1 стр. из 1

Одной из основных геоэкологических проблем является состояние северных селитебных территорий.
В их пределах все компоненты природной среды — атмосфера, гидросфера и литосфера — подвергаются интенсивному комплексному воздействию и, обычно отчетливо и негативно, преобразуются.

В результате сложилась ситуация, когда именно селитебные центры стали очагами масштабного поражения природной среды Севера.
Особо осложняющим функционирование инфраструктур северных городов явлением являются многолетние мерзлые грунты, в целом занимающие около 65% площади России и 95% Якутии. Освоение этих обширных территорий ведется в сложных инженерно-геокриологических условиях и при суровом климате. В их пределах созданы такие крупные городские промышленные комплексы, как Якутский, Воркутинский, Норильский и Магаданский. Все вышесказанное в полной мере относится и к Якутску, в котором сосредоточено около 30% населения республики. Якутия расположена в области сплошного развития многолетнемерзлых пород (ММП).

В последние десятилетия отмечается расширение площадей, на которых развиваются деструктивные криогенные процессы, приводящие к разрушению дорожных покрытий и коммуникаций, а также к деформации насыпей и фундаментов сооружений, формированию термоэрозионных рытвин и увеличению зон заболачивания.

В целом территория Якутска отличается высокой плотностью техногенного давления на экосистемы. Это обусловлено как неблагоприятными климатическими и инженерно-геологическими условиями, так и ошибками, допущенными при создании и эксплуатации городской инфраструктуры. Загрязнение атмосферы Якутска разнообразными выбросами охватывает не только непосредственно территорию городской застройки, но и распространяется далеко за ее пределы. Попадание сточных вод в поверхностные водоемы и их инфильтрация в почвы ведут к частичной или полной метаморфизации химического состава поверхностных и надмерзлотных вод.

Характерным для Якутска является высокий темп интенсификации фильтра-ционно-миграционных процессов, вследствие которых происходит глубинное засоление многолетнемерзлых грунтов и их переход в пластично-мерзлое и талое состояние. На отдельных участках города минерализация надмерзлотных и межмерзлотных вод (криопэгов) увеличивается до 50–100 г/л, а температура замерзания таких грунтов достигает -3 – -5 0С, что приводит к возникновению отрицательно-температурных талых грунтов, на которых невозможно строительство с сохранением их мерзлого состояния. Коварным свойством криопэгов является способность разъедать материал несущих конструкций фундаментов зданий и сооружений.

Геоэкологический мониторинг, проведенный сотрудниками Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН, позволил выявить пространственно-временную изменчивость обводненности поверхности за период с 1971 г. по настоящее время. Именно в эти годы произошли наиболее значительные преобразования природной среды. Оценка современного состояния обводненности поверхности города позволила установить, что наибольшее развитие эти образования получили в его северной и северо-восточной частях, где на отдельных участках они занимают около 30–35%. Несколько меньшее развитие (15–30% площади) водоемы застойного типа имеют в западной части центра города, где их воздействие на различные инженерные объекты весьма активно. В южной части города, несмотря на вышеупомянутые общие тенденции, техногенные болота пока ограничены.

В целом они занимают не более 10% и принадлежат, главным образом, западной и восточной периферийным областям.
Практически для всех частей города совершенно очевидно прослеживается тенденция увеличения обводненности, которая лишь несколько отличается по темпам образования (см. табл.).

Особенно тревожным фактом является явное дальнейшее ухудшение ситуации в последние годы. При этом в районе аэропорта за последние 5 лет площадь обводненности увеличилась еще на 20–30%, в связи с чем продолжают ухудшаться условия эксплуатации отдельных элементов комплекса.
Близкие тенденции и темпы негативного процесса обводнения поверхности свойственны еще нескольким участкам в северной и северо-восточной частях города и в пригородах (см. табл.).

К сожалению, ситуация, если и меняется, то, очевидно, в худшую сторону. Об этом свидетельствуют наши наблюдения, а также многочисленные научные публикации. Анализ причин подобных, по сути чрезвычайных, ситуаций позволяет сгруппировать их следующим образом.

Первая группа включает факторы, связанные с геоморфологическим расположением города на ровных поверхностях низких пойменных террас реки Лена, сложенных супесями и суглинками. Это обусловливает слабый сток дождевых и талых снеговых вод и застойный режим большинства водоемов, а также широкое развитие старичных образований.

Вторая группа факторов связана с техногенными нарушениями условий стока поверхностных вод с городской территории и включает:
 нарушение естественного режима поверхностных и надмерзлотных вод при гражданском и промышленном строительстве;
 отсутствие вертикальной планировки местности;
 нарушение технологий при транспортном и иных видах строительства;
 увеличение глубины сезонно-талого слоя и, как следствие, просадки грунта с изменением микрорельефа.

Все это приводит к интенсивному оттаиванию, засолению и обводнению грунтов в застроенной территории города, что в свою очередь вызывает неравномерные деформации грунтов оснований фундаментов. Вследствие постоянных утечек минерализованных агрессивных сточных вод из систем канализации происходит не только деградация мерзлых грунтов, но и разрушение железобетонных несущих конструкций фундаментов.

Анализ баланса влаги в районе Якутска свидетельствует о том, что ее потенциальный расход на испарение здесь значительно превосходит количество выпадающих атмосферных осадков. Следовательно, естественные условия территории в целом не благоприятствуют возрастанию обводнения поверхности. В то же время на урбанизированных территориях водный баланс, под воздействием комплекса техногенных факторов, существенно отличается от естественных площадей. При этом за счет утечек воды из коммуникаций (систем теплоснабжения, водоснабжения и канализации) приходная часть баланса резко возрастает. Глубина таликов, образовавшихся под некоторыми зданиями, достигает 12–16 м.

Имеющиеся материалы позволили для всей территории города оценить динамику участков с проблемными эколого-гидрологическими условиями. Ее анализ также свидетельствует о значительно ухудшающейся обстановке в конце XX — начале XXI вв. В частности, в городе к ранее существовавшим и значительно увеличившимся районам активного подтопления в последнее время прибавился ряд новых и в связи с аномально большим количеством осадков данный негативный процесс принял угрожающий характер.

В Якутске, учитывая значительную протяженность коммуникаций и их крайне запущенное состояние, объемы утечек огромны и достигают (в отдельные годы) многих тысяч кубических метров. Особенно активизировался этот процесс в 1960 г., вскоре после начала массового строительства каменных благоустроенных зданий, когда в городе резко возрос объем утечек из систем канализации, септиков и т. д.
Именно обводнение является одним из наиболее неблагоприятных факторов, влияющих на потерю устойчивости грунтов оснований и несущих конструкций (фото 1, 2). Причем обводнение происходит как пресными, так и минерализированными подземными водами (криопэгами). Ярким примером обводнения может служить аэропорт в Якутске.

Серьезной геоэкологической проблемой зимой являются и техногенные наледи, вызванные аварийными утечками из водопроводно-канализационных коммуникаций. Это стало массовым и непрерывным процессом. Слой наледного стока на территории города в среднем составляет 50 мм в год. Наледи, минерализация льда которых достигает 1,5–2 г/л, являются одним из важных источников загрязнения городской территории, негативно влияют на качество грунтов и их инженерно-геологические свойства.

Техногенные преобразования химического состава надмерзлотных вод в совокупности с криогенными процессами негативно отражаются на состоянии подземных коммуникаций, фундаментов (фото 3), подвальных помещений, дорожного покрытия (фото 4) и других сооружений. Никаких приемлемых решений по ликвидации или хотя бы уменьшению масштабов и темпов этого негативного процесса пока не выработано. И это при участившихся в последние годы случаях деформаций и частичных разрушений зданий (фото 1, 2)! Особенно тревожными являются проблемы со зданиями не только 1970–80 гг. постройки, но и возведенными в последние годы (например, жилой комплекс «Времена года», школа №13 в Якутске и др.).

В последнее время началось естественное старение материалов стен зданий. Многие из них, особенно здания, находящиеся в центре города, были построены почти 50 лет назад из кирпича и бетона плохого качества. В настоящее время они активно разрушаются. По мнению специалистов, старые аварийные дома, расположенные на пр. Ленина (в Якутске) нужно сносить и на их месте строить новые, иначе неизбежны нерациональные траты огромных средств. Как показывает опыт, укрепительных работ в лучшем случае хватает только на 8–10 лет, а затем их надо повторять.

Разработка системы мероприятий по изменению существующей, по сути близкой к катастрофической, геоэкологической ситуации, безусловно, дело специалистов различных направлений. В то же время считаем, что необходимо дать несколько общих рекомендаций:
 создать на территории Якутска систему вертикальной планировки с ливневой канализацией и элементами эффективного дренирования надмерзлотного стока;
 создать городскую и поквартальную искусственные системы сбора и дренажа атмосферных, поверхностных и надмерзлотных вод и их отвода в магистральные пути разгрузки на основе перекачивающих станций;
 активизировать деятельность по водоотведению в наиболее проблемных кварталах и распространить ее на всю территорию города;
 усовершенствовать технологию соответствующих производств и повысить надежность магистральных и внутриквар-тальных водонесущих коммуникаций с целью ограничения возможности попадания на поверхность жидких стоков.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!