тное и биокостное) вещество геосферных оболочек Земли (верхней части литосферы, атмосферы и гидросферы).
Предметом геоэкологии является вся сумма знаний о геосферных оболочках и их изменениях под влиянием природных и техноприродных факторов, как многокомпонентных иерархически построенных динамических системах с многоступенчатыми процессами саморегулирования. К приоритетным направлениям в области геоэкологии В.И. Осипов относит:
1. Анализ изменений геосферы под влиянием природных и техноприродных факторов и разработка путей выявления этих изменений. Это направление включает:
– изменение ландшафтов урбанизированных территорий;
– изучение деформирования поверхности Земли в результате откачки воды, добычи нефти и газа;
– изучение подъема уровней подземных вод и подтопления территорий;
– исследование загрязнения поверхностных и подземных вод;
– изучение склоновых геодинамических процессов;
– изучение напряженно-деформированного состояния и температурного поля Земли;
– изучение загрязнения окружающей среды в результате накопления на её поверхности промышленных и бытовых отходов.
2. Рациональное использование водных, земельных, минеральных и энергетических ресурсов Земли.
3. Изучение природных и техно-природных процессов и явлений в геосферных оболочках Земли.
Объектом инженерно-строительной геоэкологии являются природно-технические системы.
Предметом инженерно-строительной геоэкологии является сумма знаний о природно-технических системах, изменении их состояния и устойчивости при техническом воздействии в процессе строительного производства. В задачу инженерно-строительной геоэкологии входит:
– проведение комплексных геоэкологических исследований урбанизированных территорий;
– оценка рисков в строительстве;
– оценка состояния и устойчивости природно-технических систем;
– разработка геоэкологических моделей урбанизированных территорий;
– проектирование и строительство объектов инженерной защиты;
– организация мониторинга природно-технических систем.
1. Понятие о природно-технических и геотехнических системах
Под природно-техническими системами (ПТС) понимается совокупность форм и состояний взаимодействия природной среды с инженерными сооружениями на всех стадиях их функционирования.
Под геотехническими системами (ГТС) понимается совокупность форм взаимодействия геологической среды с техническими сооружениями.
Под состоянием ГТС понимается её способность к функционированию. Нормальное функционирование ГТС будет обеспечено при условии работы технических сооружений в строгом соответствии с проектным режимом.
Равновесие ГТС определяется динамичностью природной и надежностью технической составляющих. В свою очередь, надежность технической составляющей определяется режимом эксплуатации сооружений, состоянием природной составляющей и характером её влияния на инженерные сооружения.
Под опасностью состояния ГТС понимается развитие неблагоприятных геологических процессов для строительства и эксплуатации, крайняя степень интенсивности которых может привести к возникновению чрезвычайных ситуаций. Критерии оценки состояния ГТС приведены в таблице.
Критерии оценки ГТС
2. Управление состоянием геотехнической системы
Цель управления – обеспечение равновесного функционирования ГТС в соответствии с заданным режимом.
Важными задачами при этом являются:
– обоснование различных видов и объемов изыскательских работ и их оптимальное размещение;
– предупреждение неравновесного состояния ГТС и её элементов;
– обоснование мероприятий по выведению ГТС из неравновесного состояния при возникновении критических ситуаций.
Выделяются два способа управления ГТС – геоинформационный и технический (рис. 2.1).
Технический способ управления предполагает регулирование режима функционирования системы в зависимости от характера и степени динамичности природной составляющей, а также от несущей способности оснований и состояния технической составляющей.
Геоинформационный способ управления предполагает разработку норм проектирования ГТС, разработку проектных
