.2. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОГРАФИЯ И ЕЕ СВЯЗЬ С ДРУГИМИ НАУКАМИ Для решения задач ИГ используются знания и методы ис
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
1.2. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОГРАФИЯ И ЕЕ СВЯЗЬ С ДРУГИМИ НАУКАМИ
Для решения задач ИГ используются знания и методы исследования, разработанные в процессе развития как разнообразных географических, так и геологических дисциплин.
Взаимосвязь между географией и геологией в различных инженерно-георафических аспектах можно продемонстрировать следующими при мерами.
- В основе любых инженерно-геологических и инженерно-географических решений содержатся данные о так называемых литогенетических особенностях ландшафтов,
- которые в основном определяются составом и структурно-текстурными особенностями грунтов, т. е. почв и выходящих к поверхности горных пород,
- а также характером экзогенных и геодинамических процессов.
Все эти факторы обусловливают фи зические и физико-механические свойства грунтов, определяющих их устойчивость и несущую способность.
Они подробно рассматриваются в курсах инженерной геологии и грунтоведения.
- Состав и структурно-текстурные характеристики грунтов, наряду с климатом и неотектоникой, характером эрозионных процессов опреде ляют морфометрические особенности рельефа:
- относительную и аб солютную высоту,
- степень расчлененности,
- углы наклона склонов.
Все эти особенности также являются решающими параметрами для любого вида строительства:
- дорожного,
- жилищно-коммунального,
- водохозяй ственного и др.
Литогенетические и морфометрические характеристики обусловли вают в совокупности литоморфогенную устойчивость конкретных ПЛ, которая является главным показателем при освоении любых террито рий и учитывается при так называемом нормативном и индикационном подходах.
- От минерального и химического состава выходящих на поверхность горных пород во многом зависят плодородие почв и комплекс агротех нических мероприятий, особенно в районах неорошаемого земледелия.
- Так, например, почвы на кварцевых и полимиктовых (Породы, обломочный материал которых состоит из различных горных пород или минералов (магматических, метаморфических и осадочных).) песках обладают разной продуктивностью, что и определяет в первом случае необходимость внесения различных и в значительных количествах — кальцие вых, азотных, фосфатных и других удобрений.
- Многие геологические образования — галька, щебень, гравий, песок, глины, кремнистые, карбонатные, магматические и ряд других пород используется в качестве строительных материалов при сооружении:
- дорог,
- набережных,
- запруд для плотин,
- фундаментов и облицовке зданий различного назначения,
- памятников, надгробий,
- для приготовления кирпича,
- различных марок бетона и т.д.
- Многим известны районы нового Еревана, где дома построены из розового туфа.
- В Керчи для этих же целей применяется ракушняк
- В Петербурга чрезвычайно широко использованы различные сорта природ ного камни — плитчатый известняк, мрамор, различные виды гранита, тальково-хлоритовый сланец и др.
При сооружении насыпей дорог, промышленных объектов и зданий различного назначения в первую очередь преобразуется рельеф соответствующих территорий.
С сооружением искусственных покрытий до рог, аэродромов, площадей меняется и микроклимат, нарушается водо обмен, изменяется уровень грунтовых вод.
5. Геолого-разведочные работы, и особенно карьерные и подземные выработки, создают специфические горно-промышленные ПХС. При этом происходит коренное преобразование всех естественных компонентов ландшафтов:
- рельефа,
- микроклимата,
- уровня и режима грунтовых вод,
- почв, растительных и животных сообществ,
- химического состава грунтовых и поверхностных вод,
- воздушного и водных бассейнов.
6. Технологические процессы переработки различных ископаемых также серьезно загрязняют
- грунтовые и поверхностные воды,
- атмосфе ру и почвы,
- значительно ухудшают экологическую обстановку обитания животных и растений,
- а также самого человека.
Повышение содержа ния в почве и водах тяжелых металлов, радионуклидов и других хими ческих соединений во многих ландшафтах представляет прямую угрозу живущему здесь населению.
7. Одним из наиболее наглядных примеров косвенного влияния геологических образований на ландшафты являются некоторые селитебные (от слова «селить», включают города и сельские поселения) ландшафты.
- Известно, что древние крупные поселения, перерос шие в города, возникали на берегах рек, а позже на берегах морей и океанов, являющихся в те времена основными транспортными магистралями, путями торговых взаимоотношений между городами и государствами.
- В новейшей истории, особенно начиная с середины XIX и в XX в города стали появляться и расти в местах обнаружения различных полезных ископаемых.
Даже названия многих таких городов произошли от соответствующего полезного ископаемого:
- Никель,
- Апатиты,
- Слан цы.
- Соликамск,
- Медногорск,
- Углегорск,
- Бокситогорск,
- Нефтегорск и др.
Селитебные городские ландшафты, возникающие на территориях функ ционирующих горно-промышленных систем, являются наиболее слож ными комплексами, оказывающими самое глубокое, максимально пре образующее Природной Среды влияние.
Некоторые ученые считают, что суммарные общие перемещения громадных масс вещества при добыче полезных ископаемых, строительного минерального сырья и строительства горо дов воздействуют даже на параметры вращения Земли, становясь, таким образом, факторами астрономического значения.
9. Некоторые рельефообразующие процессы, такие, как физическое и химическое выветривание, носят отчетливо выраженный зональный характер, хотя и осложненный региональными особенностями террито рии, в частности, геоморфологическими и геотекто ническими, т. е. совокупностью географических и геологичес ких факторов.
- Они же определяют мощность и профиль кор выветрива ния — геологических образований, с которыми могут быть связаны остаточные полезные ископаемые — бокситы, окисные железные руды, россыпи и др.
10. Такие процессы, как карст и суффозия, играющие значительную роль при решении некоторых инженерно-географических вопросов (со оружение водохранилищ, дорог, зданий и т.д.) рассматриваются в про граммах изучения, как географии, так и геологии,
поскольку в формиро вании суффозионно-карстовых полостей (открытых и погребенных) в равной степени задействованы и географические и геологические фак торы.
11. Практически все особенности склоновых процессов. в том числе их типы и скорости, также определяются совокупным влиянием как гео графических, так и геологических факторов.
- Так, обвалы возникают на крутых высоких склонах, сложенных скальными породами, и наиболее часто при землетрясениях или вулканически проявлениях.
- Оползневые явления также обусловлены, с одной стороны, климатическими и гео морфологическими факторами, а с другой — составом сползающих по род, в частности, наличием глинистой составляющей.
- Для образования селя необходима очень большая концентрация минеральных частиц, камней и обломков горных пород (до 50—60% объёма потока). Возникают они внезапно в бассейнах небольших горных рек и сухих логов Начало формирования селя связано, как правило, с ливневыми осадками или бурным таянием снегов.
- Лавины - наиболее благоприятны для лавинообразования склоны крутизной 25—45°, однако известны сходы лавин со склонов крутизной 15—18°.
Считается, что склон 15° с глубиной снега 15 см может быть лавиноопасным при соблюдении ряда условий, например,
- первоначальной оттепели и сильной весенней солнечной радиации,
- вследствие которой снег подтаял,
- затем внезапного сильного мороза,
- вследствие которого образовался идеальный ледяной склон,
- а затем сильного снегопада,
- припорошившего готовый ледяной горизонт.
Подобные примеры можно продолжить, и все они отчетливо свиде тельствуют, что ИГ с равным основанием может считаться и географи ческой, и геологической наукой.
- Но поскольку термин «инженерная гео логия» появился уже давно, то остался «незанятым» более молодой тер мин «инженерная география», хотя, возможно, правильнее было бы назвать рассматриваемую дисциплину, учитывая паритет геологической и географической составляющих, «инженерное землепользование».
- Отдельные науки, сведения из которых используются в ИГ, являются смежными геолого-географическими дисциплинами. Наиболее харак терны в этом отношении археология и палеогеография.
- Археологичес кие находки служат основой для выяснения развития во времени взаи моотношений человека и природы, установления закономерностей такого развития.
- В тоже время эти находки используются для стратиграфичес кого расчленения и корреляции плейстоцен-голоценовых геологических образований.
Основная задача палеогеографии — реконструкция древних палеоландшафтов, установление закономерностей их развития во времени и про странстве.
- Такие сведения используются для прогноза развития физико-географических обстановок Земли на ближайшее и более отдаленное бу дущее.
- Одна из задач палеогеографии заключается также в прогнозной оценке территорий на различные осадочные: и остаточные полезные ис копаемые.
Кроме того, подавляющее большинство палеогеографических методов и объектов исследования являются геологическими.
- Из других родственных наук наиболее близки ИГ природопользова ние и экология.
- У них по существу одни цели и задачи — как можно экономичнее, рациональнее использовать ПЛ и ресурсы, нанося по воз можности наименьший урон ПС
Эти цели А.Г. Исаченко и обозначил как «оптимизация природной среды» [9].
Кроме названных, ИГ пользуется наработками и многих прикладных наук, таких, как
- архитектура,
- строительство,
- сельское хозяйство,
- лесное хозяйство,
- растениеводство и др.,
а также общественных и социально-экономических наук
- урбоэкология,
- обществоведение,
- социология,
- эко номика,
- народоведение и пр.
И конечно же, при исследованиях инже нерно-географического характера всегда приходится использовать зна ния и методы наук более общего характера — химии, физики, математики, а в последние годы — кибернетики и моделирования.
В связи с заимствованием различных сведений из многих вышепере численных наук ИГ применяет и широкий круг методов исследований, которыми пользуются эти науки.
Основными являются
- разнообразные камеральные и полевые методы изучения состава и структурно-текстур ных особенностей грунтов,
- методы инженерно-геоморфологического ана лиза и геоморфологического картирования,
- мониторинга и комплекса си ноптических наблюдений
PAGE 5