Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Изменение гидрологического баланса в условиях г...doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
15.11.2019
Размер:
60.93 Кб
Скачать

Российский Университет Дружбы Народов

Аграрный факультет

Кафедра ландшафтной архитектуры и дизайна

Ландшафтоведение

Сообщение по теме

Изменение гидрологического баланса в условиях города

Выполнила студентка

2 Курса группы спб-2.11

Курочкина А.С.

Проверила

асс. Петровская П.А.

Москва, 2012

Изменение гидрологического баланса в условиях города

Влияние на водную среду города в результате постепенной, зачастую стихий­ной, городской застройки по берегам и на водораздельных пространствах рек ска­зывалось как на количественном, так и качественном составе рек. Естественные процессы стокообразования, самоочищения водных объектов города претерпева­ли значительные преобразования под влиянием изменения структуры водосбор­ной площади, процессов регулирования стока, водозабора и водоотведения.

Если в прошлом населенные пункты "прижимались" к рекам, а водораздель­ные пространства оставались нетронутыми, то в современном городе возникла противоположная ситуация. Город почти полностью освоил водоразделы, пре­вратив их в жилую застройку и промзоны.

В процессе освоения городских территорий коренным образом изменялась водосборная площадь - вырубались леса, засыпались малые ручьи и реки, спрям­лялись русла средних и больших рек, что отражалось на естественных режимообразующих процессах формирования как поверхностного, так и подземного стока. Очень часто такое стихийное планирование являлось причиной подтопления го­родских территорий.

Влияние урбанизированных территорий на гидрологический баланс

Гидрологическая роль городов значительна, особенно если учесть, что города быстро растут. Уже сейчас в наиболее населенных и экономически развитых районах страны города занимают более 10 % территории. Гидрологическая роль городов выражается главным образом в том, что занимаемая ими территория характеризуется экстремальным состоянием проницаемости поверхности (асфальтовые покрытия, крыши домов). В городах она намного ниже, чем на естественных почвах. По этой причине поверхностный сток с территории городов велик, а питание подземных вод незначительно. Но едва ли не самое большое гидрологическое значение имеют города как источники загрязнения рек и водоемов.

Актуальность данной проблемы обусловлена тем, что в будущем в связи с быстрым ростом городов указанные процессы изменения водного баланса и связанного с ним вещественного обмена приобретут большие масштабы. Это явление будет происходить не только в связи с ростом городского населения, но и в связи с перспективой приближения сельских населенных мест к городским условиям. Поэтому необходимо изучение влияния нового антропогенного ландшафта с преобразованными природными комплексами на изменение гидрологического баланса, изучение влияния измененного рельефа на урбанизированных территориях на него, изучение влияния города на загрязнение рек, водоемов и на водный баланс территории, изучение изменения гидрографической сети на урбанизированных территориях.

В городе с экстенсивной малоэтажной застройкой преобладают природные ландшафты: естественный рельеф местности, открытые водоемы и водотоки, парки, лесопарки и другие зеленые насаждения. Природа как бы входит в состав городских территорий. Обеспечивается пространственное единство застройки, зеленых массивов и водных поверхностей. В результате обеспечиваются экологические потребности людей.

Такие города можно рассматривать как экополисы — природно-антропогенные системы. Бытует мнение, что оптимальная плотность населения на их территориях не должна превышать 100 чел/га. В этом случае можно сохранить озелененные пространства, по площади равные территориям, занимаемым асфальтовыми покрытиями, зданиями и различными городскими сооружениями.

Однако такие поселения неэкономичны, поскольку требуют протяженных транспортных и ресурсообеспечивающих коммуникаций. Сегодня прослеживается тенденция уплотнения поселений. В крупных городах антропогенные системы оказывают весьма ощутимое давление на природную среду. Урбанизация преобразовывает ее радикально, нарушая природное равновесие. Возникают антропоприродные системы, где преобладают антропогенные составляющие.

В городах происходит техногенное изменение гидрогеологических условий. Они влияют на формирование гидрологического баланса в городах.

Изменяются условия питания, стока и разгрузки подземных вод, их уровенный и температурный режим, а также химический состав. Среди искусственных факторов, изменяющих естественный режим подземных вод выделяют:

а) действующие длительно (стационарные дренажи, эксплуатационные откачки из артезианских скважин, изменение условий инфильтрации атмосферных осадков в грунт, накопление загрязненного культурного слоя);

б) кратковременные (откачки при строительстве, утечки вод из водопровода, канализации, водостоков, замораживание массивов пород и др.);

в) прямого воздействия (вырубка лесов, застройка, асфальтирование и бетонирование территории и др.).

В результате действия этих факторов наиболее существенные изменения состояния гидросферы выражаются: в формировании значительных депрессионных воронок, вызывающих подток грунтовых вод в эксплуатируемые горизонты, что в городских условиях, как правило, сопровождается ухудшением качества вод и увеличением их агрессивности. Это выражается и в повышении уровня грунтовых вод и, как следствие, в развитии подтопления территории, последствием чего может быть снижение несущей способности грунтов оснований зданий и сооружений, деформации поверхности земли и сооружений, вторичное засоление почв и деградация растительности на территориях парков и скверов.

Также в городах и пригородах проводят осушение территорий, что вследствие снижения уровней грунтовых вод приводит к уменьшению влажности почвы и изменению ее водно-физических свойств, нарушает режим испарения и транспирации, что, в свою очередь, приводит к изменению почти всех элементов стока. Осушительные мелиорации по-разному влияют на малые и большие реки в зависимости от условий дренирования грунтовых вод.

Существенно изменяется при осушении и внутригодовое распределение речного стока, в основном в сторону более равномерного распределения по сезонам и месяцам.

На водный баланс водосборов заметное влияние оказывает и сведение или восстановление лесов, которым почти всегда сопровождается строительство в пределах городов. Подтопление территорий часто также является следствием человеческой деятельности. Гидрологический режим изменяется при ликвидации болот, этого естественного испарителя грунтовых вод. Поэтому засыпкой болота стимулируется нарушение режимов испарения и естественного водообмена на прилегающей территории.

Большие заасфальтированные площади, засыпанные овраги и балки также изменяют природные условия испарения влаги и движения фильтрационных стоков на местности. В этих случаях возможно не только повышение уровня грунтовых вод. Стоки, загрязненные выбросами автомобильного транспорта и жидкими отходами производств, попадают в эти воды и делают их токсичными. Такое загрязнение влечет за собой следующие последствия. Во-первых, подземные воды становятся непригодными для использования в бытовых и хозяйственных целях. Во-вторых, загрязненные верховодки препятствуют озеленению территорий, так как деревья гибнут из-за солей, содержащихся в почве. В-третьих, воды глубоких водоносных слоев становятся агрессивными для подземных коммуникаций и геологических пород, увеличивают скорость их разрушения, что может привести к выходу из строя инженерных систем, просадкам и провалам поверхности на больших территориях.

На территориях, инженерно благоустроенных много лет назад, возникает другая проблема. Длительная эксплуатация подземных водопроводящих инженерных сетей без должного профилактического ремонта и вследствие этого в значительной степени изношенных создает крайне неблагоприятную экологическую ситуацию. До 20% транспортируемой жидкости попадает в грунты и вызывает не только повышение уровня подземных вод. Канализуемые стоки становятся агрессивными к окружающей геологической среде, засоряют грунты и почвы токсичными веществами.

Экономический ущерб от подтопления городской территории велик. Это дополнительные капитальные и эксплуатационные расходы на компенсацию и ликвидацию отрицательных последствий общего подтопления территории в сферах: материального производства, непроизводственной, личного потребления, рекреационных объектов.

Воды поверхностного стока с городских территорий сильно загрязнены. Они несут в себе все виды загрязнителей: смытая в процессе эрозии почва, биогены, входящие в состав удобрений, применяемых в садах, на газонах, дорожная соль и другие вещества, входящие в дорожное покрытие, сажа и ядовитые вещества из выхлопных газов транспортных средств, а также другие загрязнители воздуха, машинное масло с дорог, автомобильных стоянок, из сточных труб, мусор и растительный опад.

Смягчение неблагоприятного гидрологического влияния городов на водный баланс и связанный с ним вещественный обмен — дело сложное. Доступные меры - грамотная планировка городов. Прежняя планировка, когда строился дом к дому и непосредственно к периметру домов примыкали непроницаемые дорожные покрытия, сплетавшиеся в единую сеть, ныне, как правило, не получает большого распространения. Системы дорог в пределах отдельных частей города следует проектировать так, чтобы не создавалось больших потоков снеговой и дождевой воды. Для этой цели на дорогах вдоль таких потоков целесообразно создавать ливнесточные системы, из которых вода должна поступать на массивы зеленых насаждений и расходоваться на инфильтрацию. Чрезвычайно важно поддерживать предельно возможную чистоту городских кварталов и улиц. Это, само собой разумеется, но подчеркиваю необходимость систематической мойки улиц, особенно при напряженном транспортном движении. Дождевой сток частично очищает такие улицы от загрязняющих веществ, но моечные машины создают мощные струи воды и производят эту работу более эффективно.

Наконец, следует поставить вопрос о целесообразности создания в пределах города систем прудов, используя для этой цели балки в пределах города и на его окраинах, оборудованные водосливными плотинами. Часть дождевых вод, стекающих с территории города, будет аккумулироваться в таких прудах - отстойниках и освобождаться от наносов и отчасти от растворенных органических веществ путем их окисления. Для усиления такого аффекта могут служить каскады прудов. Указанные меры, несомненно, будут способствовать улучшению санитарного состояния города и вместе с тем могут служить эстетическим целям.