ГЕОГРАФИЯ И ГЕОЛОГИЯ/ 5.Картография и геоинформатика

Савченко Ю.В., аспірантка

КНУ ім. Тараса Шевченко, кафедра гідрогеології та інженерної геології

Використання ГІС-технологій для створення інженерно-геологічної моделі міста

Інженерно-геологічні умови території міста Києва протягом останніх десятиріч стрімко погіршуються, особливо в його правобережній частині в межах лесових останців.

Геологічна будова м.Києва досить різноманітна і має значну мінливість інженерно-геологічних умов. Ґрунти, якими складена територія мають різні геотехнічні характеристики, із-за чого виникає необхідність зробити районування території міста і виділення за певними особливостями в її межах ділянок, які мають однакові інженерно-геологічні умови і властивості.

Важливими методами схематизації і узагальнення даних про інженерно-геологічні умови при регіональних дослідженнях є інженерно-геологічна типізація і районування. Праці багатьох дослідників присвячені питанням типізації і районування територій. Основи загального інженерно-геологічного районування були розроблені І.В.Поповим і одержали подальший розвиток у працях Л.Д.Білого, Г.А.Голодковської, Є.М.Сєргєєва, В.Т.Трофімова та ін., які займалися як теоретичними розробками цієї проблеми, так і районуванням конкретних територій [1].

Основи типологічного районування закладені в працях М.І.Ніколаєва і були розвинуті в роботах С.Б.Єршової, І.С.Комарова, Г.А.Солакшкіної, В.Т.Трофімова, Є.М.Сєргєєва та ін.

При регіональних дослідженнях досить широко використовується районування територій як один з найважливіших методів систематизації даних. У практичній роботі при вивченні крупних територій звичайно використовуються багатоступінчасті схеми генетико-морфологічного інженерно-геологічного районування, які дозволяють враховувати при діленні території певний набір класифікаційних ознак, які вводяться послідовно для виокремлення таксономічних одиниць все більш високих рангів. При цьому вибір ознак повинен бути проведений таким чином, щоб вже на ранніх етапах районування територія, що досліджується була поділена на частини, в межах яких інженерно-геологічні умови дійсно відносно однорідні за своїми корінними особливостями, комплекс задач інженерних вишукувань, методів їх реалізації і методів будівництва споруд досить однотипний [2].

Перша спроба районування території м.Києва з’явилась ще у 1935р. Були проведені зйомочні роботи у масштабі 1:20 000 і пізніше 1:10 000; зібраний архівний матеріал, який безперервно поповнювався новими даними буріння, шурфування і різноманітних земляних робіт, які проводилися на території міста.

Сума всіх цих матеріалів у 1948р. дозволила опублікувати інженерно-геологічну карту м.Києва в масштабі 1:25 000. На той час не були розроблені загальноприйняті принципи складання інженерно-геологічних карт, тому авторами тієї карти (А.М.Дранніков) розроблялись і суто методичні задачі [3].

При опублікуванні карти у 1948р. автори приймали інженерно-геологічну карта як комплекс геолого-літологічних карт, що відображають гідрогеологічні умови та геотехнічні властивості ґрунтів по окремих районах. Районування – один з найвідповідальніших етапів в завершенні складання інженерно-геологічних карт. Воно зводиться до виділення ділянок території з однаковими формами рельєфу, геологічною будовою, гідрогеологічними умовами, геотехнічними властивостями ґрунтів і денудаційними процесами.

Виходячи з вище наведеного А.М.Дранніков за сукупністю геоморфологічних та літологічних ознак в межах міста виділив 9 районів: район терас Дніпра, долини р.Либідь, долини р.Хрещатик (сучасний Хрещатий яр), лесового плато, перехідної зони, зандрової рівнини, лесових останців, ярів і район зсувнонебезбечної зони

Кожен район характеризується різними інженерно-геологічними умовами будівництва.

Створення Київського (у 1964р.) і Канівського (у 1978р.) водосховищ призвело до підйому рівнів підземних вод, які дренуються р. Дніпром і викликало підвищення рівнів не тільки ґрунтових, але і напірних водоносних горизонтів до 2 м у межах міста. Крім того, слід додати і збільшення техногенного впливу за рахунок ущільнення забудови в престижних районах міста багатоповерхівками, що не тільки порушує архітектурну цілісність, але й погіршує стан ґрунтових основ споруд, надійність нових і старих будівель.

Авторами першої карти (А.М.Дранніков та інші) в межах міста було виділено 9 районів, а саме: район терас Дніпра, долини р.Либідь, долини р.Хрещатик (сучасний Хрещатий яр), лесового плато, перехідної зони, зандрової рівнини, лесових останців, ярів і район зсувнонебезбечної зони. Також були надані рекомендації щодо вибору способів будівництва споруд та будинків.

Вивчення рельєфу, геологічної будови, денудаційних процесів і геотехнічних характеристик ґрунтів дозволило провести інженерно-геологічне районування території міста.

За площею та значенню головними районами є: лесове плато, зандрова рівнина, тераси Дніпра і долина Либіді. За виключенням зсувної зони у Києві не має районів, які необхідно було б виключити із забудови та освоєнню.

Лише один район – зсувна зона – потребує використання ряду складних інженерних заходів по забезпеченню стійкості схилів долини річки Дніпра. Не буде перебільшенням назвати цей район (цю берегову смугу) вздовж Дніпра (найкращою) найпривабливішою частиною Києва, і в певному сенсі, його обличчям. Для збереження цієї перлини на території міста необхідна розробка і виконання програми комплексних протизсувних заходів, особливо на ділянках існуючої та перспективної забудови.

Проте на сьогодні суттєво змінились способи, методи, норми і умови будівництва, нормативна база застаріла, а норми забудови м.Києва не виконуються. Зростання техногенного впливу при ущільненні забудови в престижних районах міста багатоповерхівками, порушує архітектурну цілісність і погіршує стан ґрунтових основ і надійності нових і старих будівель.

Деякі забудовники вважають, що вони дотримуються будівельних норм, розроблених на основі багаторічного досвіду. Але практики спорудження хмарочосів поряд із старовинними будинками немає, і норм, які регламентували б вплив нових будівель на старі, в належній мірі, не існує. Таке нове будівництво спричиняє розвиток несприятливих інженерно-геологічних процесів на території міста Києва.

Постає потреба у створенні цілісної системи (моделі) міста для наочного зображення змін інженерно-геологічних умов території і для визначення кількісних показників їх зміни. Це найбільш доцільно робити з використанням сучасного ГІС – апарату, який суттєво поліпшує поставлену проблему і має багато переваг для врахування всіх особливостей території.

Методи, що застосовуються в сучасному ГІС - аналізі та моделюванні, можуть бути відносно простими – накладання шарів карт для створення нових, розрахунок площ, периметрів і пошуку найближчих об’єктів, оцінка найкоротших відстаней, проте досить ефективними. У процесі аналізу намагаються отримати інформацію про об’єкт або процес шляхом прямого визначення його кількісних або якісних характеристик. Іноді для розв’язання проблеми необхідно застосовувати більш складні засоби, що дозволяють імітувати реальний світ шляхом об’єднання різних шарів інформації у багатомірні моделі. У таких випадках процес аналізу набуває статусу просторового моделювання.

Література:

1. Шабатин В.С., Костюченко М.М. Регіональна інженерна геологія та інженерна геологія України: Підручник. – К.: Видавничо-поліграфічний центр «Київський університет», 2004. – 127 с.

2. Трофимов В.Т. О путях учета закономерностей пространственной изменчивости инженерно-геологических условий при районировании крупных территорий. Инж. Геология. – 1979. - №1.

3. Инженерно-геологическая карта г.Киева М: 1:25000. Объяснительная записка. Киев 1948г. (Министерство геологии СССР Украинское геологическое управление). Автор: доктор геологических наук А.М.Дранников.

4. Краев В.Ф., Саенко Т.С. Инженерно-геологические свойства лессовых пород Украинской ССР. Киев ИГН АН УССР, 1988 Г. – 46С.