Основные направления качественной оценки геосистем

Набор специализированных оценок природных комплексов может быть безграничным. Но для разработки главных направлений оптимизации природной среды важно выбрать ключевые темы. Всеобщее значение имеют оценки инженерно-строительные, агропроизводственные, рекреационные. В зависимости от характера ландшафта, пер­спективных и текущих планов социально-экономического развития направления оценок детализируются и дополняются другими (лесорастительной оценкой, гидромелиоративной и др.).

I. Инженерно-строительная оценка геосистем.

В эту группу входят оценочные исследования разных направлений — от узкоспециализированных (например, оценка природных условий для прокладки трубопроводов или строительства аэродромов) до инженерно-ландшафтных исследований, предназначенных для оценки общих условий промышлен­ного и гражданского строительства или инженерного осво­ения территории в целом.

Инженерно-строительная оценка начинается с отбора оценочных показателей и определения критериев оценки. Набор показателей охватывает практически все компоненты ландшафта. Отметим основные из них.

1. Рельеф. Расчлененность рельефа определяет наличие строительных площадок и их размеры, объем зем­ляных работ, частоту мостовых переходов, степень удлине­ния трасс дорог, влияет на эксплуатацию инженерных сооружений (производительность транспортных механиз­мов, расход горючего, скорость движения и др.). От рельефа зависят планировка городов, условия движения город­ского транспорта, водоснабжения и водоотвода.

Одни и те же параметры рельефа оцениваются по-разному. Для промышленных предприятий среднего раз­мера требуется площадка в десятки гектаров, для нефте­перерабатывающих, целлюлозно-бумажных комбинатов и некоторых других - 100 - 150 га, а для крупных металлур­гических заводов или химических комбинатов - до 800 - 1000 га и более.

Каждому виду строительства отвечают свои оптималь­ные и предельные уклоны поверхности. Для жилищного строительства оптимальные уклоны не превы­шают 5 %,- для промышленного - 3, для железных дорог –1,5 – 3, для авто­мобильных дорог – 3 - 6%. При строительстве имеет значение и протяжен­ность склона. Например, при прокладке железных дорог она должна быть не менее длины поезда.

2. Геоморфологические процессы (оползни, обвалы, осы­пи, сели, лавины, эрозия, абразия, солифлюкция, карст, суффозия, дефляция) накладывают серьезные инженер­ные ограничения, а нередко исключают возможность строительства. Учитывается и косвенное значение рельефа как фактора, влияющего на местный климат (распределение минимальных температур, освещенность, формирование температурных инверсий, туманов, направ­ление и скорость ветра, снеготаяние, увлажнение и т. д.).

3. Грунты играют важную роль как основания сооруже­ний, как балластный материал для создания насыпей, пло­тин. От свойств грунта зависит допустимая механическая нагрузка при строительстве сооружений, конструкция фундаментов, способы дренажа, устойчивость откосов. Скальные породы обладают высокой несущей способ­ностью, но малопригодны для крупного капитального строительства из-за сложности и дороговизны прокладки подземных коммуникаций. Известняки часто отличаются каверзностью. На инженерное освоение осадочных по­род существенно влияет их падение и простирание, нали­чие тектонических разрывов.

Из рыхлых грунтов для капитального строительства благоприятны грунты с несущей способностью свыше 1,5 кг/см², в том числе гравийно-галечные отложения, морена, некоторые пески. Но для строительства напорных плотин такие материалы малопригодны, так как через них фильтруется вода из водохранилищ. Крупные валуны соз­дают трудности при подземном строительстве. Глины суглинки, пылеватые грунты, переувлажняясь, набухают, размягчаются, теряют несущую способность, а при высыхании дают осадку. Лёссы отличаются просадочностью. Крайне неблагоприятны для инженерного освоения мощные торфяники. Мерзлые грунты очень прочны, но попеременное таяние и замерзание деятельного слоя приводит к их пучению и деформации сооружений. 4. Климат. Значение климата как фактора инженерного освоения территории чрезвычайно многообразно. Температура воздуха влияет на тепловой режим помещений. От нее зависит расчет толщины стеновых ограждений, площади окон, системы отопления и вентиляций, нормы топлива, ориентации зданий. Быстрая смена температур способствует разрушению ограждающих конструкций. Низкие температуры могут вызвать разрушение металлических конструкций (дорожных, строительных и других машин, мостов, опор линий электропередач, рельсов, проводов и др.), уменьшают надежность и долговечность резиновых изделий, пластмасс. Температура почвы влияет на фундаменты и трубопроводы; при замерзании создает дополнительные нагрузки на сооружения и подземные коммуникации.

Высокая влажность воздуха способствует разрушению, стен зданий, развитию грибков, увеличивает теплоотдачу помещений, создает внутри них сырость. В этом же направлении действуют длительные моросящие дожди. Негативную роль играют снег (нагрузка на крыши зданий, осложнение работы городского транспорта и условий строительных работ), изморозь, гололед.

Ветер, с одной стороны, создает ветровую нагрузку с которой приходится считаться при проектировании высоких зданий, труб, опор линий электропередач, мачт. Он вызывает пыльные бури, метели, бураны, усиливает теплоотдачу зданий, усугубляет охлаждение металлических конструкций и понижает их хладостойкость, ухудшав условия работы на открытом воздухе. Но, с другой стороны ветер ускоряет просушивание стен зданий, охлаждает помещения от перегрева, улучшает вентиляцию и уносит промышленные выбросы.

5. Поверхностные и подземные воды оцениваются как источники водоснабжения и как природные факторы, обус­ловливающие определенные инженерные ограничения. По­следние определяются густотой гидрографической сети, шириной и глубиной долин, заболоченностью, паводками. Грунтовые воды создают большие помехи при промышленном строительстве, если их зеркало лежит выше 7 м, а при жилищном - выше 3 м. Обводненность пород усложняет строительство туннелей и других подзем­ных сооружений. Воды, содержащие сульфаты, разрушают бетон.

6. Растительный покров и животный мир. Растительный покров иг­рает важную санитарно-гигиеническую роль в городах, защищает транспортные пути от снежных заносов, предох­раняет насыпи от размыва. Причиной существенных инже­нерно-строительных помех могут быть термиты, грызуны, ядовитые змеи. Мелкие животные создают механические повреждения. По их вине происходит короткое замыкание. Птицы создают помехи для воздушного транспорта.

Для отдельных групп ландшафтов характерны специ­фические инженерные ограничения, вызванные такими природными явлениями, как сейсмичность, которая услож­няет и удорожает строительство, а при силе землетрясений свыше 9 баллов практически исключает возможность строи­тельства.

За критерии инженерной оценки тех или иных элемен­тов природной среды обычно принимают нормативы, уста­навливаемые строительными нормами и правилами (СНиПами). Таких нормативов очень много.

Совместный учет различных природных факторов позволяет выделить среди них определяющие и избавляет от необходимости анализировать при комплексной оценке, многочисленные частные параметры и нормативы. Более того, ландшафтный подход позволяет увязывать, т. е. совмещать и согласовывать в единой системе территориальных, единиц разрозненные частные оценки.

II. Агропроизводственная оценка земель.

Результаты подобных исследований имеют широкое производственное назначение. Карты оценочной классификация земель, понимаемых как природные комплексы определенного ранга, полезны не только в землеустройстве, но и в агрономии (они помогают определить сроки полевых работ, дифференцировать внесение удобрений и агротехни­ческие приемы в пределах хозяйства), мелиорации (помогают планировать осушительные, противоэрозионные и другие мероприятия) и др.

Качественная ландшафтная оценка необходима для выбора земель, перспективных для сельскохозяйственного освоения, а также как основа для экономической оценки земель. Естественно, что агропроизводственной оценке под­лежат не только земли, уже используемые в этой отрасли народного хозяйства, но и потенциальный земельный фонд для дальнейшего освоения и трансформации в сельскохо­зяйственные угодья. При качественной оценке таких зе­мель ландшафтный метод незаменим.

В основу оценки земель положены постоянно действующие природные факторы сельскохозяйственного производства.

Ландшафтно-агропроизводственные группы земель привязаны к определенным ландшафтам и рассматриваются на их фоне. Агропроизводственной группировке урочищ должна пред­шествовать соответствующая группировка ландшафтов.

III. Рекреационная оценка геосистем.

К рекреационной оценке природных комплексов, как и ко всякой другой, можно подходить с различных позиций — как более узких, так и более широких. В зависимости от возраста людей, их культурного уровня, состояния здоровья, характера и т. д. цели отдыха бывают разными — оздоровительными, позна­вательными, спортивными и др. Отсюда следуют различные виды рекреационных занятий, по отношению к которым непосредственно и производится оценка. Виды рекреацион­ных занятий классифицируются по разным признакам. Прежде всего их следует разделить по сезонам: на летние а (купание, солнечные ванны, прогулки разного назначения - лечебные, оздоровительные, экскурсионно-познавательные; парусный и гребной спорт, рыбная ловля, сбор ягод и грибов) и зимние (лыжные прогулки и спорт, подледный лов рыбы), а также межсезонные (спортивная охота, отчасти сбор грибов).

Тот или иной вид отдыха и его продолжительность определяются структурой природного комплекса. Ландшафтовед всесторонне оценивает рекреационный потенциал ланд­шафтов, урочищ и устанавливает, для каких видов отдыха и в какой степени они пригодны.

При всем многообразии природных предпосылок для рекреации и различии критериев для тех или иных ее ви­дов существуют некоторые определяющие свойства геосис­тем, которые имеют универсальное рекреационное значе­ние. В любом случае такими благоприятствующими факто­рами будут разнообразие среды, комфортность климата, высокие эстетические качества пейзажей, леса и водоемы, оптимальное увлажнение поверхности.

Рекреационная оценка предполагает и инженерный аспект, т. е. пригодность геосистем для строительства рекреационных учреждений, дорог, водоснабжения.

Важным критерием рекреационной оценки природных комплексов служит их устойчивость к рекреационному воздействию (вытаптыванию напочвенного покрова, под­стилки и подроста, повреждению деревьев, сбору ягод, грибов, цветов, нарушению устойчивости склонов, загряз­нению воздуха выхлопными газами и др.).

При рекреационной оценке геосистем недостаточно исходить только из их современного состояния, следует учитывать и перспективы изменения рекреационного по­тенциала в связи с динамикой геосистем (в особенности с ренатурализационными сукцессиями на вырубках, в произ­водных растительных сообществах - кустарниках, мелколесьях и др.) и возможностями повышения рекреационного потенциала с помощью архитектурно-планировочных, лесоводственных и мелиоративных мер (благоустройство ле­сов, осушение, облесение пустырей, создание искусствен­ных пляжей, рекультивация карьеров и отвалов и многое другое).

В других перспективных направле­ниях ландшафтно-оценочных исследований (лесорастителъное и лесоводственное, охотоведческое и охотопромысловое, мелиоративное) принципы и методы оценки остаются едиными. Объектами в каждом случае служат геосистемы. Оценочные исследования ведут на раз­ных, преемственно связанных уровнях — региональном и локальном.

Ландшафтный прогнозирование и мониторинг.

Ландшафтный прогноз - это научная разработка представлений о при­родных географических системах будущего, о их коренных свойствах и разнообразных переменных состояниях, в том числе обусловленных преднамеренными и непредусмотрен­ными результатами деятельности человека.

Точкой отсчета ландшафтного прогнозирования служат:

1. Естест­венные динамические и эволюционные тенденции, прису­щие геосистемам;

2. Направленность человеческого воз­действия на природные комплексы.

Расчетные сроки географического прогноза могут быть самыми разными. Известны попытки сверхдолгосрочного прогноза на тысячелетия и даже на 1 млн. лет вперед.

Наиболее актуален ландшафтный прогноз на предвидимое будущее в пределах ближайших лет и десятилетий.

Существенное практическое значение имеют кратко­срочные географические прогнозы, рассчитанные на один год, на предстоящий сезон или даже на более короткие сроки. С помощью фенологической индикации можно прогнозировать наступление природных явлений на 1—1,5 месяца вперед летом и на 1—2 недели весной.

Пространственные масштабы географического прогноза дифференцируются в соответствии с уровнями геосистем. Различаются прогнозы глобальные, региональные и ло­кальные. Примеры глобального прогноза касаются главным образом перспектив изменения климата. При региональном прогнозе может идти речь о будущем ландшафтных зон, провинций, отдельных ланд­шафтов. Объектами локального прогноза являются мор­фологические подразделения ландшафта вплоть до фаций, однако, ландшафтное прогнозирование для геосистем низших уровней должно разра­батываться на фоне высших территориальных единств.

Таблица