Геоэкологические проблемы трансформации рельефа урбанизированных территорий (на примере городов Западной Сибири)

Москва
ИНФРА-М
2020

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ 
ПРОБЛЕМЫ 
ТРАНСФОРМАЦИИ РЕЛЬЕФА 
УРБАНИЗИРОВАННЫХ
ТЕРРИТОРИЙ

НА ПРИМЕРЕ ГОРОДОВ 
ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

МОНОГРАФИЯ

Ï.Â. ÁÎËÜØÀÍÈÊ, Â.Í. ÍÅÄÁÀÉ

УДК 502.3+551.4+911.2
ББК 20.1
 
Б79

Большаник П.В.
Б79 
 
Геоэкологические проблемы трансформации рельефа урбанизированных территорий (на примере городов Западной Сибири) : монография / П.В. Большаник, В.Н. Недбай. — Москва : ИНФРА-М, 
2020. — 243 с. — (Научная мысль). — www.dx.doi.org/10.12737/22560.

ISBN 978-5-16-015687-3 (print)
ISBN 978-5-16-105615-8 (online)

Монография представляет собой опыт изложения материалов, посвященных анализу геоэкологических проблем, возникающих на урбанизированных территориях при трансформации рельефа, вызванной как 
антропогенным, так и природным факторами. Анализ дается для двух городов Западной Сибири — Омска и Ханты-Мансийска, лежащих в пределах одной бассейновой системы Иртыша, но имеющих различные наборы 
неблагоприятных геоморфологических процессов. 
Книга рассчитана на специалистов, занимающихся вопросами в области геоморфологии, геоэкологии и геоурбанистики.

УДК 502.3+551.4+911.2
ББК 20.1

ISBN 978-5-16-015687-3 (print)
ISBN 978-5-16-105615-8 (online)
© Большаник П.В., 
Недбай В.Н., 2016

Введение

С середины прошлого столетия число городов стремительно 
растет. Города представляют собой наиболее сложные социальноэкономические и инженерные комплексы, их взаимодействие 
с природной средой многообразно и постоянно меняется вследствие пространственного, строительно-технологического развития. 
Вместе с увеличением числа горожан не только растет площадь городских земель и изменяется предназначение территории, но и изменяются процессы, характерные этим ландшафтам.
Антропогенное изменение рельефа территории нарушает ход естественных процессов, ускоряя или тормозя их. Преобразование 
рельефа городской территории и приведение его в соответствие 
с архитектурно-планировочными требованиями вызывают нарушение интенсивности экзогенных рельефообразующих процессов, 
структуры поверхностного стока и изменение уровня и режима 
грунтовых вод.
Характеристика геоморфологических процессов и образуемых 
ими форм рельефа в аспекте оптимального соответствия с техникоэкономическим использованием городской территории и оценка 
геоэкологических проблем обеспечивают решение проблем регионального планирования, пространственной организации и рационального природопользования на региональном и локальном 
уровнях.
Геоэкологическими проблемами городов в разное время занимались такие ученые, как В.И. Булатов [39], П.В. Большаник [30, 
34, 35], Н.С. Евсеева [69], Л.К. Зятькова [78], Ф.В. Котлов [93],  
А.В. Кошкарев [94], В.И. Кружалин [97], А.М. Ласточкин [106], 
Э.А. Лихачева [108, 109, 110, 111, 112, 113], Н.В. Осинцева [139, 140, 
141], Л.Л. Розанов [162], Ю.П. Селиверстов [171], Ю.Г. Симонов 
[174], Д.А. Тимофеев [192], О.В. Тюменцева [196, 198, 201, 204], 
Г.Ф. Уфимцев [206] и многие другие.
В 2002 г. вышел в свет один из наиболее основательных трудов 
по экологической геоморфологии, изданный группой авторов под 
руководством Э.А. Лихачевой и Д.А. Тимофеева [161]. В нем изложены основы фундаментальных исследований, посвященных региональной экологической геоморфологии, геоморфологии экологического риска, конструктивной геоморфологии, геоморфологии 
городских территорий.

Большая часть выполненных по этой теме исследований приходится на крупные города европейской части России (Москва, Московская область, Волгоградская область, Краснодар, Санкт-Петербург, Курск и др.), в которых вопросы разрешения сложившихся 
геоэкологических проблем стоят давно. В Сибири и на Дальнем 
Востоке главными центрами изучения эколого-геоморфологических разработок являются Владивосток, Новосибирск, Томск,  
Иркутск, Барнаул. Анализ геоэкологических проблем на территории г. Омска проведен фрагментарно — проблемами подтопления 
занимались К.М. Голубенцев [60], В.И. Сологаев [180, 181, 182], 
О.В. Тюменцева [196, 198, 201, 204].
В последние годы в Омске возобновились изыскательские работы по строительству метро неглубокого заложения, проектируется постройка низконапорной плотины, запланирован гидронамыв значительных площадей на левобережье, ведется активное 
строительство на пойменных участках и в долине р. Оми. Все эти 
работы требуют проведения геоэкологического анализа природной 
и антропогенной трансформации рельефа. Несмотря на многочисленные исследования, актуальность вопроса комплексной геоэкологической оценки остается острой, есть необходимость разработки 
объективных критериев и количественных показателей, наблюдаемых и ожидаемых изменений в геоморфологических системах, 
вызванных тем или иным видом антропогенного воздействия.

Глава 1 
ИСТОРИЯ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ 
ЭКОЛОГО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ 
ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. ГОРОДСКАЯ СРЕДА КАК ОбъЕКТ  
ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Хребтами горбились породы,
Взрывались, плавились, кипя,
И миллионы лет природа
Лепила самое себя.
С. Щипачев

Рельеф является «субстратом ландшафта» [82] и верхней границей геологической среды, и поэтому на правах особого компонента включается как в геологическую среду, так и в ландшафтную 
геосистему. В то же время рельеф — основной объект и предмет 
исследования геоморфологии. Геоморфология, занимающая пограничное положение между геологией и географией, служит связующим звеном, которое объединяет инженерно-географические 
исследования и может сделать их взаимосвязанными и взаимодополняющими [173]. Геоморфологическая информация — это базис для 
оценок устойчивости геологической среды, ландшафта или городской 
среды. Изучение рельефа, его происхождения, возраста и современных рельефообразующих условий строительства и эксплуатации сооружений необходимо, поскольку рельеф и рельефообразующие процессы являются внешними условиями существования 
инженерного комплекса. Применяя методы, используемые в географии и геологии, и собственный исследовательский аппарат, геоморфологи могут вести комплексные и оригинальные исследования инженерных свойств рельефа, рассматривая рельеф и как 
морфосистему, и как морфолитосистему, и как подсистему экосистемы человека. Инженерно-геоморфологический анализ включает: изучение инженерных свойств рельефа, оценку и прогноз рельефообразующих процессов; оценку взаимосвязей между рельефом и инженерными сооружениями (оценку устойчивости); 
определение оптимального уровня техногенной нагрузки на геоморфологическую систему (обеспечение устойчивости); инже

нерные исследования рельефа территории необходимы для выявления связей между современным, погребенным рельефом и современными рельефообразующими процессами, с одной стороны, 
между архитектурным рельефом и инженерной деятельностью человека — с другой [161, с. 9.].
Возросший интерес к качеству жизни привлек внимание к особенностям окружающей среды и дал основание для проведения конкретных 
региональных и тематических эколого-геоморфологических работ, или 
исследований комплексного геоэкологического характера, в которых 
геоморфологи сыграли заметную роль. Состоялись конференции 
и совещания, на которых обсуждались пути (направления/тенденции) и результаты эколого-геоморфологических исследований. 
В нашей стране это конференции по инженерной географии во 
Владимире (1987), Вологде (1993, 1995), Пскове (1995), Ярославле 
(1999), по эколого-геоморфологическим исследованиям в речных 
бассейнах (Воронеж, 2004, 2014) и Пленумы геоморфологической 
комиссии РАН в Казани (1988), Ленинграде (1991), Белгороде 
(2000), в Томске (2003), в С.-Петербурге (2008), в Волгограде (2014). 
Круг проблем и вопросов экологической геоморфологии рассматривался на Третьих Щукинских чтениях в МГУ (Экологические 
аспекты, 1995), на конференции в Иркутске (Геоморфологический 
риск, 1993), на Всероссийской летней молодежной школе-конференции «Эколого-геоморфологические исследования в урбанизированных и техногенных ландшафтах» (Арчиковские чтения-2015).
По данным В.И. Кружалина и Т.Ю. Симонова (2000), в России 
эколого-геоморфологические исследования проводятся в более  
40 научных, научно-педагогических и производственных организациях. В Москве разные аспекты (теоретические и прикладные) экологической геоморфологии изучают в ряде академических институтов, в университетах. Геоморфологи Института географии РАН 
разрабатывают общие методологические и теоретические основы 
нового направления (Герасимов, 1995; Тимофеев, 1991; Симонов, 
Тимофеев, 1989, 1990; Тимофеев, Борунов, 1989; Розанов, 1990; Лихачева, 1993), опираясь на опыт разномасштабных региональных 
эколого-оценочных исследований рельефа (Александров, 1993; 
Асоян, 1993; Некрасова, 1995; Горелов, 1996; Жидков и др., 1998; 
Коржуев, 1997; Лебедева, 1995; Лихачева, Тимофеев, 1999). Эколого-геоморфологический анализ, его методы, в частности методы 
картографирования, проводятся и в целях экспертной оценки экстремальных, чрезвычайных, катастрофических ситуаций (Кошкарев и др., 1999; Тимофеев, Борунов, 1993; Борунов и др., 1993).

Географы Московского университета обращаются к экологогео морфологическим элементам главным образом в связи с решением инженерно-геоморфологических и геолого-поисковых задач 
(Ананьев, 1998; Аристархова, 1995; Болысов и др., 1995; Кружалин 
и др., 1995; Лукашов и др., 1995; Мысливец, 1995; Панин,1995; 
Хмелева и др., 1995).
В остроактуальное направление выросла экологическая геоморфология городских территорий. Его развивает Э.А. Лихачева с коллегами по лаборатории геоморфологии Института географии РАН 
(2002).
Различные по тематике геоэкологические и эколого-геоморфологические исследования проводят ученые из Санкт-Петербурга. 
В их числе рассмотрение общетеоретических и методических вопросов (Селиверстов, 1992; Ласточкин, 1995) и региональные эколого-геоморфологические характеристики (Сергеев и др., 2015; 
Скублова, 1995; Миханков, Федоров, 1994).
В Сибири и на Дальнем Востоке эколого-геоморфологические 
разработки, в том числе по проблемам геоморфологического риска 
и вопросам геоэкологической экспертизы, проводятся в Красноярске (Коновалова и др., 2015), во Владивостоке (Говорушко, 
в 1998), в Новосибирске (Зятькова, 1993), в Иркутске (Выркин 
и др., 2015; Ильичева и др. 2015; Абалаков, Кузьмин, 1998; Уфимцев 
и др., 1998), в Томске (Евсеева, 2012; Осинцева, 2001), в Омске (Голубенцев, 1937, Тюменцева, 2003, Недбай, 2010), в Ханты-Мансийске (Кусковский, Большаник, 2015).
Экологическая геоморфология, как часть общего научного мировоззрения, закономерно возникла из общей геоморфологии, 
из отдельных ее направлений как развитие динамической, антропогенной, инженерной, сельскохозяйственной геоморфологий.

1.2. СОВРЕМЕННыЕ ТЕРМИНы  
И пРЕДСТАВЛЕНИЯ В ГЕОМОРФОЛОГИИ  
ГОРОДСКОЙ СРЕДы

Экологическая геоморфология, как, впрочем, и родственные 
гео графические науки, в последние полтора-два десятка лет активно развивается. Это сказывается, с одной стороны, на появлении новых терминов, в том числе и позаимствованных из смежных 
областей знания, но, с другой стороны, не закончившийся процесс 
разработки понятийного аппарата приводит к путанице в трактовке 
старых и новых терминов, к разночтениям в их употреблении.

В этом параграфе будут даны определения основных терминов 
и понятий, употребляемых в экологической геоморфологии и в 
смежных науках, охваченных общим стремлением к экологизации 
(Герасимов, 1985).
Экологическая геоморфология — научное направление в общей 
и прикладной геоморфологии, изучающее взаимосвязи и результаты 
взаимодействий геоморфологических систем любого ранга с системой 
экологии человека [190]. Объектом изучения экологической геоморфологии являются состояния и изменения в экосистеме человека, 
обусловленные геоморфологическими условиями как природного, 
так и антропогенного характера:
 
• направление прикладной геоморфологии, изучающее рельеф, 
его происхождение, возраст и эволюцию, процессы рельефообразования, их роль и функции в сложной системе «приро- 
да — хозяйство — население» [96];
 
• прикладная научная дисциплина, занимающаяся изучением 
влияния рельефа, процессов рельефообразования и их комплексов на жизнь живых организмов, включая и человека, на его 
здоровье, жизнедеятельность и жизнеобеспечение (Лукашов 
и др., 1995);
 
• новый раздел науки о рельефе — геоморфология освоенных территорий (Ковальчук, 1997);
 
• научное направление, изучающее взаимоотношение геоморфологических систем с системами жизни любых организмов и их 
сообществ. Известны примеры связи животных или ботанических сообществ с рельефом (термитники, землерои, сосновые 
боры на песчаных надпойменных террасах, приуроченность ельников к малым долинам среди лиственничной тайги в Восточной Сибири и пр.). В этом смысле экологическая геоморфология может рассматриваться как направление в биогеоморфологии, ибо рельеф (его морфология, рельефообразующие 
процессы) выполняет вполне определенную экологическую 
функцию в жизни биоты (Болысов, 2000). По-видимому, экологическая геоморфология распадается на две ветви: экологические аспекты взаимоотношений между рельефом — биотой 
и экологические аспекты взаимодействия геоморфологических 
систем с человеком и его жизнедеятельностью.
Экологические свойства рельефа (по В.И. Кружалину и Т.Ю. Симоновой) — это те геоморфологические характеристики, влияние 
которых на ход экологически опасных явлений не вызывает сомнений.

Экологическими свойствами рельефа (по Э.А. Лихачевой  
и Д.А. Тимофееву) можно назвать те, что влияют на комфортность 
проживания, определяющиеся морфометрическими, морфологическими и морфодинамическими характеристиками рельефа,  
но в основе оценки этих свойств следует исходить из безопасности 
проживания людей.
Фундаментальную основу нового научного направления составляют теоретические разработки геоэкологии и геоморфологии.
Геоэкология. Этот термин широко применяется в различных 
природоведческих, социологических, экономических науках. Однако единого толкования нет.
В географии этот термин трактуется как изучение ландшафтов 
путем анализа экологических отношений между растительностью 
и средой; изучение структуры и функционирования природных 
комплексов (геосистем, экосистем) на топологическом уровне; изучение взаимодействия составных частей природного комплекса 
и воздействия общества на природную составляющую ландшафтов 
путем анализа балансов вещества и энергии.
В геологии термины «геоэкология», «геоэкологический» обычно 
применяются для характеристики экологических аспектов геологических исследований. Чаще всего это ограничивается инженерногеологическими изысканиями. Оригинальное понимание задач 
геологии в изучении окружающей среды предложил В.И. Бгатов 
[15]: изучение геологической среды как среды жизни, как части 
био сферы. Научное направление в данном случае называется «экологическая геология», а предмет исследования — эколого-геологическая система (экосистема).
Формирование эколого-геологических систем тесно связано 
с историей геологического развития региона. Среди факторов, оказывающих влияние на формирование и функционирование экогеосистем, наиболее важными являются тектонический, геоморфологический, гидрогеологический, литолого-минералогический, климатические факторы, а также многолетняя мерзлота и подземные 
воды.
Геоморфология — наука о формах земной поверхности, возникшая в конце XIX в. как геолого-географическая отрасль, изучающая рельеф земной поверхности. Прародителями ее являются 
физическая география и геология. Главная исследовательская посылка — утверждение, что рельеф есть результат взаимодействия 
экзогенных и эндогенных процессов.
Динамическая геоморфология изучает динамику рельефа и обуславливающие ее различные рельефообразующие процессы.

Антропогенная геоморфология рассматривает совокупность 
форм земной поверхности, измененных или созданных деятельностью человека, а также форм рельефа, возникших в результате 
воздействия человека на другие компоненты природного комплекса. Человек рассматривается как фактор экзогенного воздействия. Д.А. Тимофеев дает следующее определение: антропогенная 
геоморфология — раздел общей геоморфологии, изучающий созданные и переделанные человеком формы рельефа и роль антропогенного фактора в формировании природных и природно-техногенных форм рельефа [190]. Антропогенная геоморфология рассматривает человека и его технические достижения как один 
из ведущих факторов морфогенеза, но ее значительно меньше интересует, как антропогенное переустройство геоморфологической 
среды сказывается на жизни человека. Это уже задача экологической геоморфологии, и в этом состоит связь между двумя направлениями в науке о рельефе.
Инженерная геоморфология — исследование и оценка протекающих на земной поверхности процессов рельефообразования 
и форм рельефа с точки зрения поисков оптимального варианта 
размещения инженерно-строительных сооружений, обеспечения 
их рациональной и эффективной эксплуатации и защиты от разрушительных природных процессов (Симонов, Кружалин, 1992). Естественно, что задачи, теория, методы и выводы инженерной геоморфологии во многом созвучны экологической геоморфологии, 
в особенности в отношении экологической оценки результатов геоморфологических последствий инженерно-строительной деятельности человека.
Наиболее освоенными территориями являются городские (урбанизированные), что привело к возникновению нового направления — геоморфологии городских территорий, синтезирующей 
знания, полученные при теоретических исследованиях и при исследованиях практических направлений. Это направление позволило 
сформулировать новые теоретические представления о рельефе 
(Лихачева, 1992).
Городская территория — специфическая географическая и геоморфологическая система, первой особенностью которой является 
ее структура. Городская территория, как и любая другая часть поверхности суши, характеризуется своеобразием географического 
положения, рельефом, почвами, растительностью, недрами, водами и комплексом экзогенных и эндогенных процессов и в то же 
время обладает необходимыми для жизни человека условиями,