Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита) Васютич Людмила Александровна

Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита)
<
Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита) Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита) Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита) Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита) Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита) Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита) Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита) Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита) Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита) Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита) Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита) Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита) Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита) Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита) Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита)
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Васютич Людмила Александровна. Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита): диссертация ... кандидата геолого-минералогических наук: 25.00.08 / Васютич Людмила Александровна;[Место защиты: Институт мерзлотоведения им.П.И.Мельникова СО РАН].- Якутск, 2015.- 155 с.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Критический анализ современного состояния вопроса исследования 12

1.1. Изученность распространение и мощности геокриологической среды урбанизированных территорий в Забайкалье 12

1.2. Изученность влияния природно-технических систем и функциональных зон на трансформацию геокриологической среды .. 18

1.3. Изученность методик диагностики и управления трансформацией геокриологической среды 26

1.4. Выводы 30

Глава 2. Методика исследования геокриологической среды на урбанизированной территории в Центральном Забайкалье 32

2.1. Характеристика методов исследований геокриологической среды на урбанизированной территории 32

2.2. Методика обобщения и оценок результатов исследований 35

2.3. Выводы 45

Глава 3. Влияние урбанизации на формирование и трансформацию геокриологической среды 46

3.1. Темпы урбанизации и интенсивность изменения климата в Центральном Забайкалье 46

3.2. Взаимосвязь воздействий изменения природных условий и темпов урбанизации на формирования геокриологической среды 50

3.3. Обоснование этапов и характеристика особенностей трансформации геокриологической среды 61

3.4. Выводы 71

Глава 4. Анализ и оценка влияния природных и технических факторов на трансформацию геокриологической среды 73

4.1. Влияние природных факторов на трансформацию геокриологической среды 73

4.2. Оценка влияния функциональных зон на изменения геокриологической среды в границах природно-технических систем 78

4.3. Оценка влияния природно-технических систем на трансформацию геокриологической среды 81

4.4. Комплексная оценка изменения инженерно-геокриологических и экологических условий урбанизированной территории 91

4.5. Выводы 99

Глава 5. Диагностика и управления трансформацией геокриологической среды - основа эффективного развития урбанизаци и 101

5.1. Инженерно-геокриологический мониторинг - основа диагностики трансформации геокриологической среды 101

5.2. Организация инженерно-геокриологического мониторинга на урбанизированной территории г. Чита 112

5.3. Принципы и приемы управления геокриологической средой на урбанизированных территориях 115

5.4. Выводы 119

Заключение 121

Библиографический список литературы

Изученность влияния природно-технических систем и функциональных зон на трансформацию геокриологической среды

Инженерно-геологическое изучение природных и техногенных факторов в связи с процессами урбанизации получило своё развитие с 50-х гг. прошлого века. Теоретические основы взаимодействия геологической среды с инженерными сооружениями разработаны И.В. Поповым, Ф.В. Саваренским, М.П. Семёновым, Н.В. Каменским, Е.М. Сергеевым, В.Т. Трофимовым, Г.К. Бондариком, В.И. Оси-повым, Г.С. Золотарёвым, Г.А. Голодковской и др.

Верхняя часть земной коры, которая непосредственно выступает как минеральная основа биосферы, как один из важнейших компонентов окружающей среды, с конца 1970-х гг. выделяется под названием геологическая среда. Согласно Е.М. Сергееву (1979), под геологической средой понимается верхняя часть литосферы, которая рассматривается как многокомпонентная динамичная система, находящаяся под воздействием инженерно-хозяйственной деятельности человека и, в свою очередь, в известной степени определяющая эту деятельность. Город -это территория, где воздействие человека на поверхностную часть литосферы наиболее интенсивно и разнообразно; это воздействие может достигать глубины 100 м и более [100]. По Е.М. Сергееву (1982), инженерная геология - это наука о геологической среде, её рациональном использовании и охране в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью человека.

По Г.К. Бондарику (1981), геологическая среда - это открытая система, постоянно взаимодействующая (массо-, энергообмен) с внешними средами. В результате этого взаимодействия происходит изменение свойств и поведения геологической среды, которое при взаимодействии с искусственной средой (техносферой) приводит к трансформации природных геологических и возникновению техногенных процессов. Геологическая среда и техносфера особенно тесно контактируют на урбанизированных территориях. Отличительной чертой промышленных регионов является формирование контаминационной зоны (контазона) [45]. Согласно Г.А. Голодковской (1989), в контазоне природные геологические образования частично замещены антропогенными накоплениями и инженерными сооружениями. Протекающие в этой зоне инженерно-геологические процессы подчинены природным ритмам и технологическим циклам. Контазона формируется путём заглубления инженерных сооружений, перемещения масс грунта, создания новых геологических условий. Общая для урбанизированных территорий тенденция активного использования подземного пространства увеличивает значимость конта-зоны в структуре геологической среды [45].

По В.А. Королёву (1995), основными элементами геологической среды являются горные породы, почвы, искусственные грунты; рельеф; подземные воды; геологические процессы и явления; инженерно-геологические процессы и явления. Любые горные породы, почвы и искусственные (техногенные) грунты, слагающие массивы той или иной структуры рассматриваются как многокомпонентные динамичные системы [65]. Горные породы содержат не только твёрдый минеральный и органический компоненты, но и газы, подземные воды, макро- и микроорганизмы. Состояние горных пород и фазовый состав воды могут быть различными.

Взаимодействие инженерных сооружений с многолетнемерзлыми породами изучает инженерная геокриология [56], предметом исследования которой, согласно Э.Д. Ершову (1999), служит геологическая среда криолитозоны. Под влиянием инженерных сооружений изменяются температура горных пород, соотношение объемов мерзлых и талых пород, активизируются геокриологические процессы, изменяется режим грунтовых вод, происходит химическое загрязнение вод и засоление грунтов. Освоение территорий, расположенных в криолитозоне, имеет более чем 100-летнюю историю. По результатам геокриологических исследований опубликовано огромное количество теоретических, методических и учебных трудов. Теоретические вопросы теплового, химического и механического взаимодействия инженерных сооружений в криолитозоне изучались М.И. Сумги-ным, П.И. Мельниковым, В.А. Кудрявцевым, А.В. Павловым, Н.А. Цытовичем, Э.Д. Ершовым, В.И. Осиповым, Л.Н. Хрусталевым, В.В. Докучаевым, Б.А. Савельевым, И.А. Тютюновым, Д.М. Шестерневым, И.И. Железняком, Г.П. Пусто-войтом, Л.Т. Роман, О.М. Языниным и др.

Анализ и обобщение опыта освоения урбанизированных территорий в криолитозоне даны в работах Н.И. Быкова, P.M. Каменского, П.Д. Бондарева, Р.В. Чжана, В. Р. Алексеева, Ю.А. Александрова, Г.Ф. Биянова, Ю.М. Велли, Г.В. Порхаева, В.А. Орлова, В.П. Солоненко, М.М. Шаца, В.Н. Макарова, П.И. Сальникова, И.И. Железняка, Г.В. Крылова, Д.Д. Шестернева и др.

Все авторы указывают на изменения температурного и влажностного режимов многолетнемерзлых грунтов под влиянием различных видов освоения территории. С переходом мерзлых пород в талое состояние изменяются их свойства, прочность и несущая способность, что приводит к недопустимым деформациям зданий и сооружений. Проектирование, строительство, эксплуатация инженерных сооружений в криолитозоне базируются на представлениях о закономерностях формирования и развития геокриологической обстановки территории освоения [42, 87, 98].

В 1989 г. под редакцией Э.Д. Ершова вышел коллективный труд «Геокриология СССР». Опыт освоения Забайкалья и основные положения по рациональному использованию геологической среды исследованы Д.М. Шестерневым, М.К. Чащиной, Л.М. Демидюк, СВ. Дружининым, А.Н. Скляревской, Т.Г. Суббота, Ф.Н. Лещиковым [43]. Наиболее освоенным геокриологическим районом Забайкалья является Селенгинский, наименее - Байкало-Патомская и Хэнтей-Чикой-ская геокриологические области. Наиболее высокая доля природно-техногенных ландшафтов отмечается в Селенгинском и Нерча-Олекминском геокриологических районах и Байкальском регионе. Забайкальский регион расположен на южной периферии криолитозоны РФ и характеризуется крайней неоднородностью геокриологических условий (рис. 1.1). Территория г. Чита, по К.А. Кондратьевой, Л.М. Демидюк (1989), входит в Шилкинско-Аргунскую область Забайкальского региона, для которой характерно массивно-островное распространение ММП с температурой 1...-1 С, мощностью -до 50 м [43].

По данным Ф.И. Еникеева и других авторов, на территории Забайкалья отмечается четыре крупных климатических ритма, в пределах существования которых ледниковые эпохи сменялись межледниковыми, соответственно, многократно сменялись геокриологические условия. Знание времени образования криолитозоны, ее динамики и параметров необходимы при инженерно-геологических исследованиях урбанизированных территорий [55, 112,114].

Влияние сооружений на изменение мерзлотных условий на территории г. Чита изучались Читинской экспедицией геологического факультета МГУ (1959-1963), Читинской лабораторией инженерной геокриологии Института мерзлотоведения СО РАН (1988-2004) и лабораториями Читинского института природных ресурсов (2004-2011), ПГО «Читагеологией», сотрудниками кафедры гидрогеологии и инженерной геологии ЧитПИ (с 1978 г.) и др. По результатам этих исследований установлены значительные изменения геокриологических условий, активизация целого ряда процессов и явлений, приводящих к нарушению устойчивости сооружений [1, 2, 7, 17, 51, 80, 93, 95, 98, 101, 131].

Методика обобщения и оценок результатов исследований

История урбанизации криолитозоны и формирования геокриологической среды неразрывно связана с изменением климатических условий. Не является исключением и урбанизация территории г. Чита, где изменение климатических параметров, определяющих необходимые (отрицательные среднемноголетние значения температуры воздуха) и достаточные (наличие отрицательной среднемноголетней температуры на подошве слоя сезонно оттаивающего грунта) условия существования геокриологической среды (ГКС). Анализ тренда кривой изменений среднемноголетней температуры воздуха в г. Чита показывает на наличие трех четко выраженных периодов его изменения (рис. 3.3). tC

Ход изменений среднегодовой температуры воздуха (а) и выделенные этапы урбанизации (б) за период 1890-2012 гг., С По мере увеличения темпов урбанизации, совершенствования методов строительства, развития промышленности и т.п. воздействие урбанизации на приземные значения температур воздуха, количество и распределение осадков в пространстве и времени существенно возрастало. Возрастало и влияние теплового загрязнения на изменения свойств и строения ГКС. Здесь и далее под тепловым загрязнением ГКС понимается сток тепла непосредственно в ГКС от зданий и сооружений (интенсивное воздействие) и влияние технической среды через изменение параметров, входящих в структуру радиационно-теплового баланса на верхней границе ГКС (экстенсивное воздействие), определяющих верхние граничные условия существования ГКС [124, 125, 130, 131].

Продолжительность первого этапа урбанизации составляет 36 лет (1890-1926). Начало его связано со строительством Транссибирской магистрали, а завершение приурочено к началу функционирования первых природно-технических систем: ПТС «Читинские главные железнодорожные мастерские» и ПТС - угольное месторождение «Черновские копи». Количество жителей за этот период в г. Чита выросло с 12 до 64 тыс. человек; площадь города составила 98,55 км (рис. 3.4 и 3.5). Уже в этот период в пределах ПТС отмечалось существенное суммарное воздействие на ГКС, увеличение среднегодовых температур воздуха, количества и структуры атмосферных осадков и теплового загрязнения - интенсивного и экстенсивного. Повышение среднегодовых температур воздуха, привело к увеличению мощности слоя сезонного оттаивания (ССО) в песчано-су-песчаных типах ГКС до 15 %, в суглинистых - до 10 %, а уменьшение альбедо (в связи с зачернением дневной поверхности вокруг ПТС) обусловило увеличение мощности ССО соответственно до 20 и 15 %. На этом этапе, источники загрязнения ГКС были локальны и приурочены лишь к сфере взаимовоздействия технической и геокриологической сред [131, 135].

Второй этап (1926-1960) характеризуется началом массовой, малоэтажной застройки г. Чита. Количество жителей за это время увеличилось до 170 тыс. человек. В этот период в инфраструктуре г. Чита четко обозначались селитебная, промышленная, рекреационная, сельскохозяйственная зоны, в основном сформировался транспортный внутригородской каркас, состоящий из автомобильных дорог грунтового типа. Количество котельных, использующих для отопления бурый уголь за этот период выросло до 10 тыс.

Системность урбанизации обусловила дифференциацию в формировании и трансформации ГКС. На этом этапе сформировавшиеся локальные ПТС (отдельные здания и сооружения) и площадные ПТС (селитебные и промышленные территории) ещё не связаны в единую систему трансформации ГКС урбанизированной территории (рис. 3.8). Однако в контурах промышленной зоны начинается формирование локальных путей транспортировки за пределы ПТС, химического и теплового загрязнений. Например, в пределах ПТС «Черновские копи» в связи с увеличением глубины отработки пластов угля и проведением осушения шахтных выработок произошла полная деградация ГКС, вызвавшая изменения горно-геологических условий в пределах ПТС, а границы депрессионной воронки, вышли далеко за пределы границ ПТС «Черновские копи» [129].

В третьем этапе урбанизации (1960 г. - по наст, вр.) на фоне интенсивного повышения значений среднегодовых температур воздуха и увеличения количества осадков выделены два подэтапа урбанизации (рис. 3.8). Первый (1960-1995) характеризовался стремительным ростом, развивающихся промышленной и селитебной зон, второй (1995 г. - по наст, время) - практически полная стагнация промышленной зоны, за исключением теплоэнергетического комплекса и увеличение плотности и этажности селитебных новых и уже застроенных территорий [117, 144]. Таким образом, в историческом аспекте функциональные зоны на различных этапах урбанизации могли совпадать по площади, усложняя интегральный характер формирования ГКС (рис. 3.6.)

В период первого подэтапа созданы и функционировали ПТС машиностроительной, транспортной, строительной, теплоэнергетической, пищевой и легкой промышленности (рис. 3.8). Это стимулировало интенсивный рост населения и расширение компактно застроенных селитебных территорий микрорайонов (МКР): Сосновый бор, Северный, КСК, ГРЭС. Наряду с этим в состав территории г. Чита включены пос. Ивановка и пос. Застепь.

Таким образом, урбанизация территории г. Чита к этому времени приобрела агломерационный тип, а население увеличилось до 362,5 тыс. (рис. 3.4). Все это способствовало тому, что микроклимат территории промышленной и селитебных зон г. Чита существенно изменился. Значения среднегодовой температуры воздуха становятся на 1... 2 С выше в сравнении с её фоновыми значениями. Участки урбанизированных тернитор

На урбанизированной территории источниками интенсивного теплового загрязнения являются промышленно-гражданские и гидротехнические сооружения. Примером теплового загрязнения криолитозоны и его отрицательного влияния на экологические условия и безопасность жизнедеятельности является эксплуатация группы зданий в микрорайоне «Зенитка», построенных с использованием Принципа I, предусматривающего сохранение грунтов оснований в мерзлом состоянии. Постоянные утечки из сантехнических сетей (тепловое и химическое загрязнение) и формирование техногенных наледей, мощность которых достигала высоты проветриваемых подполий под зданиями, привели здания в предаварийное состояние, а утечки способствовали заболачиванию и загрязнению окружающей территории [107, 131].

Интенсивный характер теплового загрязнения отмечается при эксплуатации гидрозолоотва ТЭЦ-1. Мощность криолитозоны на этой территории достигала 40...50 м и более. Однако постоянный сброс шлама с положительной температурой в течение одного года обусловил формирование техногидрогенного талика сквозного типа. Вследствие этого сформировались водовыводящие талики в пределах аэродрома [133, 146,153].

В связи со значительной деградацией ГКС на предыдущем подэтапе значительно возросло техногенное воздействие на подземную гидросферу. При отборе подземных вод на эксплуатируемых участках Читинского месторождения произошла трансформация гидродинамической структуры фильтрационных потоков (рис. 3.7).

Взаимосвязь воздействий изменения природных условий и темпов урбанизации на формирования геокриологической среды

Управление безопасностью не может существовать без системы предупреждения и экстренного реагирования, базирующегося на информации об изменении геокриологической среды основных типов ПТС функциональных зон (ФЗ) г. Чита (табл. 4.2, раздел 4.2). Это определило приоритетные направления разработки управляющих воздействий для обеспечения экологической и технической безопасности жизнедеятельности в г. Чита.

Согласно Э.Д. Ершову (2002) и другим авторам инженерно-геокриологический мониторинг - это организация слежения за состоянием природно-техничес-ких геосистем, прогнозированию их изменения и на этой основе принятию инженерных решений по целенаправленному управлению состоянием этих систем. Основные задачи локального инженерно-геокриологического мониторинга: 1) своевременное установление в процессе строительства и эксплуатации сооружений отклонений от принятых в проекте параметров температурного режима, состояния грунтов оснований и деформаций фундаментов; 2) оперативный контроль температурного и гидрогеологического режимов, состояния грунтов и развития опасных криогенных процессов в зоне взаимодействия с инженерными объектами; 3) кратко - и долгосрочное прогнозирование развития геокриологических процессов и возможных деформаций сооружений; 4) разработка мероприятий, направленных на поддержание эксплуатационной надежности сооружений и управление геокриологической ситуацией [56].

Информационную основу геокриологического мониторинга составляют стационарные пункты наблюдений различной иерархии - стационары, профили, площадки, скважины и закрепленные точки. Система мониторинга предполагает не только проведение термических измерений в грунтах, но и изучение всего комплекса показателей геокрилогической среды и определяющих факторов (криогенных процессов, метеорологических особенностей, почвенного покрова и биоты). Основная цель заключается в разработке основ создания автоматизированной системы изучения состояния геологической среды в криолитозоне, включая постоянную наблюдательную сеть опорных пунктов и специальных геотермических скважин, осуществление геокриологических прогнозов, разработку мер контроля и управления параметрами криолитозоны [56, 64, 76, 91, 123].

Таким образом, мониторинг, в современном понимании является сложной многоцелевой системой, направленной на разработку рациональных приемов и методов эффективного управления природно-техническими системами и создания экологически безопасных экспресс технологий предупреждения или ликвидации чрезвычайных ситуаций, возникающих при взаимодействии природных и технических систем.

В пределах криолитозоны устойчивость и эксплуатационная надежность ПТС определяются преимущественно температурным режимом грунтов оснований, развитием комплекса криогенных процессов и явлений: пучения промерзающих и осадок оттаивающих грунтов, термокарста и термоэрозии, наледей и заболачивания, других процессов, оказывающих негативное влияние на состояние всех элементов ГС. В связи с этим, только системный контроль состояния природных условий и технического сооружения в области их взаимного влияния, может обеспечить и рациональное использование окружающей среды эффективное функционирование ПТС. Решение этой задачи с минимальными расходами возможно при своевременной организации инженерно-геокриологического мониторинга, функциональная структура которого включает систематические наблюдения, оценку и прогноз трансформации криогенной среды, разработку экспресс-технологий, мето 104 дов и методик управления природной и технической системами, оптимизации и технического совершенствования каждой из подсистем мониторинга [76, 91, 123].

Научно обоснованная система мониторинга городской территории должна быть создана на основе анализа инженерно-геологических условий территории города и ее типизации; анализа и типизации техногенного воздействия; выявлении характера и интенсивности изменений компонентов геологической среды; оценке количественных показателей состояния геологической среды и ее изменения [10, 11,24,66,65,67,109,118].

Для разработки административных управленческих решений выполнена оценка инженерно-геологических условий территории г. Чита на основе учета комплекса факторов, затрудняющих производство массовой застройки при развитии градостроительства. В качестве основных элементов, формирующих ГКС, выбраны рельеф; геологическое строение; подземные воды; многолетнемерзлые породы; геологические, инженерно-геологические и криогенные процессы и явления.

Участки, пригодные для любого вида строительства без ограничений (группа А). Анализ карты инженерно-геологического районирования г. Чита показывает, что площадь участков, пригодных для любого вида строительства без особой инженерной подготовки территории, от всей исследованной площади (534 9 9 км ) составляет 107,4 км . Факторы, ограничивающие и затрудняющие строительство, не выявлены. В группе А выделяется 12 типов участков. Характеристика типов участок дается в приложении 2.

На территории административных районов г. Чита распределение типов участков, пригодных для любого вида строительства без особой инженерной подготовки, следующее: в Центральном районе площадь участков группы А состав-ляет 39,2 % от всей площади района (около 85 км ). Из 12 типов на территории Центрального района встречаются: тип 2 - площадью 24 км ; тип 5 - площадью 9,6 км .

Оценка влияния природно-технических систем на трансформацию геокриологической среды

По мере увеличения темпов урбанизации, совершенствования методов строительства, развития промышленности и т.п. воздействие урбанизации на приземные значения температур воздуха, количество и распределение осадков в пространстве и времени существенно возрастало. Возрастало и влияние теплового загрязнения на изменения свойств и строения ГКС. Здесь и далее под тепловым загрязнением ГКС понимается сток тепла непосредственно в ГКС от зданий и сооружений (интенсивное воздействие) и влияние технической среды через изменение параметров, входящих в структуру радиационно-теплового баланса на верхней границе ГКС (экстенсивное воздействие), определяющих верхние граничные условия существования ГКС [124, 125, 130, 131].

Продолжительность первого этапа урбанизации составляет 36 лет (1890-1926). Начало его связано со строительством Транссибирской магистрали, а завершение приурочено к началу функционирования первых природно-технических систем: ПТС «Читинские главные железнодорожные мастерские» и ПТС - угольное месторождение «Черновские копи». Количество жителей за этот период в г. Чита выросло с 12 до 64 тыс. человек; площадь города составила 98,55 км (рис. 3.4 и 3.5). Уже в этот период в пределах ПТС отмечалось существенное суммарное воздействие на ГКС, увеличение среднегодовых температур воздуха, количества и структуры атмосферных осадков и теплового загрязнения - интенсивного и экстенсивного. Повышение среднегодовых температур воздуха, привело к увеличению мощности слоя сезонного оттаивания (ССО) в песчано-су-песчаных типах ГКС до 15 %, в суглинистых - до 10 %, а уменьшение альбедо (в связи с зачернением дневной поверхности вокруг ПТС) обусловило увеличение мощности ССО соответственно до 20 и 15 %. На этом этапе, источники загрязнения ГКС были локальны и приурочены лишь к сфере взаимовоздействия технической и геокриологической сред [131, 135].

Второй этап (1926-1960) характеризуется началом массовой, малоэтажной застройки г. Чита. Количество жителей за это время увеличилось до 170 тыс. человек. В этот период в инфраструктуре г. Чита четко обозначались селитебная, промышленная, рекреационная, сельскохозяйственная зоны, в основном сформировался транспортный внутригородской каркас, состоящий из автомобильных дорог грунтового типа. Количество котельных, использующих для отопления бурый уголь за этот период выросло до 10 тыс.

Системность урбанизации обусловила дифференциацию в формировании и трансформации ГКС. На этом этапе сформировавшиеся локальные ПТС (отдельные здания и сооружения) и площадные ПТС (селитебные и промышленные территории) ещё не связаны в единую систему трансформации ГКС урбанизированной территории (рис. 3.8). Однако в контурах промышленной зоны начинается формирование локальных путей транспортировки за пределы ПТС, химического и теплового загрязнений. Например, в пределах ПТС «Черновские копи» в связи с увеличением глубины отработки пластов угля и проведением осушения шахтных выработок произошла полная деградация ГКС, вызвавшая изменения горно-геологических условий в пределах ПТС, а границы депрессионной воронки, вышли далеко за пределы границ ПТС «Черновские копи» [129].

В третьем этапе урбанизации (1960 г. - по наст, вр.) на фоне интенсивного повышения значений среднегодовых температур воздуха и увеличения количества осадков выделены два подэтапа урбанизации (рис. 3.8). Первый (1960-1995) характеризовался стремительным ростом, развивающихся промышленной и селитебной зон, второй (1995 г. - по наст, время) - практически полная стагнация промышленной зоны, за исключением теплоэнергетического комплекса и увеличение плотности и этажности селитебных новых и уже застроенных территорий [117, 144]. Таким образом, в историческом аспекте функциональные зоны на различных этапах урбанизации могли совпадать по площади, усложняя интегральный характер формирования ГКС (рис. 3.6.)

В период первого подэтапа созданы и функционировали ПТС машиностроительной, транспортной, строительной, теплоэнергетической, пищевой и легкой промышленности (рис. 3.8). Это стимулировало интенсивный рост населения и расширение компактно застроенных селитебных территорий микрорайонов (МКР): Сосновый бор, Северный, КСК, ГРЭС. Наряду с этим в состав территории г. Чита включены пос. Ивановка и пос. Застепь.

Таким образом, урбанизация территории г. Чита к этому времени приобрела агломерационный тип, а население увеличилось до 362,5 тыс. (рис. 3.4). Все это способствовало тому, что микроклимат территории промышленной и селитебных зон г. Чита существенно изменился. Значения среднегодовой температуры воздуха становятся на 1... 2 С выше в сравнении с её фоновыми значениями. Участки урбанизированных тернитор

На урбанизированной территории источниками интенсивного теплового загрязнения являются промышленно-гражданские и гидротехнические сооружения. Примером теплового загрязнения криолитозоны и его отрицательного влияния на экологические условия и безопасность жизнедеятельности является эксплуатация группы зданий в микрорайоне «Зенитка», построенных с использованием Принципа I, предусматривающего сохранение грунтов оснований в мерзлом состоянии. Постоянные утечки из сантехнических сетей (тепловое и химическое загрязнение) и формирование техногенных наледей, мощность которых достигала высоты проветриваемых подполий под зданиями, привели здания в предаварийное состояние, а утечки способствовали заболачиванию и загрязнению окружающей территории [107, 131].

Интенсивный характер теплового загрязнения отмечается при эксплуатации гидрозолоотва ТЭЦ-1. Мощность криолитозоны на этой территории достигала 40...50 м и более. Однако постоянный сброс шлама с положительной температурой в течение одного года обусловил формирование техногидрогенного талика сквозного типа. Вследствие этого сформировались водовыводящие талики в пределах аэродрома [133, 146,153].

Похожие диссертации на Влияние урбанизации на изменение строения и свойств геокриологической среды в Центральном Забайкалье (на примере г. Чита)