CC BY
1Экология Ecology
Научная статья /Агйс1в
УДК 624.131.3:551.3:711.12:711.434(476.2-21 Гомель) https://doi.org/10.34130/2306-6229-2024-1-50
Инженерное освоение природно-урбанизированной системы Гомеля в историческом аспекте и ее районирование по проявлению процессов экогеодинамики
Татьяна Александровна Мележ
Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины, Гомель, Республика Беларусь, [email protected], https://orcid.org/0000-0003-0847-3366
Аннотация. В работе приведено геоморфологическое описание природно-урбанизированной системы Гомеля, дан краткий исторический анализ инженерного освоения территории г. Гомеля. Определено, что инженерное освоение территорий затрагивает не только «удобные» городские пространства, но и так называемые «неудобные» земли — это территории условно не пригодные для застройки: пойменные и заболоченные территории, овраги, отработанные карьеры. В результате исследований автором разработано районирование территории г. Гомеля по проявлению процессов экзогеодинамики и построена карта-схема «Районирование территории города Гомеля по проявлению процессов экодинамики».
Ключевые слова: инженерное освоение, город Гомель, «неудобные» земли, пойменные территории, районирование, процессы экзогеодинамики
Для цитирования: Мележ Т. А. Инженерное освоение природно-урбанизированной системы Гомеля в историческом аспекте и ее районирование по проявлению процессов экогеодинамики // Вестник Сыктывкарского университета. Серия 2: Естествознание. Медицина. 2024. № 1. С. 50-63. https://doi.org/ 10.34130/2306-6229-2024-1-50
Engineering development of a naturally urbanized system Gomel in the historical aspect and its zoning by the manifestation of the processes of ecogeodynamics
Tatyana A. Melezh
Francysk Skaryna Gomel State University, Republic of Belarus, Gomel, [email protected], https://orcid.org/0000-0003-0847-3366
Abstract. The work provides a geomorphological description of the natural and urbanized system of Gomel, a brief historical analysis of the engineering development of the territory of the city of Gomel is given. It is determined that the engineering development of territories affects not only "convenient" urban spaces, but also so-called "inconvenient" lands — these are territories conditionally unsuitable for development: floodplain and wetlands, ravines, spent quarries.
Because of the research, the author developed the zoning of the territory of Gomel according to the manifestation of exogeodynamic processes and built a schematic map "Zoning of the territory of the city of Gomel according to the manifestation of ecodynamic processes".
Keywords: engineering development, Gomel city, "inconvenient lands", floodplain territories, zoning, ex-ogeodynamic processes
For citation: Melezh T. A. Engineering development of a naturally urbanized system Gomel in the historical aspect and its zoning by the manifestation of the processes of ecogeodynamics. Vestnik Syktyvkarskogo universi-teta. Seriya 2: Estestvoznanie. Medicina = Syktyvkar University Bulletin. Series 2: Natural science. Medicine. 2024. 1: 50-63. (In Russ.) https://doi.org/10.34130/2306-6229-2024-1-50
Территория г. Гомеля в тектоническом плане представляет собой область сочленения структурных элементов первого порядка: Воронежской антеклизы и Припятского прогиба. В геологическом строении территории г. Гомеля и его окрестностей принимают участие различные отложения: осадочная толща платформенного чехла подстилается наиболее древними метаморфизован-ными и дислоцированными архейско-протерозойскими (ЛК-РК1) гранитами, сиенитами, гнейсами и кристаллическими сланцами фундамента. Платформенный чехол представлен отложениями палеозойской (РТ), мезозойской (МТ) и кайнозойской (КТ) групп. Отложения четвертичной системы (О) на территории города широко распространены и повсеместно подстилаются отложениями палеогена (Р). Они представлены преимущественно алевритами, глинистыми песками, алевролитами, глинами; иногда песками кварцевыми, в различной степени глауконитовыми и глинистыми киевской свиты эоцена (Р2ку). Максимальная вскрытая мощность — 19.8 м [1].
Рис. 1. Геоморфологическая карта Гомеля (масштаб 1:2250000).
Условные обозначения:
Моренная равнина, полого-увалистая, с абсолютными высотами 138-142 м
Зандроваяравнина (флювиогляциаль-ная), с абсолютными высотами 132138 м
Участки долинного зандра, абсолютные высоты 132-134 м.
Вторая надпойменная терраса, плоская и плоско-волнистая, абсолютные отметки 126-130м
Первая надпойменная терраса, плосковолнистая, абсолютные отметки 120-126м
Пойма плоскобугристая, сегментно-гривистая, параллельно-гривистая, абсолютные отметки 116-120 м
Ложбины стока талых ледниковых вод, абсолютные отметки 128-134 м
Рельеф Гомеля и его ближайших окрестностей представлен полого -увалистой моренной равниной, пологоволнистой водно-ледниковой равниной, надпойменной террасой р. Сож в правобережной части и низменной аллювиальной равниной с пойменным микрорельефом левобережья (рис. 1).
Общий уклон поверхности города с севера на юг. Наиболее высокие отметки характерны для северной его части. Самая высокая точка — 144 м над уровнем моря — расположена на территории бывшего поселка Красный Октябрь у выхода ул. Советской за город. Наиболее низкие участки рельефа — в южной части города — 120-126 м; самая низкая точка — урез Сожа — 115 м над уровнем моря. Относительные превышения в пределах города 10-15 м [1]. Ширина фрагментов первой надпойменной террасы р. Сож колеблется от 2 до 6 м. Правый склон долины Сож крутой (40-45°), расчленен короткими и глубокими оврагами. Характерные отметки составляют 135-140 м над уровнем моря, 20-25 м над урезом воды в р. Сож. Наибольшие уклоны характерны для улиц Госпитальной, Баумана, Садовой и вдоль ул. Подгорной. Городское строительство ведется в основном в припойменной части р. Сож в южной и восточной части города, используются участки с намывными грунтами. Естественные отметки здесь 120-130 м над уровнем моря [1]. Новобелицкий район расположен в пойменной части и на первой надпойменной террасе. Абсолютные высоты поймы составляют 116-120 м над уровнем моря, относительные превышения — 2-4 м. Абсолютные отметки поверхности первой надпойменной террасы составляют 120-126 м, относительные превышения — 1-3 м.
Город Гомель является областным центром Гомельской области и представляет собой динамически развивающуюся территорию. На ранних этапах освоения территории инженерные сооружения представляли собой, в сравнении с современными, примитивные формы: деревянные, а впоследствии каменные мостовые, малоэтажная деревянная жилая застройка, мануфактурные производства и прочее. Современное общество стремится постоянно совершенствовать условия для жизни, т. е. осваивает новые территории (например, расширение площадей под застройку путем упрочнения свойств естественных горных пород методами силикатизации, уплотнения, трамбовки, создания искусственных насыпей), сооружает здания из стекла и бетона, бетонные мостовые переходы, магистральные автодороги, трубопроводы и прочее, тем самым нагрузка на грунт постоянно увеличивается, что может спровоцировать возникновение и развитие техногенных и техногенно -природных опасностей и рисков.
Площадь изучаемой территории увеличилась на 13855 га с момента появления города (XII-XIII вв.) по настоящее времени (2023 г.), т. е. с 45 до 13900 га соответственно. Для сравнения, в
Рис. 2. План Гомеля ХП-ХШ вв. (по: [2])
начале ХХ в. (1907 г.) площадь города составляла 1152 га, что на 12748 га меньше современного. Развитие города шло поэтапно. Планировочной первоосновой Гомеля был древнерусский детинец Х1-Х11 вв. на высоком берегу р. Сож при впадении в нее р. Гомеюки (рис. 2).
В XVI-XVII вв. Гомель представлял собой замок с оборонительными сооружениями, на территории которого находился дворец, жилье зажиточных горожан, рыночная площадь. Во второй половине XVIII в. появившиеся на сухопутных связях поселения на Речицу, Могилев, Белицу и Поколюбичи закрепили основные оси, определяющие направления пространственного роста города: северное, северо-западное, западное и южное.
В конце XVIII — первой половине XIX в. была осуществлена регулярная перепланировка Гомеля. Вместо замка построен дворец П. А. Румянцева с обширным парком вокруг. Основой новой планировочной структуры стали три лучевых направления основных улиц, сходящихся на площади перед дворцом. К 1834 г. активно осваиваются территории на левом берегу р. Сож, где строится район Белица с четкой сетью прямоугольных кварталов. Во второй половине XIX — начале ХХ в. город получил значительное развитие за счет формирования промышленных районов и периферийных территорий усадебной застройки. С течением времени площадь города Гомеля постепенно возрастала, в городскую черту входили новые территории, ранее являвшиеся окраинами города либо его предместьями [2; 5].
В период со второй половины XIX — начала XX в. в городскую черту вошли следующие территории [2]:
• Америка — бывшая окраина Гомеля, сформировавшаяся во второй половине XIX — начале XX в., начиналась за ул. Кузнечной (ныне Интернациональная), условными границами являлись линия железной дороги, железнодорожный вокзал и конная площадь (ныне Центральный рынок). В настоящее время — Центральный район Гомеля.
• Горелое болото — исторический район города конца XIX — начала XX в., условными границами являлись улицы: Ветковская, Победы, Привокзальная площадь и ул. Рогачевская. В центральной части района было болото (рис. 3).
Рис. 3. Фрагмент плана города Гомеля по состоянию на 1910 г. (по: [2])
• Кавказ — бывшая окраина в северо-восточной части Гомеля, на высоком обрывистом берегу р. Сож; условные границы: улицы Хатаевича, Подгорная, Парижской Коммуны, Сожская и Чехова. Ныне эта территория входит в состав Центрального района.
• Монастырек — бывшее предместье в южной части города, начиналось за кузнечным мостом, условной границей является ул. Далекая и правый берег р. Сож.
• Новая Белица, Белица — бывший город, присоединенный к Гомелю как предместье в юго-восточной части города, на левом берегу р. Сож в 1854 г.
• Свисток — бывшая окраина в восточной части города, на правом берегу р. Сож, условные границы: часть ул. Портовой и Сожская, переходящая в крутой овраг-спуск к реке, ул. Набережная
вдоль р. Сож, ул. Пушкина и сквер им. А. А. Громыко. В настоящее время входит в Центральный район города.
• Слобода — бывший городской посад на правом берегу р. Сож, располагавшийся вдоль современных улиц Пролетарской и Комиссаровой.
На 1931 г., по данным карты управления военных топографов (съемка 1923, 1926, 1929 гг.), в состав Гомеля не были включены следующие населенные пункты: д. Титеньки (район современного микрорайона «Гомсельмаш» в пределах современных улиц Проспект Космонавтов, ул. Озерная, ул. 50 лет Гомсельмаша, ул. Рощинская, ул. Богданова (но в то же время в 1928 г. состоялась закладка завода «Гомсельмаш», территориальную принадлежность к г. Гомелю определить пока не представляется возможным по историческим сведениям).
Граница города не является стационарной, она постоянно претерпевает изменения, что связано с вовлечением в своё городское пространство прилегающих сельских населенных пунктов, тем самым происходит увеличение площади и рост числа городских жителей и как следствие рост урбанизации и урбанизированных пространств. Так, в 2016 г. к территории города был присоединен рабочий поселок Костюковка и площадь городской системы увеличилась на 456 га, а численность населения возросла на 10000 человек. Часть поселка Урицкое присоединена к городу и именуется микрорайон «Энергетик». Согласно проекту развития города Гомеля, многоквартирные дома должны строить в микрорайонах №№18, 21, 59, 94-96 и 104, на сносе частного сектора вдоль улиц Барыкина, Полесской и Богдана Хмельницкого, в бывшей военной части в Новобелицком районе, также предлагается уплотнять старые микрорайоны. В пределах городской территории имеются так называемые «неосвоенные территории», которые отводятся под жилищное строительство, самые крупные из них намыв «Южный» — 1.3 млн м2, и «Плёсы» — 630 тыс. м2, т. е. площадь города может возрасти ещё на 193 га.
Инженерное освоение территорий затрагивает не только «удобные», но и «неудобные» земли — это территории условно не пригодные для застройки: пойменные и заболоченные территории, овраги, отработанные карьеры и т. д. Такие участки затрудняют развитие городов, их освоение сопряжено с дополнительными затратами, вызванными, например, необходимостью изменения режима поверхностных и подземных вод, повышения несущей способности грунтов, устройства оснований для зданий и сооружений, а также осуществления ряда других инженерных мероприятий.
Наибольшие площади так называемых «неудобных» земель в крупных городах расположены в долинах крупных равнинных рек. Однако активное освоение пойменных территорий для жилищного строительства во многих случаях позволяет получить ряд преимуществ: достичь компактной структуры города; приблизить новые застройки к центру и реке. По мере роста городов ранее неблагоприятные территории постепенно становятся «обжитыми». Пойменные территории рассматриваются как реальный резерв под застройку, зеленые насаждения, инженерные и транспортные сооружения. Поймы рек занимают до 30-40 % общей площади крупных городов [3; 4].
В большинстве случаев при строительстве городов предпочтение отдаётся наиболее благоприятным территориям, а затопляемые поймы рек, крутые склоны, овраги и прочие земли, условно неудобные участки, остаются незастроенными. Однако по мере роста и укрупнения городов эти территории оказываются в пределах городской черты, что является сдерживающим фактором в развитии и функционировании города. Это характерно для многих крупных городов, которые исторически возникли и сформировались в поймах рек и у слияния крупных рек с их притоками. В большинстве случаев река, даже при наличии широкой поймы (ежегодно затапливаемой в период половодья), является важным природным фактором при формировании планировочно-пространственной структуры города.
Типичным примером является структура города Гомеля, которая предопределяется приро д-ными условиями, а также сформировавшимися внешними связями города. Основная городская территория представляет собой слабоволнистую равнину; главным природным элементом города является долина р. Сож, протянувшаяся с юго -запада на северо-восток. Основная застройка располагается на правом, более высоком берегу реки.
В советский период в Гомеле было осуществлено массовое жилищное и промышленное строительство. Вблизи промышленных предприятий появились рабочие поселки: Залинейный, Сельмашевский, Костюковка. В послевоенный период, ориентировочно до 1950 г., развитие Гомеля связано с восстановлением, а затем, до 1965 г., с новым территориальным ростом. Активно осваиваются территории по ул. Советской (за Старым Аэродромом), ул. Барыкина и др. Про-
должает застраиваться микрорайон «Сельмаш» и Залинейный район, отмечается рост Новобе-лицкого района в южном направлении (рис. 4).
1995 г. 2022 г.
Рис. 4. Фрагменты разновременных космоснимков. «Эволюция» района «Новобелица»
К зоне роста относятся микрорайоны 104 и «Хутор»; активное инженерное освоение затрагивает и Советский район г. Гомеля: на месте бывшей малоэтажной застройки появляются многоэтажные дома.
Во второй половине ХХ в. территориальное развитие города преобладало в северо-западном и западном, юго-западном и южном направлениях, сохраняя направление вдоль реки как главной природной оси, преимущественно ускоренно осваивались земли в пойме р. Сож. При этом стала заметной четко выраженная «расслоенность» селитебных и промышленных территорий. В период с 1967 г. по настоящее время намыто 21.5 млн м2 песчаного грунта на территории 2600 га. При намыве больших площадей под застройку со значительной мощностью намыва одним из сложных вопросов является выбор участков для организации карьеров. При этом должны быть учтены инженерно-геологические условия намывных площадей, способ намыва и режим реки в меженный и паводковый периоды.
2004 г. 2022 г.
Рис. 5. Фрагменты разновременных космоснимков. Интенсивность освоения пойменных площадей микрорайонов «Мельников луг» и «Кленковский»
В период с 1970 по 1972 г. в городскую черту было включено около 900 га пойменных земель. Основные площадки располагались в микрорайонах «Волотова» и «Любенский» и районе «Новобелица». В последующие годы планировочная структура города была значительно преобразована. В ней усилилась композиционная роль реки и ее поймы, вдоль которой намечалось территориальное расширение города. В 1980-е гг. территориальное развитие города было ориентировано в основном на освоение широкой поймы р. Сож путем гидронамыва аллювиального материала. С этой целью были намыты территории микрорайонов «Мельников луг» и «Кленков-ский», которые в настоящее время активно застраиваются (рис. 5).
В настоящее время активно застраивается урочище «Шведская горка» и планируется гидронамыв участка «Южный» для строительства 59 -го микрорайона (рис. 6).
Для городов, исторически сформировавшихся вдоль водной артерии, включение пойменных территорий позволит целесообразно использовать благоприятные природные факторы — реку и прибрежные территории — для трансформации ранее сложившихся планировочных структур, а также улучшить функциональное зонирование территории города; определить основные направления и очередность — освоение пойменных земель. Согласно типологии «городов на пойме», г. Гомель относится к 1 -му типу (табл. 1).
1985 г. 1995 г. 2022 г.
Рис. 6. Фрагмент космоснимков.
Инженерное освоение намывных территорий в пойме р. Сож, микрорайон «Шведская горка»
Необходимость комплексного освоения городских территорий, равно как и его преимущества перед точечной застройкой, уже давно признаны всеми. В последние десятилетия в условиях формирования новой градостроительной ситуации, города снова начали осваивать центральные зоны. Смещение активности в центр вызвало интенсивное развитие таких городских территорий и повлекло освоение тех, которые всегда считались «неудобными» по инженерно-техническим факторам. В прошлом ограниченные технические возможности исключали этот вид территорий из градостроительной практики, а отдельные случаи их освоения были уникальны. Интенсификация процессов градостроительного развития изменила отношение городских властей и горожан к «неудобным» территориям. Раньше данные территории рассматривались обособленно.
Таблица
Типология городов на пойме (по: [3])
Тип города Характеристика типа
1. Крупные, большие города с промышленными комплексами, обладающие высоким потенциалом развития (Гомель, Могилев, Брест, Бобруйск, Борисов) Планировочная структура сложилась и закреплена существующими зданиями и сооружениями, рекой и её долиной; освоение пойменных территорий позволяет трансформировать планировочную структуру города в сравнительно короткие сроки
2. Средние, активно развивающиеся многопрофильные промышленные города (Мозырь, Пинск, Светлогорск) Города с линейным характером расселения вдоль рек и коммуникаций
3. Малые, интенсивно развивающиеся промышленные города (Рогачев, Слуцк, Кричев) Характерна четко выраженная компактная планировочная структура; освоение пойменных земель позволяет развивать отдельные функциональные зоны городов
4. Малые города (Житковичи, Лунинец, Добруш, Туров и др.) Характерна компактная (в окружении поймы) или расчлененная (протоками или рукавами рек) структура с нечетко выраженным функциональным зондированием
В настоящее время затраты на освоение «неудобных» земель и их градостроительная ценность уравнивают их с другими территориями города, например, в зоне его исторического цен-
тра. В современных условиях значение проблемы сложности освоения неудобных территорий смещается в сферу сложности управления их развитием в структуре городских территорий. Это требует новых подходов, учитывающих объективные закономерности и динамику развития градостроительных структур [4].
Инженерное освоение природно-урбанизированных пространств приводит к активизации развития опасных инженерно-геологических процессов. Интенсивность инженерного освоения природных территорий идет высокими темпами (рис. 4, 5, 6), в результате возникает проблема сбалансированного взаимодействия техногенных и природных объектов. Особенности проявления процессов экзогеодинамики тесно связаны с тектоническим и геологическим строением территории, гидрогеологическими условиями, морфолого-морфометрическими характеристиками рельефа и климатом. Изменение климата на территории города и его окрестностей усиливает экзогенное воздействие на геологическую среду (повышенная влажность, увеличение количества осадков, повышение среднегодовой температуры, «кислые дожди» и т. д.), вызывает интенсификацию процессов размыва, выщелачивания, способствует возникновению природно -техногенных процессов (рис. 7).
Рис. 7. Проявление гравитационных процессов. Пешеходная дорожка в микрорайоне «Шведская горка» (фото автора)
Городское и промышленное строительство приводит к созданию дополнительных нагрузок на геологическую среду, провоцирующих проявление и развитие опасных инженерно-геологических процессов. Активное освоение придолинных частей рек способствует интенсификации инженерно-геологических процессов в результате нарушения естественного растительного покрова, комплекса инженерных мероприятий по изменению рельефа, что может привести к изменению основных направлений стока поверхностных вод, подрезке склонов и т. д. [6].
На основании анализа литературных и картографических данных, а также проведения полевых маршрутных исследований, дешифрирования материалов дистанционного зондирования проведено районирование территории города Гомеля по проявлению и развитию процессов экзогенной геодинамики. В результате исследований автором разработано районирование территории города по проявлению процессов экзогеодинамики и построена карта-схема «Районирование территории города Гомеля по проявлению процессов экзогеодинамики» (рис. 8).
1. Район интенсивного проявления процессов линейной эрозии, суффозионно-проса-дочных и гравитационных процессов, площадь района оценивается порядка 19.43 км2, что составляет 14.36 % от общей территории города. В геоморфологическом отношении район приурочен к полого-увалистой моренной равнине с абсолютными отметками 138-142 м и примыкает к правому борту речной долины р. Сож.
Рис. 8. Районирование территории города Гомеля по проявлению процессов экзогеодинамики
(составлено автором).
Условные обозначения: Район интенсивного проявления процессов линейной эрозии, суффозионно-просадочных и гравитационных процессов.
Район проявления процессов речной эрозии, аккумуляции и подтопления.
Район среднего проявления суффозионно-просадочных процессов, процессов линейной эрозии, гравитационных процессов и подтопления
Линейная эрозия — воздействие водных масс на грунт, в результате которого в нем образуются значительные углубления: ложбины, борозды, промоины, рытвины с дальнейшей их трансформацией и формированием оврагов. Овраги приурочены к склонам речных долин, получили широкое развитие в районах крутых уступов надпойменных террас и коренных берегов речных долин. Развитие многих из них к настоящему времени прекратилось, и по сути дела они превратились в балки. По некоторым балкам проложены грунтовые дороги, вдоль обочин которых под влиянием антропогенных нагрузок зарождаются рытвины, обусловливающие дальнейшее развитие овражно-балочного рельефа.
Агентом линейной эрозии являются водные потоки, способствующие формированию овражно-балочной сети. На территории г. Гомеля на площадях, подверженных линейной эрозии, можно выделить два типа оврагов: донные и береговые, из которых развиваются техногенные. Овраги первого типа развиваются в результате повторного цикла эрозии и в основном техноген-но обусловленные. Длина этих оврагов достигает 0.4 км; глубина вреза 0.3-0.8 м; крутизна стенок варьирует от 50° до 90°.
Согласно [2], протяженность некоторых оврагов на территории г. Гомеля достигает более 2 км; чаще же длина их не превышает 500 м, ширина до 300 м. Такие овраги развиты по ул. Фрунзе, Билецкого, Ланге, Сожской, К. Маркса, Хатаевича, Чехова, в районе Дворца спорта «Динамо», около кинотеатра «Юбилейный»; некоторые из них пересекают ул. Советскую, проспект Ленина. В результате инженерной деятельности человека возникают техногенно обусловленные овраги. К их числу относятся придорожные формы линейной эрозии. Кроме того, в связи с нарушением дернового покрова, процесс формирования промоин и рытвин интенсивно происходит на правобережном склоне долины р. Сож.
На территории города распространены широкие балки разветвленной или линейно-вытянутой формы с выположеными задернованными склонами. Длина их достигает 3 км при ширине до 600 м.
Они распространены от микрорайона Прудок в сторону ул. Федюнинского и ул. Советской до северной границы города. Зачастую по дну балок проложены железные и автомобильные дороги.
Согласно карте плотности и густоты форм линейной эрозии, плотность оврагов на территории г. Гомеля составляет 6.1-7.0 шт/км2, а густота форм линей эрозии оценивается значениями 0.710.80 км/км2.
Суффозионно-просадочные процессы. Суффозия — процесс механического выноса мелких частиц из породы, заполнителя трещин и полостей фильтрационным потоком подземных вод. Суффозионно-просадочные процессы протекают как в естественных, так и в насыпных грунтах, например вдоль трасс подземных коммуникаций, вызывая образование воронок на поверхности земли, что широко развито на территории города (рис. 9).
Рис. 9. Проявление техногенно обусловленной суффозии (фото автора)
Гравитационные процессы проявляются слабо, они характерны для естественных склоновых поверхностей, например территория парка Гомельского дворцово-паркового ансамбля, здесь скорость крипа составляет до 10 мм/год, склоны оврагов задернованы и укреплены с целью предотвращения проявления обвально-осыпных и оползневых процессов.
КД Зона плакоров. примыкающая к бортовой части речной дошит
2 Зона бортов речной допнпы
3 Зона долины рот Сои Река Сож
Рис. 10. Карта-схема зонирования территории исследования по проявлению и развитию геологических опасностей
Таким образом, первый район — зона плакоров (рис. 10) где имеют распространение под-земно-водный, водный (поверхностный), гравитационный типы опасностей, а также ряд видов
опасных процессов, соответствующих техногенному классу опасностей (аккумуляция, денудация, осыпание, обрушение, оползание, оврагообразование, делювиальный смыв). Для значительной территории зоны плакоров характерно развитие денудационных процессов, приуроченных преимущественно к моренной равнине.
2. Район среднего проявления суффозионно-просадочных процессов, процессов линейной эрозии, гравитационных процессов и подтопления (площадь равна 51.34 км2, что составляет 37.94 % от общей площади города). С геоморфологической точки зрения территория приурочена к полого-увалистой моренной равнине (абсолютные отметки 138-142 м), постепенно переходящей в пологоволнистую зандровую равнину (абсолютные отметки 132-138 м), охватывает также ложбину стока талых ледниковых вод с абсолютными отметками 128-134 м, и крайний юг района — вторая надпойменная терраса с абсолютными отметками 126-130 м, осложненная эоловыми массивами, заторфованная и заболоченная.
Суффозионные процессы на исследуемой территории тяготеют преимущественно к участкам развития лессовидных отложений, расположенных в северо -западной части города. Естественные проявления суффозии на изучаемой территории развиты незначительно. Суффозия отмечается также в пределах засыпанных больших оврагов, поскольку они продолжают служить, но в меньшей мере естественными дренами. Для рассматриваемого района характерна техногенная суффозия, обусловленная утечками из водонесущих коммуникаций, работой дренажных систем и водозаборных скважин. Очень быстро образуются суффозионные провалы при авариях водопроводных и канализационных систем, когда вода вырывается из труб под высоким давлением (рис. 9). Суффозия часто возникает в грунтах отсыпки, особенно в период выпадения большого количества атмосферных осадков, что может приводить к деформациям дорог, тротуаров, отмостков, лестниц.
Для второго района характерен процесс подтопления, что обусловливается повышением уровня грунтовых вод, вплоть до подтопления жилых зданий и промышленных объектов. Причины подтопления разнообразны: создание водоемов, вызывающих подпор грунтовых вод; засыпка естественных дрен — оврагов; искусственное дождевание; ограничение участков, на которых выпадавшие атмосферные осадки могут проникать в грунт (уплотнение грунтов, асфальтирование).
Основной общей причиной формирования процесса техногенного подтопления является нарушение структуры водного баланса на освоенной территории, т. е. превышение питания подземных вод (грунтовых, верховодки, техногенных водоносных горизонтов) над их разгрузкой [1]. Значительные масштабы и интенсивность процесса техногенного подтопления в городах определяются геологическим строением, но в основном зависят от характера техногенных нагрузок, передаваемых городом на геологическую среду. Подтопление чаще интенсифицируется там, где имеются недостатки в проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений [1].
Согласно [1], главные техногенные факторы подтопления в городах, делятся на технико-организационные и социальные. Технико-организационные факторы — это неполнота исходной информации и недостаточность качества работ в цепи «инженерные изыскания — строительство — эксплуатация». Главными причинами этого являются: изменение существующего рельефа поверхности, определяющего поверхностный сток (устройство насыпей, дамб, обратного уклона, засыпка оврагов и пр.), уничтожение существующей гидрографической сети (ликвидация мелких рек и ручьев, канализирование рек — помещение их в трубы, строительство водонепроницаемых набережных и т. д.). Социальные факторы — быстро возрастающее водопотребление в городах. Увеличение водопотребления при организации централизованного водоснабжения населенных пунктов.
Опасность подтопления выражена, прежде всего, в воздействиях на геологическую среду, приводящих к неблагоприятным последствиям: изменению химического состава подземных вод, увеличению влажности пород. Это, в свою очередь, может привести к аварийным деформациям зданий, сооружений, дорог, инженерных сетей и в конечном счете ухудшает социальные и экологические условия жизни людей. Кроме того, с подтоплением городских территорий практически всегда связаны химическое и бактериальное загрязнения, рост температуры и агрессивности грунтовых вод. Степень загрязнения подземных вод территории г. Гомеля изменяется от средней, т. е. выше фона, но ниже ПДК, до очень высокой, т. е. выше ПДК. Загрязнение геологической среды различными веществами влечет за собой не только экологические последствия, но и оказывает влияние на изменение физико-механических свойств грунтов, а следовательно, на устойчивость зданий и сооружений.
Также в пределах второго района процессы линейной эрозии проявляются слабо вследствие вы-положенности поверхности и в связи с тем, что в пределах области протекает единственный постоянный водоток (Мильчанская канава). Скорость крипа — 2-4 мм/год.
Второй район — зона бортов речной долины (рис. 10), здесь среди видов природных опасностей гравитационного типа преобладает оврагообразование; кроме того, в пределах зоны имеют место элементы эолового дефляционно-аккумулятивного рельефа: эоловые гряды и развеваемые пески.
Рис. 11. Процесс проявления боковой эрозии (фото автора)
3. Район проявления процессов речной эрозии, аккумуляции и подтопления (площадь 64.57 км2, что составляет 47.7 % общей площади). Район приурочен к пойме (плоскобугристая, сегментно-гривистая, параллельно-гривистая) р. Сож, абсолютные высоты составляют 116-120 м. Для русла р. Сож характерны процессы речной эрозии (боковая и донная) и аккумуляции. Разрушения берегов прямо связаны с гидрологическим режимом реки. Основным периодом активизации боковой эрозии является весеннее половодье (апрель-май), на некоторых участках наблюдается также активизация процесса в осенний паводок (октябрь-ноябрь). Наибольшие скорости размыва берегов зафиксированы в апреле и составляют в среднем 0.1-0.5 м/год. В летние месяцы проявлений боковой эрозии практически не наблюдается. Наиболее активно подмываются и разрушаются берега, сложенные песчаными отложениями, затем берега, которые сложены переслаивющими-ся песчаными и связными породами; более устойчивыми являются склоны из моренных супесей и суглинков (рис. 11).
Среди неблагоприятных инженерно-геологических процессов, характерных для третьего района, следует выделить заболачивание территории (превышение увлажнения земной поверхности над испарением; избыточное увлажнение верхнего слоя атмосферными осадками или водами поверхностного стока при высоком стоянии уровня грунтовых вод, а также в результате затопления или подтопления речными водами и, в отдельных случаях, за счет выхода на поверхность напорных вод), мощность торфа составляет в среднем 1 -2 м. Вместе с тем отмечаются массивы, приуроченные к площадям наиболее пониженного рельефа, здесь мощность слоя торфа увеличивается до 4-5 м.
В пределах исследуемой территории почти на всех болотах болотообразовательные процессы в основном находятся в стадии регрессии — наблюдается уплотнение торфа. Однако в пойме р. Сож образование болот продолжается и в настоящее время. Большое количество стариц и весенние разливы благоприятствуют развитию болотообразовательных процессов.
Третий район — зона долины р. Сож (рис. 10), представляет собой пойму, в пределах которой наиболее активно протекают процессы аккумуляции, заболачивания, эрозии и подтопления, относящиеся к водному (поверхностному) типу природных опасностей. Для поймы р. Сож характерна существенная техногенная нагрузка. В настоящее время данная зона активно осваивается: ведется строительство инженерных сооружений, мостовых переходов, дорог, намыв аллювиального матери-
ала под строительство. Это, в свою очередь, негативно сказывается на природных процессах, характерных для пойменных территорий. Так, на отдельных участках реки наблюдается изменение типа руслового процесса, иссушение либо заболачивание прирусловых территорий.
Таким образом, исходя из вышеизложенного можно сделать следующие выводы: природно-урбанизированные территории испытывают постоянное инженерное воздействие, что приводит к ответным реакциям геологической среды в виде развития инженерно -геологических процессов; в процессе инженерного освоения участвуют верхние горизонты геологической среды, что определяет основные условия экзогенной динамики — геологическое строение, гидрогеологические условия, рельеф, климат, а также пространственную дифференциацию и интенсивность инженерно-геологических процессов; по результатам исследований выделено три района по проявлению и развитию процессов экзогенной геодинамики; инженерно -геологические процессы экзогеодинамики оказывают негативное влияние на условия проживания и хозяйственную деятельность человека; в результате совокупного проявления различных видов инженерно -геологических процессов разрушаются дороги, хозяйственные объекты и жилые постройки; возникает необходимость формирования новых подходов, позволяющих оценить городские территории по динамическим показателям с целью прогнозирования их будущего состояния и принятия адекватных решений по их развитию.
Список источников
1. Трацевская Е. Ю. Инженерно-геологические условия города Гомеля : монография. Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2005. 210 с.
2. Рогалев А. Ф. От Гомеюка до Гомеля: городская старина в фактах, именах, лицах. Гомель: Белорус. агенство науч.-техн. и деловой информации, 1993. 216 с.
3. Винокуров Е. Ф., Карамышев А. С. Строительство на пойменно-намывных основаниях. Минск: Вышэйшая школа, 1980. 208 с.
4. Мележ Т. А. Проблемы освоения «неудобных» земель урбанизированных территорий (на примере г. Гомеля, Республика Беларусь) // Вестник Пермского университета. Сер. Геология. 2017. Т. 16. № 2. С. 114-117.
5. Мележ Т. А. Развитие территории города Гомеля от древнего городища до современной городской системы (Республика Беларусь) // Географические исследования в контексте социально-экономического развития регионов : материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Грозный, 2022. С. 113-117.
6. Мележ Т. А. Трансформация геологической среды в пределах речных долин при инженерном освоении // Актуальные проблемы наук о Земле: исследования трансграничных регионов : сб. материалов VI Междунар. науч.-практ. конф. / гл. ред. С. А. Лысенко. Брест: БрГУ, 2023. Ч. 1. С. 158-163.
References
1. Tracevskaya E. YU. Inzhenerno-geologicheskie usloviya goroda Gomelya : monografiya [Engineering and geological conditions of the city of Gomel : monograph]. Gomel': Gomel State University named after F. Scores, 2005. 210 p. (In Russ.)
2. Rogalev, A. F. Ot Gomeyuka do Gomelya: gorodskaya starina v faktah, imenah, licah [From Homeyuk to Gomel: urban antiquity in facts, names, faces]. Gomel': Belorus. agenstvo nauch.-tekhn. i delovoj informacii [Bel-arusian Agency for Scientific, Technical and Business Information], 1993. 216 p. (In Russ.)
3. Vinokurov, E. F., Karamyshev A. S. Stroitel'stvo na pojmenno-namyvnyh osnovaniyah [Construction on floodplain-alluvial grounds]. Minsk: Vyshejshaya shkola [Higher school], 1980. 208 p. (In Russ.)
4. Melez T. A. Problems of development of "inconvenient" lands of urbanized territories (on the example of Gomel, Republic of Belarus). Vestnik Permskogo universiteta. Seriya geologiya [Bulletin of Perm University. Geology]. 2017. Vol. 16. No 2. Pp. 114-117. (In Russ.)
5. Melezh T. A. Development of the territory of the city of Gomel from the ancient settlement to the modern urban system (Republic of Belarus). Geograficheskie issledovaniya v kontekste social'no-ekonomicheskogo razvitiya regionov : materialy Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem [Materials of the All-Russian scientific and practical conference with international participation "Geographical research in the context of socio-economic development of regions"]. Groznyj, 2022. Pp. 113-117. (In Russ.)
6. Melezh T. A. Transformation of the geological environment within river valleys during engineering development. Aktual'nye problemy nauk o Zemle: issledovaniya transgranichnyh regionov : sb. materialov VI Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. [Collection of materials of the VI International Scientific and Practical Confer-
ence "Actual problems of Earth sciences: studies of transboundary regions"]. Editor-in-Chief S. A. Lysenko. Brest: Brest State University, 2023. Part 1. Pp. 158-163. (In Russ.)
Информация об авторе
Мележ Татьяна Александровна, старший преподаватель кафедры геологии и географии, Гомельский государственный университет им. Франциска Скорины (246019, Республика Беларусь, г. Гомель, ул. Советская, 104, ауд. 4-25)
Information about the author
Tatyana A. Melezh, Senior Lecturer of Geology and Geography Department, Francysk Skaryna Gomel state University (rooms 4-25, 104, Sovetskaya str., room 4-25, Gomel, 246019, Republic of Belarus)
Статья поступила в редакцию / The article was submitted Одобрена после рецензирования / Approved after reviewing Принята к публикации / Accepted for publication
18.01.2024 23.01.2024 26.01.2024
Научная статья /Article
УДК 620.9.661.931 (575.4) https://doi.org/10.34130/2306-6229-2024-1-64
Возможность производства «зеленого» водорода за счет осадков в климатических условиях Туркменистана
Вепа Байрамгелдиевич Сарыев
Государственный энергетический институт Туркменистана, Мары, Туркменистан, wepa1304@gmail. com
Аннотация. Сегодня темпы роста использования водорода в качестве энергонакопителя растет с учетом возможности его получения (выроботки). В данной научной статье представля.тся расчеты по энергообеспечению электролизера мощностью 1 МВт с использованием фотоэлектрической солнечной станции в климатических условиях Туркменистана. Результаты расчетов показали, что электролизер мощностью 1 МВт вырабатывет в день 647 кг. водорода, при этом потребляет 1,32 МВт электрической энергии.
Ключевые слова: водород, электролизер, солнечня энергия, Туркменистан
Для цитирования: Сарыев В. Б. Возможность производства «зеленого» водорода за счет осадков в климатических условиях Туркменистана // Вестник Сыктывкарского университета. Серия 2: Естествознание. Медицина. 2024. № 1. С. 64-67. https://doi.org/10.34130/2306-6229-2024-1-64
Possibility of producing "green" hydrogen from precipitation in the climatic conditions of Turkmenistan
Wepa Bayramgeldiyevich Saryyev
State Energy Institute of Turkmenistan, Mary city, Turkmenistan, wepa1304@gmail. com
Abstract. Today, the growth rate of the use of hydrogen as an energy storage device is growing, taking into account the possibility of its production (production). This scientific article presents calculations for the energy supply of a 1 MW electrolyzer using a photovoltaic solar station in the climatic conditions of Turkmenistan. The calculation results showed that a 1 MW electrolyzer produces 647 kg per day. Hydrogen, while consuming 1.32 MW of electrical energy.
