ТЕХНОГЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ РЕЖИМА ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА ЗАСТРОЕННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ (ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ, ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ)    

©2022 г. В. В. Фуникова ^1,*,  И. В. Дудлер ^2,**, Р. Т. Бутаев ^3,***

¹ Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Геологический факультет; Ленинские горы, ГСП 1, г. Москва, 119234 Россия

² Научный совет РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии, Уланский переулок, д. 13, стр. 2, г. Москва, 101000 Россия

³ ООО «Альтеркаса», 1-й Тружников пер., 17 А, г. Москва, 119121 Россия

*E-mail: funikova@geol.msu.ru
**E-mail: div-33@yandex.ru
***E-mail: butaev.r.t@gmail.com

Поступила в редакцию 19.10.2021 г.
После доработки 11.12.2021 г.
Принята к публикации 20.12.2021 г.

Отмечается перманентный характер техногенного изменения на застроенных территориях режима подземных вод, являющихся наиболее динамичной компонентой геологической среды. Обращается внимание на комплексные изменения режима подземных вод, которые могут иметь целый ряд негативных последствий геоэкологического, инженерно-геологического и гидрогеологического плана, определяющих, в том числе и сложность инженерно-геологических условий строительства. Предполагается определенная цикличность техногенных изменений режима подземных вод и геологической среды в целом, отвечающим этапам технического прогресса и экономического уровня развития городов. Кратко освещаются типичные для XX и начала XXI веков оседания поверхности территорий мегаполисов в связи с мощными и длительными водозаборами для питьевого и технического водоснабжения. Подчеркнуто значение долгосрочных прогнозов техногенного изменения режима подземных вод, в частности длительных прогнозов подтопления на примере Москвы. Показано особое значение контролирования и учета изменения градиента вертикальной фильтрации для застроенных территорий с потенциальной опасностью развития карстово-суффозионных процессов. В заключении отмечается необходимость системного подхода к изучению и учету техногенных изменений режима подземных вод, в том числе: организации гидрогеологического мониторинга; включения карты градиента вертикальной фильтрации в состав комплекта гидрогеологических карт; составления гидрогеологических моделей территории города и его административных округов, а также особо опасных и технически сложных объектов (на основе математического, аналогово и физического моделирования); ведения долгосрочного прогнозирования.

Ключевые слова: подземные воды, техногенные изменения режима подземных вод; геоэкологические, инженерно-геологические и гидрогеологические аспекты

DOI: 10.31857/S0869780922020035  

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аникеев А.В. Провалы и воронки оседания в карстовых районах: механизмы образования, прогноз и оценка риска. М.: РУДН, 2017. 325 с.
2. Аникеев А.В. Провалы и оседания земной поверхности в карстовых районах: моделирование и прогноз: автореф. дис. … докт. геол.-мин.н. М.: ИГЭ РРАН, 2014. 47 с.
3. Бутаев Р.Т. К вопросу о долгосрочном прогнозировании техногенного подтопления мегаполисов // В сб. IV Денисовские чтения. “Проблемы обеспечения экологической безопсности строительства”. М.: МГСУ, 2008. С. 138-140.
4. Голодковская Г.А., Демидюк Л.М. Некоторые методологические вопросы оценки техногенных изменений геологической среды // Комплексные оценка и прогноз техногенных изменений геологической среды: [Материалы семинара, дек. 1983 г.] / Отв. ред. В.Т. Трофимов.  М.: Наука, 1985. С. 11-17.
5. Голодковская Г.А., Лебедева Н.И. Инженерно-геологическое районирование территории Москвы // Инженерная геология. 1984. № 3. С. 87-102.
6. Горловский Б.Л., Шехтман Л.М. Техногенное подтопление площадок АЭС и ТЭС // Энергетика и электрофикация: обзорная информация. Вып. 3. Серия 3. Атомные электростанции. М.: Информэнерго, 1986. 58 с.
7. Дзекцер Е.С. Концепция защиты исторического города от подтопления (на примере г. Ростова Велик.). М.: ГУП ЦПП, 1999. 52 с.
8. Дзекцер Е.С., Пырченко В.А. Технология обеспечения устойчивого развития урбанизированных территорий в условиях воздействия природных опасностей. М.: ЗАО "ДАР/ВОДГЕО", 2004. 166 с.
9. Дудлер И.В. Классификация застраиваемых и застроенных территорий по подтоплению // I Денисовские чтения. М.: МГСУ, 2000. С. 42-49.
10. Дудлер И.В., Воронцов Е.А., Бутаев Р.Т. Литотехнический мониторинг на городских территориях: концепция, методика, принципы, направления использования // Мониторинг геологических, литотехнических и эколого-геологических систем: тр. междунар. научн. конф. / Под ред. В.Т. Трофимова, В.А. Королева. М.: МГУ, 2007. С. 47-48.
11. Дудлер И.В., Фуникова В.В. Геологическая среда в современную эпоху: приоритеты изучения и оценки с позиций инженерной и экологической геологии // Новые идеи и теоретические аспекты инженерной геологии: тр. междунар. научн. конф. / Под ред. В.Т. Трофмова и В.А. Королева, М.: ООО «Сам Полиграфист», 2021. С. 108-113.
12. Козлякова И.В., Кутепов В.М., Анисимова Н.Г., Кожевникова И.А. Оценка карстово-суффозионной опасности в Москве для управления карстовым риском в масштабах города // Управление рисками чрезвычайных ситуаций: сб. трудов конф. (доклады и выступления). 2001. С. 205-207.
13. Комплексные оценка и прогноз техногенных изменений геологической среды: [Материалы семинара, дек. 1983 г.] / Отв. ред. В. Т. Трофимов. М.: Наука, 1985. 103 с.
14. Кутепов В.М., Кожевникова В.Н.. Комплексная оценка устойчивости массивов пород в карстовых районах при техногенном воздействии / Комплексные оценка и прогноз техногенных изменений геологической среды: [Материалы семинара, дек. 1983 г.] / Отв. ред. В. Т. Трофимов. М.: Наука, 1985. С. 79-85.
15. Кутепов В.М., Козлякова И.В., Анисимова Н.Г., Еремина О.Н., Кожевникова И.А. Оценка карстовой и карстово-суффозионной опасности в проекте крупномасштабного геологического картирования г. Москвы // Геоэкология. 2011. № 3. С. 215-226.
16. Москва: геология и город / Под ред. В.И. Осипова и О.П. Медведева М.: Московские учебники и картография, 1997. 400 с.
17. Осипов В.И. Зоны геологического риска на территории г. Москвы / Вестник РАН. 1994. Т.  64. № 1. С. 32-45.
18. Фи Х.Т., Строкова Л.А. Карты прогноза оседания земной поверхности в результате извлечения подземных вод в городе Ханоe (Вьетнам) // Геоэкология. 2016. № 6. С. 543-556.
19. Хоменко В.П. Закономерности и прогноз суффозионных процессов: автореф. дис. ... докт. геол.-мин. н.: М., 2004. 38 с. 
20. Cabral-Cano E., Dixon T.H., Miralles-Wilhelm F., Diaz-Molina O., et al. Space geodetic imaging of rapid ground subsidence in Mexico City // Geological Society of America Bulletin. 2008. V. 120 (11). P. 1556-1666.
21. Doudler I.V., Vorontsov E.A., Liarski S.P. Engineering geology priorities in XXI century / Global View of Engineering Geology and the Environment. Proc. Of the Intern. Simp. and 9^th Asian Reg. Conf. of IAEG. 2013. P. 575-580.
22. Phien-wej N., Giao P.H., Nutalaya P. Land subsidence in Bangkok, Thailand // Engineering Geology. 2006. V. 82. Is. 4. P. 187-201.
23. Pirouzi А., Eslami А. Ground subsidence in plains around Tehran: site survey, records compilation and analysis // Int. Journal of Geo-Engineering. 2017. V. 8(1). P. 1-21.
24. Sato C., Haga M., Nishino J. Land subsidence and groundwater management in Tokyo // Int. Review for Environmental Strategies. 2006. Vol. 6. N 2. P. 403–424.
25. Waltham T. Sinking cities - Feature // Geology Today. 2002. V. 18(3). P. 95-100. DOI: 10.1046/j.1365-2451.2002.00341.x.
26. Xu Y., Shen S.-L., Cai Z.-Y., Zhou G.-Y. The state of land subsidence and prediction approaches due to groundwater withdrawal in China // Natural Hazards. 2008. V. 45(1). P. 123-135. DOI: 10.1007/s11069-007-9168-4.
27. Zhu L., Gong H., Li X., Wang R., Chen B., Dai Z., Teatini P. Land subsidence due to groundwater withdrawal in the northern Beijing plain, China // Engineering Geology. 2015. V. 193. P. 243-255. DOI: 10.1016/j.enggeo.2015.04.020.