УДК 551.438.5(470-25)
© 2008 г. A.B. СЕКОШИН
ЭКОЛОГО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕРРИТОРИИ МЕЖДУРЕЧЬЯ РЕК ЯУЗЫ И НЕГЛИННОЙ
Природные компоненты вместе с застройкой во многом определяют привлекательность города, влияют на создание облика городской среды и ее территориальную дифференциацию. Рельеф и геоморфологические процессы оказывают существенное влияние на выбор места под строительство, планировку застройки, обеспечение необходимого комфорта жителей, а также определяют комплекс свойств городской территории.
Оценка и прогнозирование характера происходящих природных процессов, влияющих на состояние и эксплуатационные показатели различного рода инженерных сооружений, требуют всестороннего детального учета эндогенных и экзогенных факторов, их обусловливающих. Экономическая эффективность функционирования инженерных сооружений во многом зависит от того, насколько "безболезненно" они вписываются в географическую среду.
Одна из главных задач геоморфологии городских территорий - разработка критериев экологической оценки рельефа и рельефообразующих процессов городских и урбанизированных территорий, необходимых как для принятия инженерных решений, так и для решений экологической безопасности. Эколого-геоморфологическая оценка и картографирование городской территории подразумевают рассмотрение экологических и инженерных свойств рельефа, в основном, определяющих их устойчивость [1, 2].
При геоморфологических исследованиях городских территорий рельеф рассматривается как один из ведущих компонентов географической среды, являющийся инженерным и экологическим условием, которое должно учитываться при оценке экологического потенциала города. Комплексные геоморфологические исследования позволяют провести оценку городской территории с точки зрения ее устойчивости, степени безопасности для проживания, благоприятности для застройки, привлекательности для размещения рекреационных зон, что в свою очередь позволит дать рекомендации по размещению как промышленной, так и социальной инфраструктуры, гидротехнических и других важных для города сооружений с наибольшим эколого-экономическим эффектом. Особенности рельефа необходимо учитывать при решении проблем утилизации и удаления отходов (промышленных, бытовых).
Для исследования выбрана староосвоенная территория Москвы, рельеф которой неоднократно подвергался техногенным преобразованиям, - это междуречье рр. Яузы и Неглинной в пределах Садового кольца. Здесь при впадении р. Неглинной в р. Москву возникло первое славянское поселение, здесь же была основана Юрием Долгоруким в 1147 г. крепость, вокруг которой начал развиваться город Москва. Геоморфологическая оценка данного участка основана на анализе опубликованных фондовых материалов и карт, составленных в лаборатории геоморфологии ИГ РАН, а также на основе маршрутных наблюдений, проведенных автором весной и летом 2006 г.
Рельеф города формировался в течение длительного времени. Сменявшие друг друга в течение мезокайнозоя процессы эрозии и аккумуляции определили сложность инженерно-геологических условий, в частности развитие карстово-суффозионных процессов в днищах палеодолин, врезанных в поверхность каменноугольных отложений. С историей развития долины р. Москвы теснейшим образом связана система долин ее притоков, как в тектоническом, так и в геоморфологическом планах [3-7].
Рассматриваемая в этой работе территория принадлежит Северной водораздельной равнине, являющейся продолжением низких (170-190 м абс.) южных отрогов Смолен-ско-Московской возвышенности. Здесь, в междуречье рр. Москвы, Клязьмы и Яузы
на фоне плоских участков, сложенных флювногляцнальными отложениями, выделяются пологие моренные холмы. Водоразделы и долины малых рек, пересекающих равнину, выражены нечетко. Из болот, ранее существовавших в обширных плоских впадинах глубиной 5-10 м, брали начало левые притоки р. Москвы: рр. Ходынка, Пресня, Неглинная и правые притоки р. Яузы: р. Каменка, Горячка, Копытовка и др. Большинство из них (в том числе и Неглинная) заключены в трубы, однако их долины прослеживаются даже в современном урбанизированном рельефе. Первые значительные изменения рельефа связаны с добычей кирпичных глин в междуречье Неглинной и Яузы - это карьеры и ямы (впоследствии либо засыпанные, либо превращенные в пруды).
По совокупности геоморфологических процессов, происходивших в прошлом и происходящих в настоящее время (эрозия, плоскостной смыв, карст, суффозия, морозное пучение), а также по состоянию зданий и сооружений, асфальтового покрытия, по характеру и степени подтопления территории можно судить о степени устойчивости рельефа города. В работе сделана попытка, изучив геоморфологические условия, состав четвертичных отложений и подстилающих пород, проследить современные процессы, влияющие на степень устойчивости рельефа городской территории.
Анализ деформаций рельефа территории междуречья рр. Яуза и Неглинная на основе составленных ранее карт, а также натурных наблюдений
Оседания, трещины, провалы и другие деформации земной поверхности на исследуемом участке достигают десятков сантиметров, реже - нескольких метров. Часть из них вызвана природными причинами - главным образом, сезонным промерзанием и пучением грунтов, оползневыми и карстово-суффозионными процессами, другие -природно-техногенными причинами [5]. Так, например, карстово-суффозионные процессы активизировались благодаря общему изменению гидрогеологической обстановки. Откачка подземных вод для водоснабжения и снижение их уровня в связи с прокладкой метрополитена, строительство разного вида подземных сооружений (парковки, торговые центры) приводят к увеличению скорости движения воды, промыванию пустот и трещин. Процессы усиливаются при систематических утечках из подземных коммуникаций и других видах антропогенного воздействия - статических и динамических.
Засыпанное русло р. Неглинной по-прежнему является водосбором. Разрушительная работа воды в подземных "руслах" приводит к образованию пустот в одних местах и накоплению взвешенных и влекомых частиц в других. Механическая суффозия представляет собой процесс выноса подземными водами мелких частиц из толщи песков и трещиноватых известняков. В результате этого происходит разрыхление грунта и его оседание как под собственным весом, так и под весом зданий и сооружений. Суффозию вызывают большие градиенты напора в фильтрационном потоке, обусловленные изменением гидродинамического режима водоносных горизонтов при откачках, вскрытии водоносных горизонтов выработками, работе дренажных систем. Суффозия развивается и в естественных условиях, на склонах берегов рек и в оврагах -в местах выхода на поверхность подземных вод [6]. Эти процессы четко прослеживаются в долине р. Неглинной в районе Трубной площади и Цветного бульвара, где часто можно встретить значительные нарушения асфальтового покрытия, и поэтому здесь ежегодно ведутся строительно-дорожные работы. Другой участок с проявляемыми на поверхности суффозионными процессами - район Колпачного и Подкопаевского переулков. Здесь располагаются засыпанные балки и овраги, ранее выходившие к пойме р. Москвы. Суффозионный вынос тонкого материала ослабляет склоны и способствует их оползанию, а на равнинных территориях - оседанию и провалам. Такие же провалы, трещины и рытвины наблюдаются в месте засыпанного русла р. Чер-ногрязки, ранее впадавшей в Яузу. В переулках, примыкающих к ул. Садовая-Черногрязская, уклоны достигают 10-12°, что в свою очередь усиливает действие грунтовых
вод. Поэтому в местах проявления суффозионных процессов при укладке асфальтового покрытия нужно особенно тщательно подготавливать песчаную подушку.
Техногенная суффозия по своей интенсивности превосходит естественную. Так, по расчетам Ф.В. Котлова [4], за 20 лет эксплуатации замоскворецкого дренажа было вынесено почти 300 тыс. м3 песчано-глинистого материала. Процесс связан в основном с двумя видами воздействия на геологическую среду: искусственным обводнением грунтов или их извлечением из массива. Суффозионный провал может последовать почти сразу же после любого из этих проявлений хозяйственной деятельности, но иногда реакция геологической среды "запаздывает" на годы и десятилетия.
Суффозионные провалы образуются очень быстро при крупных авариях водопроводных систем, когда вода вырывается из труб под большим давлением. Струйный размыв грунта приобретает тогда катастрофический характер, распространяется по всем подземным трещинам, каналам и контактным поверхностям, сопровождается интенсивным выносом дисперсного материала. Возникающие при этом полости мгновенно обрушаются. Тем не менее, это не самый опасный вид суффозионного провало-образования, поскольку коммунальные службы быстро реагируют на подобные аварии, устраняя их первопричину. Гораздо хуже, когда утечка мала, но постоянна. Картина развития суффозионного процесса в этом случае мало отличается от природной, но протекает интенсивнее. Например, суффозионный провал подобного типа уже несколько лет возобновляется после засыпок на одном и том же месте у юго-восточного берега пруда возле Дворца творчества детей и юношества на Воробьевых горах.
В ходе строительных работ нередко создаются условия, благоприятные для протекания суффозии, причем в тех местах, где раньше ее никогда не было. Этому способствуют отсыпка песчаных и крупнообломочных грунтов на слабопроницаемые основания, перекапывание глинистых грунтов, создание поверхностей контакта грунта с различными искусственными материалами и многое другое.
Очень часто развитие суффозии связано со строительством и эксплуатацией метрополитена. Любого рода просачивания и, тем более, прорывы подземных вод в его тоннелях влекут за собой суффозионный вынос грунта, сопровождаемый оседаниями и провалами земной поверхности. Но все-таки главной причиной развития суффозионных провалов в Москве были и остаются утечки из канализации. В отличие от тоннелей метро, канализационные коллекторы не проходят сквозь водоносные горизонты, но вода над ними все равно накапливается и просачивается через неплотные стыки и щели, увлекая за собой грунтовые ч
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.