по виду взаимодействий — Я₇.

Для наглядности все наборы и входящие в них поднаборы при­ведены в виде таблицы (табл. 5.4). Пример выделения процесса в цифровом виде выглядит следующим образом (табл. 5.5).

Анализ приведенной классификации позволяет сделать некото­рые выводы. Во-первых, она охватывает большое множество экзо­генных геологических процессов — из упомянутого 41 процесса только два относятся к эндогенным. Во-вторых, код класса дает возможность выделить техногенные процессы (сравнить природ­ные и искусственные просадки и оползни). В-третьих, обращает на себя внимание, что простые по традиционным представлениям процессы (осыпи, обвалы и другие) имеют очень сложные коды, что указывает на их многофакторность. В-четвертых, подобный подход будет весьма эффективным применительно к региональ­ным и отраслевым (специальным) классификациям, где они могут служить основой для районирования и оценки угрожаемое™ и риска.

Для классификации парагенеза экзогенных геологических про­цессов Г. К. Бондарик предлагает использовать только четыре на­бора признаков: а) климатическую зональность (талая зона геоло-

гической среды и криолитозона), б) геотектоническое положение исследуемого региона (платформенная или горноскладчатая об­ласть); в) геоморфологическое строение (геоморфологический элемент); г) строение и свойства геологической среды. Однако в этом случае он ставит еще одно условие — все наборы признаков относятся к некоторой области с неустойчивой структурой, что предполагает два дополнительных осложнения: предварительное районирование по признаку устойчивости структуры, а это означа­ет фиксацию типа изучаемого процесса. Выделение же парагене­зов выполнено по региональному принципу, т. е. по инженерно-гео­логическим условиям, характеризующим данную территорию. Все наборы признаков являются основными компонентами геологичес­кой среды.

Особо следует остановиться на специальных классификациях, которые являются частными классификациями отдельных процес­сов, возникающих под воздействием техногенных факторов. Они имеют огромное практическое значение для прогнозирования про­цессов, вызванных человеческой деятельностью, для управления внешним воздействием с целью предотвращения угрожаемости для жизнедеятельности, а также для строительства специальных со­оружений по защите территорий от нарушений и разрушений. В связи с этим мы будем их рассматривать в соответствующих гла­вах, посвященных различным процессам и явлениям (см. разде­лы II и III).

контроль за их эффективностью. Как известно, подобных станций, осуществляющих систематические наблюдения и исследования на природных склонах и техногенных откосах, в системах министерств и ведомств в стране было несколько десятков, из которых значи­тельная часть функционирует и в настоящее время и решает боль­шой круг задач по освоению и охране территорий и обеспечению устойчивости сооружений. (Кстати, в Швеции в 1913 году была организована особая геотехническая комиссия по исследованию оползневых явлений на железных дорогах и по выработке мер борь­бы с ними). Подобная ситуация сложилась и в некоторых карстовых районах, на орошаемых территориях, в районах строительства на лёссах, в сейсмически активных зонах и т. д.

Первый международный проект «Геология и окружающая среда» с участием СССР в лице его научного руководителя Е. А. Козловско­го (совместно с ЮНЕП и ЮНЕСКО) был подготовлен в самом начале 80-х годов с целью обобщения и распространения между­народного опыта по гидрогеологическим и инженерно-геологичес­ким аспектам охраны и рационального использования геологичес­кой среды. В рамках этого проекта началась разработка теории и содержания мониторинга окружающей среды в геологическом ас-, пекте под названием литомониторинга. Появились и первые пуб­ликации по общим его проблемам (Епишин, Трофимов, 1985; Па- рабучев, 1992; Мироненко, 1993; Королев, 1995; Иванов, Арнау­тов, 1997), которые дали толчок для дискуссий, позволивших уточнить содержание и назначение специального мониторинга в условиях интенсивного техногенеза. В толковании В. К. Епишина и В. Т. Трофимова литомониторинг является системой из двух блоков: контроль (режимные наблюдения) и управление (защит­ные мероприятия). Г. К. Бондарик под литомониторингом понима­ет систему режимных инженерно-геологических наблюдений и прогноза. Несколько позже наряду с термином «литомониторинг» в инженерно-геологической литературе появились его синонимы: мониторинг геологической среды, инженерно-геологический мо­ниторинг, горно-геологический мониторинг, мониторинг экзоген­ных геологических процессов, мониторинг природно-технических систем, экологический мониторинг и др.

К настоящему моменту, исходя из необходимости получения надежной информации, позволяющей оценивать инженерно-геоло­гические условия осваиваемых территорий, прогнозировать их из­менения в результате взаимодействия с техногенной средой, про­являющегося в развитии техногенно-геологических процессов, а также управлять этими взаимодействиями с целью обеспечения нормального функционирования техногенной среды и ограниче­ния негативных изменений окружающей природной обстановки, можно следующим образом определить понятие литомониторинга в условиях интенсивного техногенеза. Литомониторинг — это комплекс полевых стационарных наблюдений и исследований ус­ловий функционирования техногенно-геологической системы, по

результатам которых контролируются и уточняются оценки и про­гнозы ожидаемых изменений этой системы, выполненные на преды­дущих стадиях, а также методы и средства управления системой с целью обеспечения ее устойчивости и ограничения ущерба взаи­модействия двух сред.

В зависимости от характера объекта название литомониторин- га может быть сужено и уточнено. Например, относительно про­стые мониторинги — геодинамический, гидромеханический или комплексные — инженерно-геологический, гидрогеологический и т. д. Они будут входить в более крупные сложные мониторинги, такие как горно-геологический, гидротехнический, общегород­ской и т. д.

По масштабному уровню функционирования различают следу­ющие виды мониторинга (Королев, 1995):

• детальный — на предприятиях, шахтах, рудниках, хозяйст­венных комплексах (ТЭЦ, заводы);

локальный — городские и районные системы, месторожде­ния, бассейны, гидроузлы, крупные промышленные объекты, ир­ригационные массивы;

региональный — краевые, областные, республиканские системы, крупные угольные и рудные бассейны, каскад ГЭС;

национальный — государственный мониторинг (поверхнос­ти, подземных вод, почв, лесного хозяйства;

глобальный — межгосударственный мониторинг (атмосфе­ры, климата и т. д.).

Спорным является вопрос о том, какой мониторинг считать приоритетным — государственный комплексный (сложный) или локальный ведомственный (отраслевой). Нельзя согласиться с ут­верждением В. А. Королева о том, что только государственные системы мониторинга, «работающие по единому методическому унифицированному подходу», имеют право на существование, а детальные и локальные, являясь, как правило, ведомственными со своими правилами функционирования, только будут тратить лиш­ние средства и время. Сколько понадобится времени и средств для организации единой государственной системы? Будет ли что кон­тролировать и чем управлять к моменту полной готовности госу­дарственного мониторинга? В области изучения экзогенных геоло­гических процессов и явлений особое значение приобретает ло­кальный геодинамический мониторинг (ЛГДМ).

ОРГАНИЗАЦИЯ И РАБОТА ЛГДМ

Обзор и анализ разработок, направленных на ограничение вредного влияния техногенного освоения территорий, приводят к некоторым принципиальным выводам, которые следует положить в основу обоснования необходимости организации локального мо­ниторинга и составления программы его функционирования.

Во-первых, локальный мониторинг должен являться частью ре­гиональной системы (городской, районной, областной, краевой) системы наблюдений за изменением состояния окружающей среды в условиях ее техногенного освоения.

Во-вторых, локальный мониторинг является продолжением на современном уровне работы многочисленных станций (ведомст­венных служб), таких, например, как эрозионные, абразионные, оползневые, карстовые, сейсмические, климатические, гидрологи­ческие, гидрогеологические и другие, наблюдающих за развитием различных природных и техногенных процессов и устойчивостью подрабатываемых территорий, зданий и сооружений.

В-третьих, мониторинг экологической направленности являет­ся главной составной частью литомониторинга и функционирует по двум направлениям: геодинамическому (процессы и явления в условиях техногенеза) и гидрогеологическому (изменение режима подземных вод).

В-четвертых, методическое обеспечение локального монито­ринга во время его функционирования может быть осуществлено на основе теоретико-методических разработок в области инженер­ной геологии, где накоплен большой опыт работы в стационарных службах по наблюдениям за различными природными и техноген­ными процессами и явлениями в сложных геологических условиях при освоении территорий и подземного пространства. Согласован­ность функционирования локальных мониторингов в методичес­ком аспекте может быть обеспечена Научным советом по инже­нерной геологии, гидрогеологии и геокриологии при РАН.

В-пятых, в условиях интенсивного техногенеза (не только сози­дательного, но и разрушительного) при формирующихся разно­образных формах собственности на землю, леса, недра и их осво­ение локальный мониторинг, функционирующий в импактных техногенных зонах, сыграет решающую роль по ограничению негативного влияния человека на окружающую среду. В условиях недостатка средств, выделяемых на научные фундаментальные и прикладные исследования, локальный мониторинг является един­ственной реально возможной системой контроля за изменениями окружающей среды.

Структурная схема литомониторинга, по представлению В. К. Епи- шина и В. Т. Трофимова (1985), состоит из трех взаимосвязанных процедур, выполняемых параллельно: режимные наблюдения, пер­манентные прогнозы, управление. Если перевести схему на язык инженерной геологии, в области которой, как уже отмечалось, имеется определенный опыт, эти процедуры будут выглядеть сле­дующим образом:

-— наблюдения за изменением некоторых элементов или всей сис­темы взаимодействия геологической среды с техногенной средой;

— обработка полученных данных наблюдений и оценка собы­тий (степени изменения свойств геосреды и устойчивости срору- жений);

• установление закономерностей развития событий, выявле­ние причин изменений;

• прогноз ожидаемых событий, их направленности, масшта­ба, интенсивности, опасности и риска для окружающей среды, со­оружений, человека;

принятие решения о дальнейшем существовании объекта мониторинга, обоснование мероприятий по ограничению ущерба окружающей среде и обеспечению нормальных условий функцио­нирования системы взаимодействия. В дальнейшем мероприятия становятся объектом всех процедур, начиная с наблюдений за их эффективностью.

Для того чтобы функционирование мониторинга было эффек­тивным, необходимо разработать его систему, состоящую из: а) це­левой программы; б) функциональной структуры; в) автоматизиро­ванной информационной службы (АИС).

При разработке целевой программы для локального монито­ринга прежде всего надо иметь в виду, что на одном и том же месторождении (бассейне, рудном районе) одновременно могут происходить различные процессы техногенного воздействия (осво­ения). Это — поиск и разведка, доразведка, проектирование, опытные работы, подготовка к вскрытию, строительство капиталь­ных сооружений, разработка месторождения (разными способами), рекультивация. Подобная ситуация существует и в гидротехничес­ком строительстве. Все эти процессы сами по себе дают надежную (пожалуй, самую надежную) информацию о взаимодействии при­родно-техногенной системы, о характере и масштабах происходя­щих изменений в разных элементах этой системы, о факторах этих изменений и, конечно же, о возможных путях ограничения негативных последствий техногенеза. К сожалению, как известно, данная информация не всегда собирается, не обрабатывается и не используется при анализе развития событий и для управления ими. Поэтому горно-геологический мониторинг имеет особую специфи­ку — он должен быть организован и функционировать на всех участках освоения изучаемого объекта (месторождения), с тем чтобы можно было бы обогащать получаемую информацию на от­дельных этапах освоения месторождения и своевременно прини­мать соответствующие решения по уточненным оценкам и прогно­зам. В целевую программу входят (по аналогии с техническим за­данием на инженерно-геологические исследования):

• краткая характеристика фонового состояния территории по отдельным элементам его инженерно-геологических условий по материалам геологических исследований (поисковая и разведочная стадии);

• краткая характеристика строительных работ и сооружений в проекте или в действительности (в зависимости от момента на­чала функционирования мониторинга);

• анализ и оценка выполненных геологических и инженерно­геологических работ, решений и прогнозов. Уточнение прогнозов

на базе имеющегося опыта и дополнительной информации у авто­ров целевой программы. Для этого можно использовать наблюде­ния и исследования на аналогичных объектах. В дальнейшем в этот анализ можно включить информацию из АИС по этом объек­там;

• обоснование видов и объемов наблюдений на различных участках объекта исходя из результатов выполненных оценок и прогнозов;

обоснование методики (специфики) выполнения намечен­ных наблюдений в зависимости от характера и масштабов проис­ходящих процессов и их доступности;

разработка плана-графика функционирования мониторинга, начало и окончание работ, частота (регулярность) наблюдений, материальное и финансовое обеспечение, периодичность обработ­ки и анализа полученных данных, выдачи рекомендаций и прогно­зов по инженерной защите (нужна, не нужна, обоснование) и др.

Разработка и уточнение функциональной структуры локально­го мониторинга представляет значительные сложности из-за его большого разнообразия в зависимости от поставленной цели. На каждой стадии освоения территории мониторинг выполняет раз­ные задачи для достижения одной и той же цели — ограничения негативного влияния техногенеза на окружающую среду при обес­печении нормальных (оптимальных) условий безопасности функ­ционирования единой системы «геологическая среда—техноге­нез». Здесь необходимо придерживаться принципиальной струк­турной схемы литомониторинга, приведенной В. К. Епишиным и

В. Т. Трофимовым, но в каждом конкретном случае ее можно видоизменять. Для блока контроля уточнения будут связаны в пер­вую очередь с характером взаимодействующих сред, и в его рам­ках работа мониторинга будет базироваться на методах инже­нерно-геологических наблюдений и исследований, для которых необходимы главным образом материально-техническое и финан­совое обеспечение. Что же касается блока управления, то в этой части работы мониторинга будут свои сложности и даже отсутст­вие возможности проведения этих работ. Тогда всю информацию, полученную в результате функционирования первого блока (конт­роля), необходимо передавать проектирующим и производствен­ным организациям, а также властным структурам, публиковать в специальной литературе и передавать в АИС. Блок управления всегда связан со следующими процедурами: с решением оптимиза­ционных задач, разработкой рекомендаций (обоснований) о ме­роприятиях инженерной защиты и с их реализацией (строительст­вом). Если первые две процедуры по своей сути являются инже­нерно-геологическими и для их выполнения требуются небольшие материально-технические и финансовые средства, то строительст­во сооружений инженерной защиты, как правило, упирается в фи­нансовые трудности, порой непреодолимые. Поэтому при всех об­стоятельствах первую часть блока необходимо выполнять особо

тщательно и выдавать надежные рекомендации заинтересованным ведомствам.

Автоматизированная информационная система (АИС) монито­ринга выполняет следующие главные функции:

• хранение и поиск информации наблюдений (блока контроля);

целенаправленная обработка и оценка информации;

выполнение новых и уточнение старых прогнозов;