Гидрогеологические условия района. Гидрологические условия

Скважинами, пройденными до глубины 20-30м, подземные воды на участке вскрыты на глубинах 6.5-9.0м от поверхности. Установившийся уровень подземных вод наблюдался на глубинах 1.5-4.8м. Процесс установления уровня по скважинам происходил во времени по разному, от нескольких часов до нескольких суток.

Водоносными являются грунты элювиальной толщи аргиллитоподобных глин, состоящих из трещиноватых выветрелых глин, с кристаллами гипса, с прослойками и линзами песков пылеватых.Режим подземных вод субнапорный. Нижним водоупором являются аргиллитоподобные неогеновые глины, верхним - делювиальные глины четвертичного возраста. При вскрытии водоносного горизонта вода поднимется до уровня 1.5м.-4.8 м (гидравлический напор 4-6 м.). Необходимо учесть, что при устройстве фундаментов, в случае прорезки верхнего водоупорного горизонта глина делювиальная, желто-бурая, твердая, легкая пылеватая, слабонабухающая.и вскрытии водоносного горизонта глина зеленовато-желто-серого цвета, (элювий коренных глин), твердая тяжелая произойдет подъем воды до пъезометрического уровня.

Гидрогеологические условия участка изысканий определяются специфическими особенностями геолого-тектонического строения региона, литологического состава пород, геоморфологии и климата, которые, в общем, не благоприятствуют формированию подземных вод. Так геологический разрез территории представлен преимущественно слабопроницаемыми отложениями глинистой фракции; на участке совершенно отсутствуют постоянные поверхностные водотоки и слабо развита овражно-балочная сеть; выпадающие здесь атмосферные осадки, при сравнительно высокой среднегодовой температуре воздуха, расходуются преимущественно на испарение и поверхностный сток. Тем не менее, ко всем стратиграфическим подразделениям разреза приурочены подземные воды. При этом первые от поверхности горизонты грунтовых вод формируются, главным образом, за счет атмосферных осадков. В формировании нижележащих водоносных горизонтов принимают участие воды лиманов и моря, обеспечивающие приток в горизонты подземных вод.

Подземные воды обнаружены на глубине 4,0-6,4 м. На изучаемой территории выделяются водоносные комплексы четвертичных покровных отложений и коренных глин.

Рельеф участка, характеризующийся значительными уклонами дневной поверхности, и низкие фильтрационные свойства грунтов способствуют быстрому и значительному по объему скатыванию атмосферных осадков за пределы участка. Исключение составляет древняя морская терраса, где имеются более благоприятные условия для инфильтрации атмосферных осадков, скапливающихся в понижениях рельефа. Общий характер колебаний уровней одинаков: очень слабое, с запозданием, реагирование на атмосферные осадки и тенденция к снижению уровней подземных вод по всем наблюдавшимся комплексам горных пород. Наивысшее положение уровней, в основном, в зимне-осенние месяцы, самое низкое - в летние.

Основными режимообразующими факторами подземных вод участка являются его рельеф, геолого-структурное строение, литологический состав пород и метеорологические условия. Основным источником питания подземных вод в пределах региона являются атмосферные осадки. Восполнение подземных вод слабое. Общим базисом дренирования подземных вод региона является Черное море.

Строительное освоение участка и дальнейшая эксплуатация сооружений приведут к изменению режима подземных вод: условий их питания, транзита и разгрузки, что может вызвать развитие негативных физико-геологических процессов: подтопление, оползневые явления и др.

По данным химического состава подземные воды сильно минерализованы (общее содержание солей до 20 г/л). Химический состав жидкой среды для определения степени агрессивности на железобетонные конструкции.

Согласно геологическому строению участка, наличие в геологическом разрезе глинистых нефильтрующих грунтов, при неправильной эксплуатации сооружений возможно приведет к накоплению поверхностных вод в насыпных грунтах, грунтах обратной засыпки (траншеи и пазухи котлованов) в результате инфильтрации утечек из водонесущих коммуникаций и вод поверхностного стока и т.п., и как результат, подтопление территории.

Гидрогеологические условия

Подземные воды - наиболее чуткий индикатор антропогенных изменений природной геологической среды. На территории городов их режим значительно изменяется под влиянием прямых и косвенных воздействий человека. Нарушается естественный режим подземных вод, изменяются почти все элементы природной гидрогеологической обстановки: условия питания, стока, разгрузки, уровни, напоры, скорости, химический состав и температура подземных вод.

Антропогенные изменения подземных вод оказывают влияние на состояние и свойства грунтов, а также на развитие ряда современных геологических процессов и явлений. Если область питания водоносных горизонтов полностью или частично совпадает с границами города, инфильтрационное питание подземных вод СА счет атмосферных осадков существенно сокращается. Коэффициент инфильтрации уменьшается от 30 до 80 % за счет застройки территории водонепроницаемыми асфальтовыми и другими покрытиями, устройства водосточной системы, вырубки лесов и т.д. Для Краснодара, как и для всех крупных городов, характерно наличие отрицательного баланса в водоносных горизонтах, т.е. преобладание расходов над приходом вод, это стало причиной образования депрессионной воронки, а в результате - оседания поверхности. [ 1 ]

В связи с водопонижением и обезвоживанием изменяется состояние и многие физико-химические свойства грунта, например в связи с откачкой воды происходит гидростатическое уплотнение рыхлых пород, а в результате происходит опускание земной поверхности. Величина осадки пород зависит не только от величины сил, ее вызывающих, но и от степени сжимаемости пород. Тонкодисперсные, мягкие, рыхлые породы (характерные для территории города) отличаются наибольшей деформируемостью. Оседание вызывают нежелательные сопутствующие процессы и явления, которые существенно усложняют инженерно-геоморфологические условия. В результате опускания местности повышается уровень грунтовых вод, с чем связано подтопление и заболачивание территории.

Результатом повышения уровня подземных вод являются следующие изменения свойств грунтов: распад структуры глинистых пород, размягчение твердых глинистых пород, разуплотнение рыхлых пород, увеличение влажности, растворение водорастворимых пород. Указанные изменения сопровождаются понижением механической прочности, уменьшением сопротивления сжатию и сдвигу.

С искусственным обводнением грунтов и повышением "зеркала" подземных вод связаны следующие виды антропогенных геологических процессов и явлений: образование новых водоносных горизонтов, особенно часто верховодки, подтопление, заболачивание территории, набухание глинистых и просадки лессовых грунтов. Указанные изменения грунтов и антропогенные воздействия могут носить временный или стабильный характер, иметь разные масштабы проявления. Стабильные, крупномасштабные и региональные изменения вызываются созданием крупных водохранилищ. Локальные и имеющие временный характер распространения проявляются при утечках вод из подземных коммуникаций.

При изменении химического состава подземных вод наблюдается антропогенный карст, который в отличие от природного имеет большие скорости развития процесса, высокую интенсивность, меньшую площадь проявления, возможность развиваться там, где раньше карст не проявлялся. Антропогенный карст - более управляемый процесс, чем природный. Подземное растворение пород ведет к образованию пустот и крупных полостей, в результате возможно обрушение вышележащих пород, образование провальных воронок, трещин, проседание поверхности земли, формирование своеобразного микрорельефа. С этим процессом связаны массовые деформации зданий и сооружений. Карст нередко сочетается с суффозией.

Подземные воды территории Краснодара по минерализации и химическому составу чрезвычайно пестры - от 0,5 до 10г/л с преобладанием вод слабо солоноватых. Чаще воды с минерализацией до 1г/л относятся к гидрокарбонатно - сульфатным кальциевым, а с минерализацией более 5 г/л - к хлоридно - сульфатным натриевым. Грунтовые воды, как правило, не агрессивны ко всем типам бетона. Исключение составляют участки, где грунтовые воды загрязнены промышленными стоками (сульфатная агрессивность, которая увеличивается от окраин к центру города). Особенно большое содержание сульфатов в воде отмечается вдоль уступа второй террасы, где территория планировалась с использованием бытового и строительного мусора. В пределах террас агрессивность грунтовых вод находится в прямой зависимости от плотности и условий городской застройки.

Город, выделяя в большом количестве антропогенное тепло, оказывает отепляющее воздействие на подземные воды на глубину до 300 м, что ведет к появлению таких свойств, как агрессивность (в сочетании с изменением химического состава) вод к определенным видам пород.

Анализ гидрогеологических условий территории Краснодара показал, что интенсивная хозяйственная деятельность по своим масштабам в настоящее время соизмерима с природными процессами, а в некоторых случаях - превосходит их. В результате нарушено естественно сложившееся динамическое равновесие природных условий. На формирование и режим подземных вод существенно влияют:

1. водоотбор - сформировались огромные по площади и в плане депрессионные воронки;

2. строительство крупного равнинного водохранилища и оросительных систем - изменен и нарушен подземный сток, изменились условия взаимосвязи между подземными и поверхностными водами, происходит подтопление территории и др.;

3. интенсивная сельскохозяйственная и промышленная деятельность - химические средства защиты растений и применение удобрений, сточные воды оказывают влияние на химический состав подземных вод - вырубка лесов, распашка земель, устройство карьеров, берегоукрепление и т.д. [ 1 ]

Гидрогеологические условия Краснодара определяются развитием водоносного горизонта грунтовых вод в покровных суглинках, супесях, песках, распространенных на площади второй и третьей НПТ. Мощность обводненных отложений обычно составляет 5-8 м. Водоносные отложения в пределах большей части территории подстилаются водоупорными глинами мощностью 2-5 м.

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.м 3 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. м 3 /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.

Гидрогеологические условия

Проектирование, строительство и эксплуатация любых объектов промышленного и гражданского назначения тесно связаны с инженерной гидрогеологией. Подземные воды, являясь ценнейшим полезным ископаемым, способны осложнить, а в ряде случаев создать непригодные условия для строительства и эксплуатации этих объектов. Причиной являются близкое залегание зеркала грунтовых вод от поверхности земли, вызывающее заболачивание территории, затопление строительных котлованов и выемок, подвалов. Особое значение имеет химический состав подземных вод. Агрессивные подземные воды активно разрушают подземные части строительных конструкций, разрушающе действуют на строительные материалы.

Наиболее широким распространением на территории Нижегородской области пользуются грунтовые воды четвертичных отложений. Ввиду различия природных условий северной и южной частей области, гидрогеологические условия их также неравнозначны.

Северная половина области характеризуется широким развитием грунтовых вод в аллювиальных отложениях речных долин и во флювиогляциальных отложениях.

Элювиально-делювиальные отложения северо-запада области обводнены слабо. Глубина до воды в них превышает 10 метров.

Моренные суглинки, как правило, водоупорны. Прослои межморенных песков содержат слабо напорные воды.

В южной половинœе области в связи с особенностями геологического строения и высокой расчлененностью рельефа гидрогеологические условия несколько иные.

Наиболее широким распространением грунтовые воды пользуются во флювиогляциальных отложениях и аллювиальных отложениях долины реки Оки и ее притоков. Горизонты грунтовых вод отличаются меньшей водообильностью, чем в левобережье волжской долины. Глубина до воды здесь в среднем от 1,6 ... 2,4 метров до более 10 метров.

Элювиально-делювиальные и проблематичные покровные отложения практически безводны. Иногда в подошве слоя формируется маломощный водоносный горизонт, чаще на глубинœе более 10 метров, в связи с этим в процессе инженерно-геологических изысканий они часто классифицируются как ʼʼсухиеʼʼ.

На территории крупных промышленных центров с хорошо развитой инфраструктурой, в элювиально-делювиальных и проблематичных лессовидных суглинках формируется мощный антропогенный водоносный горизонт (города Нижний Новгород, Кстово).

Дочетвертичные отложения, непосредственно подстилающие комплекс пород четвертичного возраста͵ практически на всœей территории рассматриваются как водоупорные (глины, мергели верхнепермского, триасового, юрского, мелового возраста). Содержащиеся в этих породах межпластовые напорные и ненапорные подземные воды, как правило, не оказывают влияние на условия строительства и эксплуатации наземных объектов.

В течение года в режиме подземных вод зоны интенсивного водообмена четко выделяются 4 периода: весенний подъем уровней, летняя межень, осœенний подъем и зимняя межень.

Весенний подъем уровней обычно начинается в первой - второй декаде апреля, ᴛ.ᴇ. приурочен к датам устойчивого перехода среднесуточных температур воздуха через 0°С. Сдвиг даты начала подъема уровней составляет не более 2-3 дней.

Летняя межень в режимном цикле начинается после окончания весеннего спада уровней, который отмечается от предыдущего периода меньшей скоростью и меньшей величиной. Обычно, это первая декада - середина мая. Летняя межень должна быть непрерывной при отсутствии обильных осадков, и прерывистой, в случае если лето дождливое, дожди обильные и затяжные. Окончание летнего спада совпадает с началом осœенних дождей, когда наступает осœенний период. По водности данный период уступает весеннему, но, известно, что в отдельные годы при предшествующей малоснежной зиме и дождливой осœени, осœенний максимальный уровень был годовым максимальным.

Зимний период начинается, как правило, в первую - вторую декаду ноября, реже сдвигается на начало декабря. Для этого периода характерно непрерывное снижение уровня подземных вод, связанное с отсутствием питания и продолжающимся оттоком в сторону базовых дрен.

Гидрогеологические условия - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Гидрогеологические условия" 2017, 2018.

Под гидрогеологическими условиями понимаются характеристики и свойства грунта, грунтовых вод и среды, в которых возводится сооружение.

Грунты. На проектирование и выбор типа гидроизоляции оказывают влияние следующие физико-механические свойства и характеристики грунтов.

Прочность, деформативпость учитывают при расчете оснований под здание по деформативности грунтов с определением возможных перемещений (просадок) здания в целом или его частей относительно друг друга. Эти перемещения определят необходимую деформа-тивность и "трещиностойкость гидроизоляции, конструктивные ее решения (конструкции компенсаторов) и т. п.нженерно-геологическое районирова­ние - инженерно-геологическое районирование территории с обоснованием и характеристикой выделенных на инженерно-геологической карте таксонов (районов, подрайонов, участков и т.п.);

сопоставительная оценка вариантов площадок и трасс по степени благоприятности для строитель­ного освоения с учетом прогноза изменения гео­логической среды в процессе строительства и эксплуатации объектов; рекомендации по инже­нерной защите, подготовке и возможному исполь­зованию территории.

Освещение

Освещение - получение, распределение и использование световой энергии для обеспечения благоприятных условий видения. Сила света . Свет разных источников может различаться качественно (иметь различные спектры) и количественно - по силе света. Сила света выражается в свечах (см. табл. «Единицы измерения»).
Яркость - световая величина, непосредственно воспринимаемая глазом и определяющаяся плотностью светового потока, испускаемого в данном направлении единицей светящейся поверхности. Величину яркости выражают в нитах (нт) и стильбах (сб). 1 сб= 10 4 нт (см. «Единицы измерения»).
Световой поток - мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею световому ощущению. Величина светового потока выражается в люменах (лм) (см. «Единицы измерения»).
Освещенность численно равна световому потоку, падающему на единицу поверхности. Величина освещенности выражается в люксах (лк) (см. «Единицы измерения»).
Для определения величины освещенности применяется специальный прибор - люксметр.
Неблагоприятные условия освещения вызывают ухудшение общего самочувствия и понижение физической и умственной работоспособности. Недостаточное освещение рабочих мест повышает утомляемость и снижает производительность труда.
Организация рационального освещения имеет большое оздоровительное и культурное значение.
Естественное освещение . Источниками естественного света являются солнце и атмосфера.
Освещенность помещений естественным светом зависит от светового климата данной местности, ориентации окон, качества и содержания оконных стекол, окраски стен помещения, затемняющих свет предмете в, расположенных внутри и вне помещения, глубины помещения и величины световой поверхности окон. Высокие предметы, находящиеся вне здания перед окнами, для того чтобы не затемнять свет, должны отстоять от окон на расстоянии не менее своей удвоенной высоты. Глубина помещения (расстояние от стены с окнами до противоположной стены) в помещениях с боковым односторонним освещением не должна превышать более чем в 2 раза расстояние от пола до верхнего края оконных проемов. О достаточности световых проемов судят по величине светового коэффициента.
Световым коэффициентом называют отношение световой поверхности окон (площади застекления) к площади пола помещения.
В жилых и общественных зданиях величина светового коэффициента колеблется в зависимости от назначения помещения от 1/5 до 1/15.
Световой коэффициент имеет значение в строительном проектировании, но не может в достаточной степени характеризовать освещенность помещений естественным светом.
Освещенность помещений естественным светом достаточно полно характеризуется коэффициентом естественной освещенности (КЕО): отношением освещенности точки, находящейся в помещении, к одновременной освещенности горизонтальной плоскости, расположенной вне помещения и освещаемой рассеянным (диффузным) светом всего небосвода. В помещениях с боковым односторонним освещением нормируется минимальное значение КЕО (емин), а в помещениях с верхним или комбинированным освещением - среднее значение КЕО (еср). Величину КЕО выражают в процентах. Освещенность определяется люксметром, состоящим из фотоэлемента и миллиамперметра (гальванометра), шкала которого градуирована в люксах. В жилых помещениях емин должен быть не менее 0,5%, яслях и детских садах (детские и групповые комнаты)- 1,5%, больничных палатах и кабинетах врачей - 1,0%.
Нормированные значения КЕО для жилых, общественных и производственных зданий приводятся в СНиП II - А. 8-62.

Совмещенное освещение помещений жилых, общественных и административно-бытовых зданий допускается предусматривать в случаях, когда это требуется по условиям выбора рациональных объемно-планировочных решений, за исключением жилых комнат и кухонь жилых домов, помещений для пребывания детей, учебных и учебно-производственных помещений, школ и учебных заведений, спальных помещений санаториев и домов отдыха.

Инженерное благоустройство является неотъемлемой частью градостроительного проектирования и освоения городских территорий. Проектирование и реализация любого крупного проекта благоустройства городской территории направлены на создание оптимальных санитарно-гигиенических условий и включают в себя сложный комплекс инженерных мероприятий и сооружений,обеспечивающих пригодность территорий для различных видов использования.

При разработке мероприятий по инженерному благоустройству городских территорий решают следующие архитектурно-планировочные и инженерно-технические задачи:

Инженерная подготовка

Инженерное оборудование

Озеленение и благоустройство

Санитарная очистка

Охрана и улучшение окружающей среды

Состав, последовательность и содержание комплекса инженерных мероприятий зависят от природных факторов среды, степени антропогенных и техногенных нарушений территории, величины объекта и его функционального назначения.

Одним из важнейших мероприятий по инженерному благоустройству городских территорий является инженерная подготовка территорий.

Для достижения наиболее правильного функционально-планировочного и экономичного решения вопросы инженерной подготовки территорий должны быть увязаны с общим композиционным и архитектурно планировочным решением городской территории.

Мероприятия по инженерной подготовке разрабатываются по специальным проектам на разных стадиях проектирования. Необходимые для проектных работ исходные данные получают путем сбора материалов в ведомствах, научно исследовательских и проектных организациях, а также путем натурного обследования.

При разработке проектов планировки и застройки городских и сельских поселений предусматривают, при необходимости, следующие мероприятия по инженерной подготовке территории:

Общие (обязательные на территориях с различными природными условиями):

Вертикальная планировка территории и организация рельефа;

Регулирование поверхностного стока

Специальные:

Защита прибрежных территорий от размыва, затопления паводковыми водами и подтопления подземными водами, снижения уровня грунтовых вод

Освоение заболоченных территорий

Борьба с оползнями, оврагообразованием, эрозией

Защита оползневых и оползнеопасных территорий

Инженерная подготовка территории составленной просадочными грунтами

Инженерная подготовка заторфованных территорий, территорий с иловыми накоплениями и вечномерзлыми грунтами

Восстановление нарушенных территорий горными и открытыми выработками, терриконами, полигонами

Строительство и эксплуатация инженерных сооружений: прокладка дождевых и дренажных сетей, возведение плотин и дамб обвалования, техническая эксплуатация систем инженерных сооружений (водопидводящих систем, прудов-отстойников, набережных и др.)

Организация водоемов

Искусственное орошение

Особого назначения:

Защита территорий от абразии, селевых потоков, снежных лавин

Инженерная подготовка территории составленной карстом

Освоение территорий с сейсмическими явлениями

Вертикальная планировка территории и организация рельефа- это комплекс инженерных мероприятий по искусственному изменению, преобразованию и улучшению существующего рельефа местности для использования его в градостроительных целях. Основная цель вертикальной планировки заключается в создании спланированных поверхностей, удовлетворяющих требованиями застройки и инженерного благоустройства территории. Вертикальная планировка территории призвана создать благоприятные условия для размещения зданий и сооружений, прокладки улиц, проездов, подземных инженерных коммуникаций.

При проектировании вертикальной планировки градостроительного объекта решают следующие основные задачи:

Максимальное приспособление проектируемого рельефа путем устройства специальных сооружений (лестниц, подпорных стен, откосов, террас) к существующему ландшафту местности, создание искусственного рельефа с использованием пластически выразительных его форм

Организация стока поверхностных вод и обеспечение отвода излишков поверхности,дождевых, ливневыхи талых,вод путем устройства специальных сооружений, и постановки на территории зданий и сооружений

Организация рельефа при наличии неблагоприятных физико-геологических процессов (затопление территории, подтоплении грунтовыми водами, оврагообразовании и т.д.)

Обеспечение допустимых уклонов улиц, площадей и перекрестков для безопасного и удобного движения всех видов городского транспорта и пешеходов

Создание благоприятных условий для прокладки подземных инженерных сетей

Подготовка территории под строительство дорог, зданий и сооружений, малых архитектурных форм и площадок различного функционального назначения и их привязок

Устранение почвенной эрозии и создание благоприятных условий для насаждений

Основные требования при выполнении вертикальной планировки территории:

Максимальное сохранение существующего рельефа

Максимальное сохранение почвенного покрова и древесных насаждений

Отвод поверхностных вод со скоростями, исключающую эрозию почв

Минимальный дебаланс земляных масс и объем земляных работ при производстве строит. Работ

Сохранение и использование почвенного слоя при насыпях и выемках, путем буртирования перед началом строительства

Похожая информация.