Содержание
Введение……………………………………………………………………3
Основная часть……………………………………………………………..4
Заключение…………………………………………………………………17
Введение
Как отмечает академик Осипов В.И. [8] в большинстве крупных городов мира, в том числе и в Москве, быстро ухудшается качество окружающей среды, и соответственно повышается экологический и геоэкологический риск вследствие значительного сосредоточенного техногенного воздействия на природную (геологическую) среду. На территории Москвы расположено 2800 промышленных предприятий, в том числе повышенного экологического и техногенного риска (около 39 тысяч таких зданий), работают 12 ТЭЦ, 4 ГРЭС, 53 районные тепловые станции, 2 тысячи местных котельных. Создана сеть из автобусных, троллейбусных и трамвайных линий протяженностью 388 км, система метрополитена общей длиной 239 км с 148 станциями. Подземная сеть водоснабжения включает 8240 км трубопроводов и более 10000 км теплоснабжения и горячего водоснабжения. Имеется сеть коллекторов протяженностью 5920 км, 98 насосных станций и очистных сооружений. Протяженность газопроводной сети 6077 км. Имеется развитая сеть электроснабжения и кабельной теле, радиотелефонной связи. Все эти факторы, оказывая значительное воздействие, провоцируют негативные геологические процессы, осложняют строительство и эксплуатацию сооружений, приводят к преждевременному износу фундаменты и подземные сооружения, расширяют зону, так называемого, "геологического риска". Если сейчас она занимает порядка 48%, то по прогнозной оценке уже к 2010г. она будет занимать 60% территории столицы.
Цель работы: Изучение геолого-геоморфологических процессов и рисков связанных с ними на территории Москвы.
Задачи: 1. Выявление причин проявления различных геолого-геоморфологических процессов на исследуемой территории;
2. Изучение факторов активизации негативных процессов на территории Москвы;
3. Анализ состояния геологической среды Москвы
3. Анализ эффективности мер борьбы с негативными процессами на исследуемой территории.
Основная часть.
Рельеф и геология.
Москва находится в центре европейской части России, в междуречье Оки и Волги, на стыке Смоленско-Московской возвышенности (на западе), Москворецко-Окской равнины (на востоке) и Мещёрской низменности (на юго-востоке), все эти объекты являются структурными компонентами Русской равнины.
Тектоническую основу представляет Восточно-Европейская платформа, с мощным осадочным чехлом. Дневная поверхность подверглась воздействию материкового оледенения, что нашло отражение в рельефе в виде зандровых полей, мореных отложений.
Факторы геологического риска:
карстово-суффозионные и суффозионные процессы;
активизация оползней в результате техногенных воздействий;
подтопление значительных территорий и изменение вследствие этого физико-механических свойств грунтов;
повышенная сжимаемость техногенных грунтов;
загрязнение геологической среды, повышение агрессивности грунтовых вод, ухудшение свойств загрязненных грунтов; [1]
Рельеф Москвы по мере её развития значительно видоизменяется. Холмы, уступы срезаются. Овраги, балки и долины малых рек оказываются под культурными слоями и техногенными отложениями. В Москве их мощность варьирует от 2–4 м до 15–17 м и более на территориях древней застройки в местах засыпанных долин (в этих участках отмечена наибольшая скорость осадки поверхности). Антропогенные (техногенные) отложения опасны, поскольку подвергаются вымыванию частиц из рыхлых горных пород подземными водами с образованием пустот (подземная эрозия). Данные отложения обладают существенной деформируемостью и потому являются плохим основанием для зданий и сооружений [9].
Поскольку поверхностные стоки города имеют повышенную кислотность, то попадание их в меловые отложения и в известняковые слои (мягкие горные породы, образованные карбонатом) приводит к возникновению карста. Карстообразование — это сложный геологический процесс, основным компонентом которого является растворение мягких горных пород подземными и поверхностными водами с образованием крупных пустот в породах (воронок, пещер и т. д.). В дальнейшем могут происходить суффозионные процессы, связанные с выносом дисперсных частиц из перекрывающих и смежных отложений, что приводит к оседанию и обрушиванию кровли. То есть по своему происхождению карстовые явления в Москве чаще связаны не с растворением карбонатных пород, а с вымыванием заполнителя из карстовых погребенных полостей заполняющего из материала, таким образом эти процессы относятся к карстово-суффозионным. Кроме карстово-суффозийных процессов, в Москве широко развиты также и явления механической суффозии. Механическая суффозия представляет собой процесс выноса подземными водами мелких частиц из толщи песков и трещиноватых известников. Особенно широко суффозия проявляется на правом берегу р.Москвы - в районе Воробьевых гор, Филей, Кунцева, Хорошева, Коломенского. Очень часто развитие суффозии связано со строительством и эксплуатацией метрополитена. Любого рода просачивания и, тем более, прорывы подземных вод в его тоннели влекут за собой суффозионный вынос грунта, сопровождаемый оседаниями и провалами земной поверхности. Главной же причиной развития суффозионных провалов в Москве были и остаются утечка 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 цели, увлекая за собой грунтовые частицы. На контакте грунта со щелью очень медленно, но неуклонно растет суффозионная полость, пока процесс не завершится провалом. Его засыпают, поврежденный участок проезжей части или тротуара асфальтируют, а затем начинает развиваться сначала.
Наблюдения за состоянием геологической среды в Москве проводятся ФГУП «Геоцентр-Москва». По состоянию на 1 января 2007 года, по данным ФГУП «Геоцентр-Москва на территории города оползни занимают 800 га, карстово-суффозионные явления – 680 га. [7]
По данным ФГУП «Геоцентр-Москва» на
территории города Москвы к потенциально
опасной, с точки зрения проявлений
карстово-суффозионных процессов, части
территории города относится полоса
долины реки Москвы от канала им. Москвы,
на северо-западе города, до впадения в
нее реки Яузы, а также несколько участков
вдоль долины последней. Визуально
заметные проявления активности оползневых
процессов фиксируются на склонах долины
реки Москвы в районе Москворечья, Нижние
Мневники и Хорошево-1. Несмотря на
проведение противооползневых мероприятий,
глубокие подвижки наблюдаются в районе
Воробьевых Гор, Фили-Кунцево, Коломенское,
Хорошево-2. Кроме того, медленные глубокие
подвижки отмечаются на участке «Серебряный
бор».
Опасные проявления
карстово-суффозионных процессов на
территории города Москвы отмечаются в
Северо-западном административном
округе.
В настоящее время достоверно известные карстовые провалы в северо-западной части Москвы сосредоточены на площади, не превышающей 1,7% городской территории. Здесь насчитывается 42 провальных воронки, 13 из которых детально изучены. Одни провалы образовались под фундаментами жилых жомов (Хорошевское шоссе, Новохорошевский проезд), другие появились на проезжей части дорог (ул.Куусинена, 1973 г., проспект Маршала Жукова,1996 г.) или вблизи жилых домов и промышленных сооружений. Всего в северо-западной части города, по данным геодезических наблюдений, выделяется 10 зон с повышенной скоростью оседания земной поверхности.
Аналогичные по инженерно-геологическим условиям участки, но без проявления поверхностных карстово-суффозионных форм выделяются в районе ул. Маршала Тухачевского, Маршала Берзарина, м/р Строгино и Троице-Лыково, Силикатного проезда, Краснопресненской набережной (Северо-Западный административный округ); площади Киевского вокзала (Западный административный округ); станции Москва-Ш Северной ж/д., Русаковской улицы (Восточный административный округ), между Пятницкой улицей и Краснохолмской набережной, Кожевнических переулков, Дербеневской улицы (Центральный административный округ) и другими. Суммарная площадь этих участков составляет около 15 км2. Отдельные территории могут являться потенциально опасными для строительства.
По состоянию на 01.01.2008, по данным ФГУП «Геоцентр-Москва», на территории города Москвы оползни занимают 1000 га, карстово-суффозионные явления – 2500 га. Из них площадь земель, на которых разрабатываются прогнозы по предупреждению и устранению негативных процессов, а также ведет стационарные наблюдения за районами развития оползневых - 380 га; и карстово-суффозионных процессов - 800 га.
Оползневые процессы.
К экзогенным процессам относятся и оползневые явления. Большое внимание на развитие поверхностных и мелких оползней оказывает и нерегулируемая хозяйственная деятельность. Воздействие это имеет преимущественно негативный характер, что выражается в накоплении на склонах и присклоновых участках хозяйственного мусора и насыпных грунтов, сбросе в овраги хозяйственных и атмосферных поверхностных вод, подрезке склонов долин рек и бортов оврагов, плохой заделке траншей при прокладке коммуникаций вблизи склонов. Все это приводит к увеличению числа оползней.
На склонах нередко проявляются оползни мелкого заложения (например, там, где река врезается в коренной берег, образуются крутые оползневые склоны Фили-Кунцевского лесопарка, Воробьевых гор, Коломенского). Оползень — скользящее смещение масс пород природного склона природного склона или искусственного откоса под влиянием силы тяжести. Провоцирование оползневых процессов в городах происходит под воздействием ряда факторов. Наиболее типичным из них является подрезка склонов, дополнительная нагрузка на неустойчивые массивы пород, их обводнение, динамические нагрузки. На территории Москвы выявлено 15 крупных участков глубоких, до 100 м, и около 200 участков поверхностных оползней. В наихудшем состоянии находится правый склон Москвы-реки в районе Москворечья. По данным мониторинга оползневых процессов в 2006 г. [6], выявлена активизация 14 крупных участков глубинных (до 100 м) оползней и около 200 пунктов проявления поверхностных и мелких оползней. Крупные – на участках Щукино, Серебряный Бор, Хорошево-1, Фили-Кунцево, Нижние Мневники, Хорошего-2, Поклонная гора, Воробъёвы горы, Коломенское, Москворечье, Чагино, Капотня, Сходня, Тушино; мелкие – по берегам малых рек Сетуни, Очаковки, Городни, Котловки и др. В 2006 г. признаки активности глубоких подвижек отмечаются на шести участках «Коломенское», «Воробъёвы горы», «Хорошево-1», «Хорошево-2», «Москворечье» и «Нижние Мневники».
Подтопление.
Ещё одной проблемой, связанной с водой, является подтопление территорий. Эта ситуация возникает при уменьшении уклонов, из-за уплотнения грунта. В Москве здания, расположенные вдоль улиц с интенсивным движением автотранспорта, осели в среднем на 3–8 мм. Уменьшение уклонов ослабляет процессы плоскостного смыва и линейной эрозии, но активизирует просачивание атмосферных осадков в почвогрунты, что ведёт к переувлажнению и подтоплению территорий города. Подтоплению способствуют утечки воды из городской сети, интенсивные поливы улиц, газонов и бульваров, и перераспределение снега в процессе его уборки. Подтопленными считаются территории, на которых уровень грунтовых вод залегает не глубже 3 м от поверхности, т.е. достигает глубин расположения большинства подземных коммуникаций, подвалов зданий. Подтопление разрушает фундаменты, понижает их прочность, способствует размножению комаров в подвалах, усиливает коррозию трубопроводов, из-за чего и происходит утечка нефтепродуктов. В целом подтопленные территории занимают около 40 % территории Москвы.
В Западном, Юго-Западном и Северо-Восточном округах Москвы уровень грунтовых вод повышается со скоростью от 5 до 40 см/год. Провалы и просадки, образующиеся вследствие подтопления, приводят к разрушению зданий и разрыву коммуникаций, особенно на глинистых грунтах.
Состояние геологической среды в городе Москве и геологические риски.
Необходимость организации постоянно действующей системы мониторинга геоэкологических процессов определяется особенностями геологического строения и гидрогеологических условий территории города Москвы и наметившимися в последнее время негативными тенденциями развития экологически опасных геологических процессов.
Как отмечалось ранее, наибольшую угрозу представляют подтопление территорий, химическое и тепловое загрязнение подземных вод, карстово-суффозионные (провалы, оседания и др.) и оползневые процессы. Большое значение при оценке геологических рисков и освоении территории приобрели в последнее время обнаруженные, идентифицированные и экологически значимые переуглубленные долины и древние геологические врезы.
Строительство заглубленных зданий и активный водозабор вызывает изменение водного баланса водовмещающей толщи пород. Следствием планировки рельефа и нарушения естественных водоносных слоев является развитие процессов подтопления грунтовыми водами. По существующим оценкам площадь постоянно подтопленных территорий составляет 40% от общей площади города, местами уровни грунтовых вод поднялись на 5-7 м.
На более чем 80% поверхности территории города Москвы располагаются объекты городского хозяйства, оказывающие значительное воздействие на окружающую природную, в том числе геологическую, среду.
Экзогенные геологические процессы на территории города Москвы связаны исключительно с массивами обводненных пород, слагающих зону активного водообмена до глубин 100-150 метров. Главными из этих процессов, чьи проявления наблюдались на рассматриваемой территории города до ее градостроительного освоения, являются оползневые, карстовые и подтопление.
В связи с активным водозабором и водоотливом сохраняется вероятность проявления карстово-суффозионных процессов. Суммарная площадь карстово-суффозионных участков на территории города составляет 15 кв. км. Многослойное строение толщи пород в верхах зоны пресных вод, ее малая мощность и отсутствие сдерживающих глинистых слоев в кровле карстующихся пород в пределах приречной части городской территории определяют необходимость ведения наблюдений за оползневыми и карстовыми процессами в долинном комплексе реки Москвы и некоторых ее притоков (р. Сходни, Неглинной, Ходынки, Яузы) при приоритете организации стационарных инструментальных наблюдений на участках проявления активных глубоких оползней, а также участках с поверхностными формами проявления карста.