

136. СПУТНИКОВОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ РАЙОНА УПААН6ААТАР SPOT >m*0*

137. ПАРАМЕТРЫ И ПОКАЗАТЕЛИ АКТИВНОСТИ СКЛОНОВ И ПОВЕРХНОСТЕЙ РЕЛЬЕФА город УЛАН-БАТОР1. Cultm-i. Б.ЬМ.ДМ'

138. ПАРАМЕТРЫ И ПОКАЗАТЕЛИ АКТИВНОСТИ СКЛОНОВ И ПОВЕРХНОСТЕЙ РЕЛЬЕФА город УЛАН-БАТОР

139. ЦИФРОВАЯ МОДЕЛЬ ВОЗВЫШЕННОСТЕЙ РЕЛЬЕФА Город УЛАН-6ATOP1. Составил. Б ВАТ. 2004 гF1. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯat*1.S417М IS» I.W5 I1J6

140. ОБЪЕМНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ РЕЛЬЕФА Город УЛАН-БАТОР1. Составил: 6.EAT. 2004 гусловные ОБОЗНАЧЕНИЯ

Информация о работе

Болдын Бат
кандидата геолого-минералогических наук
Иркутск, 2004
ВАК 25.00.08

Диссертация

Оценка и прогнозирование устойчивости геологической среды к природным и техногенным воздействиям территории города Улан-Батор - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Оценка и прогнозирование устойчивости геологической среды к природным и техногенным воздействиям территории города Улан-Батор - тема автореферата по наукам о земле, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы