Байрак Г.
Методи геоморфологічних досліджень

Методи еколого-геоморфологічної оцінки

Еколого-геоморфологічна оцінка – це аналіз значень, параметрів рельєфу і морфодинамічних процесів щодо їхньої сприятливості для життєдіяльності й комфортного проживання людей, безпечної експлуатації споруд. Зауважимо, що існує також інженерно-геоморфологічна оцінка території – вивчення показників рельєфу для проектування та подальшої експлуатації споруд. Інженерна оцінка є частиною екологічної, оскільки безпека експлуатації споруд передбачає відповідну безпеку користування ними людей.

Щоб належно виконати екологічну оцінку рельєфу, розробляють критерії, за якими виконують розподіл морфометричних чи морфодинамічних характеристик. Еколого-геоморфологічні критерії – це якісна і кількісна характеристика рельєфу щодо безпечних умов проживання людей, будівництва споруд, за якою проводять його екологічну оцінку. Критерії оцінки згруповують за інтенсивністю ознак і присвоюють їм бали. Для бальної оцінки явища застосовують шкали від 0 до 1 чи від 0 до 10, відповідно:

  • від 0,1 до 0,3 (0-3) балів – малі значення показника,
  • 0,4-0,7 (або 4-7) – середні;
  • 0,8-1,0 (8-10) – високі.

Характеристики рельєфу, які є в основі його екологічної оцінки, такі: крутість та експозиція схилів, розчленованість рельєфу, морфологічний і генетичний тип рельєфу.

Крутість впливає на характер господарського використання рельєфу. Схили крутістю до 12° – максимальні для житлового будівництва, до 19° – для сільськогосподарського використання, до 45° – для луковикористання (рис. 2.5.4).

Класифікація нахилів поверхні залежно від природота землекористування
Рис. 2.5.4. Класифікація нахилів поверхні залежно від природота землекористування [10]
УхилВідсотокКут, град.Класифікація і використання
1:1, 1:2 100-50 45 - ~26,5 Дуже крутий, лісо-і луковикористання
1:3, 1:4,5 33-22 ~18,5 Крутий (максимальний для сільськогосподарського використання)
1:5 20 ~11,5 Покатий (максимальний ухил для масового житлового будівництва)
1:10, 1:20 10-5 ~5,75 - ~3 Помірний (максимальний для пішохідних рамп, лісових доріг)
1:60 1,66 ~ 1 Пологий схил (максимальний ухил для житлового будівництва без використання особливих прийомів)

Вплив ухилів схилів на забудову починає виявлятися вже за 8%. Якщо ухил до 12%, то закладають звичайні типи будинків, без значних земляних робіт. Ухил до 20% потребує індивідуального вирішення цоколя. Ухил понад 20% обумовлює застосування спеціальних типів будинків, а також способів забудови. В цьому випадку використовують особливу форму житла, наприклад, терасний житловий будинок на схилі [33].

Конфігурація, зокрема форма поверхні, впливає на мікроклімат кварталів будинків. Денні нагрівання повітря і нічні охолоджування мають мінімальні значення на опуклих формах (вершинах, відкритих схилах), а максимальні – над увігнутими (замкнутими западинами, долинами).

За орієнтацією схилів, території поділяються на ділянки, які відповідають восьми румбам: Північ, Північний Схід, Схід, Південний Схід, Південь, Південний Захід, Захід, Північний Захід. На підставі аналізу експозиції схилів можуть прийняти рішення про вилучення окремих ділянок території з забудови. Вилучені з забудови ділянки можуть використовувати за іншим функціональним призначенням – озеленення, спортмайданчики тощо [18].

Для визначення комфортності проживання використовують термін “інсоляція”, який означає дію прямих сонячних променів на поверхню. Її враховують під час планування розташування окремих квартир і приміщень у них. Вважають, що найбільш сприятливою орієнтацією схилів з погляду інсоляції є південь і південний-схід (135–180°). За таких умов сонце добре прогріває кімнати, які охолоджуються за ніч, не дає змоги розвиватися вологості в будинках. Оптимальною орієнтацією схилів щодо інсоляції є Південний Захід (180-200°), допустимою – Схід (100-140°) і менш сприятливою – Північ, Північний Захід, Північний Схід і несприятливою – Захід.

Кращою орієнтацією для районів на південь від 45° географічної широти (нагадаємо, координати географічного центру України – 48° пн. ш.) є південна: за високого сонцестояння промені сонця не проникають всередину спальних кімнат і не створюють сильного перегріву зовнішніх стін і приміщень, як за західної орієнтації. У районах на південь від 45° широти приміщення, орієнтовані на південний захід, перегріваються сильніше, ніж приміщення, звернені на південний схід. Це відбувається тому, що за південно-західної орієнтації сонячні промені додатково нагрівають вже нагріті за день приміщення. За південно-східної орієнтації сонце нагріває стіни і приміщення, охолоджені протягом ночі. Тому умови нічного сну в приміщеннях, орієнтованих на південний схід, значно кращі, ніж у приміщеннях, орієнтованих на південний захід [10].

Рельєф сильного вертикального розчленування зумовлює будівництво в його межах спеціальних ступінчастих, каскадних чи терасних будинків. Територія піддається вертикальному плануванню – повному або частковому вирівнюванню, ліквідації форм рельєфу – зриття пагорбів, повне засипання чи замивання ярів тощо. Створюють штучні горизонтальні тераси під окремі будинки чи їхні групи [33].

У процесі еколого-геоморфологічної оцінки території важливо розробити критерії оцінки рельєфу і рельєфотвірних процесів щодо безпечності їхнього впливу на людське і природне середовище. Критерії передбачають визначення кількості проявів процесів і відповідне їхнє ранжування. Наприклад, ступінь сприятливості для будівництва оцінюють поєднанням показників розчленованості та крутості рельєфу (табл. 2.1).

Таблиця 2.1. Морфометричні показники для оцінки сприятливості будівництва [49]
Ступінь сприятливості умовСтупінь розчленованості (бали)Морфометричні показники
крутість схилів, °глибина розчленування, м/км2густота розчленування, км/км2
Сприятливі Слабкорозчленовані (1) До 6 До 25 До 1
Частково сприятливі Середньорозчленовані (2) 6-12 25-35 1–2
Несприятливі Сильнорозчленовані (3) Більше 12 Більше 35 Більше 2

Далі визначають належність до морфологічного (горбисто-западинний, пасмово-долинний…) чи генетичного (ерозійно-денудаційний, пластово-рівнинний…) типу. Від цього залежить характер і ступінь інженерного захисту території: будівництво затримувальних і пiдтримувальних фундаментів, берегозахисних, протиобвальних, протизсувних споруд, глибоких дренажів, укріплення схилів чи зміну їхньої морфології тощо. Ці заходи спрямовані на усунення в межах типів рельєфу впливу негативних морфодинамічних процесів.

Оцінку морфометричних показників часто поєднують з оцінкою ступеня прояву рельєфотвірних процесів (табл. 2.2).

Таблиця 2.2. Оцінка території за поєднанням морфометричних показників і проявом сучасних екзогенних процесів [37]
Можливі геоморфологічні процесиМорфометричні показники рельєфу (розчленованість, крутість), кількістьСтупінь небезпеки розвитку приодних і техногенних процесів, бали
сприятливінесприят­ливіособливо несприятливіпідтоп­ленняерозійнізсувнісейс­мічністьвібрація
Слабкий площинний змив і лінійна ерозія 2-3 0-1 0 3 Мінімальна небезпека – 1
Помірний площинний змив, лінійна ерозія, опливини 1-2 1-3 0-1 Відносна небезпека розвитку процесів – 2
Помірна та сильна лінійна і бокова ерозія, зсуви 0-1 1-2 2-3 1 Максимальна небезпека – 3

Ступінь екологічного ризику залежить також від техногенного перетворення рельєфу території (табл. 2.3).

Таблиця 2.3. Ступінь техногенного перетворення території та екологічний ризик [2]
Оціночні показникиКласи екологічного стану території
нормаризиккризалихо
Площа техногенного рельєфу до площі ділянки, % Менше 10 10-25 25-50 Більше 50
Техногенний розмах рельєфу (відн. висоти), м Менше 10 10-25 20-50 -
Площі перетворених територій, % Менше 10 10-20 20-50 Більше 50

Стан рельєфу та розвиток рельєфотвірних процесів стають передумовою розробки інженерного захисту території. Ступінь такого захисту визначають за інтенсивністю проявів процесів (табл. 2.4).

Таблиця 2.4. Оцінка стану рельєфу і складності інженерних заходів [36]
Оціночні показникиКласи стану території
нормаризиккризалихо
Площинна ураженість небезпечними процесами, % Менше 5 5-25 25-50 Більше 50
Складність заходів інженерного захисту Нескладні (локальні заходи) Складні (заходи на обмеженій території) Дуже складні (повсюдний захист) Систематичні катастрофи (захист не гарантує безпеки)