научная статья по теме АКТИВИЗАЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ СОЗДАНИИ ТРАНСПОРТНЫХ КОМПЛЕКСОВ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА БИОТУ Энергетика

Текст научной статьи на тему «АКТИВИЗАЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ СОЗДАНИИ ТРАНСПОРТНЫХ КОМПЛЕКСОВ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА БИОТУ»

#

активизация

геопогических процессов

при создании транспортных комппексов и их воздействие на биоту

V.

Кандидат геолого-минералогических наук М. А. ХАРЬКИНА

Создание транспортных комплексов связано с изменением скорости протекания природных геологических процессов, а также с возникновением новых техногенных процессов, влияющих на условия существования биоты и безопасность людей (водителей и пассажиров). Создание таких комплексов предусматривает прокладку и эксплуатацию автомобильных, железных дорог и трубопроводов. Специфика их строительства и эксплуатации по-разному влияет на протекание геологических процессов, поэтому их следует рассматривать по отдельности.

Автомобильные дороги. Современная протяжённость автодорог России составляет 956 тыс. км, из них 746 тыс. км составляют дороги с твёрдым покрытием. Их создание предусматривает снятие почвенного покрова, возведение насыпей, выемок, мостов, тоннелей, обустройство водоотводных и дренажных систем, а также уплотнение грунтов. Всё это существенно трансформирует условия обитания биоты. Вдоль дорог создается зона особого микроклимата с перепадами освещённости, температуры и влажности (табл. 1).

При строительстве и эксплуатации дорог активизируются следующие природные геологические процессы: оползни из-за подрезки и пригрузки склонов, эрозия (водная и ветровая), заболачивание и подтопление из-за подпруживания дорожной насыпью низинных участков и геокриогенные процессы из-за уничтожения растительного покрова. Так, бо-

лее 90% дорог горной части Краснодарского края1 находится под воздействием обвалов и оползней. Экологические последствия развития таких процессов проявляются в нарушении транспортного сообщения между населёнными пунктами и даже городами, следствием чего является и соответствующее снижение комфортности проживания населения.

В условиях аридных (засушливых) равнин значительное влияние на состо-

10пасные экзогенные процессы / Под ред. В.И. Осипова. М.:ГЕОС, 1999.

Таблица 1

Трансформация эколого-геологических условий при создании трассы Москва-Симферополь*

Характеристики микроклимата Придорожная зона (лес) Над полотном дороги

Освещённость, лк 50 До 500

Скорость ветра,

м/с 0.5 1

Температура

почвы,°С 14 22

Испаряемость

с поверхности

почвы, мл/см2 1.8 3

* Источник указан в сноске 3.

48

© М.А. Харькина

ф

яние маломощного степного почвенного и растительного покровов оказывают грунтовые дороги, по которым передвигается тяжёлая колёсная (тягачи типа "Кировец") и гусеничная техника. Как показывает опыт эксплуатации дорог Калмыкии, это приводит к деформации поверхности равнин, усилению ветровой эрозии и формированию песчаного рельефа. Во влажное время года, в условиях переувлажнения, эксплуатация грунтовых дорог вызывает формирование траншей и ложбин, долго не поддающихся восстановлению естественным путем.

Интересные данные по трансформации геологических процессов в тундре получены В.Н. Андреевым и В.И. Перфильевой2. На севере Якутии исследователями проводились натурные эксперименты по выявлению влияния гусеничного транспорта на растительный покров. Оказалось, что полное разрушение растительного покрова бугорковой мохово-лишайниковой тундры происходит после шестикратного проезда вездехода по одному следу. В дальнейшем на этом участке начинают развиваться процессы термокарста и термоэрозии, приводящие к деградации экогеосистем.

По данным Д.Н. Кавтарадзе3, экологическими последствиями создания автодорог и трансформации природных геологических условий являются:

• изменения численности на уровне семейств и отрядов - уменьшается численность беспозвоночных (дождевых червей, пауков, многоножек, жужелиц и др.), ракообразных, грызунов и др.;

• изменения видового состава пернатых (например, вдоль трассы МКАД преобладают зяблики, а в спокойных лесах - зырянки и белобровики);

• нарушения ритма пения певчих птиц (у самцов укорачиваются песни и совсем прекращаются при шумовых нагрузках 45-50 дБ);

2 Андреев В.Н., Перфильева В.И. Влияние гусеничного транспорта на тундру // Охрана природы Якутии, 1979. С. 42-47.

3 Кавтарадзе Д.Н., Николаева Л.Д., Поршне-ва Е.Б., Фролова Н.Б. Автомобильные дороги в экологических системах (проблемы взаимодействия). М.: ЧеРо, 1999.

• уменьшение биомассы беспозвоночных.

Железные дороги. Их создание предусматривает проведение тех же инженерных мероприятий, что и строительство автомобильных дорог, но с большими нарушениями природной среды. При строительстве и эксплуатации железных дорог трансформируются те же геологические процессы - оползни, обвалы, осыпи, заболачивание и подтопление, карст, но тяжесть экологических последствий значительно больше. Даже незначительные изменения интенсивности и экстенсивности геологических процессов могут привести к авариям, приостановке и даже полному прекращению движения поездов. Так, после безуспешной борьбы с оползнями и линейной эрозией была заброшена железная дорога Армавир - Ставрополь, проходившая по правому берегу реки Кубань. По той же причине была заброшена узкоколейная дорога Ходыженск - Горячий Ключ.

Значительные изменения происходят в развитии геологических процессов на трассах железных дорог в криолитозо-не. "Стройка века" - Байкало-Амурская магистраль (БАМ) имеет протяжённость 3200 км и пересекает участки с резко различными инженерно-геологическими условиями. Исследование степени деформации пути БАМ позволило сделать вывод о том, что последствия проявления техногенных геологических процессов обычно приводят к тому, что составы сходят с рельсов и возникают непредвиденные перерывы в движении поездов.

Серьёзные экологические последствия связаны с подтоплением заторфо-ванных участков магистрали. На трассе -БАМ, на первой надпойменной террасе | в районе устья реки Имангры, оказались ъ подпружены земляным полотном более ° 250 га лиственнично-сфагновых болот. § Это привело к гибели болотных расти- ® тельных ассоциаций и образованию озе- | ра с "мёртвым" лесом на всей акватории. 2 В дальнейшем термоабразия льдистых 1 берегов продолжала разрушение окру- | жающих ландшафтов. *

Каскадность проявления геологичес- 1 ких процессов при создании и функцио- | нировании железных дорог усиливает ин- ^

49

ф

тенсивность их проявления и приводит к нежелательным экологическим последствиям. Например, на стадии изысканий на Помарском участке железной дороги Зеленый Лог - Йошкар-Ола (Республика Марий Эл) крупные карстовые полости в пермских карбонатных отложениях выявлены не были. Эксплуатация железной дороги вызвала вибрацию грунтов, приведшую к выпадению отдельных блоков в кровле карстовых полостей и возникновению целого ряда геологических процессов: сдвижения вышележащих во-донасыщенных песков в полость, их разжижения, суффозию4 в краевых частях и в целом формирование локального оседания над полостью. Размеры области оседания составили: диаметр 160-250 м, глубина до 7 м в эпицентре, расположенном на расстоянии 1200 м от железнодорожного полотна. Движение поездов на аварийном участке было прекращено на несколько суток, а впоследствии была ограничена скорость движения состава до 5-15 км/ч.

Тяжесть экологических последствий проявления карста может усиливаться в несколько раз из-за разлива ядовитых веществ, перевозимых по железной дороге. По причине карстового провала в 1994 г. в районе г. Арзамас известен факт крушения поезда с опасным грузом5. Последствия катастрофы привели к прекра-

4 Суффозией называется механический вы-

нос подземными потоками мельчайших частиц (зёрен) породы с образованием воронок

или оседанием поверхности. Различают меха-

ническую и химическую суффозию, понимая под последней процесс прямого растворения и выщелачивания простых солей (галоидов, суль-

8 фатов и карбонатов), содержащихся в дисперсных и сцементированных обломочных | породах в виде цемента или отдельных вклю-§ чений. С позиции классической инженерной « геологии при суффозии процессы растворе-| ния пород играют подчинённую роль, они лишь 8 освобождают частицы породы и разрыхляют н её. Отметим, что суффозия проявляется в пес-| ках, не содержащих в своём составе раствори-| мых солей.

§ 5 Гантов Б.А., Толмачев В.В. Деятельность Дзер-" жинского карстового стационара в новых усло-Е виях хозяйствования // Матер. межд. симпозиума "Карстоведение - XXI век: теоретическое и Г5 практическое значение". Пермь, 2004. С. 11-14.

щению движения поездов по Горьковско-му направлению на длительное время, а также вследствие разлива серной кислоты произошли изменения эколого-геохи-мической обстановки.

Трубопроводы. Строительство магистральных трубопроводов достигло больших масштабов в 60-80-х гг. ХХ в. Современная протяжённость трубопроводов в России составляет 1 млн 250 тыс. км.

Создание трубопроводов осуществляется подземным, наземным и надземным (на опорах) способами и сопровождается уничтожением растительного покрова (деревьев и кустарников), срезкой бугров и засыпкой впадин, сооружением полок на склонах и отсыпкой насыпей на болотах. При подземной укладке трубопроводов производится рытьё и засыпка траншей. Наземные и надземные способы применяются на заболоченных и обводнённых участках, укладка труб осуществляется непосредственно на земную поверхность или на опоры.

Общие представления об изменении поверхностных условий грунтовых массивов при прокладке трубопроводов дают следующие данные. При сооружении газопровода Мессояха - Норильск была расчищена от растительности полоса шириной 20-70 м (в некоторых случаях ширина вырубки достигает 100 м). Был вырублен лес и кустарник, уничтожены травяной и моховый покровы. Нарушены условия накопления снега, в связи с планировкой поверхности изменился микрорельеф, а, следовательно, условия стока поверхностных и подземных надмерзлот-ных вод. Полностью или частично осушены некоторые озёра, и, естественно, это вызвало развитие техногенных геокриологических процессов.

В криолитозоне из всех способов прокладки трубопроводов наибольшее тепловое воздействие на породы оказывает подземный способ. При транспортировке по трубопроводу продукта с положительной температурой наибо

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.

Показать целиком