МАГНІТНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРИРОДНИХ І ТЕХНОГЕННИХ ПРОЦЕСІВ ОБ'ЄКТІВ КРИТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ НА ПРИКЛАДІ ДІЛЯНКИ "ГЛИНКА"
DOI:
https://doi.org/10.17721/1728-2713.88.05Ключові слова:
критична інфраструктура, природні та техногенні процеси, грунти, магнетизм наколишнього середовища, магнітна сприйнятливість, ГІСАнотація
Розглядаються результати магнітних досліджень грунтів і підстилаючих порід дослідної території поблизу озера Глинка. Роботи проводилися як складова вивчення зсувної небезпеки урбанізованого середовища міської агломерації міста Києва з метою моніторингу природних і техноегнних процесів, які впливають на об'єкти критичної інфраструктури. У польових умовах вимірювалася об'ємна магнітна сприйнтяливість грунтів κ (10–3 од. СІ) і проводився відбір зразків. У лабораторних умовах було виміряно та розраховано питому магнітну сприйнятливість χ (10–8 м3 /кг), а також її частотну залежність χFD (%). Грунтовий покрив дослідної ділянки – сірий лісовий з ознаками урбанозему. Магнітні дослідження було проведено в межах двох умовних мікрополігонів на високому зсувонебезпесному березі озера Глинка, а також на протилежному низькому. У межах низького берега було закладено мікрокатену та вертикальний грунтовий розріз з метою вивчення генетичних горизонтів грунтів. Побудовані полігонні області за магнітними параметрами на основі космознімку завантаженого в системі ArcGIS. Класифікація полігонних областей проведена за параметрами магнітної сприйнятливості та її частотної залежності. Виділено полігон з найвищими значеннями магнітної сприйнятливості (χ=54×10-8 м3 /кг) та найнижчим значенням частотної залежності (χFD = 3,6 %). Це техногенно змінена частина ґрунтів. Ідентифіковано два полігони із подібними значеннями магнітних параметрів: χ = 25–35 × 10–8 м3 /кг, χFD = 8–10 %, які віднесено до умовно чистих ґрунтів. Зафіксовано три полігони (два на низькому березі і один на високому зсувонебезпечному) із середніми значеннями магнітних параметрів: χ = 35–40 × 10–8 м3 /кг, χFD = 6–7 %. У межах вертикального розрізу спостережено перерозподіл генетичних горизонтів, що відбивається у розподілі магнітних параметрів і свідчить про ерозійні процеси. Магнітні властивості грунтів рекомендовано враховувати при комплексній інтерпретації з електричною томографією, георадарними вимірюваннями та ГІС аналізом даних національної бази зсувів України. Результатом стане розробка оптимального алгоритму моніторингу територій розташування об'єктів критичної інфраструктури.
Посилання
Barbosa, R.S., Júnior, J.M., Barrón, V., Martins Filho, M.V., Siqueira, D.S., Peluco, R.G., ... Silva, L.S. (2019). Prediction and mapping of erodibility factors (USLE and WEPP) by magnetic susceptibility in basalt-derived soils in northeastern São Paulo state, Brazil. Environmental earth sciences, 78(1), 12.
Blundell, A., Hannam, J.A., Dearing, J.A., Boyle, J.F. (2009). Detecting atmospheric pollution in surface soils using magnetic measurements: A reappraisal using an England and Wales database. Environmental Pollution, 157, 2878-2890
Ding, Z., Zhang, Z., Li, Y., Zhang, L., Zhang, K. (2020). Characteristics of magnetic susceptibility on cropland and pastureland slopes in an area influenced by both wind and water erosion and implications for soil redistribution patterns. Soil and Tillage Research, 199, 104568.
Dobrovolskiy, G.V. (Eds.). (1997). Soil, city, ecology. Moscow: Fond "Za ekonomicheskuyu gramotnost". [in Russian]
Eso, R., Bijaksana, S., Ngkoimani, L. O., Agustine, E., Tamuntuan, G., Tufaila, M., ... Usman, I. (2019). Patterns of variation magnetic properties and chemical elements of soil profile in landslide area of South East Sulawesi Indonesia. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 311, No. 1, p. 012008). IOP Publishing.
Evans, M.E., Heller, F. (2003). Environmental magnetism. Principles and applications of enviromagnetics, San Diego: Academic Press.
Falshtynskyi, V., Saik, P., Lozynskyi, V., Dychkovskyi, R., Petlovanyi, M. (2018). Innovative aspects of underground coal gasification technology in mine conditions. Mining of Mineral Deposits, 12(2), 68-75. https://doi.org/10.15407/mining12.02.068
Galbraith, J. W., & Iuliani, L. (2019). Measures of robustness for networked critical infrastructure: An empirical comparison on four electrical grids. International Journal of Critical Infrastructure Protection, 27, 100326.
Gaspar Ferrer, L., Lizaga Villuendas, I., Blake, W. H., Latorre Garcés, B., Quijano Gaudes, L., Navas Izquierdo, A. (2019). Fingerprinting changes in source contribution for evaluating soil response during an exceptional rainfall in Spanish Pre-Pyrenees.
Ivanik, O., Shevchuk, V., Kravchenko, D., Hadiatska, K. (2019). National database of landslide processes: principles of development, implementation and application for landslide hazard assessment on regional and local levels. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 86, (3), 70-74. [in Ukrainian]
Karagiannis, G.M., Cardarilli, M., Turksezer, Z.I., Spinoni, J., Mentaschi, L., Feyen, L., Krausmann, E. (2019). Climate change and critical infrastructure– storms.
Kattel, P.J., Aros-Vera, F. (2019). Critical infrastructure location under supporting station dependencies considerations. Socio-Economic Planning Sciences, 100726.
Liu, L., Zhang, K., Fu, S., Liu, B., Huang, M., Zhang, Z., ... Yu, Y. (2019). Rapid magnetic susceptibility measurement for obtaining superficial soil layer thickness and its erosion monitoring implications. Geoderma, 351, 163-173.
Lu, S.G., Bai, S.Q., Fг, L.X. (2008). Magnetic properties as indicators of Cu and Zn contamination in soils. Pedosphere, 18(4), 479-485.
Menshov, O. I. (2016). Magnetic method applying for the control of productive land degradation. Geofizicheskiy Zhurnal, 38(4), 130-137.
Menshov, О. (2019). Application of magnetic methods for the monitoring of the natural and man-made processes associated with critical infrastructure objects. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 84, (1), 27-33. [in Ukrainian]
Monstadt, J., Schmidt, M. (2019). Urban resilience in the making? The governance of critical infrastructures in German cities. Urban Studies, 0042098018808483.
Petlovanyi, M., Kuzmenko, O., Lozynskyi, V., Popovych, V., Sai, K., Saik, P. (2019). Review of man-made mineral formations accumulation and prospects of their developing in mining industrial regions in Ukraine. Mining of Mineral Deposits, 13(1), 24-38. https://doi.org/10.33271/mining13.01.024.
Ravi, S., Gonzales, H.B., Buynevich, I.V., Li, J., Sankey, J.B., Dukes, D., Wang, G. (2019). On the development of a magnetic susceptibility‐based tracer for aeolian sediment transport research. Earth Surface Processes and Landforms, 44(2), 672-678.
Thompson, J. R., Frezza, D., Necioglu, B., Cohen, M. L., Hoffman, K., Rosfjord, K. (2019). Interdependent Critical Infrastructure Model (ICIM): An agent-based model of power and water infrastructure. International Journal of Critical Infrastructure Protection, 24, 144-165.
Vyzhva, S., Ivanik, O., Shabatura, O. et al. (2019). Modern technologies for the monitoring of the natural and man-made processes for the impact assessment of the critical infrastructure objects. Report. Kyiv. [in Ukrainian]
Wang, L., Liu, D., Lu, H. (2000). Magnetic susceptibility properties of polluted soils. Chinese Science Bulletin, 45, 1723-1726.
Wawer, M., Magiera, T., Ojha, G., Appel, E., Kusza, G., Hu, S., Basavaiah, N. (2015). Traffic-related pollutants in roadside soils of different countries in Europe and Asia. Water, Air, & Soil Pollution, 226(7), 216.
WRB, I. W. G. (2014). World reference base for soil resources 2014. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Report, 106.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Геологія
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Ознайомтеся з політикою за посиланням: https://geology.bulletin.knu.ua/licensing
