Глава 1. Природные условия

Глава 1. Природные условия

1.1. Местоположение и рельеф

МО Товарковское расположено в 75 км к юго-востоку от г. Тулы на географической широте 53°42` и географической долготе 38°13`. В географическом отношении рассматриваемая территория относится к северной части Среднерусской возвышенности, расчлененной овражно-балочной сетью и измененной последующими эрозионными процессами.

Абсолютные отметки изменяются от 230 до 243 м. Глубина врезов оврагов относительно водораздела на рассматриваемой территории составляет 12-15 м.

1.2. Климат и гидрография муниципального образования

Климат муниципального образования Товарковское умеренно-континентальный с четко выраженными сезонами года. Характеризуется теплым летом, умеренно холодной с устойчивым снежным покровом зимой и хорошо выраженными, но менее длительными переходными периодами - весной и осенью. Среднегодовая температура воздуха: + 4,4°С. Максимальная температура воздуха + 36°С (июль), минимальная - 42°С (январь). Среднегодовое количество осадков составляет 536 мм, наибольшее количество осадков выпадает в июле (84 мм), наименьшее - в феврале (25 мм). Нормативная глубина промерзания суглинистых грунтов - 1,35 м.

Основные климатические характеристики и их изменение определяются влиянием общих и местных факторов: солнечной радиации, циркуляции атмосферы и подстилающей поверхности. Рассматриваемая территория находится под воздействием воздушных масс Атлантики, Арктического бассейна, а также масс, сформировавшихся над территорией Европы. В конце лета - начале осени, нередко во второй половине зимы и весной, преобладает западный тип атмосферной циркуляции, сопровождающийся активной циклонической деятельностью, значительными осадками, положительными аномалиями температуры воздуха зимой и отрицательными летом.

С октября по май в результате воздействия сибирского максимума западная циркуляция нередко сменяется восточной, что сопровождается малооблачной погодой, большими отрицательными аномалиями температуры воздуха зимой и положительными летом.

Согласно строительно-климатическому районированию, рассматриваемая территория находится в подрайоне, характеризующемся в целом благоприятными условиями для строительства.

Температура воздуха в среднем за год положительная, изменяется по территории с севера на юг от 4,0°С до 4,6°С. В годовом ходе с ноября по март отмечается отрицательная средняя месячная температура, с апреля по октябрь - положительная. Самый холодный месяц года - январь, с температурой воздуха 18.9°С-25°С.

В таблице 1.1 представлены основные строительно-климатические характеристики температурного режима.

Таблица 1.1. Расчетные показатели температурного режима.

Средняя температура наружного воздуха, °С				Продолжительность периода, сут.
Наиболее холодных суток	Наиболее холодной пятидневки	Наиболее холодного периода	Отопительного периода	Со среднесуточной температурой <8°С (отопительного периода)	Со средней суточной температурой воздуха <0°С
-31	-27	-13--14	-3-3,5	207-214	145-150

Многолетняя средняя продолжительность промерзания почвы составляет 150-180 дней.

Осадки. По количеству выпадающих осадков территория относится к зоне достаточного увлажнения. За год в среднем за многолетний период выпадает 650-730 мм осадков. Пространственное и временное их распределение отличается значительной неравномерностью. Большая часть 460 мм приходится на теплый период года и 270 мм - на холодный. В годовом ходе месячных сумм осадков максимум наблюдается в июле (в среднем 95 мм осадков), минимум - в марте (44 мм осадков). Обычно две трети осадков выпадает в теплый период года (апрель - октябрь) в виде дождя, одна треть - зимой в виде снега.

Осадки, выпадающие в твердом виде с ноября по март, образуют снежный покров. Образование устойчивого снежного покрова обычно начинается на севере муниципального образования 28 ноября и заканчивается на юге 7 декабря. Максимальная высота снежного покрова отмечается в конце февраля и изменяется по территории от 19 до 33 см, в отдельные многоснежные годы она может достигать 50 см на юге и 70 см на севере, а в малоснежные зимы - не превышать 5 см. Число дней со снежным покровом - 130-145.

Средняя дата образования устойчивого снежного покрова - 29 ноября, а разрушения - 6 апреля. Среднее число дней со снежным покровом равно 139. Высота снежного покрова в среднем составляет 47 см, в отдельные годы доходит до 70 см. Максимальной высоты снежный покров достигает в конце февраля - начале марта.

Число дней с относительной влажностью воздуха 80 % и более за год составляет 125-133.

Ветер. Ветровой режим характеризуется преобладанием в течение года потоков западного и юго-западного направления. В зимний период преобладают ветры южного и юго-западного направлений, в летний - северные, северо-восточные и северо-западные.

Средняя годовая скорость ветра на территории составляет 3,6 м/с. Самые ветреные месяца со средней скоростью ветра более 4,0 м/с - это период с ноября по март включительно. Наименьшие скорости ветра отмечаются в августе. Максимальные скорости ветра в зимний период фиксируются при ветрах южных и юго-западных направлений (4,9-5 м/сек), в летний период - при ветрах северо-западного и западного направления (3,3-3,8 м/сек).

Скорость ветра возможна 1 раз:

в год - 18 м/сек;

в 5 лет - 21 м/сек;

в 10 лет - 22 м/сек;

в 15 лет - 23 м/сек;

в 20 лет - 24 м/сек.

Ветровой режим оказывает существенное влияние на перенос и рассеивание загрязняющих веществ. Особенно это относится к ветрам со скоростью 0-1 м/сек. На рассматриваемой территории повторяемость ветров этой градации в среднем за год составляет 20-30 %. Увеличение повторяемости слабых ветров и штилей отмечается в летние месяцы, достигая максимума в августе.

Потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА) характеризуется как умеренный. Повышенный уровень загрязнения атмосферного воздуха, обусловленный метеорологическими условиями может отмечаться летом и зимой.

Микроклиматические особенности. Важное значение в формировании ветрового режима играют орографические особенности рельефа. В непродуваемых долинах рек, ручьев, оврагов отмечается существенное снижение скорости ветрового потока (до 25 %), увеличивается вероятность образования застойных зон.

На микроклиматические особенности территории оказывает влияние также растительность и водные поверхности. В лесных массивах температура воздуха летом на 2-4 ниже, а зимой выше, чем в городской застройке.

1.3. Геологическое строение

В геологическом строении рассматриваемой территории до глубины техногенного воздействия (40 м) принимают участие осадочные породы, представленные нижнекаменноугольными отложениями палеозоя, мезозоя и четвертичной системы.

Каменноугольная система представлена в основном, породами турнейского и визейских ярусов.

Турнейский ярус - представлен карбонатными породами упинского горизонта.

Упинский горизонт сложен светло-серыми, желтоватыми мелкозернистыми и скрытозернистыми известняками мощностью 15-20 м. Отметки кровли известняков в пределах изучаемой территории составляют 180-190 м абсолютной высоты.

Визейский ярус - представлен бобриковским и тульским горизонтами средневизейского подъяруса.

Бобриковский горизонт - представлен угленосными отложениями. Сложен глинами с залежами угля мощностью от долей м до 2 м, мелкозернистыми песками и кварцевыми алевритами. Абсолютные отметки кровли горизонта - 204-208 м. Мощность горизонта изменяется от 5 до 10 м.

Тульский горизонт - представлен отложением нижнетульского надгоризонта - преимущественно светло-серыми, мелкозернистыми песками мощностью 5-12 м и отложениями верхнетульского надгоризонта - преимущественно темно-серыми глинами мощностью 5-17 м, с прослоями серых известняков мощностью 0,5-3,4 м.

Абсолютные отметки кровли тульского горизонта в пределах исследуемой площадки: 228 - 230 м.

Отложения мезозоя - в пределах исследуемой площади распространены преимущественно в восточной части, представлены темно-серыми и бурыми глинами, мелкозернистыми песками. Мощность их незначительная до 5 - 6 м, залегают над четвертичными комплексами на абсолютных отметках 227 - 235 м.

Четвертичные отложения - залегают сплошным покровом на нижележащих мезозойских и нижнекаменноугольных отложениях. Представлены покровными, флювиогляциальными и моренными отложениями, в поймах оврагов и ручьев - современными аллювиальными отложениями.

Моренные отложения - носят островной характер распространения, отмечены преимущественно на повышенных участках, представлены грубыми суглинками и супесями, реже - глинами красно-бурого цвета.

Флювиогляциальные отложения распространены повсеместно мощностью 2-6 м, представлены суглинками и супесями.

Покровные отложения - распространены повсеместно мощностью 1 - 3 м, представлены пылеватыми пучинистыми суглинками.

Современные аллювиальные отложения - распространены в поймах ручьев и днищах оврагов мощностью 1-3 м.

1.4. Гидрогеологические условия

Описываемая территория расположена на южном крыле Московского артезианского бассейна, представляющего собой сложную систему водоносных горизонтов, в большей или меньшей степени взаимосвязанных.

В соответствии с геологическим строением территории и условиями обводненности разреза выделяются водоносные горизонты, приуроченные к четвертичным, мезозойским и нижнекаменноугольным отложениям.

Четвертичный водоносный горизонт распространен повсеместно, приурочен к покровным и флювиогляциальным суглинкам, в оврагах - к современным аллювиальным отложениям.

Статический уровень водоносного горизонта отмечается, в основном, на глубине 0,5-5 и от поверхности земли, в периоды гидрогеологических максимумов в пониженных участках будет достигать дневной поверхности.

Питание горизонта происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков. По химическому составу воды - гидрокарбонатные, кальциевые, для водоснабжения практического значения не имеют, в виду низкой водообильности и загрязненности.

Мезозойский водоносный горизонт приурочен к пескам мощностью 1 - 3 м, залегающим в толще глин. Уровенная поверхность горизонта залегает на глубине 4 - 8 м от поверхности земли. Воды напорные. Для водоснабжения практического значения не имеют, в виду низкой водообильности.

Тульский водоносный горизонт - имеет повсеместное распространение, приурочен к линзам песков и известняков в Тульских глинах. Мощность водовмещающих грунтов от 1 до 12 м. Горизонт напорный. Уровенная поверхность горизонта залегает на абсолютных отметках 210-220 м.

Основным источником питания являются инфильтрационные воды. Разгрузка вод происходит в речных долинах. Для водоснабжения практического значения не имеет из-за низкой водообильности.

Бобриковский водоносный горизонт представлен водами в угольных пластах и мелкозернистых песках бобриковских отложений. Мощность горизонта соответствует мощности водовмещающих пород. Глубина залегания 25 - 30 м от поверхности земли, воды горизонта гидравлически тесно взаимосвязаны с водами тульского и упинского водоносных горизонтов. Водообильность горизонта низкая.

Упинский водоносный горизонт представлен водами в литологически однородной толще трещиноватых упинских известняков. Имеет поверхностное распространение 15 - 20 м. Питание горизонта осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков и подпитывается из нижележащих водоносных горизонтов.

1.5. Физико-геологические процессы

1) Основным природным фактором, наносящим ущерб городскому хозяйству и затрудняющим строительство, является подтопление территории подземными водами. В сочетании с литологическим составом наличие близкого к поверхности залегания уровня подземных вод создает условия для пучения грунтов.

2) Нарушение дневной поверхности, образовавшееся за счет неравномерного сдвижения и оседания горных пород, расположенных на территориях, подработанных шахтами, привело к разрегулированию поверхностного стока вод и заболоченности пониженных участков.

3) Одним из наиболее неблагоприятных техногенных факторов, влияющих на строительное освоение является приуроченность его к территории подработанной угольными шахтами до 1943 года. На этих территориях происходит понижение отметок дневной поверхности с образованием мульды сдвижения, заболоченных пространств и локальное повышение отметок дневной поверхности (насыпи железных и автомобильных дорог).

1.6. Выводы и рекомендации

1) Территория муниципального образования Товарковское относится к территории условно - благоприятной для строительного освоения.

2) Наибольший ущерб строительству наносят следующие процессы: подтопление подземными водами, пучение грунтов, процессы на территориях подработанных угольными шахтами, снижение прочностных и деформационных свойств, заболачиваемость.

3) Участок первоочередной индивидуальной застройки требует разработки проекта мероприятий по инженерной подготовке территории.

4) Проектирование зданий и сооружений, располагаемых на территориях подработанных угольными шахтами, проводить с учетом "Правил охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния разработок на угольных месторождениях" и рекомендаций ВНИМИ.

5) Учитывая сложные инженерно-геологические условия геологической среды участков, отведенных под индивидуальную застройку, рекомендуются более детальные исследования.