жк днепропетровская 37 евродвушка
жк днепропетровская 37 евротрешка
жк днепропетровская 37 квартиры

Инновационный мониторинг Спутниковая охрана памятников Петербурга

В 2008 году по заданию КГИОП Санкт-Петербургским научно-исследовательским центром экологической безопасности РАН в границах зоны охраны объектов культурного наследия были подготовлены карты деформаций поверхности городской среды. Было проведено зонирование территории по уровню риска просадок. Эти материалы и являются базовыми для мониторинга объектов культурного наследия Санкт-Петербурга.

Карты деформаций

Лет 15 назад на Западе был разработан космический метод дифференциальной, радиолокационной интерферометрии. Этот метод позволяет с точностью до миллиметров измерять деформации земной поверхности. Оценка используется для выявления рисков в проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений. Осуществление метода начинается с работы спутника, на котором установлен когерентный радиолокатор, регистрирующий амплитуду и фазу отраженных от земли сигналов. Разность фаз показывает вертикальную и горизонтальную деформацию поверхности земли.

Именно на основе этого метода вел исследование СПбНИЦ экологической безопасности РАН. Основная задача исследования заключалась в том, чтобы понять, можно ли в условиях нашего города использовать этот метод для выявления потенциальных деформаций у памятников культурного наследия. Оказалось, что можно.

По словам заведующего лабораторией СПб НИЦ экологической безопасности РАН Виктора ГОРНОГО, работа проходила с августа по декабрь 2008 года. На территории Санкт-Петербурга было получено 16 радиолокационных «сцен», зарегистрировавших 15 тысяч постоянных отражателей. Амплитуда колебаний поверхности более 5 мм означала риск для сохранности памятников. По результатам колебаний была проведена типизация геодинамических режимов городской поверхности и составлена карта рисков разрушений зданий.

КГИОП Петербурга уже год использует карту рисков деформаций поверхности как один из важнейших элементов географической информационной системы комитета. Карта позволила сконцентрировать внимание КГИОП на проблемных участках охранных зон. В район риска попали Исаакиевский собор, здания на набережной Кутузова, казармы лейб-гвардии Преображенского полка на Марсовом поле. Зато в пригородах ситуация оказалась лучше: в Павловске, в Петродворце – стабильная, в Царском Селе – неплохая. А вот в центре Кронштадта положение такое же, как и в центре Петербурга, – памятники попали в зону риска.

Инженерная ул., 9. Съемка 29 ноября 2008 г. Ремонт правого крыла – показано стрелками.Инженерная ул., 9. Съемка 29 ноября 2008 г. Ремонт правого крыла – показано стрелками.

Чтобы выяснить причины колебаний поверхности, петербургское отделение Института геоэкологии выполнило математическое моделирование. Было доказано, что в случае заторфованности грунтов (повсеместных для Петербурга засыпанных болот) сезонные колебания уровня грунтовых вод вызывают колебание поверхности. Если здание стоит на границе торфяника и устойчивого грунта, то высока вероятность возникновения трещин на объекте. Более того, деформации поверхности могут сработать на разрыв здания, как это произошло, скажем, с отреставрированным зданием на Инженерной улице.

Защитили дамбой

В ходе работ ученые обнаружили, что составление карты рисков может принести куда более серьезный экономический эффект, чем предполагалось первоначально. Причем не только Санкт-Петербургу, но и большинству территорий России. Давно замечено, что прорыв подземных трубопроводов часто происходит в одном и том же месте. Сопоставив карту риска колебаний поверхности с прорывами, например, на Исаакиевской площади, где меняли несколько раз трубы подземных теплотрасс, а аварии продолжали случаться с удивительной регулярностью в одном и том же месте, ученые поняли, что жесткие трубы в этих точках просто ломаются. Иными словами, если трасса проходит там, где есть торфяная линза, на критическом участке должна быть поставлена гибкая труба. Это убережет Петербург от многих проблем, связанных не только с сохранностью памятников, но и с работой жилищно-коммунального хозяйства. А также сэкономит немалые средства при эксплуатации огромных магистральных трубопроводов, идущих из Северо-Западной Сибири, на тех участках, где они пересекают множество болот. Там, где они выходят из болота на твердь, прорывы не редкость, поэтому там изначально надо предусмотреть гибкие компенсаторы.

Качественная модель появления зоны знакопеременных напряжений в зданиях и сооружениях при набухании заторфованных грунтов под действием сезонных вариаций уровня грунтовых вод

Качественная модель появления зоны знакопеременных напряжений в зданиях и сооружениях при набухании заторфованных грунтов под действием сезонных вариаций уровня грунтовых вод.

Как предполагают ученые, комплекс защитных сооружений, строительство которого заканчивается сейчас в Петербурге, сможет демпфировать колебания уровня грунтовых вод. Поскольку вызваны они, как правило, нагонными явлениями в восточной части Финского залива. Есть вероятность уберечь от деформаций историческую часть города, если предпринятые меры в какой-то степени смягчат колебания поверхности. Таким образом, значимость дамбы для сохранения нашего города возрастет во много раз. КЗС планировали для того, чтобы уберечь город от наводнений, затопляющих подвалы домов и зданий. Но ущерб от разрушения исторических памятников, в том числе недавно отреставрированных, наносимый колебаниями поверхности, на порядок больше и означает потерю огромных бюджетных и частных средств.

От мониторинга к проектированию

Инженерная ул., 9. Съемка 29 ноября 2008 г. Трещины на фасаде у западного проезда – показано стрелкамиИнженерная ул., 9. Съемка 29 ноября 2008 г. Трещины на фасаде у западного проезда – показано стрелками

– Возможно, наш институт через Петербургский научный центр обратится в администрацию СПб с предложением разработать пакет мер, чтобы снять угрозу для памятников от природных и антропогенных факторов, вызывающих деформации поверхности города, – говорит Виктор Горный. – Специалистов-гидротехников в Петербурге предостаточно. Они проектировали дамбу и могут компетентно дать заключение о возможности регулирования колебаний уровня грунтовых вод в Санкт-Петербурге с помощью КЗС.

Для серьезного мониторинга охранных зон снимать сцены деформаций надо хотя бы 4 раза в год. Стоимость однократной съемки города составляет $ 2400 плюс стоимость обработки данных. Для города это небольшие деньги. Кроме того, по заказу КГА СПб сейчас создается трехмерная цифровая модель города, куда включены все подземные коммуникации и инженерно-геологические условия подземного пространства. Наш мониторинг можно использовать с применением этой модели, что существенно снизит погрешности при измерениях деформаций поверхности и повысит достоверность рекомендаций по предотвращению разрушений памятников культурного наследия. В этом случае сама модель города из статической превратится в динамическую.

Наталия Ловецкая

Другие материалы по теме

X