Геолог Татьяна Любимова о том, почему в Краснодаре возникают провалы грунта

На Московской улице в Краснодаре за последние две недели произошло несколько провалов грунта. О возможных причинах оседания почвы «Ъ-Кубань» рассказала завкафедрой нефтяной геологии, гидрогеологии и геотехники ФГБОУ ВО КубГУ, кандидат геолого-минералогических наук, доцент Татьяна Любимова.

«О последних провалах на Московской улице однозначного мнения нет, но проблема, на мой взгляд, гораздо шире, чем просто порывы труб. Безусловно, техногенное воздействие играет значительную роль, но оно не ограничивается повреждением коммуникаций. Главная причина может быть связана с формированием депрессионной воронки (образуются при откачке воды.— “Ъ-Кубань”) вокруг городских водозаборов.

В Краснодаре функционируют 10 водозаборов, расположенных в разных частях города. Например, на севере это водозабор "Витаминкомбинат", на западе — "Новозападный" и "Елизаветинский", на востоке — "Восточный-1" и "Восточный-2". В центральной части города находятся старейшие водозаборы "Кировский" и "Первомайский". Последний расположен в Первомайской роще.

При создании технологической схемы водозабора гидрогеологи рассчитывают предельно допустимое понижение уровня воды, чтобы она успевала притекать к скважине. В Краснодаре схема, разработанная еще в 1985 году, не пересматривалась более 25 лет, как того требуют нормы. За это время добавились новые водозаборы, а уровень воды снизился до критических значений — на 70 метров ниже допустимого.

Чем это грозит? Когда вода уходит все глубже, ее место в поровом пространстве грунта занимает воздух, который обладает другими плотностными характеристиками. Естественно, что при нагрузках сверху в виде зданий и сооружений это приводит к просадке грунта. Даже минимальная деформация — всего в несколько сантиметров — может сказаться на устойчивости зданий, коммуникаций и дорог. Дополнительное влияние оказывают вибрации от автомобильного и железнодорожного транспорта. В качестве примера: оседание земной поверхности в г. Мехико — более 13 м.

Мониторинг, проведенный несколько лет назад ООО “Газпром добыча Краснодар” с помощью лидарной съемки, зафиксировал заметное понижение рельефа с центром в районе Первомайской рощи. Эти показатели практически совпадают с границами депрессионной воронки, что подтверждает гипотезу о связи провалов с истощением водозаборов.

Примером может служить Первомайский водозабор, который уже несколько лет назад был выведен из эксплуатации из-за недостатка воды. Если ситуация не изменится, Краснодар рискует столкнуться с проблемой нехватки воды, аналогичной той, что наблюдается в Геленджике и Новороссийске: открыв кран, мы можем обнаружить, что вода просто перестала поступать.

Я сомневаюсь, что причина провалов заключается исключительно в низком качестве материалов для коммуникаций, хотя полностью исключать такой вариант тоже нельзя. Агрессивная среда, проявляющая себя в повышенной влажности и высоком уровне грунтовых вод, действительно могут способствовать разрушению металлических конструкций.

Если на участке происходили порывы, это могло вызвать суффозию — вымывание песчаного грунта.

Однако, на мой взгляд, если бы это был долгосрочный порыв, службы водоканала наверняка заметили бы проблему через датчики — падение давления или изменения в напоре воды. Полагаю, речь идет об аварии, произошедшей внезапно и в короткие сроки, а не в результате длительных утечек.

Климат, в данном случае, также не является прямой причиной провалов грунта. Но отдельные климатические изменения все же заметны, и они связаны прежде всего с изменением характера распределения осадков в течение года, а не их общего объема.

Вместо равномерного увлажнения мы наблюдаем чередование сильных ливней и продолжительных периодов засухи. Залповые осадки, такие как проливные дожди, больше способствуют поверхностному стоку и локальным затоплениям, нежели инфильтрации воды в почву. Если бы дожди были равномерными, например моросящие осенью или регулярные короткие осадки раз в неделю как типичные летние дожди, то вода успевала бы просачиваться в грунт и пополнять подземные водоносные слои.

К сожалению, нынешний характер осадков этому не способствует. Вода не наполняет почву, а уходит в поверхностный сток, возвращаясь в реки, такие как Кубань.

Ну и, конечно, стоит помнить, что любой провал грунта может представлять угрозу — игнорировать проблему невозможно. Описанная мной ситуация, на мой взгляд, вполне соответствует реальности.

Необходимо проводить детальное обследование, обращая внимание на косвенные признаки: трещины в фундаментах, повреждения асфальтового покрытия, их направление, расположение и степень раскрытия трещин. Возможно, потребуется организовать комплексное исследование, объединив сведения различных организаций или заказав новые изыскания для оценки ситуации с точки зрения безопасности.

В том числе, решение проблемы предполагает использование мониторинговых скважин и их регулярное обследование. В Краснодаре такие системы когда-то существовали — этим занимался трест СевкавТИСИЗ. Со временем, после смены организационно-правовой формы на ООО, финансирование подобных исследований прекратилось. Ведь мониторинг подземных вод, не приносящий немедленной отдачи, редко вызывает интерес, а заказчика на такие работы так и не появилось. Хотя именно муниципалитет должен выступать заказчиком и инициатором подобных исследований.

До Олимпиады в Краснодарском крае существовала региональная система мониторинга, как это предусмотрено законодательством. Помимо федерального уровня, отслеживающего изменения в подземных водах и опасных геологических процессах, должен действовать региональный и локальный мониторинг. Сейчас на Кубани систематический региональный мониторинг не ведется, а локальные наблюдения осуществляются только на предприятиях или водозаборах, где такие процессы напрямую влияют на их деятельность.

И если бы в городе сохранились или были восстановлены те самые наблюдательные скважины, которые ранее использовались, мы бы получили полноценную картину изменений в нашей подземной гидросфере. На основе данных о характере поверхности подземных вод можно лучше понимать происходящие процессы, а также принимать управленческие решения: где требуется укрепление грунта, где, возможно, нужно переносить объекты или разрабатывать предупредительные меры инженерной защиты. Пока у нас нет точной информации о причинах и текущем состоянии, говорить о каких-либо мерах крайне сложно.

Если, например, министерство природных ресурсов Краснодарского края или министерство строительства выступят заказчиками работ с финансированием из краевого бюджета на следующий год, то вполне реально разработать систему обследований, режимных наблюдений в городе. Результаты могли бы определить текущую ситуацию и задать вектор дальнейших действий.

Но ключевой вопрос, на мой взгляд, все же связан с особенностями эксплуатации подземных вод. В центральной, старой части города уровень грунтовых и подземных вод находится на самом низком уровне, что делает эту зону наиболее уязвимой. Пока не будут точно определены фактические уровни воды и размеры депрессионной воронки, говорить о мерах сложно.

В целом прогноз, на мой взгляд, выглядит крайне тревожным. Если ситуация не изменится, через 10 лет Краснодар может столкнуться с острой нехваткой воды, а город с оседанием земной поверхности за счет снижения гидростатических напоров и статических уровней подземных вод. Это угроза, которой нельзя пренебрегать.

Перед нами стоит крайне важная задача, и городские власти должны активно участвовать в такой работе, обеспечивая безопасность жителей и защиту инфраструктуры».