Оценка суффозионной опасности на территории г. Томска

Abstract

Актуальность. В настоящее время в г. Томске увеличивается площадь застройки, появляются новые микрорайоны на ранее незастроенных землях (например, на левобережье р. Томь), происходит перепланировка в сторону многофункциональной застройки центральной части города. Без учета факторов и закономерностей развития опасных природных и антропогенных процессов, знания динамики, механизмов, прогноза их развития, невозможно качественное развитие территории. Несмотря на тот факт, что проявления суффозии встречаются почти повсеместно, этот процесс остается одним из наименее изученных. Цель: оценка суффозионной устойчивости грунтов в пределах г. Томска. Методы. На первом этапе исследования выполнен анализ пространственных закономерностей, обусловливающих развитие суффозии с помощью составления тематических карт в ArcGIS. Было выбрано пять факторов: уклон поверхности, абсолютные отметки поверхности, геологическое строение территории, типы фильтрационных разрезов, расстояние до реки. Описана приуроченность проявлений суффозии по этим факторам. На втором этапе выполнена оценка суффозионной опасности 26 разновидностей песчаных и крупнообломочных грунтов по двум методикам ВНИИГ. Были определены: степень неоднородности гранулометрического состава, максимальный размер суффозионных частиц, степень суффозионности грунтов семи стратиграфо-генетических комплексов, распространенных на территории города. Результаты работы и область их применения. Полученные данные по степени суффозионности песчаных и крупнообломочных грунтов рекомендуется использовать при проектировании инженерных сооружений, для контроля и оперативного управления состоянием геологической среды, при оценке стоимости земель городской территории, в учебной работе при преподавании дисциплины "Инженерная геодинамика".

Relevance of the research. Currently, the city of Tomsk is increasing the area of development; new neighborhoods appear on previously undeveloped land (for example, on the left bank of the river Tom). There is a redevelopment and reconstruction of the central part of the city. It is impossible to develop the territory in a high-quality way without taking into account the dynamics, mechanisms, factors and patterns of development of dangerous natural and technological processes, the forecast of their development. Despite the fact that the manifestations of suffosion are almost ubiquitous, this process remains one of the least studied processes. The main aim of the research is to assess the suffosion stability of soils within the city of Tomsk. Methods. We performed the analysis of spatial patterns that determine the development of suffosion using thematic maps prepared in ArcGIS at the first stage of our research. We chose five factors: the slope of the surface, the elevation, the geological structure of the territory, the types of filtration sections, and the distance to the river. The article describes the location of suffosion manifestations on these maps. At the second stage, we performed the suffosion hazard assessment of 26 varieties of sandy and coarse-grained soils according to the VNIIG methods. We described the particle size distribution and determined the uniformity coefficient, maximum size of the particles prone to suffosion, and the degree of soil suffosion of seven stratigraphic-genetic systems, common in the city. Results. We recommended using the obtained data on the degree of suffosion of sandy and coarse-grained soils in the design of engineering structures, in monitoring and operational management of the state of the geological environment, when assessing the value of urban land, in educational work when teaching the discipline «Engineering Geodynamics».