7.3.3. Подтопление земель

Подтопление – это повышение уровня подземных вод сверх его критической глубины залегания (как правило, 3 м), приводящее к нарушению хозяйственной деятельности на данной территории. Ему подвержено до 70% российских городов (Астрахань, Волгоград, Нижний Новгород, Хабаровск и др.).

Таблица 7.2

Шкала для оценки подтопления городских земель

Уровень грунтовых вод, м	Степень подтопления
>= 3.1	Допустимое
2.1 – 3.0	Слабое
1.1 – 2.0	Опасное
<= 1.0	Чрезвычайное

В зависимости от причины развития, подтопление относится к классу природно-техногенных негативных процессов. Анализ подтопления в масштабе 1 : 100 000 – 1 : 50 000 осуществляется на основе упорядоченной километровой схемы опробования (одна проба из квадрата 1*1 км), соответствующей региональному уровню ведения мониторинга земель. Локальному местному уровню ведения мониторинга земель соответствует 100-метровая схема опробования, а результаты отображаются на картографическом материале масштаба 1 : 25 000 – 1 : 10 000. В точке опробования определяется степень подтопления городских земель по величине уровня грунтовых вод на основании оценочной шкалы (табл. 7.2.). После того, как для каждой точки опробования определена степень подтопления, проводится выделение зон с одинаковой степенью подтопления.

Под влиянием интенсивного водоотбора подземных вод происходит региональное снижение уровня подземных вод, изменение гидрогеологических условий. Впоследствии возможно оседание земной поверхности, развитие оползней, а при наличии карстующихся пород – проявление карстово-суффозионных процессов. Этот процесс усиливает и проявление эрозии. Одновременно под влиянием инженерно-хозяйственной деятельности повышается уровень грунтовых вод, при этом на участках, сложенных водоупорными породами, происходит подтопление земель, изменяется химический состав подземных и поверхностных вод, увеличивается их агрессивность. В результате подвергаются коррозии и последующей деформации коммуникации и фундаменты. Поэтому участки территории города, на которых подтопление высоких степеней может привести к наиболее серьезным отрицательным последствиям, оконтуриваются и выделяются в качестве ареалов повышенной опасности. Это осуществляется путем сопряженного анализа двух карт – подтопления и функционального назначения городских земель – при их наложении друг на друга (процедура оверлейного зонирования). При выходе грунтовых вод на поверхность диагностируется затопление земель.

Любое освоение территорий ведет к формированию природно-техногенных грунтовых вод, вызывающих хозяйственно-бытовое загрязнение рекреационных зон. В том случае, когда рекреационные и архитектурно-исторические объекты находятся вблизи промышленных предприятий с водоемким производством, возникает возможность воздействия агрессивных вод на бетон, грунты, металл, что ведет к коррозии зданий и подземных коммуникаций. Подтопление земель, на которых расположены архитектурно-исторические ансамбли, способствует их деформации, тем самым нарушая особый статус данных земель.

Процесс подтопления в Москве носит общегородской характер. В подтопленном в той или иной мере состоянии в настоящее время находится более 90% московских территорий. За последние 20 лет идет непрерывное повышение уровня грунтовых вод в ЗАО, ЮЗАО, СВАО и ВАО (в случае последнего подтоплено до 80% всей территории). Дальнейшее развитие города может вызвать активизацию подтопления в промышленных зонах ЗАО, СЗАО, ЮАО и ЮЗАО, а также в районах перспективной застройки за границей МКАД.

Охрана земель от подтопления сводится к предупредительным и защитным мероприятиям .

Архитектурно-планировочные решения, относящиеся к предупредительным мероприятиям, направлены на то, чтобы улицы и иные магистрали, а также здания и сооружения располагались вдоль линии тренда поверхностного и подземного стока. В заглубленных конструкциях сооружений, расположенных иначе, необходимо предусматривать специальные проемы (технологические «окна») для пропуска подземных потоков. Целесообразно при застройке потенциально подтапливаемых территорий оставлять свободными коридоры для последующей прокладки дрен (единичных элементов дренажа).

Также к предупредительным мероприятиям относятся:

• искусственное повышение планировочных отметок земной поверхности;

• организация и ускорение стока атмосферных осадков и поверхностных вод;

• регулирование рек;

• сооружение перехватывающих дренажей;

• предупреждение утечек из водонесущих коммуникаций.

Защитные мероприятия делятся на строительные и эксплуатационные. Строительные мероприятия носят временный характер, осуществляясь лишь в период строительства. Они состоят из строительного водопонижения и искусственного замораживания грунта. Водопонижение осуществляется либо методом открытого водоотлива (откачка воды с последующим ее отводом), либо методом иглофильтрации, либо методами вакуумного или электроосмотического осушения грунтов.

Эксплуатационные мероприятия включают дренажи, противофильтрационные завесы и защитную гидроизоляцию. Дренажи (устройства для отбора и отвода воды) – наиболее действенный способ защиты от подтопления; их подразделяют по характеру отбора воды из грунта на гравитационные и специальные, а по устройству – на вентиляционные, пневмонагнетательные, вакуумные, электроосмотические и биодренажные. Противофильтрационные завесы – это вертикальная водонепроницаемая штора в грунте, преграждающая путь подземных вод к изолируемому объекту. Гидроизоляция защищает от агрессивного воздействия подземных вод конкретные части сооружений, их фундаменты и коммуникации; основными материалами для ее применения служат асфальт, пластмассы, металлы и разнообразные минеральные продукты.

Контрольные вопросы.

1. Что такое процесс подтопления земель, и каковы его последствия?

2. С помощью какого количественного показателя диагностируется подтопление земель? Какая оценочная шкала описывает опасность данного процесса?

3. Как соотносятся процессы подтопления и затопления земель? Какова величина уровня грунтовых вод на затопленных землях?

4. Дайте характеристику способов охраны земель от последствий данного процесса.