Анотація до роботи:

Суматохіна І.М. Інженерно-геоморфологічний ризик розвитку небезпечних екзогеодинамічних процесів на території міста Дніпропетровська. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.04 – геоморфологія та палеогеографія. – Інститут географії НАН України, Київ, 2005.

Викладено теоретико-методологічні засади дослідження інженерно-геоморфоло-гічного ризику на основі комплексного використання геотехноморфологічного, інженерно-геоморфологічного і системного аналізів. Виділено і проаналізовано комплекс факторів природної та техногенної активізації розвитку небезпечних екзогенних процесів на прикладі Дніпропетровська як одного з найкрупніших поліфункціональних багатогалузевих промислових міст України.

Проведено ретроспективний аналіз техногенних впливів на рельєф міста. Оцінено інтенсивність техногенних впливів, що обумовлюють розвиток небезпечних процесів.

Виявлено просторово-часові закономірності поширення процесів підтоплення, просадочності, ерозії, зсувів та досліджено механізм і динаміку їх прояву. Оцінено ураженість процесами підтоплення, просадковими та зсувними інженерно-геоморфологічних районів, підрайонів та ділянок міста Дніпропетровська. Виконано прогнозну оцінку закономірностей розвитку комплексу небезпечних екзогеодинамічних процесів і зонування території міста Дніпропетровська за ступенем інженерно-геоморфологічного ризику ймовірності їх прояву. Здійснено співставлення ступенів ризику та інтенсивності техногенного навантаження на рельєф.

1. Концептуальною основою дослідження є уявлення про геоморфологічне середовище міста як полігенетичну динамічну техногенну морфолітосистему, що складається із взаємопов’язаних та взаємодіючих елементів (рельєфа, рельєфоутворюючих відкладень, рельєфоутворюючих процесів, внутрішніх зв’язків між ними).

2. Ефективним методичним прийомом дослідження інженерно-геоморфологічного ризику з метою оптимізації використання територіального ресурсу великого промислового міста є комплексна оцінка загрози прояву чи катастрофічної активізації небезпечних екзогенних процесів із небажаними наслідками. Він базується на комплексній оцінці природних і техногенних чинників та встановлених закономірностей розвитку окремих видів небезпечних екзогенних процесів (підтоплення просадкових, ерозійних, зсувних). Концептуальними напрямами дослідження сумарного ризику є: інженерний – встановлення можливих наслідків прояву процесів; модельний – створення графічних, математико-картографічних моделей ризику; економічний – визначення мож-ливих компенсаційних витрат для усунення негативних наслідків прояву процесів і витрат на природоохоронні заходи зі зменшення або запобігання ризику; еколого-природоохоронний – встановлення взаємозв’язків умов життєдіяльності людини із закономірностями розвитку небезпечних процесів.

3. Апробація запропонованого підходу дозволила визнати, що на території великого промислового міста природні чинники створюють передумови виникнення, а техногенні – активізацію чи катастрофічний прояв небезпечних процесів. Особливості природних (структурно-геологічних, геоморфологічних, кліматичних, гідрогеологічних) чинників обумовлюють складність і контрастність природного рельєфу, характер протікання і спектр екзогенних процесів.

Розраховано коефіцієнти загальної ураженості небезпечними процесами і встановлено, що територія м.Дніпропетровська уражена техногенно зумовленими процесами підтоплення (0.182), підвищення рівня ґрунтових вод (0.061), просадковими (0.25), ерозійними (0.20), обвально-зсувними (0.036), розвиток яких може погіршити інженерні й екологічні властивості рельєфу. Виявлена специфіка географічного розподілу впливу природних чинників на розвиток екзогенних процесів, а саме на Лівобережній ерозійно-акумулятивній низовинній рівнині – підтоплення, а на Правобережній денудаційній підвищеній рівнині – підтоплення, просадкових, ерозійних, обвально-зсувних.

4. Оцінка техногенних чинників ризику ґрунтується на здійсненні історичного аналізу, на інвентаризаціїї, класифікації та оцінці інтенсивності сучасних техногенних впливів на рельєф і рельєфоутворюючі процеси. В історії взаємодії людини з геоморфологічним середовищем міста виділено основні етапи: помірних техногенних впливів та переважання природних чинників розвитку рельєфоутворюючих процесів (кінець ХVIII ст.- 30-ті рр. ХІХ ст.); суттєвих техногенних впливів та початку техногенної активізації екзогенних процесів (30-ті роки – кінець ХІХ ст.); інтенсивних та різноманітних техногенних впливів та катастрофічних й аварійних проявів техногенно зумовлених екзогенних процесів (кінець ХІХ ст. – понині). На основі інвентаризації сучасних техногенних впливів виконана їх класифікація і виділено таксони: клас (за оборотністю змін), тип (за напрямком змін гіпсометричного рівня), підтип (за характером дії), вид (за типом господарської діяльності), різновид (за видом технологічного процесу).

Методичний підхід до інтегративної оцінки техногенних впливів на рельєф міста ґрунтується на урахуванні вкладу кожного різновиду техногенних впливів, часу існування й середнього часу функціонування морфолітосистеми після останньої структурної зміни. За обчисленим інтегративним показником на території м.Дніпропетровська виділено зони різного ступеня інтенсивності техногенних впливів. Встановлено, що найінтенсивніші впливи відбуваються в межах промислових морфолітосистем гірничовидобувної, машинобудівельно-металургійної, металургійної спеціалізації та багатогалузевих, а також різновікової різноповерхової забудови історичного центру та сучасної багатоповерхової забудови (всього 30.8% S міста).

Аналіз техногенних чинників доводить, що визначальними для активізації небезпечних процесів у межах міста є: значні обсяги втрат води з водонесучих комунікацій (15-35%); значні площі (13,5% ) та термін функціонування (60 – 120 років) підприємств з „мокрими” технологіями; ліквідація природних дрен в результаті засипки техногенними відходами; масштабна забудова схилів; висока щільність (3-4 км/км² і більше) та значний термін (30-50 років) експлуатації підземних комунікацій; великі площі ділянок з водонепроникним покриттям (35%).

5. На підставі здійсненого інженерно-геоморфологічного аналізу та районування територію міста поділено на райони (3), підрайони (10) та ділянки (15) за морфогенетичними, морфологічними, морфометричними відмінностями та інженерно-геоморфологічними характеристиками. Встановлено, що ділянки рельєфу з різними інженерно-геоморфологічними характеристиками уражені певними видами екзогенних процесів, а саме: заплава та низькі тераси – підтопленням, круті ділянки середніх терас – просадковими явищами, ділянки крутих схилів вододільного плато та високих надзаплавних терас – обвально-зсувними процесами. Визначено ступінь ураженості рельєфу виділів інженерно-геоморфологічного районування цими процесами.

6. На підставі оцінки сумарного ризику на території міста виділено зони слабкого (3.8.%), помірного (80.1%) і підвищеного (високого і надзвичайного загалом 16.2%) ризику розвитку небезпечних процесів. Вперше створено нову картографічну модель співвідношення ступенів сумарного ризику та інтенсивності техногенних впливів на рельєф. На основі картографічного моделювання доведено, що однаковий ступінь інтенсивності техногенного навантаження на рельєф має різні наслідки залежно від природних властивостей морфолітосистем.

Встановлено, що у зонах високого та надзвичайного ризику під загрозою значних деформацій або руйнування знаходяться 5337 житлових (у т.ч. 240 багатоповерхових) і 356 промислових споруд (у т.ч. металургійних, хімічних, машинобудівельних підприємств) та 38 історико-архітектурних пам’яток. Визначено основні напрямки зменшення й запобігання ризику: інженерний (виключення інженерних помилок, впровадження заходів інженерного захисту) й управлінський (визначення напрямів керованого контролю ризиком, застосування правових і економічних механізмів запобігання компенсаційних витрат). Отримані результати дозволяють виконувати оцінку стану техноморфолітосистем, визначати матеріальні витрати для запобігання ризику, відновлення та збереження рельєфу.

Публікації автора:

Статті

1. Зеленська Л.І., Суматохіна І. М. Геоекологічна оцінка ерозійного потенціалу рельєфу /Дослідження передкризових екологічних ситуацій в Україні. - Збірник наукових праць. - К.: Манускрипт, 1994. – С. 67-70. (Удосконалення методики геоекологічної оцінки ерозійного потенціалу рельєфу).

2. Суматохина И.Н. Использование трехмерного моделирования абстрактных поверхностей в палеогеографических целях. - Картографія та вища школа: збірник наукових праць /Відп. ред. А. М. Молочко. - К., 1996.- С. 79-81.

3. Зеленская Л.И., Суматохина И.Н. Геоморфологическая интерпретация физико-механических свойств антропогеновых отложений в бассейне р. Самара /Актуальні проблеми геології, географії та екології. Том 1. науковий редактор Г. В. Пасічний: Збірник наукових праць. - Дніпропетровськ: вид-во «Навчальна книга», 1997. - с.34-40. (Геоморфологічна інтерпретація диференціації властивостей відкладів).

4. Суматохина И.Н. Оценка корреляционной связи между показателями свойств субаэральных отложений и природными факторами /Вісник Дніпропетровського ун-ту. Геологія та географія. Вип. 1.- Дніпропетровськ: вид-во Дніпропетровського університету, 1998. - С. 94-98.

5. Дук Н.Н., Кириленко Е.Н., Крымцов А.А., Суматохина И.Н. Результаты картометрических методов исследования степени расчлененности рельефа Днепропетровской области /Картографія та вища школа: збірник наукових праць, випуск 2 /Відп. ред. А. М.Молочко. - К., 1998. - С.88-89. (Морфометричний аналіз Дніпропетровська).

6. Суматохіна І.М. Застосування геотехноморфологічного підходу для дослідження екологічних проблем урбанізованих територій /Регіональні екологічні проблеми: Зб. наук. праць. – К.: ВГЛ „Обрії”, 2002. - С. 359-361.

7. Суматохіна І.М. Геотехноморфологічний аналіз урбанізованих територій у курсі географії України /Проблеми безперервної географічної освіти і картографії: Збірник наукових праць. – Харків-Вінниця: Консоль, 2002. – Випуск 3. - С. 287-289.

8. Суматохіна І.М. Методичні аспекти геотехноморфогенних досліджень урбанізованих територій /Вісник Дніпропетровського університету. Геологія. Географія. Випуск 4. – Дніпропетровськ: вид-во Дніпропетровського університету, 2002. – С. 150-154.

9. Суматохіна І.М. Досвід застосування методів еколого-геоморфологічних досліджень на польових практиках /Модернізація і реформування середньої, вищої і післядипломної географічної та картографічної освіти в країнах СНД: досвід, проблеми, перспективи: Матеріали ХІІ Міжнародного науково-методичного семінару, Харків, 2002 р. – Вінниця: Антекс-У ЛТД, 2003. – С. 130-133.

10. Суматохіна І.М. Оцінка техноморфологічних впливів на рельєф міста /Фізична географія та геоморфологія. - К.: ВГЛ Обрії, 2003. – Вип.. 45. - С. 161-167.

Тези

11. Суматохина И.Н., Дук Н.Н., Крымцов А.А. Деформация природного рельефа Западного Донбасса /Экологические аспекты теоретической и прикладной геоморфологии. Материалы международной конференции «III Щукинские чтения». – Москва, 1995. - С. 157-158. (Кількісна оцінка трансформації показників властивостей рельєфоут-ворюючих відкладів).

12. Суматохина И.Н. Эколого-геоморфологические исследования левобережья Днепропетровской области /Матеріали IV Міжнародної конференції «Франція і Україна: науково-практичний досвід у контексті діалогу національних культур».- ІІ том, ІІ частина, Дніпропетровськ, «Поліграфіст», 1997.- С.54-55.

13. Soumatokina J.N. L`utilisation du systeme d`information pour resondre des problemes geoecologiqiuees /Франція та Україна, науково-практичний досвід у контексті діалогу національних культур. V Міжнародна конференція. Матеріали. Том 3. - Дніпропетровськ: Арт-Прес, 1998. - С. 79-80.