Материал: Комплексные проблемы техносферной безопасности. материалы Международной научно-практической конференции. Колодяжный С.А., Небольсин В.А

7.Golovatyuk, L.V. An Indicative Assessment of Macrozoobenthos Organisms in Flowing Waters [Текст] / L.V. Golovatyuk, T. D. Zinchenko, V.K. Shitikov // Inland Water Biology, 2008. - Vol. 1. - No. 3. - P. 260-273.

8.Berezina, N.A. Water Quality Estimation in the Kotorosl’ River Basin Based on Zoobenthos Composition [Текст] / N.A. Beresina // Water Resources. - 2000. - Vol. 27, No. 6. - P. 654– 662.

9.Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем [Текст] / Под ред. В. А. Абакумова. - СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 318 с.

10.Унифицированные методы исследования качества вод [Текст] // Методы биологического анализа вод. - Часть III. - М.: Изд-во СЭВ, 1976. - 186 с.

11.Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов [Текст] / Под ред. Ф.Д. Мордухай-Болтовского. - М.: Наука, 1975. - 240 с.

12.Шитиков, В. К. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации [Текст] / В. К. Шитиков, Г. С. Розенберг, Т. Д. Зинченко. - Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. - 463 с.

13.Методические указания по принципам организации системы наблюдений и контроля за качеством воды водоемов и водотоков на сети Госкомгидромета в рамках ОГСН К [Текст]. - Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 40 с.

14.Wegl, R. Index fur Limnosaprobitat [Текст] / R. Wegl // J. Wasser und Abwasser. - 1983. - V. 26. - S. 175.

15.Яковлев, В.А. Оценка качества вод верхних плесов Куйбышевского водохранилища по зообентосу [Текст] / В.А. Яковлев, В.З. Латыпова, А.В. Яковлева // Вода: химия и экология. - 2012. - № 7. - С. 3-6.

16.Яковлев, В.А. Насекомые в сообществах беспозвоночных верхних плесов Куйбышевского водохранилища [Текст] / В.А. Яковлев, А.В.Яковлева, А.Р.Ильясова // Учен. зап. Казанск.ун-та. Сер. Естеств. науки. - 2012. - Т.154. - Кн. 4. - С. 188-198.

17.Яковлева, А.В. Бентосные вселенцы и их распределение в верхней части Куйбышевского водохранилища [Текст] / А.В. Яковлева, В.А. Яковлев, Р.М. Сабиров // Учен. зап. Казанск. ун-та. Сер. Естеств. науки. - 2009. - Т. 151. - Кн. 2. - С. 231-243.

18.Яковлева, А.В. Фауна и экология инвазионных видов в донных сообществах верхних плесов Куйбышевского водохранилища: Автореф. дис. … канд. биол. наук [Текст] / А.В. Яковлева. - Казань, 2010. - 24 с.

19.Авакян, А.Б. Экономическое и социальное значение водохранилищ [Текст] / А.Б. Авакян / Водохранилища мира. - М.: Наука, 1979. - С. 38-63.

20.Куйбышевское водохранилище [Текст]. - Л.: Наука, 1983. - 214 с.

21.Шагидуллин, Р.Р. Интегральная оценка водных ресурсов Куйбышевского и Нижнекамского водохранилищ в пределах Республики Татарстан [Текст] / Р.Р. Шагидуллин, А.Т. Горшкова, О.Н. Урбанова // Георесурсы. - 2011. - 2 (38). - С. 34-40.

1Государственное бюджетное учреждение Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан, г. Казань

2Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский (Приволжский) федеральный университет»

A.V. Mel’nikova1, A.P. Il’yasova2

MONITORING WATER QUALITY IN THE UPPER REACHES OF THE KUYBYSHEV

RESERVOIR IN TERMS OF ZOOBENTHOS

The water quality monitoring for the period of research (2000-2014) in deep water in the Upper reaches of the Kuybyshev reservoir showed that the water bodies corresponded to classes 3 and 4, and the degree of pollution described him as «moderately polluted» and «polluted». Interannual and seasonal analysis of changes in the state of the reservoir revealed that the reservoir in all

96

the years and seasons corresponded to mesosaprobic the contamination zones, and water quality was assessed as moving from «polluted» to «moderately polluted»

Key words: water quality, monitoring, zoobenthos, bioindication, Kuibyshev reservoir

1State budgetary establishment «Institute for problems of ecology and mineral Wealth use of Tatarstan academy of sciences», Kazan

2Federal state budget educational establishment of higher professional education «Kazan (Volga region) federal university», Kazan

УДК 550.348

Р.А. Орлов1, С.П. Пивоваров1, Э.В. Калинина 1,2, И. А. Сизаск1,2

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА НА ГЕОЛОГИЧЕСКУЮ СРЕДУ В РАЙОНЕ ЗАПОВЕДНИКА «ДИВНОГОРЬЕ»

Оценена степень сейсмического воздействия железнодорожного транспорта на геологическую среду в районе заповедника «Дивногорье». Показано, что проходящие грузовые составы оказывают значительное воздействие на геологическую среду, в том числе и на пещерный храм

Ключевые слова: транспортные помехи, влияние поездов, сейсмическое воздействие, заповедник «Дивногорье»

Архитектурно-археологический музей-заповедник «Дивногорье» является одной из самых популярных и самых узнаваемых достопримечательностей Воронежской области. Вопрос о влиянии железнодорожного транспорта на объекты, расположенные в заповедной зоне «Дивногорье» поднимался руководством заповедника неоднократно. Железнодорожные пути перегона Лиски-Валуйки расположены в 60 метрах от пещерного храма (рис. 1). В среднем количество поездов, проходящих за сутки мимо платформы «Дивногорье», составляет от 55 до 67, максимальное их количество приходится на дневные часы. Аппаратура для изучения колебаний, вызванных транспортными помехами (сейсмическая станция), была установлена на меловом полу в боковом притворе пещерного храма.

Рис. 1. Схема расположения пункта «Дивногорье» на космическом снимке

В июле 2015 года в районе железнодорожной станции «Дивногорье» работала группа наблюдателей лаборатории ВГУ. Ежедневно тщательно регистрировалось время прохождения поездов и их тип: товарные и пассажирские железнодорожные составы, электрички, отдельные локомотивы, а также количество вагонов в составе, их загруженность.

Из приведенного на рис. 2 фрагмента сейсмической записи видно, что в течение одного часа мимо пещерного храма прошло 5 железнодорожных составов. Хорошо видно, что амплитуда скорости смещения частиц грунта зависит от типа поезда. Наибольшие скорости

97

смещения вызывают груженые товарные составы, наименьшие – электрички и пассажирские поезда, вагоны которых оборудованы амортизаторами. Интересно, что по волновым записям можно определить направление движения состава. В том случае, когда состав движется из Валуек в Лиски, его влияние на уровень помехи возрастает в два раза быстрее, чем в том случае, когда поезд следует из Лисок в Валуйки. Объясняется это рельефом местности и изгибами железнодорожной дороги - при подъезде к станции Дивногорье - состав, следующий из Лисок, огибает скальный меловой массив практически с двух сторон (рис. 1). На рис. 3 показана частотно-временная развертка этих транспортных помех. Хорошо видно, что максимальные амплитуды смещения частиц грунта (красный и оранжевый цвет на диаграмме) связаны с высокочастотными колебаниями в диапазоне от 1,0 до 20 Гц во время прохождения железнодорожного состава в непосредственной близости от сейсмической станции. На диаграмме четко выделяются в диапазоне частот от 1,0 до 6,0 Гц узкие по частоте, но достаточно интенсивные и протяженные во времени повышенные интервалы регистрации помех. Они начинают регистрироваться в волновом поле за несколько минут (400 секунд) до визуальной регистрациисостава наблюдателем. Все сведения о регистрации наблюдателей железнодорожных составов и инструментальные измерения сведены в таблицу

Рис. 2. Фрагмент 3-х компонентной записи волнового поля помех от движения железнодорожных составов на сейсмической станции «Дивногорье»: а – одиночный товарный состав; б – встречные товарные составы; в – электричка;

г – локомотив

Из таблицы видно, что время визуальной и звуковой регистрации состава наблюдателем, находящимся вблизи места установки сейсмической станции, значительно короче инструментальных измерений. Для товарного состава, например, отрезок времени, когда наблюдатель по звуку, вибрации почвы и визуально отмечает приближение и удаление поезда, составляет в среднем 5 минут (300 сек). В этот отрезок времени скорость движения частиц грунта, регистрируемая сейсмическими датчиками, возрастает до 5 мкм/с. Еще короче время прохождения первого и последнего вагона товарного поезда мимо наблюдателя в среднем 90 секунд. В этот момент на волновой записи отмечаются максимальные скорости смещения частиц грунта – до 60 мкм/с на Z-канале и более 80 мкм/с на горизонтальных каналах.

Транспортные помехи мешают регистрировать слабые сейсмические толчки, которые являются основным объектом изучения сейсмологов. Например, при прохождении электрички продолжительность повышенного уровня шума, практически не позволяющего регистрировать местные сейсмические события, составляет 4 мин. 45 сек. (визуальная и звуковая фиксация - 3 мин. 50 сек.), а при движении тяжелого товарного состава 17-22 минуты (визуальная и звуковая фиксация в среднем - 5 мин.). Время прохождения поезда мимо наблюдателя (от первого до последнего вагона) еще меньше - от 50 до 90 сек. При скорости движения товарных поездов на данном перегоне 60-72 км/час сейсмическая станция регистрирует их

98

приближение на расстоянии до 10 км.

Рис. 3. Запись волнового поля помех от движения железнодорожных составов на сейсмической станции «Дивногорье» и ее частотно-временная развертка: а - волновая за-

пись транспортных помех; б – частотно-временная диаграмма транспортных помех

Зависимость скорости смещения частиц грунта и длительности записи помехи на сейсмостанции «Дивногорье» от движения поездов различного типа

99

Рассмотрев полученные результаты, можно констатировать следующее:

-проходящие грузовые составы оказывают значительное воздействие на геологическую среду;

-скорость смещения частиц грунта и длительность помехи в волновом поле от движения железнодорожных составов зависит от количества вагонов в составе, их загрузки и скорости движения;

-скорость колебаний частиц грунта при транспортных помехах может достигать 70 мкм/сек, при естественном фоне (МСШ) 0,02-0,03 мкм/сек. И хотя эта скорость на порядок ниже чем слабое землетрясение (М = 2), постоянное и длительное воздействие таких колебаний может негативно сказаться на зданиях и сооружениях заповедника;

-сейсмическая станция регистрирует помехи от груженого товарного состав на расстоянии до 10 км;

-продолжительность повышенного уровня шума, затрудняющего регистрацию местных сейсмических событий, составляет от 4 до 22 минут, при времени прохождения состава мимо наблюдателя (от первого до последнего вагона) от 50 до 80 сек.

Полученные сведения позволили инструментально оценить влияние железнодорожного транспорта на объекты заповедника «Дивногорье». Очевидно, что для конкретных зданий

исооружений на территории заповедника необходимо в дальнейшем изучать частотные характеристики и резонансные свойства этих объектов.

Литература

1.Хаврошкин О.Б. Некоторые проблемы нелинейной сейсмологии. М.,1999. –286 с.

2.Надежка Л.И., Сафронич И.Н., Пивоваров С.П. и др. Сейсмические волновые процессы в нелинейной и неоднородной континентальной литосфере //Материалы семинаров научно-образовательного центра. Воронеж, 2003. - С. 275-293.

3.Надежка Л.И., Сафронич И.Н., Пивоваров С.П. и др. Некоторые характеристики микросейсмического поля платформенной литосферы (на примере Воронежского кристаллического массива) // Материалы семинаров научно-образовательного центра «Волновые процессы в неоднородных и нелинейных средах». - Воронеж, 2004. – С. 173-190.

1ФГБУН РАН «Геофизическая служба РАН», г. Обнинск 2 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет»

R.A. Orlov1, S.P. Pivovarov1, E.V. Kalinina2,1, I.A. Sizask2,1

ASSESSMENT OF THE IMPACT OF RAIL TRANSPORT ON THE GEOLOGICAL ENVIRONMENT IN THE AREA OF THE RESERVE "DIVNOGORIE»

Evaluates the seismic effects of railway transport on the geological environment in the area of the reserve «Divnogorie». It is shown that passing freight trains have a significant impact on the geological environment, including the cave temple

Key words: transport interferences, the influence of trains, seismic effects, reserve «Divnogorie»

1Federal state budgetary institution of science «Geophysical service, Russian Academy of Sciences», Obninsk

2 Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Voronezh State University»

100