Мониторинг геологической среды - Королев В.А.
ISBN 5-211-03344-2
Скачать (прямая ссылка):
Ответ на первый вопрос "что наблюдать?" дается в программе наблюдений исходя из конкретного объекта мониторинга и его ранга. Наблюдения ведутся прежде всего за параметрами или элементами, являющимися ведущими для данной системы, определяющими ее характерные свойства и функционирование, а также наиболее значимыми в экологическом плане. Исходя из этого выбирается наиболее оптимальный комплекс инженерно-геологических, гидрогеологических и геокриологических и других показателей. В зависимости от набора компонентов геологической среды выделяют следующие наблюдения за:
составом, состоянием и свойствами почв, горных пород, техногенных грунтов;
подземными водами (режим, динамика, гидрохимия и т.д.);
рельефом (техногенная нарушенность, изменчивость, расчлененность, динамика и т.д.);
природными геологическими процессами (эндогенными, экзогенными);
инженерно-геологическими процессами и явлениями;
процессами взаимодействия инженерных сооружений и геологической среды (осадками сооружений, устойчивостью, состоянием фундаментов, утечками техногенных вод и т.п.).
Установив набор показателей для наблюдений, вопрос "где наблюдать?" решается несколько проще, поскольку каждый показатель
однозначно связан с каким-либо конкретным элементом геологической среды или его частью. Этот вопрос во многом решается сходно с выбором систем опробования при инженерно-геологических, гидрогеологических или геокриологических исследованиях. Каждая точка наблюдений представляет собой единичный пункт получения информации, а их комплекс — систему пунктов получения информации (СППИНФ). Теория планирования и разбивки СППИН-Фов в пределах тех или иных объектов геологической среды всесторонне разработана Г.К. Бондариком. Главное в ее организации — учет характера пространственной изменчивости объектов геологической среды, изменчивости зонально-климатических факторов, а также источников техногенного воздействия. Анализ изменчивости показателей загрязнения геологической среды должен проводиться с учетом возможных миграционных путей загрязнений источника: атмосферных по ветру, атмосферных с осадками, поверхностных текущими водами, подземных грунтовыми водами и т.д.
Рис. 19. Роза ветров с преобладанием северного, северо-восточного и юго-западного направлений ветров (а) и ореол загрязнения поверхности цементной пылью (кг/м2 -год) вокруг цементного завода, расположенного в точке А (б)
Для анализа поверхностных загрязнений геологической среды и распространения загрязнений по ветру исследуется так называемая роза ветров — график направлений ветра на конкретной территории (рис. 19). Направление ветров на графике обозначается линией с указанием страны света, откуда поступают воздушные массы на
данную территорию. Понятно, что "языки" поверхностных загрязнений будут располагаться в противоположном направлении. Роза ветров строится обычно по многолетним данным для года, полугодия и т.д. по 8 (или 16) румбам на основании ежесуточных метеорологических наблюдений. Учитывая число возникновения ветров за каждые сутки по каждому румбу (а также дни штиля), вычисляют их процент от общего числа изменений за период наблюдения и составляют график (см. рис. 19). Для этого от центра по направлению румбов откладывают в условном масштабе отрезки линий, концы которых соединяют ломаной линией.
Пути миграции загрязнений поверхностными водами анализируются на основе особенностей рельефа и направлений поверхностного стока территории. Миграция загрязнений в потоке подземных вод анализируется на основе исследования карт гидроизогипс и других гидродинамических карт.
При этом следует иметь в виду, что мониторинг направлен как на контроль участков с квазистационарным состоянием геологической^ среды, так и на выявление до этого неизвестных опасных участков, процессов и т.д. В связи с этим методика обоснования размещения точек режимных и других наблюдений как важнейшего компонента мониторинга включает два аспекта классификации: типов и элементов геологической среды, подлежащих специфическому контролю; источников и факторов техногенных возмущений с последующим выделением зон совокупного воздействия.
Первый аспект предусматривает районирование территории по условиям возникновения и развития геологических и инженерно-геологических процессов и явлений. Второй аспект предполагает проведение специального районирования территории с выделением типов факторов техногенеза, определяющих специфические изменения геологической среды. На основе этой двухаспектной типизации локализуются в пространстве зоны потенциального возникновения инженерно-геологических процессов, выделяются участки общего и специального мониторинга, намечаются районы детальных наблюдений и т.д.
Ответ на вопрос "чем наблюдать?" обычно решается наиболее просто, поскольку техническая база наблюдений в настоящее время достаточно широко разработана. В качестве технических средств наблюдений используются приборы и оборудование как для дистанционных (см. разд. 4.2), так и для наземных наблюдений. Главной проблемой при этом является подбор наиболее оптимального комплекса автоматизированных технических средств с учетом их надежности, стоимости, экономичности и т.д.
