В онлайне: 1 (гостей - 1, участников - 0)  Вход | Регистрация

 

УДК 622.84

Краткий обзор современного карстообразования на территории Тульской области

 

Чекулаев В.В., доцент

Тульский государственный университет, Россия,

Курбаниязова И.И., руководитель отдела гидрогеологии

ООО «Спецгеологоразведка», Россия

 

Приведены результаты анализа текущей информации и фондовых материалов о состоянии процессов современного карстообразования  на территории Тульской области.

 

В современных условиях рыночной экономики особенно остро встает вопрос рационального использования территорий для строительства и эксплуатации объектов недропользования, поскольку опасные геологические процессы делают огромные экономически выгодные территории непригодными для использования. Карстопроявления занимают особое место среди опасных процессов, происходящих в земной коре, по степени скрытости его протекания, внезапности проявления, катастрофичности последствий и трудности прогнозирования. Только в России карстовым деформациям подвержено около 13 % территории, в том числе в пределах более 300 городов и тысяч более мелких поселений, в которых проживают 19 % населения страны. Суммарный экономический ущерб от карстового и тесно связанного с ним суффозионного процессов составляет в России, по экспертным оценкам, от 30 до 45 млрд. рублей в год [8].

Площадь распространения карстующихся (подверженных процессам карста) пород, по оценкам специалистов, занимает в России около 3 млн. квадратных километров. На карстовых районах расположены такие крупные города, как Москва, Нижний Новгород, Пермь, Тула, Казань, Уфа и другие[9]

Экзогенные геологические процессы на территории Тульской области проявляются достаточно широко, зачастую наносят значительный материальный ущерб народному хозяйству, а иногда и создают реальную угрозу безопасности жизнедеятельности человека. Наибольшую опасность представляют карст, суффозия, плывуны, оползнеобразование, подтопление  и речная эрозия. Самым опасными для объектов народного хозяйства Тульской области являются карстовые процессы.  Общая степень пораженности карстовыми процессами в регионе более 50% [2, 5, 6].

Карст может создавать серьезные проблемы и осложнения при строительстве и эксплуатации народно-хозяйственных объектов. При создании прудов и водоемов недоучет карстовых процессов приводит к частичному или полному поглощению из них воды.

Карст является причиной деформаций различных сооружений, наличие карстово-суффозионных явлений удорожает работы, требуя дополнительных изысканий.

Карстовые воронки на поверхности сельскохозяйственных угодий выводят из использования участки земли вокруг них.

Народно-хозяйственная деятельность приводит к усилению карстовых процессов. В последнее время в нашем регионе наблюдается активизация процессов суффозии и карстообразования.

В целом, площадь территорий, на которых происходит развитие карстовых процессов в Тульской области, составляет 15 % (~ 4тыс.км2) имеет пораженность, не превышающую 0.25 карстопроявлений на 1 км2[6].

За период с 1996 г. (начало ведения Государственного мониторинга экзогенных геологических процессов (ГМЭГП) по 2008 г. на территории Тульской области по сведениям, имеющимся в ТЦ "Тула-Геомониторинг", произошло 28 провалов земной поверхности, причиной образования которых явились карстовые и карстово-суффозионные процессы[14,15].

Например, по данным ОСП ОАО «Геоцентр-Москва» - Территориальный  Центр «Тула-Геомониторинг» с 1981 г и по настоящее время на территории  Тульской области выявлено,  изучено или находятся в стадии изучения следующие проявления новейших процессов карстообразования[3,4].

В настоящее время к территории, где могут развиваться катастрофически масштабные карстовые явления, относится  район, границами которого являются: на севере  - пос. Скуратово-д. Ильинское; на юге - д. Фалдино—д. Лобынское; на западе - пос. Скуратово-д. Фалдино; на востоке - д. Ильинское-д. Лобынское. На площади 19 км2 выявлено более 100 форм карстопроявлений, выраженных в рельефе  в виде карстовых воронок, реже западин и слепых логов.

Административно эта территория входит в состав Большой Тулы (бывший Ленинский район). Вся территория в пределах вышеуказанных границ является потенциально карстоопасной.

Карстологическая инженерно-геологическая съемка в районе н.п. Ильинка, Лутовиново, Крутое, Ливенское, Фалдино, Лобынское, Тихвинка, юго-восточная часть пос. Скуратовский, пос. Озерный (Ленинский район Тульской области) была выполнена в связи с тем, что этот район является весьма карстоопасным в связи с большим количеством провалов земной поверхности (древний и современный карст). Образование провалов носит катастрофический характер (время образования – несколько минут, диаметры провальных воронок достигают десятков метров, глубина провальных цилиндров до заполнения их обрушившимися и сползшими массивами пород в отдельных случаях достигает 50-70 м). Карст этого района является глубинным: 90-120 м. Типичным примером такого карста служит провал земной поверхности, произошедший в октябре 1981 года в 170 м к юго-востоку от бывшего пионерского лагеря «Факел» (район д. Ливенское). Образовавшийся провал цилиндрической формы имел диаметр около 20 м и до 70-75 м глубины. В стенках провала визуально просматривались породы четвертичного возраста, угольные пласты тульского и бобриковского возраста (C1tl-bb), известняки упинского горизонта (C1up). В настоящее время (2006 год) карстовая воронка превратилась в карстовое озеро до 60 м в диаметре[6,7].

Следующим во времени в данном районе является повторный провал дна и уход озера карстового происхождения в мае 1998 года, существовавшего в пределах более древней карстовой воронки, расположенной на западной окраине н.п. Лобынское. Размеры провальной воронки составляли порядка 80х100 м при видимой глубине 15-18 м.

Еще одним примером  является провал, возникший в апреле 2006 года вблизи п. Озерный, в 10-12 м от магистрального газопровода ООО «Мострансгаз». Размеры карстового провала составили 20х30 м при видимой глубине 8-10 м.

Карстово-суффозионные процессы могут также провоцировать и оползневые явления. Примером этому служит развитие оползней в пос. Плеханово в средней части долины руч. Плехановский по ул. Луговая, где вследствие выноса обводненных песков в нижерасположенные карстовые полости и трещины происходит оползание грунтовых масс по бортам долины ручья. Провал земной поверхности в пос. Октябрьский Ленинского района 11 июля 2008 года у дома № 66 в пос. Октябрьский Ленинского района произошел провал земной поверхности. По данным оперативного обследования сотрудниками ГУ ЧС по Тульской области, проведенного в тот же день, провал имел размеры 1,5х2,1 м, глубиной около 3 м и был заполнен водой.

Другим примером активизации развития карстовых процессов в ослабленных зонах трещиноватости горных пород являются образования провалов на территории КБ приборостроения в Туле. На этом провалоопасном участке в течение полутора месяцев (с 1.04.05 по 11.05.05 г.) произошли 3 карстовых провала под зданием инженерно-лабораторного корпуса и рядом с ним, которые приурочены к упинским известнякам. В связи с необратимыми деформациями и разрушениями несущих конструкций и невозможностью дальнейшей эксплуатации здание инженерно-лабораторного корпуса было ликвидировано.

Главными причинами, способствующими активизации карстово-суффозионных процессов на этом объекте послужили:

 - усиленные откачки подземных вод из закарстованных известняков в промышленных целях, в результате чего создается большая депрессионная воронка, изменяющая гидрогеологический режим;

- отсутствие или недостаточная мощность водоупорных отложений, отделяющих верхние водонасыщенные породы от закарстованных известняков, вследствие чего возникает вертикальная фильтрация подземных и, возможно, техногенных вод, а также вынос песчано-глинистых частиц грунта в закарстованные известняки;

- значительные скорости фильтрации подземных вод эксплуатируемого водоносного горизонта[3,4].

В 2008 г. на ул. Переходной и пересечении улиц Чмутова и Ликбеза в Мясново г. Тула зарегистрирован карстовый провал размером 4 на 4 м и глубиной 3 м, который сразу же стал заполняться водой из разрушенного им городского коллектора. В дальнейшем произошел еще ряд провалов и проседаний грунтов. Такой же провал произошел и над городским коллектором на пересечении ул. Чмутова и ул. Ликбеза в 720 м от первого провала на ул. Переходной. Экспертами отмечено, что к геологическим причинам провалов относятся наличие карстовых пустот и усиление суффозионного процесса над провалом в весенний период.

Осенью 2019 г на трассе Тула-Щекино  на участке от поворота  на поселок Рудаково до Долины Х повторно образовался карстовый провал. Подмывание шоссе грунтовыми водами в этом месте замечено еще несколько лет назад. Все попытки заполнить провал оборачивались неудачей из-за того, что грунтовые воды постоянно подмывали засыпанный грунт.  Сейчас движение транспорта в этом месте перекрыто и ведутся масштабные работы по ликвидации карстового провала. На все работы из городского бюджета выделено более  13 миллионов рублей. Следует отметить, что подобное явление в этой местности отмечалось ранее. Так в газете «Молодой коммунар» и на сайте mk,tula.ru указывались факты тридцатилетней давности о том, что провалилась березовая роща и луг с пасшимися коровами.

Следует отметить, что  в восточном направлении от Скуратово по оси Тульско-Болоховского поднятия расположен район (Киреевский район с. Дедилово) с плотностью проявления карстообразования намного превышающей плотность рассмотренной территории.

К самым последним проявлением в указанном районе  относится провал в  селе Дедилово Киреевского района Тульской области,  который произошел 8 мая 2019 г  и взбудоражил всю страну. О нем много сообщалось  в новостных программах ведущих каналов телевидения России и Тульской области[10].

В данном случае произошло мгновенное провальное обрушение, вероятно, связанное с ранее возникшими полостями-пещерами на глубине 30-40 метров от поверхности, где  известняка происходило на протяжении длительного времени и критический момент возник. Когда обильные внешние воды 2019 года усилили движение-растворение и в результате почвенный-растительный покров купольно-видного поднятия обрушился.

Карстовый провал произошел на территории земельного участка в непосредственной близости от жилого дома и недавно оформленного жильцами в частную собственность. С противоположной стороны дома, на участке которого произошел провал, имеется озеро практически круглой формы, с крутыми склонами, явно карстово-провального происхождения, а на противоположном берегу этого озера имеются несколько заросших травой воронок. В 150–200 м от провала, произошедшего 08.05.2019 г., можно наблюдать десятки воронок, которые можно классифицировать как провальные.

         Скорее всего провал спровоцирован вспашкой огорода с применением трактора, то есть произошла подгрузка массива горных пород. В связи с этим возникает вопрос в области земельно-имущественных отношений: кто непосредственно будет заниматься ликвидацией провала – муниципальные органы или собственник объекта недвижимости. Предложение регионального министерства по экологии и природным ресурсам заключаются в том, что засыпать провал в с. Дедилово – дело дорогостоящее и ненадежное так, как неизвестны размеры подземной полости и процесс может повториться и даже усилиться, а поэтому рекомендуется владельцу дома со злополучным участком огорода сменить место жительства.     Для проведения оценки, мониторинга  и прогноза состояния подземных вод и экзогенных геологических процессов под влиянием техногенных и природных факторов, для информационного обеспечения управления фондом недр Минэкологии Тульской области выделяет более 2 млн. рублей В Министерстве экологии планируют с помощью привлеченных специалистов изучить участок, расположенный вдоль русла реки Шиворонь в селе Дедилово. Также в Минэкологии рассчитывают получить прогноз развития опасных экзогенных геологических процессов. 

Вышеуказанные факты активизации процессов образования карстов в Тульской области указывают на необходимость обеспечения прогнозирования возникновения карстов и особенно на урбанизированных территорий. Образование провалов земной поверхности в результате активизации карстовых процессов в районах жилой и промышленной застройки может носить катастрофический характер, выражающийся в деформациях, частичном или полном разрушении зданий и сооружений. При этом необходимо отметить существенные затраты на ликвидацию последствий опасных экзогенных геологических процессов, а также социально-психологическую напряженность населенных пунктов, находящихся в опасной зоне. К тому же, как показывает опыт, все активнее обратная связь, то есть влияние застройки на активизацию карста.

Таким образом, застройка площадей с благоприятными геолого-гидрогеологическими условиями для развития карста должна производиться на основе прогноза возможности активизации этих процессов в результате человеческой деятельности.

Для более эффективного и достоверного инженерно-геологического прогнозирования и мониторинга процессов карстообразования с учетом  опыта городов Москва, Уфа, Пермь, Нижний Новгород для  территории Тульской области необходимо разработать и утвердить рекомендации по проведению инженерных изысканий, проектированию, строительству и эксплуатации зданий и сооружений на закарстованных территориях  нашего региона,  а также региональные нормативные документы, лимитирующие виды и объемы необходимых работ по оценке карстовой опасности при любом виде строительства, обоснованные региональной спецификой карста,

Рациональное использование земель в зонах влияния опасных экзогенных геологических процессов может быть достигнуто посредством комплексного планирования с учетом ограничений правового и социального характера, а также изменений кадастровой стоимости, вызванных прогнозами на ухудшение состояния земель и в первую очередь с точки зрения безопасности ведения хозяйственной деятельности и проживания населения [22].

 

Библиографический список

1. Сизов А. П. Оценка качества и мониторинг земель сверхкрупного города (на примере Москвы): монография. - М.: Изд-во МИИГАиК, 2012. - 242 с., ил.

2. Басова И.А., Чекулаев В.В.. Оценка состояния и качества земель г. Тула с учетом природных геологических факторов. Коллективная монография «Избранные проблемы и перспективные вопросы землеустройства,  кадастров и развития территорий – 2017: коллективная монография / кол. авторов; под общ. ред. А.П.Сизова. – Москва: РУСАЙНС, 2018. С 124-130;

3. Курбаниязова И.И., Покладенко С.И., Молчанова Л.А.  Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Тульской области за 2006 г. Тула, 2007;

4.   Курбаниязова И.И., Покладенко С.И. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Тульской области за 2008 г., Тула, 2009;

5. Геоэкология хозяйственного комплекса Тулы и области / Э.М.Соколов, А.В.Дмитраков, А.Ф.Симанкин, В.В.Решетов.- Тула: ТулГУ, 2000.- с.110.

6.  Покладенко C.И., Курбаниязов Р.А., В.П.Заленская, Ю.Ф. Филимонов, А.С.Кобзева. Отчет по изучению экзогенных геологических процессов в Тульской области (в 3-х томах). Министерство геологии РСФСР, Производственное геологическое объединение «Центргеология», Подмосковская геологоразведочная экспедиция Государственный регистрационный №-34-83-34/104. Тула, 1987. Фонды ПГРЭ;

7. Севостьянов Ю.А. Исследование карста в южном крыле подмосковного бассейна применительно к практике разведки и эксплуатации угольных месторождений: дисс. на соискание ученой степени доктора технических наук /Тул.политехнический институт, Тула.-1971;

8. Мельник В. В. Обоснование геохимических факторов для диагностики опасности карстопроявлений при недропользовании: автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Екатеринбург/ Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, с. 21.

9. Сергушин А.С. Загородный дом на карстовых грунтах. Рецепты безопасности. SamRu.ru: https://www.samru.ru/riet/consultant/22085.html];

10.http://www.tula.aif.ru/incidents/eto_proval_v_sele_tulskoy_oblasti_zemlya_obvalilas_na_15_metrov.

 


 


 

Разделы конференции »

  1. Государственный кадастр недвижимости и земельно-имущественные отношения
  2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
  3. Комплексное использование природных ресурсов
  4. Современные вопросы геологии
  5. Физика горных пород
  6. Новые технологии в природопользовании
  7. Применение современных информационных технологий
  8. Экономические аспекты недвижимости
  9. Мониторинг использования объектов недвижимости
  10. Топографо-геодезическое обеспечение кадастровых работ

 

Проекту Kadastr.ORG требуются средства на хостинг и развитие

Сумма: руб.