Обоснование схем развития транспортной сети

В разработках плановых органов определены объекты транспортного строительства на ближайшую перспективу, значительная часть их локализуется в зоне Севера и Восточной Сибири —

территориях слабо изученных, характеризующихся весьма сложными природными условиями.

Повышение роли предпроектных разработок, обеспечивающих наиболее рациональное освоение природной среды и оптимизацию проектных решений, должно существенно повысить качество изысканий и всего комплекса строительных объемов.

Возможность использования космической информации в предпроектных разработках на уровне обоснования схемы развития и размещения транспортной сети обеспечивает необходимость всестороннего анализа природных условий предполагаемого района строительства путем комплексного оценочного картографирования природной среды. Наиболее оптимальным для таких работ является диапазон масштабов картографирования 1:100 000—1:200 000 с использованием МКФС мелких и средних масштабов.

Сбор и обобщение материалов обычно выполняются в камеральных условиях усилиями многих специалистов, что связано с поисками необходимой информации, ее изучением, копированием, размножением полученных документов.

Значительную роль в повышении эффективности сбора и обобщения информации может сыграть космофотосъемка, материалы которой позволяют оценить природные условия с точки зрения их пригодности для хозяйственного использования и экологической емкости, типизировать территорию по топографическим, ландшафтным и инженерно-геологическим и экологическим условиям и определить категории их сложности для транспортного строительства, дать прогнозную приближенную оценку воздействия транспортных сооружений на окружающую

37

среду. Формой выражения этой работы может быть составление комплекса тематических карт природной среды.

Рассмотрим подробнее сущность картографирования по космическим фотоматериалам, осуществляемого на данном этапе. Прежде всего следует отметить, что картографирование, выполняемое для обоснования схем создания транспортной сети, осуществляется в отсутствие информации о положении вариантов трасс, известен лишь район предполагаемого строительства или «коридор», ширина которого может варьировать в полосе до 100 км. Основными задачами при этом являются обеспечение геолого-географической и социально-экологической информации для обоснования размещения или реконструкции транспортных сооружений в пределах крупных территорий.

В этой связи перед картографированием ставится задача паспортизации (кадастра) комплекса ландшафтно-геоэкологических условий, определяющих природную составляющую будущих транспортных геотехнических систем. Всего лишь 3—5 лет назад на данном этапе перед картографированием ставилась задача оценки инженерно-геологических условий района предполагаемого строительства, на основе которой определялись виды и объемы проектно-изыскательских работ.

Такой подход должен сочетать в себе аналитическую (поэлементную) и синтетическую оценки комплекса природных условий (рис. 10). Составить этот комплекс карт в течение не-

Рис. 10. Структура картографирования по МКФС для обоснования схем создания транспортной сети

большого срока (в пределах нескольких месяцев) можно лишь на основе широкого использования МКФС. Естественно, что авторский коллектив должен включать в себя специалистов различного профиля, ландшафтоведов, геоморфологов, гидрогеологов, инженеров-геологов.

В том случае, если квалификация специалистов, осуществляющих дешифрирование МКФС, высокая и ряд элементов, определяющих структуру природной системы, не отличается сложностью, некоторые из перечисленных на рис.

Составлению подобных карт предшествует проведение исследований, базирующихся на результатах ландшафтно-индикационного и инженерно-геологического картографирования.

’Примеры ландшафтно-индикационных и инженерно-геологических карт общего типа приведены в работах [34, 74]. Рассмотрим ряд основополагающих понятий, определяющих сущность предлагаемого подхода к картографированию.

В основу содержания карты должна быть положена оценка социально-экологической напряженности в зоне влияния создаваемой или реконструируемой транспортной магистрали на окружающую среду.

Под социально-экологической напряженностью понимают состояние взаимодействия природных и технических компонентов, образующих геотехническую систему (ГТС), которое мо-

жет спровоцировать нарушение динамического равновесия в природной среде, приводящее к дискомфорту в среде обитания. Например, такими состояниями могут быть: загрязнения воздушных масс, поверхностных и подземных вод, почвы и грунта за счет выбросов или захоронения промышленными предприятиями и сооружениями вредных отходов, а также при образовании застойных скоплений взвешенного стока рек при неправильном расположении мостовых переходов, причалов, берего- защитных сооружений; нарушения почвенно-растительного покрова вдоль строящихся трасс; активное развитие опасных природных процессов (подтопление, карст, оползни, сели, лавины, мерзлотные явления и др.).

Таким образом, источниками социально-экологической напряженности могут являться как природные факторы, так и различные формы инженерной деятельности человека в процессе строительства и эксплуатации сооружений, и главной задачей проектировщика на этапе размещения инженерных объектов является выявление потенциальных источников социально-экологической напряженности, их классификация и учет при обосновании размещения сооружения и защиты среды обитания. При этом первостепенное значение имеет прогноз потенциального социально-экологического дискомфорта, который может быть вызван предполагаемым строительством.

Под потенциальным социально-экологическим дискомфортом понимают возможное нарушение экологического баланса, последствиями чего может явиться ухудшение среды (ее элементов и свойств) обитания. В соответствии с вышесказанным можно определить содержание рассматриваемой карты.

Цветом на карте целесообразно отражать категории социально-экологической напряженности (чрезвычайную, сильную, среднюю, слабую) или же нарушенное™ ландшафтов, каждой из которых будут соответствовать количественные характеристики, определяющиеся на основе статистической обработки параметров функционирующих элементов ГТС.

Значковым способом могут быть отражены источники социально-экологической напряженности (возможность активного проявления опасных природных процессов, промышленные предприятия, организации городского и коммунального хозяйства, не имеющие на вооружении безотходных технологий, систематически захороняющие или сбрасывающие отходы производства, инженерные сооружения или производственные процессы, нарушающие динамическую цикличность развития компонентов природной среды, способствующие активизации природных и развитию техногенных процессов, очаги интенсивной хозяйственной деятельности, связанные с воздействием на растительность, атмосферу, рельеф, почвы и горные породы, поверхностные и подземные воды).

Штриховкой па данной карте целесообразно показывать формы проявления и вероятность возникновения потенциального социально-экологического дискомфорта в зоне влияния ГТС на окружающую среду (изменение уровней подземных вод, загрязнение водных источников и воздушных масс, снижение урожайности сельскохозяйственного комплекса, миграция фауны, аварийные и катастрофические ситуации в социальной инфраструктуре, возможный материальный и социальный ущерб). В экспликации к карте целесообразно давать рекомендации по компенсации социально-экологической напряженности на уровне комплексов инженерных мероприятий по обеспечению динамического равновесия в состоянии ГТС. Карта должна иметь многоуровневую структуру (двух-трехуровневую). Каждому из этих уровней соответствуют: масштаб карты, отвечающий этапу создания и функционирования ГТС; соответствующие методы, обеспечивающие получение информации и ее детальность. Отсюда следует, что карты оценки социально-экологической напряженности составляются не только на этапе обоснования схемы размещения сооружений, но и при разработке ТЭО, проекта, а также в процессе эксплуатации и реконструкции сооружений. На этапе обоснования схемы размещения транспортной сети реализуется первый уровень картографирования в масштабе 1:100 000—1:200 000. Основным источником получения информации являются данные дешифрирования МКФС, топографические карты, имеющийся картографический геофонд бывшего Мингео СССР, ГУГКа, других ведомств. На рис. 11 приведен фрагмент карты[1] оценки социально-экологического состояния рекреационной зоны в полосе пролегания железной дороги Туапсе—Адлер масштаба 1:100 000, иллюстрирующий пример реализации новой методики. Фрагмент карты выполнен в черно-белом варианте. В данном районе проектируется усиление железной дороги путем сооружения вторых путей и требуется оценка экологической ситуации, которая позволит разработать проектные решения с учетом экологических проблем.

Анализируя легенду карты, легко заметить систему количественных оценок техногенной парушенности ландшафтов и линейной пораженности железнодорожной ГТС проявлениями оползней, осыпей, береговой абразии и других явлений, что положено в основу прогнозных характеристик возможного социально-экологического дискомфорта. На основе анализа данной карты определены участки, в пределах которых социально-экологический дискомфорт нарушит устойчивость ГТС различного типа (транспортных, береговых, гидротехнических, сельскохозяйственных) и вызовет негативные процессы и явления в среде обитания. В пределах этих участков осуществляются детальные исследования для обоснования инженерной защиты ГТС и среды обитания.

4*

tsS

Рис. 11. Фрагмент карты оценки социально-экологического состояния рекреационной зоны в полосе пролегания железной

дороги Туапсе—Адлер

Вид преимущественного хозяйственного использования ландшафтов:

1 _ жилая, промышленная и курортная застройка: 2 — сельскохозяйственные угодья (поля, плантации, виноградники, сады); 3 — леса паркового типа; 4 — естественные леса (в том числе

заповедные)

Инженерные сооружения и защитные мероприятия:

5 — железные дороги; 6 — автомобильные дороги; 7 — трубопроводы; 8 — ЛЭП; 9 — портовые сооружения; J0 — буны; Л -— террасирование склонов; 12 — отсыпки пляжеобразующего материала; 13 — карьеры

Степень техногенной нарушенности ландшафтов:

14 — слабая (застройка 0—10%; распаханность 0—15%; плотность дорог — 0—17 км/км2); 15 — средняя (застройка 11—20%; распаханность 16—20%; плотность дорог 10,6—12,0 км/км2; контуры 6—10 1/км2); 16 — сильная (застройка 21—30%; распаханность 21—35%; плотность дорог 12,1—¦ 15,0 км/км2, контуры 11—15 1/км2); 17 — очень сильная (застройка 30%; распаханность 35%; плотность дорог 15 км/км2; контуры 15 1/км2).

Источники социально-экологической напряженности:

18 — тектонически ослабленные зоны вдоль разломов земной коры как потенциально опасные сейсмо-гравитационные очаги; 19 — оползни; 20 — осыпи; 21 — боковая эрозия; 22 — подтопление; 23 — абразия и деградация пляжей; 24 — промышленные и бытовые стоки; 25 — вырубки

лесных массивов на склонах

Формы возможного проявления социально-экологического дискомфорта:

26 — деформация и разрушение инженерных сооружений; 27 — снижение урожайности сельскохозяйственных угодий; 28 — загрязнение водоемов и акваторий; 29 — загрязнение воздушной среды; 30 — снижение лечебно-оздоровительного потенциала курортов Категории опасности состояния железнодорожной ГТС:

31 — опасная (линейная пораженность проявлениями опасных природных процессов — /Сп км/км2; 32 — относительно опасная [КП = 0,1:0,5км/км2]; 33 — безопасная (Кп lt;0,7 км/км2) Схема-врезка типов ландшафтов (по И. С. Гудилину с дополнениями):

34 — морские аккумулятивные плоские и волнистые, местами слабо террасированные, наклонные равнины с активно развивающимися в береговой зоне абразионно-аккумулятивными процессами, участками смешанных широколиственных лиановых лесов с вечнозеленым подлеском, испытывающими значительную техногенную нагрузку в процессе гидротехнического, транспортного, гражданского строительства и сельскохозяйственного освоения земель; 35 — аллювиальные аккумулятивные плоские, слабо террасированные и волнистые равнины с обвалованными руслами, протоками, с гравяно-моховыми болотами, с сельскохозяйственными землями, участками разнотравно-злаковых, злаково-осоковых лугов, смешанных широколиственных лиановых заболоченных и сосновых лесов, испытывающими значительную техногенную нагрузку в процессе гидротехнического, транспортного, гражданского строительства и сельскохозяйственного освоения земель; 36 — денудационно-эрозионные глыбово-складчатые плоскогрядовые горы и холмистые предгорья, крутосклонные и пологосклонные с редкими осыпями и оползнями, сложенные скальными и полу- скальными породами молассовой формации с сельскохозяйственными землями, участками смешанных широколиственных лесов с вечнозеленым подлеском, местами испытывающими значительную техногенную нагрузку в процессе транспортного, гражданского строительства и сельскохозяйственного освоения земель; 37 — эрозионные глыбово-складчатые грядовые горы с узкими гребневидными водоразделами, расчлененные, с обрывами в нижних частях склонов, редкими осыпями и оползнями, сложенные закарстованными скальными и полускальнымн терриген- но-карбонатными породами флишевой формации, дубово-грабовыми с примесью бука лесами, испытывающими незначительную техногенную нагрузку

Рис. 12. Фрагмент карты социально-экологической напряженности района предполагаемого строительства BGM Центр—Юг (по К. Н. Карчевскому)

Территории, техногенно-преобразованные интенсивным сельскохозяйственным

воздействием:

I — сады фруктовые; 2 — виноградники; 3 — плантации технических культур (а — орошаемые; б — неорошаемые); 4 — жилые усадьбы сельского тина, дачи; 5 — теплицы, фермы, скотные"дворы, подсобные хозяйства, места парковки сельскохозяйственной техники; 6 — города и поселки городского типа с многоэтажной застройкой и разви-

Приведенный на рис. 12 фрагмент другой карты иллюстрирует возможности МКФС при оценке экологического состояния района предполагаемого строительства высокоскоростной железнодорожной магистрали Центр—Юг. При составлении этой карты, помимо МКФС, широко использовались материалы карт- геофоида бывшего Мипгео СССР и Института географии.

Таким образом, возможности оценочного картографирования для обоснования схем создания и размещения транспортной сети по МКФС многогранны, в настоящем разделе они рассмотрены лишь в постановочном аспекте. МКФС могут быть эффективно использованы при обосновании выбора принципиального направления дороги, направленности изысканий, необходимого состава изыскательских работ и их оптимальных объемов, ориентировочной стоимости изысканий и сложности строительства.

Особенности получения этой информации с МКФС раскрываются ниже при рассмотрении их возможностей при проведении комплексных изысканий.