Эколого–геоморфологическая оценка урбосистем Краснодарского края

Местами водоупорные отложения отсутствуют (фильтрационные окна). Это обстоятельство приводит к гидравлической связи верхнего грунтового водоносного горизонта с нижним горизонтом напорных вод четвертичных отложений. В результате водоносные горизонты имеют близкие отметки уровней и сходство режимов, что позволило провести аналогию характера колебаний и глубин залегания уровня в многолетнем плане по режимным скважинам.

Основным режимообразующим фактором уровенного режима грунтовых вод являются атмосферные осадки, определяющие режим их питания. Территория Краснодара и его района относится к провинции сезонного спорадического промерзания зоны аэрации. Питание грунтовых вод осуществляется практически круглый год, однако максимум приходится на осенне-зимний и частично весенний периоды. На холодный период года (октябрь - апрель) приходится 60 - 70 % годовой инфильтрации, что соответствует 20- 30 % выпадающих осадков за этот период. В теплый период доля инфильтрации снижается до 5-10 % и увеличивается доля испарения. К внутренним режимообразующим факторам относятся литологический состав водовмещающих пород, мощность зоны аэрации, степень дренированности или подпора, морфологические условия и глубины залегания уровня подземных вод.

По совокупности указанных факторов и на основе общего гидрологического строения выделяется водоносный горизонт грунтовых вод второй и третьей НПТ. Водоносный горизонт пойменных отложений определяется уровенным режимом Кубани. Юбилейный жилой район строится в пойме Кубани на намывных грунтах, которые уложены на суглинистое и глинистое основание. Эти условия определили формирование техногенного горизонта грунтовых вод, который в последующем может вызвать подтопление участков в зависимости от планировки и состояния водохозяйственных систем. Эта зона в большей степени находится под влиянием уровенного режима реки.

Независимо от генетической принадлежности литологические разности пород в пределах террас имеют определенные фильтрационные параметры, которые установлены по опытным работам при инженерно - геологических изысканиях. Коэффициенты фильтрации изменяются в следующих пределах: глины, суглинки - 0,3 - 0,14; супеси - 0,06 - 0,5; лессовые суглинки - 1 - 2; пески среднезернистые - 9,3 - 16,0; пески крупнозернистые - 18 -28 м/сут.

В суглинистых, глинистых грунтах дебиты скважин не превышают 0,1 - 0,01 л/с, в песчаных грунтах дебиты скважин изменяются от 1 до 5 л/с.

Водоносный горизонт второй НПТ прослеживается от хут. Ленина (на юго-востоке от городской зоны) до западной окраины города (в районе рубероидного завода). В 1981г. Отмечается резкий подъем уровня, который не увязывается с количеством атмосферных осадков в зимне - весенний период, находящихся в средних пределах 44 % обеспеченности по водности. Возможно, подъем уровня был заложен в 1978г., отличающимся повышенной водностью. В какой-то степени подъем уровня увязывается с влиянием Краснодарского водохранилища: в 1980-1982 гг. (по данным службы эксплуатации водохранилища) при максимальном заполнении водохранилища сброс воды не приводил к снижению уровня наполнения, что вызывало длительное стояние высокого уровня около 200 суток.

Формирование потока грунтовых вод террасы в настоящее время определяется подпорным режимом вод в долине Карасуна и уровнем Краснодарского водохранилища. До строительства водохранилища подземный поток в верховьях имел отметку 24-25 м. и загружался в пойму Кубани. После 1970-х гг. на территории города и его пригородной зоны произведены большие водохозяйственные мероприятия, наложившие значительный отрицательный отпечаток на водный режим, особенно на площади второй террасы.

Строительство водохранилища с отметками наполнения 35 м. создало условия подпора подземных вод четвертичных отложений. Уровень подземных вод по правобережью поднялся до отметки 31 - 32 м. от земной поверхности. Это обстоятельство привело к изменению направления их движения от водохранилища вдоль бортовой зоны в направлении пос. Пашковского и городской зоны, и далее по долине Карасуна. Искусственный подъем уровня привел к подтоплению части территории ниже створа плотины.

С целью снижения напора и скорости потока в зоне плотины создана береговая дренажная завеса из 219 скважин с шагом 50м. Радиус влияния дренажной завесы около 400-500 м., перехватывания потока подземных вод не происходит.

В 1980 г. завершено строительство магистральных водоводных каналов, которые подают на пригородную оросительную систему около 4 млн.м³ воды в год. Площади орошаемых земель вплотную примыкают к городской черте. Земляные каналы и оросительная система не имеют оградительного дренажа для перехвата фильтрующих вод наиболее четко выражено в верховье долины Карасуна, а также в районе аэропорта и пос. Пашковского. Восточнее аэропорта сформировался купол грунтовых вод с абсолютной отметкой до 34м. при глубине залегания уровня менее 1 м. Эта обширная зона имеет радиально расходящийся поток, одна ветвь которого направлена к аэропорту и вызывает подтопление взлетной полосы. Далее этот поток сужается и переходит по долине Карасуна в направлении пос. Гидростроителей.

Переоборудование в каскад закрытых водоемов реки Карасун привело также к формированию подпорного режима грунтовых вод и дополнительного их питания за счет фильтрации из водоемов на всем протяжении. Вызванный подъем уровня, который не был учтен при строительстве, привел к подтоплению территории Комсомольского микрорайона, пос. Пашковского и территорий, прилегающих к долине. Западная ветвь долины Карасуна практически засыпана и большей частью застроена. На отдельных участках созданы благоустроенные водоемы, с отметками уровня 21 м. Объекты, построены в зоне деятельности засыпанной долины реки, страдают от подтопления. Видимо, подземный поток сохранился и питается за счет построенных водоемов, сброс воды из которых практически не осуществляется.

Между долиной Карасуна и подошвой третьей террасы формируется мощный подземный поток, направленный к ТЭЦ и ул. Селезнева. Перепады отметок составляют 28-21 м. Начало потока, видимо, связано с фильтрацией вод из оросительной системы, расположенной в восточном конце ул. Уральской выявлена закономерность, заключающаяся в появлении зон подтопления, приуроченных к подошве склона третьей террасы, что, по-видимому, связано с перетоком вод и наличием западин в рельефе. Ранее построенный дренаж (оградительный канал) не выполняет свое назначение, так как не имеет сбросного выхода и в настоящее время заполнен водой, что служит дополнительным источником питания грунтовых вод. Аналогичная зона установлена далее по границе террас от ул. Садовой до ул. Кропоткина с глубиной залегания уровня 1 - 3 м. Уклон потока на этом участке небольшой, с отметками уровня от 24 до 21 м. Можно отметить некоторый застойный характер вод. Начиная с ул. Северной, поток резко разгружается к Кубани.

В целом, рассматривая режим грунтовых вод второй террасы, следует отметить общую тенденцию подъема уровня. Произведя сравнение с картой гидрогипс 1970 г., отмечаем подъем уровня в пределах 2 - 3 м. и более. Участились случаи подтопления объектов и сооружений, что частично связано с большими утечками воды из водохозяйственных систем, с неупорядоченным поверхностным стоком и несовершенством ливневой канализации.

Строительством плотины в пойме реки и конструкцией было предопределено повышение уровня подземных вод четвертичных отложений выше створа плотины на 5 - 7 м. (до отметки 34 - 35 м.), однако фильтрационные воды водохранилища сформировали поток подземных вод, который от ст-цы Васюринской, двигаясь параллельно береговой зоне в направлении верховья реки Карасун, разворачиваются на второй террасе в направлении города. В 1973 г. после затопления водохранилища гидродинамическое его влияние было зафиксировано на действующих городских водозаборах подземных вод и по режимным скважинам Краснодарской геологоразведочной экспедиции.

Всего на территории города находится 12 крупных водозаборов, около 400 скважин. При эксплуатации скважин после заполнения водохранилища темпы снижения динамического уровня с 0,7 м/год перешел на повышение до 0,4 м/год. Динамический уровень основных водоносных горизонтов.

Анализ графиков режимных наблюдений апшеронского и акчагыльского водоносных горизонтов показывает повышение уровня от 1 до 4 м/год. Гидравлическая связь грунтовых вод с подземными водами четвертичных отложений дает основание предполагать о влиянии водохранилища на уровенный режим верхнего горизонта.

Водоносный горизонт третьей НПТ формируется за пределами городской зоны на водораздельном склоне между р. Кубань и Кочеты Динского района, в 10 - 15 км. северо - восточнее города. Направление движения вод юго-западное, абсолютные отметки в зоне транзита - 36-28 м. Разгрузка подземных вод происходит по границе со второй террасой путем скрытого перетока.

Отметки уровня в зоне разгрузки изменяются от 28 до 24 м. В зоне транзита грунтовый поток проходит через мощные ирригационные и оросительные системы, где происходит дополнительное питание потока за счет фильтрации ирригационных вод. При подходе к городской зоне поток приобретает сложную конфигурацию, что в большей степени определяется морфологическими условиями и влиянием оросительной системы. К северной части города направлен сосредоточенный поток грунтовых вод, которые разгружаются в районе ул. Восточно - Кругликовской и Шоссейной. Глубины залегания уровня довольно значительные: от 7 до 4 м. Однако незначительные западины в рельефе, балки, понижения имеют большое значение в накоплении поверхностных вод, создании заболоченности, которые в дальнейшем соединяются с грунтовыми водами. Так, в районе Тополиной в незначительном понижении сформировалась зона подтопления с подъемом уровня до отметки 30 м. при глубине до 1м.

Северная и Северо-западная части городской зоны практически в гидрогеологическом отношении не изучены. В целом эта часть предварительно характеризуется глубинами уровня подземных вод 5-10 м. Некоторые изменения глубин и осложнения гидрогеологических условий могут возникнуть по происходящим здесь балкам Осечки, Сула, которые в настоящее время используются для создания водоемов и орошения земель. На этих участках возможен подъем уровня грунтовых вод до 3 - 5 м.

Подтопление городских территорий считается типичным антропогенным геологическим процессом. Оно проявляется там, где в результате хозяйственной деятельности изменен баланс подземных вод в сторону уменьшения расходных и увеличения приходных составляющих, нарушен режим подземных вод и влажностной режим подземных вод и влажностной режим зоны аэрации. Подтопление начинает проявляться еще в процессе строительства города и активизируется при эксплуатации городских зданий и сооружений за счет дополнительного питания водоносных горизонтов и сокращения поверхностного стока, испарения и подземного стока. Способствует данному процессу гидротехнические сооружения, создаваемые вблизи города.

Комплексного рассмотрения причин подтопления (в том числе и приведших к значительному подтоплению территории Краснодара в 1988г.) не проводилось, уделялось внимание только отдельным факторам. Сложность изучения данной проблемы определяется тем, что общепринятой классификации факторов подтопления не существует. Г.В. Войткевич (1996) предложил сгруппировать все факторы проявления данного процесса по следующим признакам:

1. масштабу воздействия - региональные и локальные;

2. условиям питания и разгрузки подземных вод;

3. генезису - естественные и искусственные;

4. активности воздействия на формирование гидродинамической обстановки - активные и пассивные;

5. характеру действия - случайные и детермические. [ 1 ]

Действие факторов рассматривается по времени (систематические, периодические, эпизодические) и распространению в пространстве (равномерное или неравномерное, сплошное или спорадическое)

Подтопление - полигенный, многофакторный процесс и набор факторов подтопления и условий изменяется в зависимости от естественных зонально - климатических, регионально - геологических условий, от особенностей города, характера его производства, городского хозяйства и благоустройства. Роль различных факторов подтопления неодинакова. К весьма значительным относятся: инфильтрация воды из водоемов с образованием зон подпоров, массовые утечки воды из подземных сетей водонесущих коммуникаций, ликвидация естественных дрен, антропогенное ослабление естественного стока, уменьшение площади испарения, конденсация влаги поз зданиями, покрытиями, оседание дневной поверхности.

В общем причина подтопления города возникла как результат несовершенных водохозяйственных сооружений, возведение которых было продиктовано временным экономическим эффектом без долгосрочных прогнозов их воздействия на окружающую природу.

На основании детального изучения имеющегося гидрогеологического материала, изучения уровенного режима водоносных горизонтов, материалов изысканий под чашу Краснодарского водохранилища и пригородных оросительных систем установлена взаимосвязь водоносных горизонтов и их связь с рекой и водохранилищем. Выделяются следующие основные факторы, обусловившие подтопление городской территории и механизм воздействия этих факторов.

Краснодарское водохранилище. Строительство плотины в пойме реки и ее конструкцией было предопределено повышение уровня грунтовых вод в долине, выше створа плотины, на 5 - 7 м. Фильтрационные воды водохранилища сформировали дополнительный боковой поток подземных вод, который при подпорном режиме поднялся до отметки 35 м. и, двигаясь от станицы Васюринской параллельно водохранилищу, в верховьях долины Кубани разворачивался в направлении городской территории. Роль существующей дренажной завесы ограничена и ее мощность не позволяет перехватить поток подземных вод, направленный к городу.

Влияние пригородной оросительной системы, которая была создана на базе Краснодарского гидроузла и состоит из магистральных водоподающих каналов и оросительной системы, непосредственно соприкасающихся с городской чертой. Фильтрационные потери из каналов м фильтрация оросительных вод приводит к подъему уровня грунтовых вод, и движение их происходит через городскую территорию к зонам разгрузки в долины Карасуна и Кубани. Отрицательное влияние оросительной системы связано с отсутствием дренажной по перехвату фильтрационных вод при орошении. Это привело непосредственно к подтоплению территории аэропорта, пос. Пашковского, Комсомольского микрорайона и ряду других территорий.

Зарегулирование стока р. Карасун привело к дальнейшему осложнению обстановки. При гидрогеологических изысканиях была выявлена связь первого водоносного горизонта с рекой. Создание в русле каскада закрытых водоемов привело к снижению оттока грунтовых вод, а в результате к их подпору, как в береговой зоне, так и за ее пределами. Поэтому зарегулирование стока рассматривается как один из основных факторов подтопления Краснодара, что в значительной степени осложнило экологическую ситуацию города. В результате можно сказать, что строительство водоемов выполнено без должного водохозяйственного обоснования.

Водохозяйственный фактор подтопления. Водохозяйственные коммуникации города определяют подтопление конкретных объектов, вызывая опасные геологические процессы: провалы, просадки поверхности, нарушения устойчивости фундамента сооружений, загрязнение подземных и поверхностных вод. Все эти явления связаны с большой утечкой водопроводных и фекальных вод, которые могут составлять до 30% объема стока (60 тыс. м³/сут.). Размер утечек определяется состоянием коммуникаций и их размещением. Например, наличие тупиковой ливневой канализации в Комсомольском микрорайоне значительно усиливает процесс подтопления.

Из наиболее значительных факторов подтопления территории города выделяются: климатические условия, рельеф, почвенный покров, гидрогеологические условия К.С. Шадукц, В.М. Шереметьев (1986) связывают повышение уровня грунтовых вод (подтопление) с глубинными тектоническими процессами - предвестником землетрясений. В периоды значительных изменений в уровенном режиме подземных вод наблюдается усиление сейсмической активности не только Кавказского региона, но и всего Трансазиатского сейсмического пояса. Используя метод аналогий, реакцию подземных вод на возникновение тектонических напряжений можно сравнить с реакцией уровней на увеличение статической нагрузки при заполнении водохранилища. Увеличение давления на водоносный горизонт при заполнении водохранилища на 1 атмосферу приводит к подъему уровней на 2 м.

На основании уровня залегания грунтовых вод территория города подразделяется на подтопляемые участки, периодически подтопляемые, потенциально подтопляемые на заданный расчетный период и потенциально неподтопляемые.( см.приложение 1)

Подтопление на территории Краснодара зафиксировано на участках с залеганием подземных вод от 0 до 2 м - это пос. Пашковский, район аэропорта, пойменные участки р. Кубань и Карасун. Большая по площади зона подтопления установлена по ул. Восточно - Кругликовской улице с глубиной уровня до 0,2 м. Подтопление этих участков стало следствием региональных факторов подтопления (см. табл.6). причинами подтопления территорий, прилегающих к ул. 1-го Мая, Северной (от пересечения с ул. Тургенева), Сормовской и других, являются природные и техногенные локальные факторы.

Эти же факторы послужили причиной подтопления ул. Российской, Тополиной, Ростовское шоссе (скопление поверхностных вод в западинах, балках). Построенные на этом участке городские овощехранилища оказались затопленными. Более сложная обстановка создается в северной промышленной зоне, в районе компрессорного завода, ЗИП, ЖБИ и др. В связи с затрудненном поверхностным стоком и техногенным влиянием в районе ул. Солнечной, Зиповской произошел подъем уровня грунтовых вод и подтопление подвальных помещений объектов.

Потенциально подтопляемые территории находятся в прямой зависимости от природных условий.

Потенциально неподтопляемые территории - такие, на которых вследствие благоприятных природных и техногенных условий заметного увеличения влажности грунта и повышения уровня подземных вод не происходит, а сели и наблюдается, то за расчетный период времени не достигает критических значений. На территории Краснодара к участкам, испытывающим меньшую техногенную нагрузку, относится, например, район ул. Московской.

При проектировании инженерной защиты города от подтопления и других опасных природных и природно - техногенных процессов рекомендуется (наряду с мероприятиями по снижению влияния водохранилища) следующее:

1. Восстановить естественный сток по р. Карасун. Провести очистку существующих прудов (ликвидация кольматации русла и бортов долины), осуществить дренажные мероприятия засыпанных площадей.

2. Рассмотреть возможность создания сооружения оградительной дренажной системы для предохранения территории города от поступления фильтрационных оросительных вод из магистральных водоподающих каналов и орошаемых земель.

3. Организовать и вести стационарное режимные наблюдения за уровнем грунтовых вод;

4. Увеличить протяженность дренажной завесы вдоль водохранилища, восстановить ее изучение. Обеспечить ее непрерывное функционирование;

5. Обосновать недопустимость увеличения емкости водохранилища за счет повышения уровня пополнения;

6. Предусмотреть следующие мероприятия: регулирование поверхностного стока; восстановление всех имеющихся водопропускных устройств под дорогами. Насыпями в местах пересечения водотоков и перетоков поверхностных вод в микропонижениях; строительство водопропусков и соблюдение правил водоотвода при дорожном и промышленно - гражданском строительстве; расчистка основных водотоков до их устьев за пределами черты города для беспрепятственного пропуска избытка вод с поверхности третьей надпойменной террасы; ремонт водопроводных и канализационных сетей, наращивание новых систем ливневой канализации на застроенных территориях.

Учет этих рекомендаций при проектировании и внедрении их в жизнь позволит снизить не только процессы подтопления, затопления, эрозионной деятельности, но и загрязнение вод первого от поверхности водоносного горизонта и вмещающих его грунтов.

Затопление в последние годы наносит ущерб городу и сельскому хозяйству и требует кардинальных мер по их предотвращению. Этот процесс имеет широкое развитие в пределах территории города и, как правило, связан с нарушением естественного поверхностного стока. Активизирует данный процесс прогрессирующее подтопление городской территории.

Наиболее сформированными и протяженными геоморфологическими единицами на территории террас являются долина реки Карасун и балка Осечки. В настоящее время в связи с прекращением естественного водотока в долине Карасуна начали развиваться процессы подтопления и заболачивания. До 1948 г. долина дренировала подземные воды террас и была проточной круглый год.

Максимальная глубина вреза балки Осечки относительно поверхности третьей террасы у северной границы не превышает 3-4 м. Борта пологие, незаметно сочленяются с поверхностью террасы. Она перегорожена многочисленными дамбами, в результате были образованы пруды. В средней и в основном в верхних частях склоны и днище балки с ее ответвлениями местами распаханы, перекрыты дорогами или застроены, в связи с чем естественный сток атмосферных вод по балкам затруднен, чем созданы условия для затопления отдельных участков. В сухой период балка пересыхает, сток в ней отсутствует.

В условиях недостаточной водопроницаемости грунтов и аномально высоких количеств годовых осадков большинство из понижений, широко распространенных на территории города, служат временными, а в годы высокой водности, и постоянными накопителями атмосферных вод.

Затопление развито на всей площади надпойменных террас и составляет около 7-10 % от их поверхности. С затоплением тесно связан процесс заболачивания.

Как правило, на площадках постоянного стояния поверхностных вод (отдельные просадочные блюдца, участки долины Карасуна, балки Осечки, подпруженные дамбами, понижения поймы Кубани, участки склонов с выклиниванием подземных вод и т.д.) прослеживается заболачивание. На таких участках грунты снизили прочностные и деформационные свойства, разуплотнены, типично произрастание камыша, тростника и другой влаголюбивой растительности.

2.4 Природно - техногенные процессы

На территории города хозяйственная, строительная и прочие виды деятельности привели к формированию слоя техногенных отложений, к развитию подтопления на значительной части города; появились источники, создающие техногенные электрические, тепловые и динамические, и статистические поля. Все эти процессы и явления привели к снижению устойчивости территории, что проявилось в деформации зданий и сооружений, особенно подземных коммуникаций.

Природно - техногенные процессы - характерная черта городской территории. Являясь экологическим условием, они осложняют строительство и эксплуатацию сооружений.

Как уже отмечалось, городская среда характеризуется коренным изменением естественных ландшафтов. Полностью перестраиваются биогенные компоненты, существенно изменяется мезо- и микроклимат. Наиболее консервативны литогенная основа и рельеф. Однако и они подвержены воздействию урбанизированной среды.

На разных стадиях освоения территории ответную реакцию среды на техногенное воздействие рассматривают как косвенное проявление, в результате которого возникают процессы, негативно влияющие на окружающую среду.

Так, на стадии освоения территории города под строительство антропогенно - техногенные процессы направлены на благоустройство, на создание отрицательных и положительных форм техногенного рельефа. В результате происходит обнажение грунта, нарушение его целостности и структуры. Реакция среды: активизация выветривания и эрозии; возрастание роли плоскостного смыва; возможно возникновение оползней, обвалов, осыпей на откосах при создании насыпей и подрезке склонов; снос значительного количества вещества. Ответная реакция может распространяться на площади значительно большей, чем площадь, на которой происходило техногенное воздействие, что во многом зависит от длительности воздействия, погодных процессов и положения участка в водосборном бассейне (на водоразделе, террасе, пойме). Наблюдается стремление природы к восстановлению естественного хода развития.

На стадии благоустройства территории Краснодара планировочные работы, как правило, были направлены на выполаживание склонов, уничтожение овражно-балочной сети и мелких водотоков; резко увеличивается степень закрытости территории, канализируется доля подземного стока - изменяется водный режим грунта. Реакция среды: уменьшилась поверхностная площадная и линейная эрозия; понизилась активность склоновых процессов массового движения рыхлого чехла; резко уменьшилось поступление рыхлого материала со склонов в русло водный баланс претерпел значительные структурные изменения, как в расходной, так и в приходной части. Одновременно создаются условия и для техногенных процессов: неравномерное увлажнение грунтов привело к снижению их несущей способности; под весом зданий уплотняются естественные грунты. И то и другое привело к неравномерной осадке и деформации многих зданий. Под зданиями, насыпями и другими сооружениями происходит конденсация влаги; вдоль коммуникаций возникают условия для локальной активации процессов выветривания.

На второй стадии, как и на первой, преимущественно развиваются природно-техногенные процессы, которые в целом поддаются контролю - их можно предвидеть и предотвратить. Однако нарушенные контакты (связи) между элементами природно-техногенной системы приводят к возникновению неожиданных "незапланированных" процессов и явления. Поэтому изучение города необходимо проводить с позиций системного подхода: техногенный рельеф должен ограничено сочетаться с естественным (природным), со всеми элементами природно-техногенной системы, и в первую очередь с геологической средой. Только целесообразное изменение природного равновесия позволяет дать стихийно протекающим в природе процессам такое направление, при котором техногенный рельеф и техногенный ландшафт будут существовать в природном окружении как его составляющая часть.

Хозяйственная деятельность человека не может не учитывать природные особенности осваиваемой территории, которые во многом предопределяют местоположение населенных пунктов, их архитектурную планировку, конструкцию отдельных строительных сооружений. Природные условия способны или благоприятствовать или создавать дополнительные трудности при развитии городской территории.

Особенностью эколого-геоморфологического анализа является рассмотрение условий местности под углом зрения социальных требований, т.е. потребностей человека: безопасность, здоровье, ресурсы, привлекательность, доступность. Эти показатели непостоянны, изменяются в зависимости и от исторического периода развития общества, и от физико-географических условий местности. Рассмотрим соответствие городской территории Краснодара по комплексу социальных требований.

1. Безопасность. В настоящее время это условие ассоциируется с безопасностью от стихийных бедствий и природных опасностей. Антропогенная и техногенная нагрузки обусловили экологическую опасность, которая проявляется в усложнении инженерно-геологических условий, возникновения и интенсивности природных процессов, ранее не типичных: подтопление, заболачиваемость, просадки грунтов и др. В результате строительства Краснодарского водохранилища появилась вероятность природных и природно-техногенных катастрофических явлений. Возможно сейсмическое появление на территории города (это связано с соседством молодого орогенического пояса), которое рассматривается как неблагоприятный фактор для критерия "безопасность"

Проблемы, связанные с чрезмерными нагрузками на геологическую среду города, обусловлены нерациональным и необоснованным, с точки зрения естественного развития, антропогенным воздействием на рельеф. В связи с этим наблюдается потеря устойчивости рельефа под воздействием техногенных физических полей, изменение свойств геологической среды, значительные изменения структуры и свойств грунтов, условий денудации и аккумуляции

Критерий "безопасность" на стадии формирования города не учитывался. Проведенные исследования показали, что территория города подвержена высокой степени опасности возникновения природных (а в последнее время и природно-техногенных) катастроф, связанных с сейсмичностью, слабой несущей способностью грунтов, предопределенностью территории к подтоплению, заболачиваемости, просадкам и др.

2. Доступность. Она имела решающее значение при освоении территории Краснодара. В настоящее время данная категория рассматривается в отношении доступной связи с другими населенными пунктами, регионами и странами. Этот критерий можно рассматривать и в плане градостроительства (надпойменные террасы благоприятствуют градостроительству), а также формирования коммуникаций города.

3. Привлекательность, или оригинальность местности. Огромное влияние окружающей среды на человека подчеркивает важность данной категории. Привлекательность территории, где был основан в 1793 г. Краснодар, во - первых, определяется сочетанием благоприятных условий для жизни - это климатические и ландшафтные особенности, а также близость Черноморского побережья и гор (Кавказ). На данном этапе этот критерий не высокий, это обусловлено низкими показателями: эстетическими качествами ландшафтно - архитектурного облика большей части города; природного окружения города; рекреационных зон. В настоящее время Краснодар, при значительном рекреационном потенциале, имеет очень низкие показатели. Анализ геоморфологических особенностей территории города позволит прогнозировать создание рекреационных зон, а также распределение рекреационных нагрузок.

4. Ресурсы. Территория обладает значительным потенциалом ресурсов жизнеобеспечения. Наличие питьевой воды, плодородных почв, пахотных земель, соотношение городских земель разного назначения, строительные полезные ископаемые вблизи Краснодара способствовали развитию города. В настоящее время перечисленные и другие ресурсы требуют комплексного исследования. Природные особенности оказывают существенное влияние на выбор места для строительства, планировочные решения застройки, на обеспечение необходимого комфорта, на создание эстетической выразительности городской среды, определяют комплекс новых свойств городской территории.

5. Здоровье. Этот комплекс определяется как безопасностью, привлекательностью территории, так и природными ресурсами. Интенсивное использование земельных ресурсов привело к значительному ухудшению экологической обстановки в городе, что сказалось на здоровье человека. [ 1 ]

Изучив комплекс требований, можно сделать вывод: на стадии освоения территории под строительство Краснодара учитывалась в основном особенность положения, т.е. функция "крепости" (город возник на месте военного лагеря, впоследствии ставшей крепостью черноморских казаков). Благоприятные же природные условия явились базой, стимулом роста и развития города, определили его многофункциональность.

Как известно, основой природных и природно - техногенных ландшафтов является геологическая среда, следовательно, изменения, происходящие в ней, отражаются на всех компонентах природы и природном комплексе в целом. Поэтому анализ геохимических изменений литоосновы - важный показатель геоэкологического состояния территории.

Современные ландшафты Прикубанья начали формироваться в голоцене. Однако долина Кубани оформляется еще с начала плейстоцена (около 900-700 тыс. лет назад), во время интенсивной перестройки речной сети северного Кавказа. Раннее Кубань протекала восточнее и несла свои воды через современные Сенгилеевские озера у г. Ставрополя. В начале голоцена происходило усиление тектонической активности, вызвавшее перестройку речной сети и объединение потоков, стекавших с северного склона Кавказа, в единую пра-Кубань. В дальнейшем ландшафты развиваются под влиянием этих тектонических движений, менявшейся конфигурации Черного и Азовского морей, продолжавшегося воздымания Кавказа и изменчивости самой р. Кубани.

Около полутора тысяч лет назад окончательно сформировался современный природный ландшафт долины Кубани в ее среднем течении. Тогда же в процесс ландшафтообразования все активнее вмешивается человек, начинает образовываться антропогенный ландшафт. Под влиянием человека (по мере освоения территории) леса исчезают даже в самых благоприятных условиях произрастания. Это было начало длительного процесса, в результате которого возник современный городской и сельский ландшафт Прикубанья.

Практически на всей территории города ведущим типом миграции химических элементов и соединений становится техногенный. По степени трансформации природных комплексов и накопления загрязняющих веществ в почвенном покрове на исследуемой территории выделяют следующие техногенные ландшафты:

- агроландшафты;

- селитебные;

- искусственных водоемов.

К группе агроландшафтов относятся прилегающие к городской агломерации земли таких хозяйств, как учхоз "Кубань", совхозы "Южный" и "Лекраспром", ОПХ "Колос", ВНИИриса - на западе и северо - западе; сады Калинина, совхозы "Солнечный", "Краснодарский", "Калининский", ОПХ "Центральное" и "Круглик", учхоз "Краснодарское" - на севере и северо-востоке; ОПХ "Рассвет", совхоз "Пашковский", "Краснодарский", Краснодарская биофабрика, колхоз им. Ленина - на востоке, а также земли, используемые более мелкими хозяйствами для производства сельскохозяйственной продукции. Агроландшафты характеризуются нарушением биологического круговорота элементов, большое количество которых ежегодно удаляется с вывозимой сельхозпродукцией. Вместе с тем идет процесс постоянного техногенного поступления в почвы целого ряда элементов, что связано с внесением в почву удобрений, которые зачастую содержат элементы - примеси, не потребляющиеся растениями, а накапливающиеся в почве. Категория загрязнения ландшафтов богарного земледелия оценивается как "допустимая", однако 0,3 % общей площади данного типа характеризуется "умеренно опасной" степенью загрязнения, а в отдельных точках - "опасное загрязнение". [ 1 ]

Для ландшафтов орошаемых сельхозугодий характерен самый низкий показатель загрязнения, категория загрязнения - "допустимая". Однако даже в пределах данного типа ландшафтов отмечены участки, где суммарное загрязнение достигает 76 у.е. - категория загрязнения "опасная" и "умеренное" загрязнение территории. На долю последних приходится 1,7 % суммарной площади.

Роль биологического круговорота в ландшафтах садов и виноградников несколько больше по сравнению с полеводческими. Однако количество химических препаратов, применяемых для борьбы с вредителями и болезнями растений в ландшафтах с многолетними культурами, вносится на единице площади в 1,5 - 3,0 раза больше, чем в полеводческих ландшафтах с однолетними культурами, что в свою очередь подтверждается параметрами распределения химических элементов - максимальная категория загрязнения в агроландшафтах ("допустимая"), в отдельных местах - соответствует опасной категории загрязнения.

Биологический круговорот ландшафтов пастбищ и сенокосов почти не нарушен, поэтому из сельскохозяйственных они ближе всех к природным. Тем не менее, близость городской агломерации сказывается на геохимической структуре описываемых ландшафтов. Поэтому категория загрязнения отдельных мест характеризуется как "опасная".

Селитебные ландшафты характеризуются специфическим, характерным только для них составом почв, вод, растений и приземной атмосферы, связанным со своеобразными условиями миграции и поступлениями химических элементов. В целом суммарный показатель загрязнения жилой зоны невысокий, категория загрязнения - "допустимая", но в то же время в пределах данной группы ландшафтов встречаются территории, уровень суммарного загрязнения которых достигает 180 у.е. ("чрезвычайно опасное" загрязнение) Повышенное содержание связано с влиянием промышленных предприятий, мозаично рассеянных в жилой зоне, и автодорог. Тревогу вызывает высокое содержание свинца (I класс медицинской опасности) в почвах этой подгруппы, где сосредоточено основное население города. Повышенное содержание и накопление токсичных металлов в почвах являются индикаторами процессов загрязнения воздушного бассейна в городе.

Ландшафты зоны рекреации наиболее приближены к природным, но близость автомобильных дорог и промышленных предприятий сказывается на геохимическом составе почв. В наибольшей степени неблагоприятное воздействие сказывается на парках им. Горького (Городской сад) и "Солнечный остров", где отмечено повышенное содержание свинца и цинка.

В зону накопления отходов входят свалки твердых бытовых и промышленных отходов и накопители сточных вод; категория загрязнения - "допустимая". В пределах этой зоны суммарный показатель загрязнения достигает 82 у.е. и соответствует "очень опасной" категории загрязнения.

Дорожные ландшафты резко отличаются от остальных техногенных ландшафтов по морфологическим признакам, особенностям геохимической связи с соседними ландшафтами и миграции элементов в пределах самого ландшафта. Необходимость выделения дорожных ландшафтов вызвана огромным влиянием на состояние окружающей среды. Негативное влияние транспорта выражается в химическом загрязнении продуктами сжигания топлива в двигателях, тепловом и шумовом загрязнении. Специфическое химическое загрязнение почв автотранспортом распространяется вдоль автомобильных дорог, захватывая полосу шириной до 100 м. В первую очередь идет загрязнение свинцом, цинком, барием, ванадием. По загрязнению свинцом и цинком выделяются ул. Горького, Красная, Красных партизан, Северная, Шаумяна, Вишняковой, Новороссийская, Мачуги, Садовая, Российская и др., т.е. улицы с интенсивным движением. В целом категория загрязнения для этих ландшафтов - "допустимая", однако многие участки имеют категорию загрязнения - "очень опасная".

Промышленные ландшафты являются постоянным источником элементов (из соединений), поступающих в соседние ландшафты. В геохимическом отношении они отличаются комплексом элементов, поступающих в соседние ландшафты. В геохимическом отношении они отличаются комплексом элементов, поступающих в окружающую среду, в результате технологических процессов зачастую без детальных исследований. Определенную трудность вызывает выявление - какое именно предприятие выступает в роли основного загрязнителя. Причина тому - пространственная сближенность промышленных объектов разной направленности. В таких случаях оценивается общее воздействие зоны на близлежащие ландшафты. Для всестороннего изучения таких объектов на геохимический состав почв необходимо детальное исследование территории предприятий. Целью этих исследований должно быть выявление конкретного предприятия - загрязнителя, масштабов загрязнения геологической среды и разработка мероприятий по улучшению экологической обстановки на участке размещения данного объекта.

Суммарный показатель загрязнения зоны промышленных предприятий равен 16,8 у.е., категория загрязнения - "умеренно опасная". В то же время в пределах этой зоны встречаются территории, уровень суммарного загрязнения которых достигает 200 - 654 у.е. - это "чрезвычайно опасные" территории. В границах описываемой подгруппы ландшафтов 4 % территории относится к "опасной" категории загрязнения, 1 % - к "очень опасной", 2 % - к "чрезвычайно опасной".

Итак, изменения морфометрических и морфологических характеристик природного рельефа, целенаправленное изменение интенсивности экзогенных рельефообразующих процессов привело в действие механизм саморегуляции городской геоморфологической системы и активизации трудно прогнозируемых техногенных преобразований рельефа. Геологические и рельефообразующие процессы, активизированные техногенной деятельностью, носят нередко катастрофический характер. Кроме того, по особенностям геохимического режима все ландшафты города относятся к техногенным; наибольшее изменение и загрязнение окружающей среды характерно для селитебной группы ландшафтов, где рельеф был изменен коренным образом и в настоящее время идет самое интенсивное накопление всех металлов, имеющих площадное распространение на обследованной территории. Максимальные коэффициенты для большинства металлов характерны для подгруппы промышленной зоны. Зоны рекреации изменены в наименьшей степени, а также являются наименее загрязненными, по величине суммарного показателя загрязнения близки к подгруппам агроландшафтов, но по отдельным металлам коэффициент накопления в рекреационных зонах значительно выше, чем в агроландшафтах.

2.5 Эколого - геоморфологическая оценка города Краснодара

Дальше приводятся следующие выводы по инженерно - геологическим и геоморфологическим условиям города Краснодара. (см. приложение 2). Высокая численность автотранспорта обусловила высокую актуальность проблемы загрязнения атмосферного воздуха в Краснодаре. От решения которой зависит состояние окружающей среды и здоровья населения. Основными источниками загрязнения воздушной среды города являются автотранспортные средства, составляющие наибольшую долю в суммарном выбросе загрязняющих веществ. Экологической напряженностью обладают районы сосредоточения транспорта и промышленных объектов на улицах Захарова (район НПЗ), Новороссийская (район МЖК), Ставропольская (район ТЭЦ), Ростовское Шоссе (район ЗИП) концентрации загрязняющих веществ в определенные часы пик приближены к ПДК.

На территории муниципального образования город Краснодар имеется три полигона твердых бытовых отходов. Полигоны, расположенные в Центральном внутригородском округе города Краснодара в районе мясокомбината, а также в Прикубанском внутригородском округе города Краснодара в районе кирпичного завода, закрыты. Для предотвращения несанкционированного ввоза мусора, закрытые свалки оборудованы шлагбаумами, выставлены посты круглосуточной охраны.

Осуществляется контроль за состоянием грунтовых вод, атмосферного воздуха и почвы. Проводятся работы по очистке обводного канала. Разрабатывается проект организации санитарно - защитной зоны свалки. Выполнен дизбарьер для автомобилей, выходящих с территории свалки.

Вместе с тем, проблемы утилизации бытовых отходов и предотвращения загрязнения атмосферного воздуха и водных объектов в пределах города Краснодара является актуальными и требует незамедлительного решения.

3. Инженерно-геологические и геоморфологические условия города Новороссийска

Город Новороссийск находится в юго - западной части Краснодарского края и расположен в прибрежной полосе южного черноморского склона Северо - Западного Кавказа (см. приложение 3). На западном погружении Главного Кавказского хребта. Рельеф низко и среднегорный, с пологими водораздельными хребтами и широкими крутосклонными долинами. На северо - западе района Новороссийска в северо - западном направлении протягивается Маркотхский хребет, являющийся главным водоразделом между гидрографической сетью бассейна р. Кубань и балками, впадающими в Черное море. Береговая полоса Черного моря в Цемесской бухте почти повсеместно ограничивается ровным пологим берегом.

3.1 Геологическое строение

В геологическом строении на территории города Новороссийска принимают участие меловые и четвертичные образования.

Меловая система. В районе г. Новороссийска распространены отложения верхнего мела от сеноманского до маастрихтских ярусов и представлены породами карбонатно флищевой формации. Сеноманский ярус представлен переслаиванием глин, мергелей, алевролитов, развит в вершинной части Маркотского хребта, е зоны формирования щебнистого материала - твердой составляющей селей. В составе туронского яруса выделяются нижний и верхний подъярусы. Нижнему подъярусу соответствует толща тонкоплитчатых известняков керкетской свиты. Отложения керкетской свиты представляют собой толщу карбонатного субфлиша - переслаивание известняков - романчиков, натуралов светло - серого, серого, зеленого, кремового и окремненных, известковых и глинистых оливково - серых мергелей и микрослойками алевролитов. Известняки светло - серые, серые, зеленые, кремовые, маасивные. Мощность прослоев 3 - 10 см. Мергели серые, темно - серые, скорлуповатые, мощность прослоев 10 - 20 см., редко до 40 см.

Алевролиты серовато - зеленые, массивные и слоистые, мощность прослоев 5 - 15 см. Отложения керкетской свиты протягивается узкой полосой шириной до 200 см. вдоль привершинной части Маркотхского хребта. Мощность свиты 65 м.

Натухайская свита подразделяется на две:

1. нижненатухайскую свиту, относимую к верхнему турону;

2. верхненатукайскую свиту, соответствующую коньякскому ярусу.

Свита прослеживается в привершинной части маркотхского хребта полосой от 600 до 750 см., к площади развития этой свиты приурочены верховья крупных левобережных притоков р. Цемес. Нижненатухайская свита представлена ритмично чередующимися известняками - романчиками и натуралами, темно - серыми глинистыми мергелями и известковыми алевролитами. Мощность ритмов 20 - 3- см. Мощность подсвиты 280 м. Верхенатухайская подсвита характеризуется ритмичным флишевым переслаиванием известняков - натуралов и романчиков серого, зеленовато - серого цвета, известковистых и глинистых мергелей серого, темно - серого и зеленовато - серого цвета, известковистых алевролитов зеленовато - серого цвета. Средняя мощность ритмов 20 - 30 см.

Известняки светло - серые, зеленовато - серые, политоморфные.

Мощность прослоев от 5 см. до 40 см. Мергели серые, темно - серые, зеленовато - серые, скорлуповатые, неяснослоистые. Мощность свиты 200 м.

Породы гениохской свиты являются отличным сырьем для получения высококачественных сортов цемента. Свита характеризуется среднеритмичным чередованием и переслаиванием светло - серых плитчатых известняков - натуралов и романчиков, высоких и цемесских, алевритов серого, зеленовато серого цвета, глинистых и известковистых мергелей темно - серого цвета, скорлуповатых, массивных. Мощность прослоев известняков от 5 - 10 см. до 30 - 50 см., мергелей - 1 - 5 см., алевролитов - 0,5 - 5 см. Свита протягивается выдержанной полосой, шириной до 400 м. южнее отложений коньякского яруса. Мощность свиты 240 м.

По соотношению литологических разностей кампанский ярус расчленен на два подъяруса: нижний - песчано - известняковый (ахеянская и пенайская свиты) и верхний - существенно мергельный (бединовская и куниковская свиты). Отложения кампанского яруса широко развиты на правом и на левом бортах долины р. Цемес. Терригенно - карбонатные отложения ахеянской свиты представлены равномерным мелко - средне ритмичным флишевым чередованием глинистых мергелей и фораминиферовых, пелитоморфных известняков, светло - серого и зеленовато - серого цвета, с прослоями известковистых алевролитов. Алевролиты массивные, крепкие, зеленовато - серого цвета. Свита наиболее развита на южном склоне Маркотхского хребта в нижней части склона, где она протягивается полосой от 350 до 1000 м. и повсеместно обнажается в средних течениях балок. На левом борту долины отложения ахеянской свиты слагают ядро антиклинали и обнажаются в среднем течении балок. Мощность свиты 390м. Терригенно - карбонатные отложения пенайской свиты пространственно неразрывно связаны с подстилающими образованиями ахеянской свиты и принимают участие в строении тех же структурных элементов. Представлены они мелко - среднеритмичным флишевым переслаиванием мергелей известковистых и глинистых серого и темно - серого цвета, известняков - натуралов и романчиков массивных, светло - серых и алевролитов. Алевролиты плотные, массивные или микрослоистые зеленовато - серого и буровато - серого цвета. Породы пенайской свиты на правом и левом борту долины р. Цемес обрамляют отложения нижележащей ахеянской свиты в полосе шириной 250 - 400 м. Мощность свиты 170м.

Свита Бединовская представлена ритмичным флишевым переслаиванием известковистых и глинистых мергелей и известняков - романчиков и известняков - натуралов, реже встречаются прослои песчаников и алевролитов. По южному склону Маркотхского хребта полный разрех свиты представляет собой флишевое чередование мергелей и известняков с тонкими прослоями песчаников и алевролитов. Известняки серые и зеленовато - серы, массивные, крепкие. Мергели серые, темно - серые. Мощность прослоев мергелей 30 - 80 см., известняков - 10 - 30 см. Отложения этой свиты также широко развиты на обоих склонах долины р. Цемес в нижней части склонов. Мощность свиты 280 м. Куниковская свита представлена ритмичным переслаиванием глинистых мергелей, глинистых известняков, алевролитов и песчаников. Средняя мощность ритмов от 0,2 до 2,5 м. Мергели серые, синевато - серые. Известняки серые, зеленовато - серые массивные. Среди них преобладают романчики, редко встречаются натуралы. Алевролиты серые, зеленовато - серые, плотные, массивные, сильно известковистые. Мощность прослоев мергелей 10- 40 см., достигая 200 - 350 см., известняков - 15 - 30 см., алевролитов - 3 - 10 см. Отложения куниковской свиты прослеживаются, в основном, на правом борту долины р. Цемес. На левом борту, в пределах площади работ, они прослеживаются севернее пос. Владимировка. Мощность свиты 390 м.

Маастрихтские отложения представлены, в основном, трехкомпонентным флишем с преобладанием мергелей, определяющих физико - технические свойства этих образований. В составе разреза яруса выделяет свиты: супсехскую - относимую к верхнему маастрихту, и мысхако (нижний маастрихт). В составе свиты супсех выделены снегуревская, васильевская и лихтеровская подсвиты. Свита Мысхако представлена ритмичным переслаиванием песчаников, алевролитов, глинистых известняков, известковистых мергелей, глинистых мергелей и известковистых глин. Мергели являются основной фоновой породой свиты. Мощность прослоев от 3 - 10 см. до 25 - 40 см. Это светло - серые, серые и зеленовато - серые породы. Известняки крепкие, плотные, массивные, светло - серого, серого и зеленовато - серого цвета. Песчаники и алевролиты играют резко подчиненную роль в составе отложений свиты. Мощность из прослоев достигает 10 - 15 см. Это серые и зеленовато - серые, крепкие, массивные породы. Мощность свиты 200 м. В составе отложений верхнего подъяруса выделено три свиты:

1. лихтеровская;

2. васильевская;

3. снегуревская.

Лихтеровская свита представлена ритмично переслаивающимися песчаниками, алевролитами, темно - серыми мергелями, глинистыми известняками, прослоями светлых известковистых мергелей и серо - зеленых известковистых глин. Мергели серые, зеленовато - серые массивные, известковые разности с розоватым оттенком. Мощность прослоев от 5 - 10 см. до 40 - 80 см. Известняки светло - серые, серые, зеленовато - серые, крепкие, пелитоморфные. Мощность прослоев 10 - 40 см., изредка 2,5 м. Песчаники и алевролиты серые, зеленовато - серые, плотные, слоистые, известковистые. Мощность прослоев от 2 - 5 см. до 10 - 15 см. Мощность свиты 310 м.