2.2.5. Инженерно-строительные условия
Общая инженерно-геологическая характеристика
Территория Республики Хакасия располагается в пределах нескольких крупных инженерно-геологических регионов, различающихся по составу и свойствам горных пород. Это горные регионы Кузнецкого Алатау и Западного Саяна и сложный регион Минусинских впадин, включающий предгорья и степную равнинную часть.
Горные регионы Кузнецкого Алатау и Западного Саяна отличаются крайне сложными инженерно-геологическими условиями: расчлененным рельефом, наличием карстующихся карбонатных пород, широким развитием опасных геологических процессов, в том числе многолетней мерзлоты.
Регион Минусинских впадин, включая предгорья и межгорные котловины, наиболее освоен. Здесь наблюдаются относительно благоприятные условия для застройки при наличии определенных ограничений (процессы затопления и подтопления, овражной и речной эрозии, просадочные грунты).
Для оценки инженерно-строительных условий территории на базе топографической основы масштаба 1:100000 была составлена "Схема комплексной градостроительной оценки территории Республики Хакасия". На схеме выделены поверхности определенного гипсометрического уровня и склоны разной крутизны. Поверхности рассматривались как потенциальные площадки для использования.
Точность выбора площадок соответствует величине заложения горизонталей. На первом этапе он составлял 200 м, на втором - 40 м. На карте цветной фон отражает градацию первого этапа с заложением горизонталей 200 м. Сами горизонтали проведены через 40 м. В итоге появляется возможность выборки территорий внутри интервалов, выделенных на первом этапе. Уточнения могут быть продолжены на последующих этапах разработки градостроительной документации.
По характеру рельефа территория Республики Хакасия разделяется на горную часть и предгорья, холмистые равнины и равнины, лежащие ниже абсолютных отметок 400 м.
В горных условиях определяющими факторами служат сложный рельеф и проблема выбора площадок под застройку. Относительно благоприятные площадки выделяются в пределах долин, но сложный русловой режим горных рек делает это положение опасным. При расположении площадки на склонах возникает необходимость учитывать возможность обвалов и оползней, в том числе оползание склонов, которое может быть вызвано хозяйственной деятельностью. В предгорных условиях Хакасии большинство населенных пунктов расположено в ложбинах рельефа. Здесь также важен фактор динамики склоновых отложений, опасны паводки, возникающие во время таяния снегов в горах. В отдельных случаях форма рельефа естественным образом ограничивает территорию поселения. В связи с этим может возникнуть проблема дальнейшего развития населенных пунктов. Населенные ложбины рельефа, как правило, обращены к реке, коренной склон чаще всего перекрыт галечником, ложбины имеют уклон в сторону реки. Соответственно, все неперехваченные стоки направляются в реку. Это касается как небольших поселений, так и городов, расположенных в Минусинской котловине. Особо выделяются территории бессточных котловин, окружающих соленые озера. Они представляют собой чашу, на дне которой расположено озеро. Соответственно, все стоки с бортов оказываются в озере. Этот факт необходимо учитывать при застройке прилегающей территории.
В целом Минусинская котловина сложена дислоцированными палеозойскими породами и выполнена рыхлыми отложениями. Основанием для застройки чаще всего служит горизонт современных галечников или горизонт средне-, верхнечетвертичных отложений. Современные отложения чаще всего имеют песчаный цемент и значительно более высокие коэффициенты фильтрации. Водопроницаемость отложений может быть существенным фактором, определяющим как условия застройки, так и характер функционирования оросительных систем.
В Койбальской степи на площади развития среднечетвертичного горизонта созданы Койбальская и Уйская оросительные системы. Их работа влияет на повышение уровня грунтовых вод прилегающей территории: по оценкам Куваева (1999 г.), фильтрационные потери из каналов составляют около 40% подаваемой воды, в итоге среднегодовые уровни подземных вод на приканальных площадях повысились на 3,7 м.
В настоящее время большая часть оросительных систем нуждается в реконструкции или совершенно выбыла из использования. Вопрос их восстановления имеет два аспекта: строительный и сельскохозяйственный. Установлено, что обильный полив приводит к деградации почв, выносу гумуса и минеральных солей, что обедняет почву и загрязняет водотоки. Для восстановления дегумусированных выщелоченных черноземов Хакасии необходимы почвозащитное изменение агротехники и точное дозирование полива, то есть реконструкция системы.
Судя по характеру разреза рыхлых отложений, можно предположить, что старая система каналов могла нести воду с малыми потерями только в том случае, если опиралась на более глинистый водоупорный слой. При прокладке современной системы этот фактор недостаточно учитывался, поэтому потери на инфильтрацию оказались велики, и существование гидротехнических систем стало угрожать растущей застройке.
Вопрос реконструкции гидротехнических систем нуждается во всесторонней оценке, но очевидно, что систему нельзя ни засыпать, ни воссоздавать в прежнем виде. Она должна быть реконструирована адекватно современным условиям с учетом геологического строения территории.
Высокие фильтрационные свойства подстилающих застройку гравийно-галечных отложений определяют инженерно-геологические ограничения всех видов хозяйственной деятельности: они требуют исключения всех видов загрязненных стоков.
Более детально условия застройки на территориях Минусинской котловины рассмотрены в масштабе 1:100000 на "Схеме развития Абакано-Саяногорско-Черногорской агломерации". Равнинная, освоенная часть территории лежит достаточно низко, на абсолютных отметках ниже 300 м, что, в принципе делает ее доступной для затопления и подтопления, в том числе при угрозе волны прорыва ГЭС, в связи с этим все эти территории рассматриваются как условно благоприятные.