Контрольные вопросы

1. Сущность и история развития инженерной геоморфологии.

2. Основные факторы развития инженерной геоморфологии.

3. Предмет и методы исследований инженерной геоморфологии.

4. Сущность рельефоидов и их место в инженерной геоморфологии.

5. Техногенные и техноплагенные воздействия на земную поверхность.

6. Сущность геотехноморфизма и геотехноморфосистем.

7. Основные законы и принципы геотехноморфологических исследований.

8. Методологические особенности антропогенной геоморфологии.

9. Что общее и в чём различие между инженерной геоморфологией, антропогенной геоморфологией, геотехноморфологией и прикладной геоморфологией?

2. 4. Мелиоративно-географическое районирование

Как вид инженерно-географического

Разделения территории

(Общие принципы и методы)

Учитывая, что комплексное инженерно-географическое районирование в настоящее время разработано недостаточно, его подходы и приёмы рассмотрим на примере мелиоративно-географического, являющегося разновидностью инженерно-географического.

Мелиоративно-географическое районирование как целевое географическое районирование представляет собой разделение территории на замкнутые участки посредством группировки природно-территориальных комплексов, обладающих сходством характера и выраженности мелиоративной неустроенности.

Основой мелиоративно-географического районирования служит анализ географических факторов, определяющих мелиоративное состояние территории, и мероприятий, необходимых для создания устойчиво благоприятных агроэкологических условий. Принципы такого районирования основаны на общих положениях научного географического районирования.

Мелиоративно-географическое районирование – это районирование по комплексу признаков. Его методика включает выбор системы признаков районирования, придания им мелиоративно-географических характеристик, классификацию признаков, территориальное выделение районов и проверку обоснованности районирования.

Первые попытки провести районирование территорий для мелиоративных целей были сделаны в 20-е гг. Это работы А. Н. Костякова, А. Г. Дояренко, Г. И. Танфильева, Ф. П. Саватенского и др. За основу районирования принимались комплексные природные показатели. Например, Ф. П. Саватенский (1922) для выделения районов и подрайонов, требующих разных мелиораций, использовал следующие показатели: геологическое строение, рельеф, водные условия, климат, почву, растительность, характер сельского хозяйства и др. Существует много схем районирования для мелиораций как комплексного, так и отраслевого (почвенно-мелиоративная, гидрогеолого-мелиоратив-ная и др.) характера. Множество подходов и схем затрудняет использование результатов районирования при мелиоративном проектировании.

Одной из причин создавшегося в мелиоративной географии положения с районированием является недостаточная разработанность понятия «однородность». Под однородным районом понимается или совместное расположение мелких территориальных единиц со сходными свойствами (Т. Д. Александрова), или преобладание природных условий определённого типа (В. И. Прокаев), или однородность в зональном и азональном отношениях физико-географического района (А. Г. Исаченко), и т. д.

Район считается статистически однородным, если распределение наблюдаемых признаков в его пределах несущественно различается при принятом уровне значимости доверительной вероятности. Следовательно, об однородности района по избранному признаку можно говорить только на определённом уровне детальности. В мелиоративной географии под однородностью района понимается характерное сочетание географических признаков мелиоративной неустроенности территории. Критерий однородности имеет количественное выражение и определяется на основании совокупности чисел, характеризующих вовлечённые в исследование географические признаки. Не исключается также и качественный критерий, который используется для корректировки границ мелиоративно-географических районов и других таксономических единиц.

Объединение признаков в группы по их количественному выражению должно носить мелиоративную направленность. Этого можно достигнуть при соответствии интервалов уровней выраженности показателей степени их мелиоративной значимости. В первую очередь необходимо отметить уровни показателей, отражающих необходимость мелиораций.

Так как природно-мелиоративные территориальные образования многомерны и характеризующие их показатели имеют разные единицы измерения и разную мелиоративную значимость, исследование этих образований должно включать прежде всего определение веса каждого признака.

В связи с тем, что мелиоративно-географические исследования включают большой объём информации, требуют учёта разных уровней обеспеченности, обобщить фактический материал невозможно без статистических методов. Проверку условий статистической однородности можно проводить несколькими способами: путём сравнения кривых распределения, построения эмпирических гистограмм распределения и др. В результате происходит разделение территории на участки, отражающие определённые пределы варьирования исследуемых признаков в пространстве на заранее обусловленном уровне детальности.

Значение и правильность мелиоративно-географического районирования зависят от длительности исследования районируемой территории. При этом возникает необходимость определить территориальные единицы, характеризующиеся одинаковым состоянием исследуемых показателей. В мелиоративной географии в качестве таких источников информации используется элементарный природно-мелиоративный объект (ЭПМО), который может быть представлен в виде фации (урочища), хозяйственного угодья, поля севооборота и др.

Элементарный природно-мелиоративный объект – это территориально целостный участок суши, дальнейшее деление которого на части не имеет мелиоративно-географического смысла. Целостность ЭПМО с точки зрения мелиоративной географии заключается в наибольшей однородности компонентов, определяющих единство мелиоративной неустроенности территории в той степени, в которой это обеспечивает однородность необходимых мелиоративных мероприятий. В пределах ЭПМО внутренние связи между компонентами более тесные, чем внешние (с другими ЭПМО).

ЭПМО в гидромелиорации близок к понятию «болотный микроландшафт» (по К. Е. Иванову), в пределах которого сохраняется одинаковая структура растительного покрова и все связанные с ней другие компоненты среды. Именно здесь можно отметить все тонкости влияния мелиораций на процессы и свойства почв и имеется наибольшая возможность управлять этими процессами. Однако при современных научно-технических возможностях проведения мелиораций чаще в качестве ЭПМО рассматриваются территории, близкие к болотным мезоландшафтам, то есть это изолированные болотные массивы, образовавшиеся из одного первичного очага заболачивания.

Элементарный объект – мелиоративно-географическая система самого низкого ранга. Его строение можно рассматривать по принципу четырех основных разновидностей масс (воздушной, биомассы, водной, грунтовой), применяемому при изучении строения ландшафтов. Соответственно и эволюция ЭПМО представляет изменение как отдельных составляющих, так и всей их системы под воздействием мелиоративных мероприятий. В зависимости от силы воздействия и устойчивости изменения в системе могут касаться или отдельных ее звеньев (блоков), или же всей структуры ЭПМО.

По направленности перемещения потоков вещества и энергии ЭПМО чаще относится к разомкнутому типу, где преобладает однородный перенос, реже – к циркуляционному, с замкнутым переносом вещества. Примером разомкнутого типа системы являются природно-мелиоративные (осушительные) системы, в которых водоприемником служит речная сеть, циркуляционной – природно-мелиоратив-ные системы, водоприемник которых – замкнутые водоемы, блюдца, западины и т. д.

Структура, морфология и мелиоративное состояние ЭПМО водосбора реки или озера определяются в первую очередь гидрологическими и гидрографическими показателями, а они – характеристиками речных систем. Поэтому наиболее удобно при выделении ЭПМО и определении их параметров исходить из понятия «элементарный водосбор», которому присваивается первый порядок в схеме Философа–Стралера. Согласно этой схеме два водотока первого порядка образуют водоток второго порядка, два водотока второго порядка – третий и т. д. Соответственные порядковые номера имеют их водосборы. В изучении мелиоративно-географических систем подход Философа–Стралера позволяет формализовать полученные данные по аккумуляции и выносу вещества в системах, а также определять влияние речной сети на такие показатели ЭПМО, как расчленение территории, углы наклона склонов, особенности стока, а также на характер протекания современных геоморфологических процессов и др.

Использование ЭПМО в качестве основных информационных объектов позволяет выделить мелиоративно-географические территориальные единицы не только по пространственной неоднородности, но и по функциональной целостности. Объединяясь по структурно-функциональным признакам, ЭПМО образуют мелиоративно-географические комплексы (МГК). При бассейновой основе МГК в зависимости от геоморфологического положения могут быть водораздельные, долинно-террасные, пойменные, озерные. В условиях осушительной мелиорации МГК территориально близок к болотному макроландшафту, который образуется в результате слияния нескольких микроландшафтов и представляет собой систему болот, объединенных территориально в единый массив.

МГК, включающие инженерно-мелиоративный блок, более организованы и более сложны по сравнению с естественными ПТК. Однако они и менее устойчивы, т. е. имеют большую склонность к разрушению.

Следовательно, научной основой комплексного мелиоративно-географического районирования является существующая закономерность территориальной дифференциации географических признаков, характеризующих мелиоративную неустроенность природных комплексов.

Система мелиоративно-географического районирования состоит из следующих таксономических единиц: страна, зона, провинция, область, район, участок (подрайон). Возможно и более мелкое деление в зависимости от масштаба и цели исследований. Например, для разработки технических проектов конкретных мелиоративных объектов требуется выделение мелиоративно-географических комплексов и даже элементарных природно-мелиоративных объектов.

Для каждого уровня таксономических единиц характерен свой масштаб, основные и дополнительные признаки деления, приуроченность к определенной стадии планирования и проектирования мелиораций, методы, способы и приемы мелиораций.

Основой для вычленения стран служат общие тенденции типичного для платформы или геосинклиналей тектонического режима; периодичность макроклиматических изменений; сочетания природных процессов, имеющих мелиоративное значение; существенные различия в сельскохозяйственном, промышленном и другом использовании территории. От них зависят общий характер и направленность мелиораций, они учитываются при разработке генеральной схемы мелиораций.

Мелиоративно-географические зоны выделяются на основе однородности условий тепло- и влагообеспеченности, зональных типов почв и растительности, поверхностного стока. Они определяют преобладающий тип мелиорации и учитываются при построении межрегиональных схем.

Провинции выделяются на основе общих провинциальных особенностей природно-мелиоративного состояния территории, вызванных её геолого-структурными, палеогеографическими, климатическими и геоморфологическими условиями. Отражают характер дренированности территории, глубины водоупорных горизонтов и основные черты грунтового увлажнения, определяют вид мелиораций. Являются определяющими при разработке схем.

Области вычленяются по преобладающими типам мелиоративной неустроенности (заболоченности, эродированности, культуртехнической неустроенности и др.), которые в условиях Нечерноземья зависят преимущественно от геоморфологических, биоклиматических факторов и их сочетаний. Определяют методы мелиораций, учитываются при разработке их технико-экономических обоснований.

В основу мелиоративно-географических районов положены генетические особенности типов мелиоративной неустроенности территории. Они отражают генетический тип рельефа, характер распространения и режим грунтовых вод, пестроту почвенного покрова и определяют способы мелиораций. Учитываются при разработке технических проектов мелиораций.

Мелиоративно-географические участки (подрайоны) выделяются внутри районов на основе однородности структуры почвенного покрова, инженерно-геологических и литологических особенностей почвогрунтов. Особенности участков учитываются при строительстве и эксплуатации мелиоративных систем, использовании мелиорированных земель. Характеристика участков позволяет установить не только методы и способы, но и очередность мелиоративных мероприятий.

Таким образом, мелиоративно-географическое районирование даёт возможность выявить повторяющиеся, наиболее типичные для данной территории причины хозяйственной неблагоприятности (неустроенности) и наметить комплекс инженерно-технических систем и мероприятий для их ликвидации или снижения негативных воздействий.