Введение к работе
Акуальность темы.
Черноморское побережье России (ЧПР) является не только классическим фрагментом береговой зоны РФ, но и единственным в нашей стране субтропическим курортным районом. Известно, что эта территория подвержена активному воздействию опасных экзогенных геологических процессов (ЭГП) - эрозионных, обвальных, оползневых, селевых. Кроме того, она расположена в пределах Южного ртутного пояса Большого Кавказа, где распространены рудопроявления и эколо-го-геохимические аномалии токсичных элементов.
Последние 20 лет развитие ЧПР осуществляется бессистемно, на базе так называемой точечной застройки объектами курортного бизнеса и инфраструктуры, вне связи с планами территориального развития и с геоэкологической спецификой конкретных участков. В горноскладчатых условиях это приводит к нарушению водного баланса, перераспределению поверхностного и подземного стока и техногенной активизации опасных ЭГП и явлений. В случае, если эрозионными или оползневыми процессами вскрываются геохимические аномалии, происходит активная миграция токсичных элементов в рекреационную среду населенных пунктов и курортов.
Поэтому в период смены форм собственности, когда сами территории законодательно стали объектами недвижимости, при принятии решений по их развитию становится особенно актуальным знание геоэкологической обстановки. До настоящего времени это обстоятельство не учитывалось в экономическом развитии ЧПР и именно поэтому оно особенно важно сейчас, когда побережье Черного моря фактически стало объектом вложения инвестиционного капитала.
Цель работы. На примере Геленджикского фрагмента Черноморского побережья России раскрыть геоэкологические особенности водосборных бассейнов с флишевой литогенной основой и механизма активизации подтопления и затопления подземными водами прибрежных урбанизированных территорий.
Идея работы. Установить механизм активизации подтопления и затопления урбанизированных территорий на основе материалов многозональной космической съемки и данных дистанционного зондирования земли.
Задачи исследований:
- провести анализ распространения опасных экзогенных геоло
гических процессов и ртутной специализации горных пород и ланд
шафтов;
- разработать методику выявления особенностей горно-
складчатых территорий на базе современных космических исследований для установления специфику геолого-геоморфологического строения флишевой литогенной формации;
установить особенности формирования гидрологического стока с урбанизированных горно-складчатых территорий и провести оценку условий и механизмов активизации подтопления и затопления урбанизированных участков;
уточнить методику инженерно-геологического зонирования горно-складчатых территорий флишевой литогенной формации для оценки сложности инженерно-геологических условий;
разработать критерии ограничения градостроительной деятельности в горных водосборах с металлогенической специализацией горных пород;
Объекты и методы исследований. Объект исследований - Ге-ленджикский фрагмент ЧПР с ярко выраженной геоэкологической и эколого-геохимической спецификой природных условий местности.
Методы исследований: анализ и обобщение фондовых материалов и литературных источников; дешифрирование и анализ материалов аэрокосмических исследований; компьютерная обработка данных дистанционного зондирования Земли по специальным программам; полевые, маршрутные наблюдения; обработка картографической информации на базе программного комплекса Arcgis 9.0.
Личный вклад. На протяжении 9 лет с 2000 по 2008 гг. автор проводил наблюдения за изменением состояния горных водосборов в процессе масштабной точечной застройки территории Геленджикого района, изучал условия активизации опасных экзогенных процессов во флишевой литолого-формационной зоне ЧПР.
Им лично проанализирован и обобщен обширный фондовый материал по распространению опасных геологических процессов, природных геохимических и гидрохимических аномалий на ЧПР, по инженерно-геологическому строению урбанизированных территорий флишевой литогенной формации, разработана классификация эрозионной сети горно-складчатых территорий для условий флишевого геологического строения.
Основные защищаемые положения 1. Погребенная овражно-балочная эрозионная сеть имеет масштабное распространение и отражает геоструктурную унаследова-тельность от морфологии складок и разрывных нарушений. Она проявляется, как сквозная в пределах, как эрозионно-денудационных понижений тектонических депрессий, так и в зонах смещений тектонических разломов в пределах морфоструктур горных хребтов. Это и
определяет экологическую специфику зон урбанизации территорий с флишевой литогенной основой.
-
Скрытая эрозионная расчлененность морфоструктур понижений тектонических депрессий, в пределах которых развиваются населенные пункты, отражает рисунок эрозионно-денудационного па-леорельефа. Оценку скрытой эрозионной расчлененности урбанизированных участков водосборных площадей следует проводить по фактической общей расчлененности горной части водосборов.
-
Открытая и скрытая эрозионная сеть неурбанизированных территорий является естественной дренажной системой. В ней аккумулируется склоновый поверхностный и подземный сток. Разгрузка последнего осуществляется в пределах урбанизированных территории. Активизация подтопления и затопления происходит по системе тектонических разрывных нарушений и определяется не инфильтрацией атмосферных осадков в пределах застраиваемой площади, а восходящей и боковой фильтрацией подземных вод из скрытой эрозионной сети.
Научная новизна. Представлена новая методика выявления особенностей горно-складчатых территорий на основе совмещения данных радарной стереосъемки и дистанционного зондирования Земли. Разработана классификация эрозионной сети для горно-складчатых условий морфоструктур эрозионно-денудационных понижений тектонических депрессий. Установлена нелинейная корреляция между густотой эрозионной сети горной и равнинной частей водосборов флишевой литогенной формации (ФЛФ), что позволяет использовать эту закономерность в оценке скрытой эрозионной расчлененности урбанизированных горно-складчатых территорий. Раскрыт механизм активизации подтопления, связанный с подземным стоком по каналам скрытой эрозионной сети и его восходящей и боковой разгрузкой в элювиальный горизонт коры выветривания карбонатного флиша.
Практическая значимость работы. В диссертации показаны результаты многолетних наблюдений за формированием кратковременных паводков в зоне урбанизации г. Геленджик и объяснен механизм их возникновения за счет склонового подземного стока. На основе выявленных закономерностей распространения эрозионной сети разработаны рекомендации по уточнению методики количественной оценки инженерно-геологических условий горно-складчатых территорий и даны дополнительные рекомендации по предотвращению развития опасных ЭГП. Изложены принципы ограничения градостроительной деятельности в горных водосборах с металлогенической специализацией горных пород.
Результаты работы являлись составной частью научно-технической продукции для федеральных государственных нужд, выполненных по заказам Министерства природных ресурсов и экологии РФ, Агентства по науке и инновациям, а также договорных работ, проводимых ФГУП «ИМГРЭ» на ЧПР.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на совещаниях и конференциях: Региональной научно-практической конференции "Экономика Северо-Кавказского региона на пути к устойчивому развитию", г. Краснодар, 27-28 февраля 2003 г.; Межвузовской научно-практической конференции "Актуальные вопросы курортного сервиса юга России", г. Сочи, 29 - 30 мая 2003 г.; Четвертой Российской биогеохимической школе "Геохимическая экология и биогеохимическое изучение таксонов биосферы", Москва, 3 -6 сентября 2003 г.; Международной школе "Современные методы оценки эколого-геохимического состояния и изменений окружающей среды", Новороссийск, 15-20 сентября 2003 г.; XV Международной школе морской геологии "Геология морей и океанов", Москва, 17-18 ноября 2003 г.; VIII Петербургском международном экономическом форуме «Экономика стран СНГ и федеральных округов на путях устойчивого развития», Санкт-Петербург, 14 - 18 июня 2004 г.; IV Международной научно-практической конференции "Современные технологии управления экологической и информационной безопасностью территорий", Киев, 5-9 сентября 2005 г.; III Межрегиональной научно-практической конференции "Актуальные вопросы курортного сервиса юга России", Сочи, 25 - 28 октября 2005 г.; Всероссийской конференции по селям, Нальчик, 26 - 28 октября 2005 г.; VII Международной научно-практической конференции "Современные технологии управления экологической безопасностью, природопользованием, рисками в чрезвычайных ситуациях», Киев-Харьков-Крым, 1 - 5 сентября 2008 г; XXXIII Международном геологическом конгрессе, Осло, 04 -08 августа 2008 г.
Публикации. Результаты исследований опубликованы в 12-ти публикациях и докладах в центральных и региональных журналах России, из них 1 в реферируемом ВАК журнале «Разведка и охрана недр».
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5-ти глав, заключения и списка использованной литературы из 53 наименований. Работа изложена на 135 страницах машинописного текста, содержит 54 рисунка и 11 таблиц.
Автор выражает глубокую признательность и благодарность своим научным руководителям, докторам геол.-мин. наук С.Н. Волкову и Б.А. Колотову за постояшгую поддержку и помощь в работе, а
также всему коллективу отдела экологической экспертизы ФГУП "ИМГРЭ". В процессе работы автор получал ценные советы и критические замечания, способствовавшие целенаправленным исследованиям по проблеме от доктора геол-мин. В.В. Пендина, доктора технических наук, профессора П.М. Хомякова, доктора геолого-минералоги-ческнх наук, В.П. Хоменко, доктора географических наук В.Л. Позна-нина, кандидата геолого-минералогическігх наук Н.А. Миронова, зав. лаборатории геоинформатики ФГУП «ИМГРЭ» СВ. Егоркина. Всем им автор глубоко признателен и благодарен.
