Подземная геоэкология мегаполисов

МОСКОВСКИЙ 
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 
ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

~ 

РЕДАКЦИОlПIЫЙ 
ИЗДАТЕЛЬСТВО 

с о в Е Т 
московского 

ГОСУ.дАРСТВЕННОГО 

ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА 

---~ 

Председатель 

Л.А.ПУЧКОВ 
ректор МГГУ, 

чл.-корр. РАН 

Зам. председателя 

л.хгитис 
директор 

Издательства МГГУ 

Члены редсовета 

И. В. ДЕМЕНТЬЕВ 
академик РАЕН 

А.П. ДМИТРИЕВ 
академик РАЕН 

Б.А. КАРТОЗИЯ 
академик РАЕН 

М.В. КУРЛЕНЯ 
академик РАН 

В.И. ОСИПОВ 
академик РАН 

э.м. соколов 
академик МАН 
ВПI 

К.Н. ТРУБЕЦКОЙ 
академик РАН 

В.В.ХРОНИН 
профессор 

В.А. ЧАНТУРИН 
академик РАН 

Е.И. ШЕМЯКИН 
академик РАН 

ел 
E.Yu. Kulickova 

~ 
u z 
UNDERGROUND 

~ 
GEOECOLOGY 
~ 
OF ТНЕ BIG 
u 

ел 
CITIES 

Cj z 
~ z 
~ 
~ 

мoscow 

6 
PUBUSHING HOUSE 
OF MOSCOW SТАТЕ MINING 
UNIVERSПY 
2005 

Е.Ю. Куликова 

ПОДЗЕМНАЯ 

ГЕОЭКОЛОГИЯ 

МЕГАПОЛИСОВ 

Допущено Учебно-методическим объединением 

вузов Российской Федерации по образованию в 

области горного дела в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по основным образовательным прогрй.МJ11ам магистров 
550605 «Строительство шахт и подземных соору~ений» и 550611 «Соор~ение подземного 

пространства городов» направления подготовки магистров 550600 «Горное делО)) 

МОСКВА 

ИЗДАТЕJIЬСГВО 
МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСГВЕННОГО 
ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА 
2005 

УДК 622:502.7 

ББК 26.325:33.2 

К90 

Федеральная целевая программа «Культура России», подпрограмма «Поддержка полиграфии и книгоиздания Poccuu» 

Экспертиза проведена Учебно-методическим объединением высших учебных заведений Российской Федерации по образованию в области горного дела 

(письмо N! 51-14716 от 16.12.2004 г.) 

Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям кни.жным для 

взрослых. СанПиН 1.2.1253-{)3», утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. 

Рецеюенты: 
• 
д-р техн. наук, проф., действительный член АГН И.Ю.Шищиц (ФГУП 

ВНИIШпромтехнологии Минатома России), 
• 
д-р техн. наук, проф., действительный член Р АЕН А. Т. Айруни (Институт 

проблем комплексного освоения недр РАН) 

Куликова Е.Ю. 

К 90 
Подземная геоэкология мегалолисов.- М.: Издательство Москов
ского государственного горного университета, 2005.-480 с.: ил. 

ISBN 5-7418-0351-2 (в пер.) 

Рассмотрены основные моменп.1 формирован~~~~ городской срс:дЬI, иеблаrопрюпные 

110С11едСn1ИЯ ~ 
фуикцноиирования искусстиеиноl! экосисn:мы городовмеrаполисов, а Т111СЖ1: преимущества 110дJСМИ0П) С'1JЮ1П1:11ЬСIВ rю сравие10110 с 1183еМНЬ1М. 

Изложены экоооrические аспеКIЫ освоения llOJDCМИ(J(t) простраисi11В крупных городов. 

Для спеu.иалистов проектых и научно-~tСС~~Сдо~~~ПСЛ инсnпуrов. Для Сl}'.!l:нтов 
вузов, 
обуч1110\Ш{Хся 
rю основным обраэоваrсльиым 
проrраммам 
мarnciJ1011 

<<СтроиrеJ1ЬСПIО WIDCI' и rюшемиых сооруже!ОdЬ> и «Сооружение rютемиоrо просiр8НСП18 

гороЮ~~>• иаправnения ПОJIJUП)ВКИ маrнсrров <<Горное JCD>. 

Kulickova E.Yu. 

Underground geoeco1ogy of the Ьig cities.- М.: Publishing House of 
Moscow State Mining University, 2005.-408 р.: il. 
Main aspects of urban environment formation, unfavoraЬie consequences of 
town-planning and Ьig cities' artificial ecological system functioning, advantages of 
underground construction as compared with civil engineering, ecological aspects of underground space development in the Ьig cities and potential ecological hazard of working underground structures and Ьeing built ones are considered. 
For planning and research institutes' scientific staff. For students studying Ьу basic educational Master's prograrns «Construction of Mines and Underground 
Structures» and <<Construction of Underground Space in the Big Cities» under d.irection 
«Mining» for holders of master's degree. 

ISBN 5-7418-0351-2 

УДК 622:502.7 

ББК 26.325:33.2 

© Е.Ю. Куликова, 2005 
© Издательство МГГУ, 2005 
© Дизайн книги. 

Издательство МГГУ, 2005 

ВВЕДЕНИЕ 

Говоря о городах, следует изменить традиционное понятие 

«экосистема». К привычному представлению о составляющих 

компонентах экосистемы (вода, воздух, растительный мир) добавляются такие атрибуты человеческой цивилизации, как транспорт, связь, водоснабжение, канализация, уборка и утилизация 

мусора, санитария и гигиена, здравоохранение, просвещение, образование и т. п. Эти добавочные атрибуты цивилизации, с одной стороны, позволяют регулировать и контролировать состояние окружающей среды городов, а с другой создавать дополнительные нагрузки на города. Особенно ярко это проявляется в 

городах-мегаполисах. Все известные на Земле города-мегаполисы как экологические системы находятся либо в условиях кризиса, либо приближаются к нему. Некоторые из них балансируют на грани выживания. 

Города, как никакие другие агломерации, содержат в себе 

механизм уничтожения человека, и в этом «залог» их гибели. 

«Узлами» механизма являются экологические беды, демографический рост с его бедностью, эпидемиями, наркоманией, алкоголизмом. Еще одной важной деталью этого механизма является 

экономическая и социальная нестабильность. Гипертрофированное производство и военно-промышленный комплекс с его приоритетностью, города металлургов, химиков, <<rанкограды», «атомграды», отчуждение населения от среды его обитания вот те 

бомбы замедленного действия, которые постоянно угрожают 

горожанам. Для всех городов-мегаполисов характерны переконцентрация материальных и людских ресурсов, разрушающее 

«давление» населения на систему землепользования города, окружающую среду, медицинские и санитарно-гигиенические институты. Вызывают тревогу вопросы, связанные с отказами в 

7 

работе систем безопасности: электротранспорта, водообеспечения и канализации. 

Городские проблемы находятся в сложном переплетении с 

определенными тенденциями, не поддающимися пока удовлетворительному разрешению и делающими трудноразрешимыми 

сами проблемы. Например, в г. Москве к этим тенденциям в 

/ 
первую очередь относятся: 
• рост в 1,5 2 раза численности населения в ближайшие 8 

-10 лет; 

• медленный и недостойный по уровню доходов рост занятости в связи со спадом производства и естественным увеличением населения, его миграцией из других регионов страны 

и сельской местности; 
• рост числа жителей, занятых малооплачиваемым трудом 

на предприятиях всех форм собственности; 
• ухудшение криминогенной обстановки за счет прибывающих в Москву мигрантов и эмигрантов-уголовников; 
• недостаток жилой площади для расселения прибывающего в город населения и его естественного роста. 

Чтобы уберечь город от коллапса, необходимо развернуть в 

городах-мегаполисах и других больших городах программы исследований градостроителей и экологов-профессионалов по единым принятым в мире нормам. Эти нормы и модель экологической системы города были рассмотрены на П конференции ООН 

по населенным пунктам (HaЬitat-11) в июне 1996 г. Основные 

положения модели могут быть сформулированы следующим образом: 

1) использование системного подхода к городской среде; 
2) исследование городских проблем и их решение при учете 

международных, общегосударственных и региональных условий; 

3) учет взаимосвязи между крупным городом и окружающими его сельскими районами, городами районного значения, 

городами-спутниками, другими населенными пунктами по ие
8 

рархии, общегосударственным и законодательным институтами и международной экономической и политической системами; 
4) акцент на разработку проектов экаразвития самых больших городов в регионе; 

5) акцент на развитие и взаимодействие инфраструктуры; 
6) муниципальное регулирование притока населения до момента, пока город не будет готов к размещению, обслуживанию 

мигрантов и обеспечению их занятости. 

Модель экологической системы города, которую следует стремиться воссоздать в разрабатываемых проектах, напоминает строение атома. В центре- ядро- крупный город. В нем сосредоточена вся энергия проблем. Вокруг ядра оболочки-«электроны»: 

сельские районы, города-спутники, менее крупные районные города, деревни и села. При большом потенциале конфликтов и 

проблем энергия экасистемы города выплескивается в виде взрыва- рушится всё: и город, и среда. 

Необходимо полное изучение воздействия процессов урбанизации на окружающую среду и исследование города как 

особой экологической системы урбосистемы. Это относится и к системе взаимодействия внутренних компонентов 

модели экологической системы города. Одним из таких компонентов является подземное пространство города, интерес к 

использованию которого в настоящее время значительно возрос. Всем этим проблемам и путям их разрешения и посвящена данная книга. 

Глава 1 

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ 
АСПЕКТЫ 
ОСВОЕНИЯ 
ПОДЗЕМНОГО 

ПРОСГРАНСГВА 
КРУПНЫХ ГОРОДОВ 

1.1------------------------
ОСОБЕIПIОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И 
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГОРОДСКОЙ СРЕДЪ! 

... На каждом шаrу факrы напоминают нам о 

том, что мы 01Ю0дь не власrвуем над прирадой так, 

как завоеватель власrву~ над чужим народом, не 

власrвуем над ней так, как кто-либо находяiЦНЙСЯ вне 

природы, что мы, наоборот, нашей плотью, кровью и мозгом принадлежим ей и находимся внуrри 

нее, что все наше rосподсrво над ней состоиr в том, 

что мы, в отличие от других сушесrв, умеем познавать ее законы и правильно их примеНJIТЬ. 

Ф. Энгельс 

Из всех видов хозяйственной деятельности людей, влияющих на окружающую среду, наиболее трудноуправляемый процесс преобразования природы развитие человеческих поселений, особенно городов. Бурный рост городского населения, 

концентрация и интенсификация производственной и непроизводственной деятельности сформировали городскую среду, не 

способную удовлетворить необходимые биологические и социальные требования современного человека. Интенсивный рост 

крупных городов, сопровождающийся постоянным расширением границ, вызывает сокращение, а иногда и уничтожение естественных ландшафтов, нарушает способность их к саморегулированию. Развитие урбанизации в перспективе потребует еще 

больших территорий. Согласно данным ЦНИПградостроительства, в течение наступившего столетия в нашей стране потребность в городских землях составит 1,07 млн км
2 (5,3 %площади 

бывшего СССР). Селитебные земли в больших городах примерно каждые пять лет расширяются на 20 %. 

Состояние и степень развитости транспортной инфраструктуры существенно сказываются на условиях функционирования 

городской среды и качестве проживания. Усугубление экологических проблем из-за повышенной транспортной нагрузки на
13