Evaluation of determining factors of underground hydrosphere evolution within urban areas (on the example of Irkutsk)

The relevance of the discussed issue. Studying the anthropogenic evolution and transformation of underground hydrosphere within urbanized territories is the relevant issue nowadays. Underflooding and forming of technogenic aquifers cause serious geological hazards, that has been seen in some districts of Irkutsk. That fact sets a problem of forecasting and controlling underground hydrosphere to maintain sustainable development and environmental compatibility of Irkutsk. This paper is positioned as a part of complex study of underground hydrosphere sustainability within urbanized territories. The main aim is to define theoretically the complex of determining factors, which provide technogenic underground hydrosphere evolution within territory of Irkutsk, to evaluate numerically and to map each factor spatial distribution, zoning according to the level of anthropogenic influence. The methods used in the study. The authors have analyzed the underground pipeline schemes, road network and lan

Evaluation of determining factors of underground hydrosphere evolution within urban areas (on the example of Irkutsk)

Актуальность работы. Изучение путей и механизмов антропогенной трансформации подземной гидросферы урбанизированных территорий является актуальной задачей современных исследований. Подъем уровня подземных вод и формирование техногенных водоносных горизонтов угрожают активизацией и развитием ряда опасных инженерно<геологических процессов, что и наблюдается на данный момент в ряде районов города Иркутска. Данный факт ставит задачу прогноза и контроля состояния подземной гидросферы для целей устойчивого развития города и геоэкологической безопасности. Представленная работа позиционируется как часть исследования, направленного на комплексную оценку устойчивости подземной гидросферы урбанизированных территории. Цель работы: определение комплекса ведущих факторов, приводящих к техногенной эволюции подземной гидросферы города на основании теоретических представлений о механизмах её формирования и трансформации, численная оценка распределения каждого фактора нагрузки по площади и районирование территории города Иркутска в соответствии со степенью техногенной нагрузки. Методы исследования. Выполнен анализ схем заложения водопроводящих подземных коммуникаций, карты улично-дорожной сети и актуального плана застройки города Иркутска с применением авторских алгоритмов обработки и представления информации в среде открытых ГИС программ. Результаты. Детально охарактеризованы выбранные факторы нагрузки и результаты их взаимодействия с геологической средой города. Предложена методика численной оценки степени интенсивности и площадного распространения для каждого из факторов, созданы карты плотности (карта плотности заложения напорных подземных коммуникации, карта плотности уличнодорожной сети, схема плотности застройки центральной части города Иркутска), выполнено районирование территории города по степени плотности заложения подземных коммуникации и по плотности улично-дорожной сети.The relevance of the discussed issue. Studying the anthropogenic evolution and transformation of underground hydrosphere within urbanized territories is the relevant issue nowadays. Underflooding and forming of technogenic aquifers cause serious geological hazards, that has been seen in some districts of Irkutsk. That fact sets a problem of forecasting and controlling underground hydrosphere to maintain sustainable development and environmental compatibility of Irkutsk. This paper is positioned as a part of complex study of underground hydrosphere sustainability within urbanized territories. The main aim is to define theoretically the complex of determining factors, which provide technogenic underground hydrosphere evolution within territory of Irkutsk, to evaluate numerically and to map each factor spatial distribution, zoning according to the level of anthropogenic influence. The methods used in the study. The authors have analyzed the underground pipeline schemes, road network and land<use plan with the proprietary technique for processing and representation of spatial information, based on open-ware GIS. The results. The authors described in details the major factors of anthropogenic influence on underground hydrosphere and results of its interaction with geological medium. Author’s methods of numerical evaluation of gradation and spatial distribution of mentioned factors were applied, succeeded by mapping (map of density of underground pipeline distribution, road network density scheme and building density scheme were compiled)