3.2.4. Температурные техногенные поля. Воздействие, вызываемое техногенным изменением температурного режима верхних слоев литосферы, в настоящее время представляет собой серьезную геоэкологическую проблему. Источниками теплового загрязнения могут служить горячие цеха и подземные газоходы металлургических предприятий, теплотрассы, сборные коллекторы, коммуникационные туннели и туннели метрополитена, обогреваемые подземные сооружения, а также сбросы горячих технологических вод в реки и открытые водоемы. С другой стороны, в качестве охладителей грунтовой толщи могут рассматриваться установки, используемые для промораживания слабых и плывунных грунтов при строительстве, подземные хранилища сжиженного газа.

Концентрация большого числа источников тепловой энергии в верхних частях литосферного пространства (например, под большими городами-мегаполисами) создает предпосылки формирования так называемых тепловых куполов - прогретых объемов геологического пространства, частично или полностью охватывающих своими контурами территории мегаполисов во многих районах земного шара. В пределах территорий крупных городов на небольших глубинах (10 - 30 м) формируются обширные техногенные геотермические аномалии с превышением температуры над фоновой на 6 - 10°С. На рис. 3.4 показано распространение техногенной геотемпературной аномалии на территории московского региона. Аномалия относительно повышенного температурного фона (t > 7°С) выходит далеко за пределы административной границы города и захватывает часть лесопарковой зоны к западу, югу и востоку от столицы. В целом техногенные температурные поля охватывают своим влиянием примерно 5-10% всей территории суши.

В регионах, где распространены многолетнемерзлые породы, температура которых варьирует от -0,6 до -4,2°С, даже небольшие флуктуации температуры (всего на 2 - 3°) в верхних частях грунтовой толщи могут приводить к заметным изменениям прочностных и деформационных свойств грунтов, к ухудшению их несущей способности.

48

Рис. 3.4. Геотемпературная аномалия, наблюдаемая в Москве и ее окрестностях (Фролов, Шкатункин, 1983):
а - линии равных температур (изотермы) на глубине 1,6 - 3,2 м; б - Московская кольцевая автомобильная дорога; в - граница лесопарковой зоны вокруг Москвы

Искусственное промораживание грунтов при строительстве в сложных гидрогеологических условиях приводит к формированию временных криолитозон (массивов мерзлых пород) шириной до нескольких метров или даже десятков метров.

49