3.1.3. Инженерно-строительные условия и минерально-сырьевые ресурсы

При оценке инженерно-строительных условий учитывались следующие составляющие:

• геолого-геоморфологическая характеристика;

• гидрогеологические особенности;

• физико-геологические процессы и явления и их воздействие на городскую среду;

• минерально-сырьевые ресурсы.

Рельеф

В геоморфологическом отношении территория Сыктывкара находится в пределах водораздельного плато и террасированных долин рек Вычегды и Сысолы с их притоками. Подстилающая поверхность отличается асимметричностью. Город в основном располагается на левобережной части рек Сысолы и Вычегды. Возвышающейся крутыми берегами над низким правобережьем. Ширина долин этих рек изменяется от 0,7 км на северной окраине города до 4 км – в южной части.

Абсолютные отметки поверхности изменяются от 75-82 м на поймах рек до 140-172 м – на водоразделе, снижаясь в северном и восточном направлениях. Наиболее возвышенной частью городской территории является моренная равнина. Она прослеживается участками в северо- и юго-западной частях города.

В северной части Сыктывкара поверхность равнины плоская и пологоволнистая, в центральной и южной частях – слабовсхолмленная, расчлененная ручьями и логами. Местами отмечаются небольшие холмы и гряды с относительным превышением поверхности до 3-6 м, в редких случаях до 10-15 м. Преобладающие уклоны поверхности, как правило, не превышают 3-5%, возрастая в бортовых частях долин до 10-20% и более.

Долины рек Вычегды и Сысолы простираются в меридиональном отношении. В их пределах выделяются низкая (76-78 м) и высокая (82-83 м) поймы и 3 надпойменные террасы с абсолютными отметками на уровне 90-95 м, 112-118 м и 125-130 м, на которых и располагается Сыктывкар с прилегающими к нему населенными пунктами. Ширина третьей надпойменной террасы, примыкающей к моренной равнине, изменяется от 100 до 3700м, второй – от 20 до 1000 м, первой – от 150-900 м, пойм Вычегды и Сысолы – достигает 5-7 км, а в месте их слияния – до 8-10 км. По своему генезису пойменная, а также вторая и первая надпойменные террасы относятся к террасам аккумуляции, третья надпойменная – к террасам размыва. Наибольшего развития надпойменные террасы получили в южной части городской территории. В долинах малых рек выделяются пойма и 1-2 надпойменные террасы. Поймы малых рек в пределах Сыктывкара имеют ширину от 60 до 400 м.

Поверхность пойм осложнена многочисленными старицами, системой грив и бугров. В пойме Сысолы прослеживаются 2 останца первой надпойменной террасы. Один из них отмечается в излучине и известен под названием «Красная гора», второй вблизи деревни Кочпон. Высота первого относительно поверхности поймы равна 5-8 м, второго – 2,5-5 м. Надпойменные террасы имеют плоскую поверхность, пологонаклоненную в сторону реки. В целом рельеф городской территории обладает всеми морфологическими признаками приречных областей. По мере удаления от водораздела и приближения к реке усиливается моделировка склонов, изрезанность местности оврагами и логами, развитие оползневых и других сопутствующих физико-геологических явлений.

Особенности рельефа территории Сыктывкара и его окрестностей обусловлены отложениями ледникового комплекса, подвергшихся длительному воздействию денудационных и эрозионных процессов. В результате денудационных процессов древний рельеф ледникового и послеледникового происхождения оказался значительно измененным и замаскированным современным рельефом, который, в свою очередь, приобрел исключительно мягкие формы за счет эрозионно-аккумулятивной деятельности гидрографической сети и подземных вод. Роль грунтовых вод на формирование рельефа значительно возрастает в долинах рек. Частая перемежаемость глинистых и разнозернистых песчаных отложений при избыточном увлажнении способствует образованию водоносных горизонтов. Их выход в приречной полосе является причиной формирования оползней, оврагов, осадков и провалов отдельных частей территории. В следствии этого развивается ступенчатый рельеф берега, который маскирует соотношение горизонтов. Среди других морфологических факторов выделяется химическая деятельность воды. Растворение и перенос грунтовыми водами мергеля и сернистых соединений железа, имеющихся в толщах пермских отложений, способствуют формированию своеобразного микрокарста, вызывающего неглубокие оседания почвы и подготавливающего условия для оврагообразования. Среди других факторов, оказывающих негативное влияние на современное рельефообразование, следует отметить антропогенную деятельность, связанную с очисткой городской территории от покрывающих ее лесов.

Геологическое строение

Территория Сыктывкара и его окрестностей находится в пределах Восточно-Европейской платформы. В ее геологическом строении принимают участие коренные породы и четвертичные образования.

Коренные породы представлены отложениями триаса и юры. Отложения триаса, залегающие в основании верхней части платформенного чехла, имеют повсеместное распространение. Они представлены аргилитоподобными пестроцветными глинами с прослоями и линзами песков и песчаников. Мощность отложений триаса достигает 110 м. Абсолютные отметки их кровли варьируют от 50 до 100 м (преобладающие – от 60 до 70 м), глубина залегания - от 10 до 80 м. У подошвы склона долины реки Вычегды (на высоте до 5 м от уреза), а также по левобережью реки Човью отложения триаса выходят на поверхность.

Юрские отложения, залегающие на размытой поверхности отложений триаса в виде глин с линзами песков, прослеживаются в юго-западной части на западной окраине Сыктывкара южнее реки Човью. Их мощность достигает 50 метров. Кровля юрских отложений находится на абсолютной отметке около 100 м.

Коренные породы почти повсеместно перекрываются сплошным чехлом четвертичных отложений, достигающих 50-70 метровой мощности. Характерной особенностью четвертичных образований является сильная литологическая изменчивость, которая наблюдается как по площади, так и по разрезу. Четвертичные образования представлены отложениями ледникового комплекса, аллювиальными, делювиальными, оползневыми и болотными образованиями. К отложениям ледникового комплекса относятся ледниково-моренная толща, Лихвинский и Одинцовский межледниковые горизонты, Днепровский и Московский ледниковые горизонты, а также послеледниковые отложения.

Ледниково-моренная толща, сложенная суглинками и глинами, залегает в основании разреза четвертичных образований на отложениях триаса. Мощность отложений – от 4 до 10 м и выше. Ледниково-моренная толща прослеживается в пределах пойм рек Вычегды и Сысолы, а также третьей надпойменной террасы на глубине 71 м.

Лихвинский межледниковый горизонт просматривается в юго-восточной части города в пределах террасы рек Вычегды и Сысолы в виде полосы 2-2,5 км, вытянутой в северном направлении. Далее отложения этого горизонта, представленные разнозернистыми песками и гранитными образованиями с песчаными заполнениями, протягиваются полосой до 3 км в широтном направлении по левобережью и в виде отдельных пятен вдоль правобережья реки Човью, а также на северной окраине Сыктывкара. Выход отложений Лихвинского межледникового горизонта наблюдается вблизи долины реки Човью. Имеются обнажения на береговых склонах рек Вычегды и Сысолы. Абсолютные отметки кровли Лихвинского горизонта находятся в пределах от 66 до 108 м (на глубине 20-58 м от поверхности), мощность отложений – от 3 до 31 м (преимущественно 12-27 м).

Днепровский ледниковый горизонт прослеживается на большей части городской территории за исключением поймы рек, а также участков выхода на поверхность отложений коренных пород и Лихвинского горизонта. Отложения представлены валунными суглинками и глинами с линзами и прослоями песков, а также озерно-ледниковыми ленточными глинами. Общая мощность отложений в пределах надпойменных террас рек Вычегды и Сысолы изменяются от 11 до 24 м.

Одинцовский межледниковый горизонт наблюдается в северной части города в пойме и первой надпойменной террасе в виде полос шириной до 400 м, в 200 м от русла по правобережью реки Човью и местами – на водоразделе малых рек Дырнос и Човью. Отложения этого горизонта представлены песками и супесями с гравием и галькой. Кровля находится на глубине 6-40 м, мощность отложений изменяется от 3 до 20 м.

Московский ледниковый горизонт прослеживается практически повсеместно, за исключением долин малых рек, участков выхода на поверхность коренных пород, а также отложений Лихвинского и Одинцовского межледниковых горизонтов.

Послеледниковые отложения имеются на большей части третьей и местами – на второй надпойменной террасе. Они сложены суглинками с линзами песков и супесей, в которых иногда встречается торфяная толща мощностью 0,3-0,6 м. В основании послеледниковых образований, имеющих общую мощность в пределах от 2 до 16 м, залегают валунные суглинки, озерно-ледниковые пески и ленточные глины Московского ледникового горизонта.

Древние и современные аллювиальные отложения сосредоточены в поймах рек, надпойменных террасах и оврагах. Делювиальные образования представлены отложениями делювия крутых склонов и оползней. Современные болотные образования приурочены к пониженным участкам надпойменных террас и моренной равнины. Мощность торфа в них обычно составляет 0,2-0,5 м и лишь местами – до 1-1,5 м. Увеличение мощности торфяной толщи происходит в направлении от водораздела к поймам. В пределах пойм рек Вычегды и Сысолы мощность торфа изменяется от 2,4-3 м у протоки Серто-Полой до 2-4,5 м – в районе Лесозавода и достигает 4,5 м на Модлаповском перешейке. В поймах малых рек и ручьев мощность торфа редко достигает 1 м.

Гидрогеологические условия

Подземные воды присутствуют в четвертичных образованиях и коренных породах юрских отложений. В поймах рек подземные воды залегают обычно на глубине 2 м от поверхности. В песчаных отложениях пойм и в большей части первых надпойменных террас рек Вычегды и Сысолы прослеживается единый водоносный горизонт – один из основных источников подземных вод города. Источниками его питания являются речные воды, атмосферные осадки, а также подток из гипсометрически выше расположенных водоносных горизонтов. Для целей водоснабжения определенный интерес представляют лихвинский горизонт и водоносный горизонт в аллювии пойм первых надпойменных террас рек Вычегды и Сысолы.

Инженерно-строительные условия

На основании данных по геологии, геоморфологии, гидрогеологии, минерально-сырьевой базе выполнена инженерно-строительная оценка территории.

Выделены:

Территории благоприятные для строительства. Это значительная часть пологонаклонных, волнистых равнин и высоких надпойменных террас с уклонами поверхности до 10% и грунтовыми водами на глубине свыше 2 м. В отдельных понижениях рельефа возможно появление верховодки. Грунты оснований устойчивые.

К территориям ограниченно благоприятным для строительства относятся:

• с уклонами поверхности 10-20%

• с глубиной залегания грунтовых вод от поверхности земли 0,5 – 2,0 м

• торфяники осушенные.

Для территории характерно локальное развитие грунтов с пониженной несущей способностью.

Территории неблагоприятные для строительства:

• участки развития процессов оврагообразования и абразии

• оползневые склоны (с уклоном поверхности свыше 20%)

• болота с мощностью торфа более 2 метров

• затопляемые паводками 1% обеспеченности.

Территории, не подлежащие застройке. Месторождения полезных ископаемых (пески строительные, глины кирпичные, подземные воды).

Использование территорий в соответствии со СНиП 2.07.01-89*, п.9.2* (Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений), Закон РФ «О недрах»: « …застройка площадей залегания полезных ископаемых, а также размещение в местах их залегания подземных сооружений допускаются с разрешения федерального органа управления государственным фондом недр или его территориальных органов и органов государственного горного надзора только при условии обеспечения возможности извлечения полезных ископаемых или доказанности экономической целесообразности застройки».

Таким образом, инженерно-строительные условия осложняются широким развитием физико-геологических процессов (затопление паводками, овраги, оползни) и наличием на отдельных участках грунтов с пониженной несущей способностью. Поэтому значительная часть территории требует проведения инженерных мероприятий.

В комплекс мероприятий по инженерной подготовке территории города следует включать:

• защиту городских территорий от затопления;

• организацию поверхностного стока;

• укрепление оврагов;

• осушение заболоченных территории;

• строительство на свайных основаниях.

Анализ территориальных ресурсов городских территорий и оценка возможностей перспективного градостроительного развития города на прилегающих территориях выполняется с учетом действующей системы планировочных ограничений.

Схема планировочных ограничений разработана на основании требований действующих нормативных документов и является составной частью комплексной градостроительной оценки территории.

Современное состояние ландшафтов

Ландшафтная карта МО «Сыктывкар» выполнена на основе масштаба 1:100 000, при помощи дешифрирования синтезированного космического снимка масштаба 1:1 000.

Территория города характеризуется разнообразным сочетанием природных комплексов, определяющих функциональное использование земель и потенциальные возможности для развития различных видов хозяйственной деятельности.

Основным принципом при разработке содержания карты было разделение картографируемых объектов – ландшафтов или ПТК разного иерархического уровня на 2 составляющих («слоя»): 1) типы местоположений как наиболее стабильная основа ПТК, их «твердый фундамент»; 2) более динамичные современные состояния ландшафтов, обусловленные естественной (условно-коренной либо вторичной) растительностью и различными видами освоения и использования территории человеком.

Местоположения  выделялись на основе преобладающих форм или типов рельефа, состава четвертичных отложений. Ландшафтная структура территории обусловлена преимущественно генезисом рельефа и обязана своим происхождением московской стадии оледенения и современным экзогенным процессам. Всего для территории МО «Сыктывкар» выделено 12 типов местоположений.

Современные состояния ландшафтов, выделенные главным образом на основе дешифрирования космического снимка, подразделены на 6 градаций, соответствующих степени антропогенного изменения естественной растительности:

1. Леса с преобладанием хвойных (ель, сосна) и мелколиственных пород (береза, осина);

2. Облесенные торфяники;

3. Открытые безлесные участки (пашни, сенокосы, пастбища, включая пойменные луга и пляжи);

4. Заросли кустарников и мелколесье;

5. Свежие вырубки гари (как правило, зарастают мелколиственными и/или хвойными древесными породами);

6. Садоводства;

7. Различные типы застройки.

На составленной ландшафтной карте контуры типов современных состояний вписаны в контуры типов местоположений.

Современные состояния ландшафтов территории МО «Сыктывкар» определяются степенью антропогенной нарушенности комплексов. Леса – основной зональный тип растительности покрывают около 408, 08 км² (55,6 % территории округа). Однако состав лесов из-за регулярных вырубок изменился – сократилась площадь коренных хвойных пород (ель, сосна), они разбавляются мелколиственными породами. Еловые леса распространены на дренированных волнистых и пологохолмистых равнинах, местами с избыточным увлажнением к югу от р. Човью. Сосновые боры преобладают на дренированных волнистых равнинах, сложенных песками и супесями, занимающие значительные площади к северу от долины р. Човью (Эжвинский район), междуречье Дырноса и Вычегды (район «Орбиты»), в правобережье р. Вычегды (к востоку и юго-востоку от Верхней Максаковки).

Значительную площадь занимают открытые безлесные пространства (около 11,5%). Это территории сельхозугодий (пашни, сенокосы, пастбища), а также пойменные луга, сложенные дерново-аллювиальными и аллювиально-болотными почвами. На них произрастают злаково-разнотравные сообщества, чередующиеся с древесно–кустарниковой растительностью. Сельхозугодья приурочены к наиболее плодородным почвам поймы Вычегды и Сысолы, а также долин малых рек (рр. Човью, Емваль, Дырнос).

Заросли кустарников и мелколесья 59,2 км² (8,1%) приурочены в основном к территории поймы Вычегды и Сысолы и располагаются на гривах - более высоких участках поймы. А также по долинам малых рек-притоков Вычегды и Сысолы.

Вырубки и гари (0-10 лет) охватывают около 55,3 км² (7,5% территории), наиболее обширные по площади вырубки встречаются на северо-западе и юго-востоке муниципального округа.

Садоводства охватывают 21,8 км² (около 3%) территории, возникли на месте сведенных лесов (еловых, елово-сосновых). Наиболее освоенной является северо- и юго-западная части города.

Доля промышленной застройки составляет 32,9 км² (4,5%), жилой и общественно-деловой застройки, представленной многоэтажными, малоэтажными, коттеджными и деревянными постройками – 28,6 км² (3,9%).

Дренированные волнистые и пологохолмистые равнины на суглинках и супесях (иногда слабозаволуненных) среднетаежные местами с избыточным увлажнением. Ландшафты занимают примерно 6,3 %, распространены на юго-западе в междуречье рек Човью и Дырнос. В западной части рассматриваемой территории выделяются возвышенные увалистые равнины с покровными суглинками и значительным эрозионным расчленением: относительно крутые склоны и плоские межувалистые понижения. В естественном состоянии данные равнины покрыты преимущественно еловыми и сосново-еловыми зеленомошными с кустарничками (черника, брусника) лесами. На более богатых почвах встречаются ельники кисличники. В более низких участках территория заболачивается. Там формируются еловые и сосновые долгомошные и долгомошно-сфагновые леса с кустарничками (черника, багульник), встречаются небольшие низинные и переходные торфяники. Перспективные направления использования: неистощительное лесное хозяйство (с проведением лесомелиоративных работ и мероприятий по лесовосстановлению), локальная рекреация, создание ООПТ, способствующих сохранению участков коренной растительности.

Дренированные волнистые равнины на песках и супесях среднетаежные. Ландшафты занимают 11,4%, большая их часть расположена к северу от долины реки Емваль, а также фрагментарно в западной части междуречья рек Емваль и Човью. В естественном состоянии покрыты сосновыми и елово-сосновыми лишайниковыми и лишайниково-зеленомошными лесами с кустарничками (черника, брусника). На более плоских и низменных участках, сложенных песчаными отложениями, формируются сосновые боры. Перспективные направления использования: неистощительное лесное хозяйство (с проведением лесомелиоративных работ и мероприятий по лесовосстановлению), создание ООПТ, способствующих сохранению участков коренной растительности, рекреация.

В пределах долин рек Вычегда и Сысола достаточно четко выделяются равнины трех надпойменных террас и пойм, отличающиеся по характеру рельефа, почв и растительности. Равнины сложены песчаными и суглинистыми отложениями, склоны крутые, террасированные, что придает городу выразительный облик.

Третья надпойменная терраса (13,1%) занимает пространства на северо-западе города в районе долины реки Емваль, на западе вдоль р. Дырнос, на юге фрагментарно. Терраса имеет холмистый рельеф, в понижениях формируются торфяники мощностью 0,3-0,6 м, в естественном состоянии покрыта сосновыми и еловыми лесами.

Вторая надпойменная терраса дренированная развита практически повсеместно и покрывает значительные площади (28,7 %) и имеет мелкобугристый рельеф. Терраса покрыта сосновыми лесами. Выделяется вторая надпойменная терраса с избыточным увлажнением (12,4%). Это более низинные пологие заболоченные участки, на которых формируются верховые и низинные болота. Распространены на юге города, а также на северо-западе вдоль р. Човью.

Первая надпойменная терраса хорошо прослеживается у р. Сысолы, меньше у р. Вычегды, имеет плоскую, заболоченную поверхность, формируются низинные торфяники. На территории произрастают переувлажненные еловые и елово-сосновые леса.

Пойменные ландшафты. Вдоль рек Вычегда и Сысола четко прослеживается большая по территориальному охвату пойма. Ширина поймы 5-7 км, в месте слияния рек до 8-10 км. Реки интенсивно меандрируют и имеют хорошо выраженную низкую пойму и пологоволнистую высокую пойму. В границы низкой поймы включаются гривистая пойма, пляжи и косы. Местами пойма заторфована: формируются низинные торфяники, мощность до 4,5 м в районе Лесозавода. Высокая пойма сложена аллювиально-луговыми почвами, занята преимущественно злаково-разнотравными лугами, еловыми, мелколиственными лесами и посадками сосны. Низкая пойма сложена аллювиальными и аллювиально-болотными почвами, на которых сформировались заливные луга. На более высоких участках (гривах) развита кустарниковая растительность и мелколесье. В пределах поймы встречается большое количество озер-стариц, а в межгривовых понижениях - низинные болота; по берегам рек формируются пляжи. Поймы малых рек шириной 60 – 400 м также местами заторфованы: низинные торфяники, мощностью до 1 м.

Долинные ландшафты весьма разнообразны, что определяет высокую потенциальную емкость для различных видов хозяйственной деятельности.

Для строительства благоприятны ландшафты террасированных склонов долин крупных рек (Сысолы и Вычегды), вершинные поверхности надпойменных террас. Для сельскохозяйственного использования наиболее перспективны ландшафты равнин с суглинистыми почвами, заторфованные понижения I надпойменной террасы, высокие волнистые и плоские поймы с аллювиально-луговыми почвами.

Торфяники занимают 2,3 % территории города. Преобладают верховые с болотно-кустарничково-пушице-сфагновой растительностью, обычно с сосной, и переходные болота с кустарничково-травяно-сфагновой растительностью обычно с сосной и березой. Низинные торфяники, для которых характерны травяные и травяно-гипновые с угнетенными ольховыми и березово-еловыми лесами растительные сообщества, приурочены к пойме и первой надпойменной террасе.

Осушенные торфяники. Их площадь составляет около 2 %. Данные торфяники заращиваются сосновым лесом либо готовятся под торфоразработки. Однако строительство возможно только при изъятии торфяной залежи.

Овраги развиты на коренных склонах долин рек Сысола и Вычегда, склонах пологохолмистых равнин. Зачастую склоны оврагов заняты вторичными березово-осиновыми лесами, лугами.

Анализ современного использования земель показывает довольно четкую зависимость вида хозяйственной деятельности от определенных типов местоположений. Жилые и промышленные районы города расположены преимущественно на речных террасах с благоприятным для застройки рельефом. Луга и пашни созданы на плоских участках высокой поймы и первой надпойменной террасы, а также на плодородных участках пологохолмистой и волнистой равнины. Наиболее уязвимые и ценные участки должны быть подвержены охране. Это пойменные ландшафты, лесные массивы, болотные комплексы.

Высокая мозаичность ландшафтов представляет большую ценность для формирования градостроительного облика города, решения задач рационального использования земель.