Анализ рельефа Саратова для целей экологии

ЭКОЛОГО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЕЛЬЕФА САРАТОВА

Игорь Пролеткин
 
При эколого-геоморфологическом анализе рельефа г. Саратова следует учитывать тот факт, что природные районы города имеют разный возраст и по-разному развивались на протяжении всей своей истории.

Соответственно, тип нагрузки на рельеф, создаваемый городом (жилыми и промышленными постройками, коммуникациями и т.д.) индивидуальны для каждой его части.
 
Рассмотрим экологические обстановки каждого из геоморфологических районов города.

Лысогорское плато представляет собой наименее нагруженную часть городской территории.

Занимая самый высокий “этаж” рельефа с абсолютными отметками 220 - 300 м и получая максимум осадков, этот район является источником сноса для прилегающих к нему территорий.

Приволжская котловина, наоборот располагается на наиболее низком  “этаже” рельефа города (15 - 100 м).

 Это самый освоенный геоморфологический район г. Саратова, отдельные подрайоны которого, имеют свои отличительные черты.

Северный подрайон - наиболее техногенно нагруженная часть города, где территория почти на 100% занята жилыми массивами, промпредприятиями, коммунально-складскими площадками и прочими урбофункциональными зонами.

Это исторический центр Саратова, который интенсивно развивается на протяжении более 400 лет. За столь длительный период хозяйственного освоения рельеф подрайона претерпел значительные изменения.

Помимо сооружения различных насыпей, дамб, выемок, произошло значительное выравнивание местности, главным образом за счет увеличения мощности техногенных грунтов в оврагах, балках и на волжских террасах.

Так, при средней мощности искусственных грунтов в центральной части подрайона от 1 до 3 метров, в Белоглинском и Глебучевом оврагах эта величина превышает 10 метров.

Необходимо отметить, что уже изначально сложившееся геоморфологическое строение территории города обусловило ее недостаточную дренированность - верховья существующих оврагов и балок, за исключением Глебучева оврага, не имеют четко прослеживаемой связи с устьями, амплитуда вертикального расчленения незначительна, а обширные конусы выноса мощностью от 5 - 7 до 30 - 40 м, покрывающие нижнюю часть уступа и днище котловины, сложены преимущественно суглинками.

Водопроницаемость суглинков низкая, в результате чего отток грунтовых вод в условиях слабой расчлененности рельефа затруднен.

Поэтому, все водосборные бассейны данного подрайона можно отнести к типу накопителей, за исключением бассейна Глебучева оврага.

Обладая небольшой площадью при сравнительно значительной протяженности и имея хорошо выраженную долину он является основной транзитной осью Северного подрайона Приволжской котловины.

 Однако, в процессе хозяйственного освоения территории города, Глебучев овраг постепенно засыпается и застраивается жилыми массивами, что неблагоприятно сказывается на экологической обстановке.

Перечисленные факторы, интенсивная техногенная нагрузка и низкая способность к самоочищению, обусловили высокую степень загрязненности данного подрайона.

Центральный подрайон территориально совпадает с северной частью Заводского района города.

В промышленном отношении он усиленно осваивался в годы войны, когда в Саратов переводились многие заводы. Поэтому большую и лучшую его площадь занимают промпредприятия. Жилая застройка оттеснена в верховья дренирующих уступ Лысогорского плато балок.

Интенсивность загрязнения здесь очень высока, общая тенденция массопереноса, как и в Северном подрайоне, определяется как накопление. Потенциал самоочищения в целом невысок, в экологическом отношении территория подрайона одна из самых неблагоприятных в городе.

Южный подрайон по сравнению с Северным и Центральным подрайонами отличается меньшей техногенной нагрузкой.

Жилые массивы, принадлежащие частной застройке и несколько крупных предприятий занимают менее 50% территории, соседствуя с сельскохозяйственными землями и нераспаханными степными участками.

Подрайон целиком относится к бассейну р. Назаровки, где преобладают хорошо разработанные долины с многочисленными притоками.

Оценить его экологическую емкость довольно трудно, хотя предварительно можно говорить о сложной экологической обстановке в данном месте.

Елшанско-Гусельская равнина расположена на севере города и территориально совпадает с Ленинским районом.

Елшанско-Курдюмский подрайон  равнины нагружен большим набором функциональных зон города: от рекреационных в пределах денудационного уступа; селитебных, преимущественно одноэтажных, в подуступной части, до крупных промышленных зон и узлов в южной части равнины.

Территория, расположенная на севере подрайона, имеет местами сельскохозяйственное назначение и используется в основном как горный отвод под разработку и хранение Елшанского газового месторождения.

Кроме этого, в пределах долины р. Елшанки, на ее террасах и пойме сосредоточены большие садовые массивы Ленинского района г. Саратова.

Речные долины обеспечивают средний уровень дренированности территории. Все это, совместно с подчиненной геохимической позицией подрайона, создает определенный набор экологических проблем в его пределах.

Гусельский подрайон, занимает второй по высоте “этаж” рельефа г. Саратова с абсолютными отметками 120 - 180 м.

Располагаясь преимущественно на водоразделах и приводораздельных склонах, он находится в довольно выгодной позиции с точки зрения “разгрузки” возникающих очагов загрязнения.

Лишь к востоку и северо-востоку широкие надпойменные террасы низовий р. Гуселка являются приемниками массопереноса и разнообразных загрязнений всего выделенного подрайона.

Все это показывает большую потенциальную опасность во время интенсивной стадии освоения северо-восточного градопланировочного направления г. Саратова.

Проведенный эколого-геоморфологический анализ может быть применен не только для общей оценки экологической емкости территории города, но и для решения конкретных задач.

В частности, в лаборатории урбоэкологии СГУ, он был использован для оценки причин подтопления многих жилых массивов г. Саратова.

На территории города подъем грунтовых вод, особенно в его центральной части, начался с середины семидесятых годов XX века.

Исследования, проведенные в начале пятидесятых годов в связи со строительством Волгоградского водохранилища показали, что в центральной части города уровень грунтовых вод находился на глубинах от 5 до 12 м, а на отдельных участках - от 8 до 12 м. Ближе к уступу Лысогорского плато  он располагался на глубинах 5 - 7 м.

Сооружение в 50-х годах Волгоградского водохранилища в общем не отразилось на поведении грунтовых вод территории города. В течение 60-х и начала 70-х годов их общего подъема не отмечалось.

Картина изменилась в середине 70-х годов. Подъем уровня грунтовых вод охватил, прежде всего, наиболее приподнятую часть исторически сложившегося центра города, являющуюся местным водоразделом между Глебучевым и Белоглинским оврагами.

Здесь грунтовые воды поднялись до 3 - 3,5 м, а участками и выше. В меньшей мере подъем охватил подуступную часть плато, однако и здесь он местами достиг уровня 3 метров. Причины этого процесса представляются следующие.

Основная часть грунтового стока поступает в более низкие застроенные районы г. Саратова путем фильтрации вод Лысогорского плато.

Вмещающими породами для них являются четвертичные отложения, залегающие на водоупорных, преимущественно глинистых породах позднемелового возраста.

Естественными путями оттока грунтовых вод были направления к Глебучеву и Белоглинскому оврагам и к р. Волге.

При вертикальной планировке в процессе застройки города большая часть отвершков этих оврагов была засыпана, и возникли первые предпосылки подтопления города.

В конце 60-х - начале 70-х годов началась интенсивная застройка центральной части Саратова зданиями повышенной этажности на свайных основаниях.

Построенные ранее пятиэтажки имеют неглубокий фундамент, затрагивающий лишь верхнюю часть чехла четвертичных отложений, тогда как многоэтажные здания прорезают всю толщу четвертичных отложений, значительно уплотняя грунт, уменьшая его общую пористость под сооружением.

Цепочки девятиэтажных зданий протянулись вдоль Глебучева оврага, набережной Волги, создавая искусственные препятствия на путях оттока грунтовых вод.

Интенсивная застройка городской территории неизбежно влечет за собой увеличение протяженности водных коммуникаций, связанный с ними расход воды и ее неизбежные потери.

В условиях Саратова это накладывается на затрудненный отток грунтовых вод, локально вызывая их интенсивный подъем.

В пределах городской застройки имеются обширные участки рельефа с углом наклона менее 1; и вертикальной расчлененностью менее 5 м. 

Все выделенные участки подтопления в значительной  степени совпадают с этими поверхностями. 

В местах пересечения четвертичных водоносных отложений дорогами, площадками зданий происходит задержка поверхностных и грунтовых вод.

Кроме этого, центр города характеризуется повышенной плотностью (до 150 км на км2) водных коммуникаций.

 Их расположение  в  естественно потопленной зоне ведет к преждевременному выводу из строя,  а многочисленные аварии усугубляют положение с подъемом уровня  грунтовых вод уже в результате утечек.

В настоящее время фундаменты многих сооружений находятся в зоне водонасыщения.

Кроме того, относительно небольшой  участок подтопления прослеживается по левому склону Глебучева оврага.

Следует заметить, что повышение уровня грунтовых вод может спровоцировать здесь и многочисленные оползневые процессы.

Таким образом, можно отметить большие потенциальные возможности методов эколого-геоморфологических исследований, как для решения общих экологических проблем, так и для целей изучения процессов подтопления в г. Саратове.

Данная статья была написана мною в конце 90-х годов 20-ого века и затем опубликована в одном из сборников Саратовского госуниверситета.