Методика пластики рельефа в территориальном планировании подземных коммуникаций

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

МЕТОДИКА ПЛАСТИКИ РЕЛЬЕФА В ТЕРРИТОРИАЛЬНОМ ПЛАНИРОВАНИИ ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

Николай Николаевич Губанов, ст. преп., каф. «Бытовая техника»,

Владимир Александрович Иванов, проф., д.т.н., каф. «Бытовая техника»,

ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», Москва

Рассмотрена методика разработки и использования геоэкологических стратегических карт для прокладки подземных коммуникаций; приведены примеры выбора источников водоснабжения и места расположения постройки здания.

The authors considered the technique of development and use of geo-environmental strategic maps for the construction underground communications. There are examples of the choice of water sources and the location of construction.

Ключевые слова: геоэкологические стратегические карты, водные ресурсы, подземные коммуникации.

Keywords: geo-ecological strategic maps, water sources, underground communications.

геоэкология стратегическая карта коммуникация водоснабжение

При подготовке территории под строительство и прокладке коммуникаций на практике широко распространено предварительное выравнивание поверхности строительного полигона. Причем, одними организациями это производится более точно, другими менее. Поэтому зачастую у проектировщиков, строителей, работников коммунальных служб и архитекторов возникает вопрос - нужны ли литодинамические карты, описывающие глубинные потоки, если рельеф и все его неровности могут быть выровнены и нивелированы. При получении гладкой поверхности площадки данные карты теряют смысл и не будут востребованы в процессе реализации проекта.

Однако опыт показывает, что в результате природных явлений со временем восстанавливается первоначальная картина. Как видно из рис. 1, где проиллюстрировано последовательное развитие этого процесса, природные потоки литологического вещества даже после прерывания их движения со временем восстанавливают старые каналы связи друг с другом, так как все горизонтали связаны между собой единым полем - полем гравитации. Поэтому здание или коммуникации, расположенные в этих зонах, со временем подвергаются значительным механическим нагрузкам и достаточно интенсивно разрушаются [1, 2].

Рис. 1. Пример восстановления природных литодинамических потоков в пределах строительного объекта (фиолетовым цветом показана область подтопления здания; красным цветом - зоны развития трещин в здании)

Учитывая, что данные потоки являются только верхней частью глубинных потоков, обусловленных постоянным полем гравитации, следует отметить, что рельеф поверхности нельзя так просто исключить из числа важных факторов в строительстве. Для решения задачи прокладывания подземных коммуникаций и разработки схем расположения водных источников для повседневного использования предлагается методика разработки и использования геоэкологических стратегических карт, которых следует придерживаться не только в регионах нового строительства, но и повсеместно в зонах прокладки поземных коммуникаций. Эти карты, по-своему, имеют стратегический характер ведения как хозяйственной деятельности, так и рационального использования природных ресурсов и проведения природоохранных мероприятий. Они математически достоверно отражают геологические, почвенные, а с ними и микроклиматические процессы, что, конечно, не может не отразиться на развитии местной флоры и фауны, распределении поверхностных и подземных водных ресурсов. На классических картах отображают природные объекты как есть, на данный момент, в статике. По ним проводится классификация, и они имеют больше стратегическое значение.

На основе таких карт следует переходить к картографическим методам, отражающим динамику, генезис тех или иных процессов. Всеми учеными признано, что карта содержит как минимум 50% всей информации о территории. Однако наша наука продолжает идти старым путем, оставаясь на тех же 50%.

Предлагаемые карты пластики рельефа в подробностях отражают каждую неровность земной поверхности (карты обзорных свойств местности), динамику литологического, геохимического вещества в виде мельчайших частиц на поверхности или микроэлементов в поверхностных и подземных водах. Показанные на картах потоки наглядно и математически достоверно указывают пути миграции этих элементов, а точками изображается откуда (наивысшая, репеллер) и куда (низшая, аттрактор) пойдет любая частица пыли с эрозионного склона или загрязняющие элементы от того или иного предприятия, природного источника, автомобильной или железной дороги. Даже при наличии уже имеющегося предприятия-загрязнителя можно выявить места перехвата вредных веществ и поставить соответствующие очистные сооружения. Это способно предотвратить более интенсивное разрушение коммуникаций под действием химических агрессивных веществ и повысить их долговечность [1].

Метод пластики рельефа в территориальном планировании прокладки коммуникаций основан на принципах дифференциации и системности.

Дифференциация - разделение пространства земной поверхности на повышения и понижения в виде потоков. В пределах повышений происходит смыв горных пород, геохимических веществ, удобрений и загрязняющих веществ. Почвы повышений менее увлажнены, чем почвы понижений, что сказывается на разрушении металлических трубопроводов. Поэтому почвы повышений требуют дополнительных мероприятий по орошению в случае использования их для выращивания сельхозкультур и декоративных растений, а почвы понижений - по осушению, чтобы снизить их химическую активность. Состав почвы соседних повышений и понижений отличается на геохимическом и минеральном уровнях. Согласно проведенным исследованиям сотрудниками ИБП РАН, выявлено, что в пределах повышений водный горизонт расположен на несколько метров глубже, чем в пределах понижений (рис. 2). Однако вода в нём химически чище, что уменьшает ее агрессивность и позволяет использовать эту воду для коммунальных услуг

На рис. 2 красным цветом показано направление движения подземных вод по повышениям-потокам, синим - по понижениям. В верхних точках потока вода располагается на глубине 7 - 9 м, т.е. ниже по потоку на 4 - 6 м, в нижней точке крупных оврагов и на уровне уреза рек - выходит на поверхность в виде ключей.

Рис. 2. Выбор места заложения колодцев

Таким образом, положение колодцев №№ 1 - №3 является благоприятным при заборе воды для питьевых нужд, так как они расположены в пределах потоков-повышений. Глубина таких колодцев от 5 до 9 м, причем качество воды достаточно высокое. В свою очередь, положение колодцев №4 и №5 менее благоприятное с точки зрения питьевых качеств воды, которые уступает качеству воды на повышениях, но вода залегает неглубоко (режим её зависит во многом от осадков) и может использоваться в орошении участков, для полива и технических нужд [2].

Деление на повышения и понижения помогает в определении места строительства жилых и хозяйственных объектов (рис. 3). Так, жилой дом рекомендуется устанавливать в пределах области потоков-повышений, на более ровной, не крутой площадке. Если он не имеет квадратную форму, то должен быть ориентирован более длинной стороной параллельно потоку. Это позволяет геохимическим потокам «обтекать» дом. Ни в коем случае нельзя располагать строение и на повышении и на понижении одновременно. Это грозит через несколько лет повреждением фундамента на месте границы между понижением и повышением и быстрым разрушением здания. Размещение дома в пределах понижений приведёт к подтоплению подвальных помещений, особенно в весенний и осенний периоды, когда дом будет находиться на пути передвижения талых и дождевых вод.

Рис. 3. Пример выбора места под жилые и хозяйственные постройки

Глядя на карту, представленную на рис. 3, можно сказать следующее:

· здание 1 расположено неудачно, так как построено на границе между зонами повышения и понижения;

· здание 2 в неблагоприятном месте - в пределах карстовой полости;

· здание 3 построено благоприятно - в пределах повышения, вдоль него, на сравнительно ровной территории;

· здание 4 расположено неблагоприятно - на месте развития активного оползня;

· здание 5 построено благоприятно - в пределах повышения, вдоль него, на сравнительно ровной территории;

· здание 6 расположено неблагоприятно - в понижении, поперёк гидрохимических и водных потоков.

Системность - отдельно расположенные различные формы рельефа (склоны, долины и овраги) - сеть взаимосвязанных друг с другом литодинамических потоков. Благодаря этому качеству возможно определение путей переноса геохимических веществ. Внесение на определённой территории в течение длительного времени удобрений или выброс загрязняющих веществ через определённый промежуток времени отразится в нескольких километрах от места вредных выбросов в виде гибели отдельных сельскохозяйственных культур, заболевания деревьев, кустарников и людей. Понимание схемы потоковых структур как системы позволит рационально расположить объекты водохозяйственного назначения (пруды, колодцы), что было показано на рис. 2. Чрезмерная нагрузка на какой-либо из потоков приведёт к осушению территории. Так, расположение большого числа прудов в верхней части потока-повышения, совместно с колодцами (№1), может привести к падению уровня воды в колодцах нижней части потока-повышения (№2 и №3). Негативно может отразиться на запасах воды в верхней части потока также и нерациональное использование водных ресурсов в нижней части потока (№3) - использование насосов для орошения сельскохозяйственных угодий понизит уровень воды вышестоящих по потоку колодцев (№2 и №1). В этом случае следует иметь между соседями по потоку-повышению договорённость по использованию воды: в каких целях, в какие дни и т.д. Тогда преимущество не имеет ни одна из сторон, так как в верхней части потока вода чище, но глубже, а в нижней части потока - она подходит ближе к поверхности, соответственно повышая влажность верхних горизонтов горных пород [1, 2].

Таким образом, представленные рекомендации могут быть полезны в коммунальном хозяйстве при планировании использования запасов воды и прокладки подземных коммуникаций.

Литература

1.Степанов И.Н., Абдуназаров У.К. Погребённые почвы в лёссах средней Азии и их палеогеографическое значение. М.: Недра. 1976.

2.Степанов И.Н. Формы в мире почв. М.: Наука. 1985.

Размещено на Allbest.ru