О состоянии нормативной базы оценки современных геологических процессов при инженерно-экологических изысканиях и необходимости изменения идеологии подходов к их оценке

О СОСТОЯНИИ НОРМАТИВНОЙ БАЗЫ ОЦЕНКИ СОВРЕМЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЯХ И НЕОБХОДИМОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ИДЕОЛОГИИ ПОДХОДОВ К ИХ ОЦЕНКЕ

Трофимов В. Т., зав. кафедрой, д. г. м. н., проф., Харъкина М. А., ст. науч. сотрудник, к. г. м. н, доц., Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова,

г. Москва

Нормативная база оценки современных геологических процессов при инженерно-геологических изысканиях весьма несовершенна. Существующие нормативы не регламентируют перечень и состав работ, масштабы картирования, виды мониторинга и список параметров для наблюдений за развитием процессов при инженерно-экологических изысканиях. В СП 11-102-97, непосредственно разработанном для проведения инженерно-экологических изысканий, предусмотрена лишь возможность изучения процессов в составе других видов изыскательских работ (инженерно-геологических и инженерно-гидрометеорологических). Исключение составляет только СНиП 22-01-95, в котором несмотря на свое «геофизическое» название, в рекомендуемом приложении предложены критерии оценки геологических процессов с выделением четырех категории опасности.

Идеология нормативной оценки опасности современных геологических процессов основана на мировоззрении антропоцентризма, рассматривающем экологические последствия геологических процессов с позиции их значения для человека и его интересов [1]. Существующие разработки [2] в области экологической геологии убедительно показывают необходимость внедрения в нормативы не только антропоцентрического, но и биоцентрического подходов. Биоцентрический подход к оценке геологических процессов предусматривает оценку опасности геологических процессов для всего живого, в первую очередь для растительности (фитоцентрический подход) и животного мира (зооцентри-ческий подход). Особенно это важно для малообжитых районов, где инженерно-экологические изыскания проводятся на предпроектных этапах строительства, в частности при прокладке трубопроводов в малодоступных районах с низкой плотностью населения.

В нормативные документы на инженерно-экологические изыскания необходимо ввести не только традиционные геологические, но биотические [3] и социально-экономические критерии оценки геологических процессов, позволяющие определять тяжесть экологических последствий отдельно для человека, отдельно для животных, отдельно для растений.

При антропоцентрическом подходе к оценке геологических процессов необходимо использовать медико-статистические критерии, определяющих число погибших при катастрофе, а также социально-экономические критерии, определяющие размер материального ущерба при проявлении землетрясений, наводнений, селей, долю домов с полной неработоспособностью систем жизне-

обеспечения при проявлении тех же процессов, перенос жилых домов (% от домов в населенном пункте) при проявлении оползней и селей, а также при оседании поверхности над подземными выработками и др.

При биоцентрическом подходе необходимо использовать ботанические, зоологические и микробиологические критерии оценки геологических процессов, в частности проективное покрытие пастбищной растительности и плодородие почв (% от потенциального) при оценке эрозии, пыльных бурь и интенсивных дождей; потеря урожая ведущей культуры при проявлении засух, экстремально низких температур, градобитий и др.

При инженерно-экологических изысканий необходимо использовать новые систематики геологических процессов, составленные по принципу воздействия на биоту. По экологическим последствиям выделяют группы катастрофических, опасных, неблагоприятных и благоприятных процессы [4]. Принципы выделения групп процессов и их списочный состав в пределах каждой группы различен в антропоцентрической и биоцентрической систематиках [5].

Основным признаком составления антропоцентрической систематики природных процессов является сохранность жизни и комфортность проживания человека (рис. 1). Из четырех выделенных групп процессов угрозу для жизни представляют катастрофические и опасные процессы.

и

к

о

О к

о н о

к я рэ

а> о й о ч к л о о я к

X

я

43

о с

о о о о со

я о

X

РЭ 43 РЭ

о

43

^

со о

03

и о Кс

О

н со

к

¡а

Я рэ

Л О Й О со о я рэ

Атмосферные вихри, ураганы

Наводнения

Землетрясения, цунами

Вулканизм

Сели, лавины

Оползни, обвалы

Нагоны

Провалы

Аномальные газовыделения ММ11

СП

й* Я

о ^

н м

О й я> о •а

к« о

н к

и л

а

5 о

В Я к

к №

о

1

43

О *

3

в

к

л

N к

и> И К

Опустын иван не

Овражная эрозия

Капст

Абразия

Заболачивание, подтопление

Боковая и донная эрозии

Суффозия

Пучение

Наледеобразование

Морозобойное растрескивание

Сол1«Ьлюкция и сплывы

Аккумуляция

Увлажнение

Осушение

Рис. 2. Систематика геологических процессов по характеру воздействия на биоту (без человека). Курсивом показаны процессы, изменившие свое положение по сравнению с рис. 1

Катастрофические процессы (атмосферные вихри, ураганы, смерчи, землетрясения, цунами, вулканизм, сели, снежные лавины, оползни, обвалы, нагоны, провалы, аномальные газовыделения из субмаринных мерзлых толщ) характеризуются высокой скоростью протекания, локальным проявлением и неопределенностью момента возникновения.

Непосредственная угроза жизни возникает при полномасштабном проявлении процессов, высокой плотности населения и относительно низком научно-техническом уровне развития общества, отражающим степень разработанности систем прогноза предупреждения населения о приближающейся катастрофе [6]. Например, во второй декаде 2001г. при катастрофическом наводнении на р. Лена (Якутия), когда уровень воды в Ленске поднялся более, чем на 19 м, многочисленных жертв среди населения удалось избежать за счет эвакуации 50305 чел. [7].

Но даже высокий уровень научно-технического прогресса не всегда позволяет предупредить катастрофу. Речь идет о катастрофическом цунами, обрушившемся на тихоокеанское побережье Японии 11.03. 2011 г. Несмотря на существование технически хорошо оснащенной японской службы предупреждения цунами тяжелых экологических последствий, связанных с гибелью 15601 чел. [8] избежать не удалось, т. к. время пробега сейсмогенной волны цунами от эпицентра землетрясения до японского побережья было очень небольшим и составило всего 5-10 мин.

Опасные процессы (опустынивание, овражная эрозия, карст, абразия) характеризуются невысокой скоростью протекания и растянутостью во времени, иногда они сопоставимы с человеческой жизнью. Человек может избежать их пагубных последствий, сменив место жительства.

Неблагоприятные процессы (заболачивание, подтопление, боковая и донная эрозии, суффозия, пучение, наледеобразование, морозобойное растрескивание, солифлюкция и сплывы) снижают комфортность проживания человека и воздействуют опосредованно через разрушение инженерных сооружений. Благоприятные процессы (аккумуляция, увлажнение, осушение) повышают качество ресурса геологического пространства.

Основным признаком составления биоцентрической систематики природных процессов является сохранность почв, определяющая условия произрастания растений и сохранность кормовой базы животных (рис. 2).

Среди процессов, протекающих с уничтожением (захоронением) почвы выделены группы катастрофических и опасных процессов. Первая группа процессов непосредственно угрожает существованию биоты, вторая - не несет прямой и быстрой угрозы, но может привести деградации экосистемы, кардинально изменив структуру биоты.

Процессы, протекающие с деградацией почвы, объединены в группу неблагоприятных процессов. Они угрожают существованию кормовой базы.

И наконец, выделяются процессы, способствующие образованию почв (выветривание, аккумуляция, увлажнение), они выделены в группу благоприятных процессов.

Библиографический список

1. Трофимов В. Т. О необходимости совершенствования идеологии инженерно-экологических изысканий и геологизации их содержания // Инженерные изыскания, № 9, 2011. С. 22-28.

2. Харькина М. А. К вопросу оценки геологических процессов при анализе инженерно-экологических условий на предпроектных этапах строительства // Сергеевские чтения. (22 марта 2012). Вып. 14. М.: Российский университет дружбы народов, 2012. С. 359-363.

3. Виноградов Б. В., Орлов В. А., Снакин В. Б. Биотические критерии выделения зон экологического бедствия России // ИЗВ. РАН. Сер. География. 1993, № 5. С.77-79.

4. Экологическая геодинамика: учеб. / В. Т. Трофимов, М. А. Харькина, И. Ю. Григорьева. М.: Книжный дом Университет, 2007. 473 с.

5. Харькина М. А. Диференцированный подход к оценке опасности геологических процессов для различных представителей биоты на территории России // Проблемы снижения природных опасностей и рисков. Матер. Межд. научно-практ. конф. «Геориск-2012» Москва, 18-19 октября 2012 г. Т.2, М.: РУДН, 2012. С. 284-289.

6. Воробьев Ю. Л., Акимов В. А., Соколов Ю. И. Катастрофические наводнения начала ХХ1 века: уроки и выводы. М.: ООО «ДЭКС-ПРЕСС», 2003. 352 с.

7. Экологическая геология: учеб. / В. Т. Трофимов, Д. Г. Зилинг М.: ЗАО «Геоинформмарк», 2002. 41 5 с.

8. Шанина В. В. Обзор опасных природных явлений за третий квартал 2011 года // Геориск, № 3, 2011. С. 4-9.