Таблица. Фрагмент условных обозначений к карте карстовой опасности Республики Татарстан
Елкин В.А.
ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ КАРТЫ КАРСТОВОЙ ОПАСНОСТИ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН
Институт геоэкологии РАН, Москва, risk@geoenv.ru
Под карстовой опасностью, вслед за А.Л Рагозиным, понимается
угроза образования карстовых и (или) карстово-суффозионных провалов земной
поверхности, которые могут привести к негативным для объектов хозяйства
и населения последствиям. Наиболее объективной количественной мерой рассматриваемой
опасности, позволяющей перейти к оценке карстового риска, является площадная
среднемноголетняя скорость поражения определенной территории (или единицы
площади этой территории) провалами за заданное время (м2/год, км2/год,
га/км2 * год и т.д.). Установление такой скорости представляет собой в
настоящее время трудноразрешимую задачу даже в пределах отдельных хорошо
изученных участков и территорий из-за отсутствия представительных рядов
режимных наблюдений за развитием карстовых и карстово-суффозионных процессов
(далее карстовые процессы). Поэтому оценка карстовой опасности до последнего
времени проводилась в основном с использованием различных показателей пораженности
процессом определенных территорий. Указанный подход был для начала использован
для оценки карстовой опасности территории Республики Татарстан (РТ).
Общий алгоритм региональной оценки карстовой опасности
можно представить в виде следующих последовательно выполняемых операций:
1. Сбор имеющихся данных о природных и техногенных факторах (условиях и процессах) развития карстовых процессов;
2. Составление карты перекрестного трехрядного районирования оцениваемой территории в масштабе 1:200 000 √ 1:500 000 по инженерно-геологическим, зонально-климатическим и техногенным факторам развития карстовых процессов, полностью определяющих их характер и интенсивность проявления во времени и пространстве и вынесение на нее всех известных карстовых проявлений;
3. Дешифрирование карстовых проявлений по космо- и аэрофотоснимкам и вынесение их на ту же карту с дифференцированием по морфологическому облику, размерам и относительному возрасту. Оконтуривание участков современного развития карста;
4. Определение пораженности территории карстом;
5. Анализ условий развития карстовых процессов и оконтуривание участков, где возможно их развитие;
6. Ранжирование (классифицирование) карстовой опасности по величине пораженности территории карстовыми процессами и составление итоговой карты;
7. Установление возраста зафиксированных карстовых проявлений, определение на этой основе среднемноголетней скорости развития карстовых процессов и составление окончательного варианта карты карстовой опасности.
Первые шесть операций указанного алгоритма были использованы при построении первого варианта карты карстовой опасности РТ масштаба 1 : 500 000, в основу которой было положено специальное инженерно-геологическое районирование территории по особенности развития карстовых процессов (таблица). В качестве наиболее крупных таксономических единиц были приняты карстовые области, а конечными √ карстовые участки, различающиеся по величине коэффициента пораженности территории карстом.
Последняя информация была получена на основании дешифрирования космофотоснимков масштаба 1 : 300 000 с использованием технологии ГИС √ MapInfo, что позволило образовать тематические слои, содержащие не только все дешифрируемые в данном масштабе карстовые провалы, но и инженерно-геологические условия их образования. Все это позволило идентифицировать примерно 10 000 карстопроявлений и дифференцировать их по морфометрическим показателям и относительному возрасту. При этом, в целях минимизации потерь информации, на карту выносились не только явные карстовые формы, но и образования предположительно карстового генезиса, нуждающиеся в дальнейшей верификации по результатам полевых работ.
Коэффициент пораженности территории РТ карстовыми процессами в местах их развития изменяется от 1-2% до 60-70%, а среднее значение этого коэффициента составляют около 25-30%. Это послужило основой для обособления шести категорий карстовой опасности, характеризующихся следующими величинами коэффициентов пораженности (приведены в скобках): незначительная (<1); малая (1-10); небольшая (10-30); средняя (30-40); большая (40-60); очень большая (> 60). Следует отметить, что при таком подходе к оценке карстовой опасности априори принимается, что интенсивность карстообразования в пределах отдельных участков в ближайшем будущем будет функционально зависеть от степени их современной пораженности процессом.
На рассматриваемой карте участки с различной карстовой опасностью показывались цветом по светофорному принципу, по которому оттенки красного цвета отвечают двум наиболее опасным категориям, а оттенки зеленого √ наименее опасным. Территории, где отсутствуют поверхностные проявления карстовых процессов, и нет необходимых условий для их развития, не закрашивались.
Таблица. Фрагмент условных обозначений к карте карстовой опасности Республики Татарстан
На карте были дополнительно отражены исторические карстовые провалы (с указанием даты их образования), а также наиболее крупные карстовые формы, в пределах которых образовались озера.
В охарактеризованном выше виде, карта карстовой опасности РТ является необходимой и достаточной основой для решения широкого круга вопросов, связанных с функциональной организацией территории и обеспечением ее природной безопасности. Более детальная региональная оценка, позволяющая перейти к определению значений карстового риска в различных сферах, предполагает проведение комплексных работ по установлению абсолютного возраста карстовых деформаций в пределах типичных участков, определение на этой основе прогнозных скоростей развития процесса и их распространение на всю оцениваемую территорию на основе специального районирования, частично рассмотренного выше.
Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант ╧ 00-05-65239.