Инженерная география

Оползневые явления хотя и приурочены к локальным зонам, но их развитие — результат определенного сочетания природных условий, характерных не только для этих зон, но и для прилегающих к ним территорий. Дополнительные воздействия антропогенного характера, как правило, лишь усугубляют развитие оползневого процесса, вызванного природной обстановкой. Противооползневые сооружения поэтому могут изменить сложившееся природное равновесие не только в зоне развития процесса, но и на обширных прилегающих территориях. В частности, наиболее ощутимы изменения водного баланса, вызванные упорядочением поверхностного и подземного стоков, активным вмешательством в режим рек. Негативные последствия этих преобразований учитывают при проведении инженерной подготовки.

Нельзя не учитывать то обстоятельство, что оползневые явления играют определенную роль в непрерывно происходящем естественном процессе эволюции ландшафта, С этой точки зрения оползневой процесс можно рассматривать как движение от неустойчивого состояния оползневых масс к устойчивому, где в форме стабилизированного склона достигается равновесие сил.

Таким образом, всякое вмешательство в природные процессы следует оценивать не только с позиций градостроительной целесообразности, но и экологических последствий этого вмешательства. Здесь, как и при любом преобразовании природной среды, универсальным является принцип комплексного подхода к вопросам охраны среды и рационального использования природных ресурсов.

Инженерная география

Инженерная география(ИГ) относится к курсам конструктивно-прикладного цикла, в котором раскрываются географические аспекты организации и оптимизации природопользования, связанного с разными видами хозяйственной деятельности. Другими словами, по общецелевой ориентации ИГ направление в географии является оптимизационным. Главная цель инженерно-географических исследований — повышение экономической эффективности и экологической безопасности природопользования. То есть ИГ ориентирована на поиски наиболее экономных и безопасных способов организации территориальных природно - хозяйственных систем (ТПХС). Это достигается путем геоэкологически обоснованного, коадаптивного сочленения природных, технических и социальных подсистем между собой, повышения их совместимости, адаптивности и устойчивости в окружающей среде (ОС). ИГ исследования являются одной из основ геоэкологического проектирования ТПХС локального и регионального уровней. Цели же данного курса: — показ студентам инженерных геоэкологических задач, в решении которых географы и геоэкологи могут и должны принимать участие; — научить их пользоваться приобретенными теоретическими знаниями в своей профессиональной деятельности, связанной с обоснованием, оптимизацией и экспертизой проектируемых вариантов природопользования.

Что же является объектом исследований инженерной географии? Как и физическая география ИГ изучает природные и природно-хозяйственные геосистемы различной размерности, выделившиеся в географической оболочке, а также их отдельные свойства и параметры. Однако она изучает их как объекты и среду конструктивной хозяйственной деятельности человека в природе.

Предметы исследований ИГ — это инженерные свойства природной среды, взаимодействия хозяйственных структур и деятельности человека с природой, предотвращение нежелательных последствий этих взаимодействий, организационная структура и динамика ТПХС, их оптимизация, территориальное планирование, проектирование и конструирование эффективных и экологически безопасных, устойчивых ТПХС, методы и пути преодоления или смягчения экологических кризисов и предотвращения катастроф, повышение устойчивости ландшафтов к антропогенным воздействиям, прикладное районирование. Практически предметами исследования ИГ обычно становятся свойства и параметры природной и хозяйственной подсистем, определяющие экономическую эффективность, экологическую безопасность и устойчивость ТПХС в окружающей среде.

Соответственно в задачи инженерной географии входят:

— анализ региональных свойств природной среды (ПС) и разработка рекомендаций по геоэкологически и экономически оптимальному размещению и организации ТПХС и инженерных объектов;

— геоэкологическое обоснование проектов использования разных технологий производства, защитных механизмов и комплекса природных ресурсов, позволяющих в определенных регионах функционировать ТПХС эффективно и длительное время, без серьезных ущербов для природы и здоровья населения;

— разработка геоэкологических рекомендаций по восстановлению и сохранению природных экосистем и ресурсов;

— прогнозирование, предотвращение или смягчение хозяйственных и экологических последствий от опасных природных процессов и явлений;

— районирование и зонирование территорий по эколого-экономической предпочтительности развития тех или иных видов хозяйственной деятельности (территориальная организация и оптимизация проектов ТПХС).

На первом этапе развития инженерной географии ее главными задачами были: а) поиски наиболее доступных и дешевых природных ресурсов; б) изучение свойств ПС с целью обеспечения устойчивости конструкций и функционирования инженерных сооружений, удешевление строительства. На втором (современном) - все большее значение приобретают исследования и оценки, связанные с экологическими последствиями строительства, функционирования и вывода из эксплуатации или технологическая переориентация ТПХС. Сюда же относится разработка рекомендаций по предотвращению нежелательных последствий различных видов хозяйственной деятельности. Важным направлением инженерно-географических исследований остается предупреждение и предотвращение возможных неблагоприятных стихийных явлений и их последствий в природе и в хозяйственной деятельности.

То есть предметами исследований ИГ сейчас становятся свойства и структура все более сложных и масштабных ТПХС (горно-добывающие, энергетические, сельскохозяйственные, рекреационные и другие), а также свойства природных систем, способные влиять на безопасность функционирования геотехнических систем в ОС. В связи с усложнением, удорожанием и масштабами производств, последствия от возможных на них аварий становятся все более значимыми. Поэтому больше внимание уделяется сейчас неблагоприятным и опасным свойствам и явлениям ОС (ураганы, наводнения, сели, засухи, землетрясения, карст, просадки грунта, мерзлота, пожары и др.).

ИГ исследует ТПХС разного пространственно-временного масштаба (от локальных, до крупнорегиональных). Обязательные составляющие ИГ исследований - это изучение и анализ природного или природно-хозяйственного явления, его геоэкологическая и технологическая оценки, прогноз развития неблагоприятных процессов, связанных со строительством и функционированием хозяйственного объекта и разработка рекомендаций по их нейтрализации. Соответственно исследования можно подразделить на такие направления:

- изучение воздействий свойств природной среды на устойчивость и функционирование хозяйственных систем и объектов (влияние природных условий на устойчивость зданий и т. д.);

- воздействие природно-хозяйственных систем и инженерных сооружений на окружающую среду;

- оценки этих взаимодействий (экологические, технологические, экономические);

— разработка геоэкологических рекомендаций по смягчению или предотвращению негативных последствий от взаимодействий и их оптимизация.

Важными направлениями инженерно-географических исследований являются региональные экономическо-технологические и экологические оценки природной среды для развития определенных видов хозяйственной деятельности в регионах, а также проектирование организационной структуры ТПХС (региональное планирование, районные планировки, экопаспортизация территорий, функциональное зонирование, территориальное ландшафтно-экологическое проектирование).

В общенаучных физико-географических исследованиях природные процессы и явления изучаются преимущественно как “вещь в себе” (например, исследование смен состояний отдельных компонентов ПТК - температуры, влажности, состава и соотношения видов в фитоценозах, глубины снежного покрова и т.д.). ИГ изучает те же явления, процессы, параметры ОС как “вещи для нас”. То есть для изучения выбираются только природные параметры способные значимо влиять на хозяйственную деятельность, а также характеристики хозяйственной деятельности, влияющие на состояние окружающей среды.

Место инженерной географии в системе других наук

Современная ИГ базируясь на физической географии формируется на ее стыке и взаимодействии с практикой и другими науками

1. ИГ прежде всего тесно взаимодействует и объединяет все прикладные инженерные направления комнонентных разделов географии (климатологии, геоморфологии, гидрологии, гляцио- и криолитологии, биогеографии и почвоведения). Анализируя литогенную основу как компонент географической оболочки, инженерная география тесно контактирует с инженерной геологией и геоморфологией.

2. Изучая взаимодействия хозяйственных объектов и геоэкосистем, ИГ обогащается теоретико-методологическими и практическими наработками экологии, биогеографии и биологии.

3. Изучая воздействие природных процессов и явлений на устойчивость инженерных сооружений и технологических циклов, а также разрабатывая защитные мероприятия на хозяйственные обьекты и в природе, предметами ИГ исследований становятся технологические процессы и экономико-географические оценки. Таким образом она взаимодействует с экономической географией и различными техническими дисциплинами.

С экономической географией ее объединяет и обоснование территориального развития хозяйственной деятельности в регионах, создание устойчиво функционирующих экономически эффективных и экологически безопасных ТПХС.

4. Ландшафтное планирование и проектирование населенных пунктов и садово-парковых комплексов, учитывающие кроме природно-хозяйственных особенностей территории, традиции и обычаи местного населения, связывает ИГ с архитектурой, искусством и культурой народов.

История и предпосылки развития инженерной географии

Историю зарождения ИГ исследований можно проследить с глубокой древности. Выбор местности для строительства городов и их оборонительных сооружений, портов, плотин, мельниц, каналов, защитных дамб, мелиоративные мероприятия требовали ИГ исследований и оценок природных и хозяйственных особенностей территорий. География, как любая другая наука, одной из обязательных предпосылок своего развития должна иметь социальный заказ общества на те или иные прикладные исследования. Именно эта предпосылка часто служит толчком для зарождения новых разделов и направлений развития науки.

Зарождение ИГ, как особого научно-прикладного географического направления, пожалуй можно связать с экспедиционными исследованиями В.В. Докучаева и его учеников (Г.Ф.Морозова, Г.Н.Высоцкого и др) в конце XIX — начале XX веков. Они были ориентированы на разработки геоэкологических рекомендаций по борьбе с засухами и другими неблагоприятными явлениями в черноземных областях ЕТС. Кроме того большие наработки в этой области просматриваются в материалах исследований. связанных с переходом экономики России на плановые начала в послереволюционный период. Идейный заказ или ориентир на широкомасштабное, целенаправленное преобразование природы во имя процветания страны и общества в СССР явился социально-экономической предпосылкой для активного развития ИГ в 20 — 80 гг. XX века. Исследования велись по Государственным программам электрификации России (ГОЭЛРО) и борьбы с засухами в степном Заволжье. Здесь, путем обводнительных мелиораций и создания Государственных и местных ветроломных и противоэрозионных лесных полос, планировалось получать устойчивые, высокие урожаи зерновых. Тем самым, планировалось покончить с регулярно повторяющимися с XIX века засухами, катастрофическими неурожаями и голодом. Проектировались экономико-географические региональные модели оптимизации использования природно-хозяйственного потенциала территорий на основе ТПК. Однако как самостоятельный раздел географии ИГ выделилась и начала активно развиваться сравнительно недавно (1950-1985 гг.).

В качестве других естественных предпосылок ее выделения и активного развития, видимо, следует считать высокий уровень развития прикладных направлений в смежных отраслевых географических науках (прикладная строительная климатология, прикладная гидрология, инженерная геоморфология и др.), в геологии и экологии, а также новое осмысление и развитие геоэкосистемной парадигмы физической географии и ландшафтоведения.

Социальными предпосылками развития ИГ стали масштабность хозяйственной деятельности, сложность, размеры, стоимость и опасность современного промышленного производства и градостроительства. Их побочные воздействия на окружающую среду, а тем более аварии из-за неблагоприятных природных и технологических факторов, ведут к росту социально-экономических и экологических ущербов. Для снижения вероятности и величины ущербов требуются все более глубокие, комплексные инженерно-географические исследования факторов природной и хозяйственной среды в районах планируемой антропогенной активности.