Антропогенные процессы в геологической среде

Антропогенные геологические процессы и явления на территории городов

Антропогенные процессы в геологической среде

Неблагоприятными последствиями влияния инженерной деятельности человека на среду являются в первую очередь поверхностные и приповерхностные проявления геологических процессов.

Немаловажное значение в этой связи имеет ряд факторов, причем наложение их друг на друга часто приводит к резкому, скачкообразному нарушению устойчивости приповерхностной зоны, а, следовательно, влечет за собой негативное воздействие на здания и сооружения.

Воздействие техногенеза на природные компоненты наиболее концентрировано и интенсивно в силу того, что крупный город является местом многоотраслевого строительства (гражданского, транспортного, горного, коммунального и т. д.).

Типы, размеры, конструкции и вес зданий и сооружений разнообразны, с чем в свою очередь связано и разнообразие видов воздействия на природную среду. Следствием человеческого вмешательства в природную обстановку можно считать изменение почти всех компонентов среды, входящих в сферу влияния человека.

Активному воздействию подвержены как атмосфера, почвенный покров, подземная и поверхностная гидросфера, рельеф и растительность, так и современные геодинамические процессы и явления.

Изменение одного компонента среды непосредственно или опосредованно сказывается на других, причем раскрытие механизма взаимосвязей, их изменение во времени и пространстве представляет собой сложную задачу и служит научной основой прогнозирования.

Одна из важнейших сторон техногенного воздействия связана с вовлечением в городскую сферу огромных масс химических элементов с твердыми промышленными и бытовыми отходами, пылевыбросами, промышленными и коммунальными стоками и пр. Структуру города составляют зоны: промышленная, селитебная, коммунально-складская, внешнего транспорта, прочих земель.

В состав материальных элементов города входят промышленные и энергетические предприятия, улицы, площади, наземный городской транспорт, мосты, подземные переходы, стадионы, подземные коммуникации, горные выработки, водохранилища, подсобные хозяйства и многое др. Все материальные элементы связаны между собой и распределяются по функциональным зонам города.

Каждый материальный элемент города оказывает свое соответствующее влияние на природную сферу.

Например, завод своим весом уплотняет грунты основания, сокращает площадь инфильтрации атмосферных осадков, уменьшает площадь испаряющей поверхности, оказывает утепляющее воздействие на подстилающие грунты, создает утечки технических вод из заводских коммуникаций, вызывающие повышение уровня грунтовых вод и, следовательно, возникновение техногенных водоносных горизонтов. Кроме того, подобное предприятие, как правило, является источником загрязнения поверхностных и подземных вод, а также атмосферы (пыль, газ, дым и аэрозоли). Виды строительства, и в особенности типы зданий и сооружений, обусловливаются экономическим профилем города и его природными условиями.

Города по своему профилю разделяются на однофункциональные и многофункциональные.

С разнообразием функционального профиля города, видов строительства, типов зданий и сооружений связано разнообразие видов воздействий на природную среду: глубина заложения сооружений; вид нагрузок (статические, динамические, ударные – мгновенные) и их величин; эпюра напряжений, глубина активной зоны сжатия грунтов.

Разнообразие видов воздействия города на природную среду обусловливает необходимость их систематизации.

Целевые воздействия – это сознательные мероприятия по использованию производительных сил и природных ресурсов для улучшения природных условий города: дренаж поверхностных вод, защита от затопления, регулирование режима рек, орошение, борьба с абразией, оползнями, техническая мелиорация грунтов и пр.

Стихийные воздействия – это многообразное, широко распространенное нецелевое и непроизвольное влияние города на природную обстановку.

Прямые воздействия – устройство подземных и открытых выработок, вертикальная планировка рельефа, статические и динамические нагрузки, обводнение и многое др.

Косвенные воздействия – планировка города, изменяющая ветровой, температурный режимы, формирующая микроклиматические различия, застройка, искусственные покрытия, водостоки, косвенно изменяющие режим грунтовых вод, и т. п.

Механические воздействия – весовая нагрузка на грунты оснований зданий и сооружений. Физические воздействия – утепляющее воздействие застройки на температурное поле города, набухание грунтов в результате их замачивания.

Химические воздействия – химическое загрязнение атмосферы, гидросферы, биосферы, увеличение содержания СО2 в атмосфере, вызывающее парниковый эффект, химическая мелиорация грунтов, засоление и др.

Биологические воздействия – дыхание людей, изменяющее химический состав воздуха, уменьшающее содержание кислорода, повышающее температуру и относительную влажность воздуха. Различают обратимые и необратимые воздействия.

К обратимым относятся: временное понижение уровня грунтовых вод, орошение, загрязнение атмосферы, гидросферы и т. д.

Необратимые – изъятие невозобновляемых полезных ископаемых, искусственные изменения рельефа, необратимая химическая мелиорация грунтов и т. д. В зависимости от площади распространения воздействия и изменения среды выделяются точечные, местные, линейные, крупноплощадные, региональные и глобальные воздействия. Точечные – шахты, колодцы, воронки и т. д.

Местные – здания и сооружения, свалки, сады, пруды и т. д. Линейные – городские улицы и подземные коммуникации.

Глобальные – загрязнение атмосферы, биосферы и гидросферы городами Земного шара, охватывающее мировое пространство. Результаты изучения механизмов изменения геологической среды при техногенезе позволяют выделить факторы, дифференцированные по блокам окружающей среды (геофакторы).

Косвенными геофакторами (по Кутепову и др., 1999) являются условия залегания геологических тел (размеры, высотность, экспозиция, рельеф и т. д.).

Реализуясь в ландшафтных системах, они определяют интенсивность солнечной радиации, температуру и влажность воздуха, интенсивность и частоту атмосферных осадков, поверхностный сток и т. д. Прямые геофакторы воздействуют на физическую среду обитания человека.

Прежде всего, эти факторы формируют зоны проявлений геодинамических процессов и характеризуют распространенность, и интенсивность различных геохимических полей.

Естественный геоэкологический потенциал территории определяется множеством взаимосвязанных геофакторов, которые поддерживают динамическое равновесие между человеком и окружающей средой. Нарушение этого равновесия влечет за собой изменение параметров системы, либо переход ее на новый качественный и количественный уровень.

Антропогенные геологические процессы и явления, формируясь под действием естественных и техногенных факторов, занимают важное место в функционировании систем городских агломераций.

Влияние на интенсивность их развития оказывают как естественные, так и техногенные факторы, причем последние в большинстве случаев играют решающую роль. Наиболее активно техногенные процессы развиваются на территориях крупных промышленных центров со значительной степенью освоенности и численностью населения.

Кроме того, очевидно влияния профиля, возраста, планировочной структуры и характера застройки городских территорий. Изучение интенсивности техногенных нагрузок на среду проводится в процессе построения, анализа и совмещения ряда покомпонентных карт территории.

Характер и закономерности развития антропогенных изменений геологической среды определяются не только свойствами и особенностями ее строения, но и видом антропогенного воздействия и степенью освоения.

Источник: https://students-library.com/library/read/20091-antropogennye-geologiceskie-processy-i-avlenia-na-territorii-gorodov

Антропогенные геологические процессы: классификация

Антропогенные процессы в геологической среде

Геологические процессы – это процессы, происходящиев земной коре, вызывающие изменение ее строение и состава. Различают:

1. Природные геологические процессы, не испытывающиевлияния со стороны деятельности человека;

2. Природно-антропогенные геологические процессы –природные геологические процессы, количественно и качественно измененныечеловеком;

3. Антропогенные геологические процессы –геологические процессы, вызванные деятельностью человека.

Мы рассмотрим антропогенные геологические процессы(АГП), масштаб которых постоянно возрастает.

В.Ф. Котлов выделил 5 групп антропогенныхгеологических процессов:

1.Антропогенный литогенез;

2.Геотермические процессы и явления;

3.Гидролитогенные процессы и явления (вызванные антропогенным изменениемподземной гидросферы);

4.  Процессы и явления, вызванные изменениемнапряженного состояния массива грунтов и горных пород;

5.Гидрогенные процессы и явления (вызванные антропогенным изменениемповерхностной гидросферы).

1. Антропогенный литогенез:

1.1.Наземный (субаэральный) литогенез;

1.2.Подводный (субаквальный) литогенез;

1.3.Подземный (субтерральный) литогенез.

Наземный антропогенный литогенез – образованиетехногенных отложений – отвалы твердых бытовых отходов.

Еще примеры антропогенного литогенеза.

2. Геотермические процессы и явления:

2.1.АГП, вызванные замерзанием грунтов и вод:

–        увеличение мощности и образование«вечной мерзлоты»;

–        морозное пучение;

–        образование подземного льда;

–        образование наледей;

–        морозное выветривание;

2.2.АГП, вызванные протаиванием мерзлых грунтов и вод:

–        термопросадка;

–        термокарст;

–        солифлюкция;

–        деградация мерзлоты;

На картинке –термокарст.

2.3.АГП, вызванные обогревом, обжигом и плавлением грунтов:

–        термоусадка;

–        окаменение грунтов;

–        образование пустот;

–        сдвижение грунтов;

–        проседание поверхности;

3. Гидролитогенные процессы и явления, вызванныеизменением подземной гидросферы:

3.1.АГП, вызванные понижением уровня подземных вод и осушением грунтов:

–        образование депрессий подземных вод;

–        сжатие грунтов и оседание поверхности;

–        уменьшение водности рек, исчезновениеродников, рек, прудов, болот;

–        увеличение зоны аэрации;

–        глубины сезонного промерзания;

3.2.АГП, вызванные повышением уровня подземных вод и обводнением грунтов:

–        подтопление;

–        заболачивание;

–        набухание грунтов;

–        развитие склоновых процессов (оползней);

–        просадка лессовых грунтов;

–        уменьшение зоны аэрации;

–        уменьшение глубины сезонногопромерзания;

На фото – подтопление.

3.3.АГП, вызванные фильтрационно-гидродинамическими факторами:

–        техногенная механическая суффозия;

–        прорыв подземных вод и плывунов ввыработки;

–        суффозионное проседание поверхности;

–        суффозионные провалы;

–        перетоки через водоупоры. 

На фото – суффозионный провал.

3.4.АГП, вызванные химическим воздействием:

–        загрязнение грунтовых и напорных пресныхвод;

–        химическая суффозия;

–        антропогенный карст;

–        засоление грунтов;

На фото – засоление грунтов.

4.  4.Процессы и явления, вызванные изменением напряженного состояния массивагрунтов:

4.1.Геостатические АГП (вызванные статическими нагрузками):

–        гравитационное сжатие грунтов и оседаниеповерхности;

–        гравитационные оползни и обвалы;

–        гравитационный выпор грунтов;

4.2.Литодинамические АГП (вызванные динамическими нагрузками):

–        вибрационное уплотнение грунтов иоседание поверхности;

–        ударное и взрывное сжатие и разрыхлениегрунтов;

–        вибрационно-динамическое смещениегрунтов на склонах (оползни, обвалы, осыпи);

–        тиксотропное разжижение грунтов иоседание поверхности;

4.3.АГП, вызванные подземными выработками:

–        горное стреляние;

–        обрушение;

–        выжимы и вывалы твердых грунтов;

–        выбросы угля, газа, соли;

–        движение грунтов в массиве;

–        образование мульд проседания и провалов;

4.4.            АГП, вызванные открытыми выработками:

–        эрозия откосов;

–        гравитационные процессы в откосах;

–        пучение дна выработок;

–        затопление выработок;

4.5.АГП, вызванные извлечением из недр нефти и газа:

–        механическая суффозия;

–        суффозионные просадки и провалы;

–        антропогенные «гейзеры»;

–        дегазация пород;

–        оседание земной поверхности;

5. Гидрогенные процессы и явления, вызванныеизменением поверхностной гидросферы:

5.1.АГП, вызванные созданием антропогенной гидрографической сети (водохранилищ,каналов, прудов):

–        затопление, подтопление, заболачивание;

–        береговые оползни и обвалы;

–        просадка лессовых грунтов;

–        антропогенный карст;

–        субаквальное осадкообразование;

5.2.АГП, вызванные нарушением естественного стока атмосферных вод:

–        антропогенная (ускоренная) эрозия;

–        заболачивание;

–        антропогенное селеобразование;

–        антропогенные оползни.

“,”author”:”Автор: geoecograph”,”date_published”:”2020-02-19T19:44:00.000Z”,”lead_image_url”:”http://4.bp.blogspot.com/-b-ORi6Afddg/VppIpKrHI/AAAAAAAAJR0/9k98qlhxNxc/w1200-h630-p-k-no-nu/%25D1%2581%25D1%2583%25D1%2584%25D1%2584%25D0%25BE%25D0%25B7%25D0%25B8%25D1%258F%2B%25D1%2582%25D1%2580%25D0%25B0%25D1%2581%25D1%2581%25D0%25B0%2B%25D0%25BB%25D0%25BE%25D0%25B5%25D0%25B2%2B%25D0%25B1%25D1%2580%25D0%25B0%25D0%25B3%25D0%25B8%25D0%25BD.jpg”,”dek”:null,”next_page_url”:null,”url”:”http://geoecograph.blogspot.com/2016/01/ANTROPOGENNYE-GEOLOGIChESKIE-PROCESSY-KLASSIFIKACIJa.html”,”domain”:”geoecograph.blogspot.com”,”excerpt”:”классификация антропогенных геологических процессов, антропогенный литогенез, гидролитогенные, гидрогенные и другие процессы”,”word_count”:567,”direction”:”ltr”,”total_pages”:1,”rendered_pages”:1}

Источник: http://geoecograph.blogspot.com/2016/01/ANTROPOGENNYE-GEOLOGIChESKIE-PROCESSY-KLASSIFIKACIJa.html

Структура экологии

Антропогенные процессы в геологической среде

Экология как наука. Её структура. Понятие об окружающей и геологической среде. Оценка воздействия на окружающую среду.

Л е к ц и я № 1

Слово «экология» образовано от греческого «oikos», что означает дом (жилище, место обитания, убежище) и «logos» – наука. В буквальном смысле экология – наука об организмах «у себя дома».

Наука, в которой особое внимание уделяется «совокупности» или характеру связей между организмами и окружающей средой.

В настоящее время большинство исследователей считает, что экология – это наука, изучающая отношения живых организмов между собой и окружающей средой, или наука, изучающая условия существования живых организмов, взаимосвязи со средой, в которой они обитают.

Рисунок 1.1- Общая структура экологии

Инженерная экология – комплексная научная дисциплина, изучающая взаимодействие промышленного производства с окружающей природной средой и обеспечивающая создание и рациональное функционирование природно-промышленных систем.

Основная задача – разработка и практическое осуществление технически возможных, экономически целесообразных и экологически необходимых мероприятий, обеспечивающих рациональное использование и охрану природных ресурсов и недр с учётом интересов настоящих и будущих поколений.

Нефтегазодобывающее производство находится в тесном взаимодействии с окружающей природной средой.

Окружающая середа (ОС)- среда обитания и производственной деятельности человека.

Основные компоненты ОС:

– географическое положение,

– рельеф,

– климат местности,

– минеральные, энергетические и водные ресурсы,

– почва, воздух, животный и растительный мир.

Охрана окружающей среды – это мероприятия, направленные на обеспечение безопасности населенных пунктов, рациональное использование земель и вод, предотвращение загрязнения поверхностных и подземных вод, воздушного бассейна, сохранения лесных массивов, заповедников, охранных зон и т.п.

Геологическая среда – верхняя часть литосферы и подземной гидросферы, активно взаимодействующая с компонентами ландшафта и находящаяся под влиянием хозяйственной деятельности человека. Геологическая среда является лишь составной частью окружающей среды.

Основные компоненты ГС:

– недра, горные породы;

– размещенные в них подземные воды,

– полезные ископаемые и другие интересующие человека объекты.

Охрана геологической среды илинедр– это осуществление комплекса мероприятий, направленных на предотвращение потерь нефти в недрах вследствие низкого качества проходки скважин, нарушений технологии разработки нефтяных залежей и эксплуатации скважин, приводящих к преждевременному обводнению или дегазации пластов, перетокам жидкости между продуктивными и соседними горизонтами, разрушению нефтесодержащих пород, обсадной колонны и цемента за ней.

Антропогенное воздействие на геологическую среду:

1. Сельскохозяйственное использование земель.

– уничтожение или резкое сокращение естественного растительного покрова, в том числе, ликвидация лесов;

– активизации ветровой и водной эрозии вследствие распашки земель;

– воздействие на режим и состав подземных вод агрохимическими мероприятиями (использование удобрений и пестицидов);

– засоления почв и грунтов вследствие гидротехнической мелиорации (осушение или орошение земель).

2.Поиски, разведка и разработка полезных ископаемых.

– нарушение природного равновесия изучаемых площадей, загрязнение подземных вод (горные работы и бурение);

– строительство карьеров при открытых методах разработки сопровождаются нарушением почвенного покрова, созданием отвалов из вскрыши и непродуктивных пород, что становится причиной запыления атмосферы, нарушения режима подземных вод;

– газовые выбросы в процессе эксплуатации угольных шахт, а также образование просадок и провалов в пределах шахтного поля;

– консервация или ликвидация отработанных шахт и штолен, а также карьеров (возвращение в выемки отвалов, ранее снятого почвенного покрова, если это делалось, а также создание водоемов, пахотных земель или лесонасаждений на этих площадях).

3. Разведка и разработка нефтегазовых месторождений.

– перетоки вод и углеводородов (УВ);

– загрязнение почв, поверхностных и подземных вод выбросами нефти, газа и конденсата, минерализованных вод;

– проседание земной поверхности при длительной эксплуатации месторождений;

– аварийные выбросы нефти и газа;

– строительство и эксплуатация нефте- и газопроводов, морская транспортировка нефти;

– ликвидация вредных отходов производства, требующих специальных мероприятий (переработка, захоронение в глубокие горизонты).

4. Гидротехническое строительство.

– изменение режима грунтовых вод (в том числе, подтопление прилежащих площадей);

– активизация процессов инфильтрации;

– заболачивание, возможность загрязнения подземных вод;

– увеличение нагрузки на недра;

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/3_211014_struktura-ekologii.html

Book for ucheba
Добавить комментарий