СОЗДАНИЕ ПИЛОТНОГО ВАРИАНТА МНОГОУРОВНЕВОЙ СПРАВОЧНО-ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ АКТУАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ПРИРОДНОЙ (В ТОМ ЧИСЛЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ) СРЕДЫ НА ОСНОВЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ФАКТОГРАФИЧЕСКОЙ БАЗЫ ДАННЫХ

Заказчик: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский Государственный Гидрометеорологический Университет» (РГГМУ)
Научный руководитель: Спиридонов М.А., Зав.отделом Региональной геоэкологии и морской геологии, д.г.-м.н.
Ответственный исполнитель: Мануйлов С.Ф., зам.зав.отделом
Исполнители: Рябчук Д.В., вед.н.сотр., канд. г.-м.н.; Жамойда В.А., вед.науч.сотр., канд. г.-м.н.; Кропачев Ю.П., вед.инж.; Сергеев А.Ю., науч.сотр.; Неевин И.А., инж.

Целью проекта было создание пилотного варианта справочно-информационной системы актуального состояния природной (в том числе геологической) среды Финского залива.

Основными задачами выполняемой работы было составление аналитического обзора о состояния геологической среды Балтийского моря, карт и схем интенсивности проявления опасных природных процессов дна и береговой зоны российского сектора Балтийского моря (оценка скоростей абразии берегов, направлений и интенсивности потоков наносов, эрозии дна, зон повышенной аккумуляции и т.д.), а также разработка пилотного варианта справочно-информационной системы в целях управления морской деятельностью и комплексным освоением прибрежных зон в регионе Балтийского моря.

Проведенный в ходе выполнения проекта комплекс исследований береговой зоны позволил получить данные об актуальном состоянии геологической среды берегов восточной части Финского залива, в том числе выявить участки активного вдольберегового размыва подводного берегового склона в районе пос.Большая Ижора.
Выявлены и закартированы зоны развития пок-марков в Копорском заливе, определены их размеры, выделены различные «возрастные» генерации этих объектов, а также зоны «скопления» «пок-марков» различных генераций. Полученные результаты позволяют достаточно обоснованно предположить наличие в исследованной области дна Финского залива активных тектонических разломов и связанных с ними процессов эндогенного газообразования. В дальнейшем для определения генезиса описанных структур, периодичности их образования, и интенсивности проявления эндогенной геодинамики необходима организация и проведение детальных геолого-геохимических исследований со специализированным пробоотбором и газовой съемкой. Отдельной задачей таких работ должна быть оценка возможного проявления эндогенных геологических процессов аналогичной природы на прилегающих участках суши.
В результате применения подводного телеуправляемого аппарата суперГНОМ, модернизированного с помощью видеокамеры GoPro HD HERO 2 получены видео- и фотоматериалы высокого разрешения, позволившие установить конфигурацию зон интенсивного подводного размыва и полей железомарганцевых конкреций (ЖМК) в Выборгском заливе. С помощью пробоотбора и подводной видеосъемки установлен процесс регенерации ЖМК на участках подводной добычи конкреций в 2004-2007 гг.
В ходе исследований на прибрежных мелководьях (глубины 6-8.5 м) были выявлены зоны развития динамичных песков со знаками ряби, проведены мониторинговые исследования подводных эрозионных ложбин и песчаных волн. Полученные данные в значительной степени меняют сложившиеся представления о гидродинамике придонных течений восточной части Финского залива, т.к. позволяют предполагать не только наличие периодических сильных течений, направленных от берега в сторону моря в пределах эрозионных ложбин (скорости придонных течений 30 см/с и более), так и воздействие на дно по всей площади прибрежных мелководий в интервале глубин 5-8.5 м. В дальнейшем целесообразна организация междисциплинарных исследований, включающих наряду с геолого-геофизическими работами стационарные натурные измерения гидрологических и гидродинамических параметров придонного слоя воды (волнения, течения), получения детальной гидрометеорологической информации, а также моделирование литодинамических процессов на границе дно-вода.
В осенне-зимний период 2011 г. в береговой зоне Курортного района Санкт-Петербурга и освоенных территорий Ленинградской области была зафиксирована резкая интенсификация опасной экзогенной (поверхностной) геодинамики, что обусловлено резко возросшей активностью гидрометеорологических процессов. Оперативное обследование ряда участков берегов выявило, что в результате нескольких штормовых размывов, сопровождавшихся подъемом уровня воды в Финском заливе, берега в пределах ранее выявленных ВСЕГЕИ аварийных участков были сильно разрушены. Произошел размыв авандюны на всем ее протяжении в пос.Комарово с безвозвратным выносом из береговой зоны пляжного песчаного материала, разрушение объектов пляжной инфраструктуры, на отдельных участках абразионный уступ отступил на расстояние более 10 м только за декабрь 2011 г. Зафиксировано подтопление прибрежных территорий в районе пос. Горская и пос.Большая Ижора, что влечет за собой нарушение инженерно-геологической несущей способности приповерхностной части геологического разреза, нанесен серьезный урон берегозащитным сооружениям Курортного района, частично разрушен променад в пос.Репино. Были затоплены участки Приморского шоссе в пос.Репино и участки автодороги Санкт-Петербург – Ручьи (48 км и 57 км), что потенциально может спровоцировать образование провалов дорожного полотна. На 57 км автодороги (в районе пос. Лебяжье), произошел подмыв основания проезжей части, по краю проезжей части образовался абразионный уступ. Летние обследования берегов показали, что процесс восстановления пляжей идет достаточно медленно и на ряде участков требуется срочная разработка и реализация мер по берегозащите.
В случае осуществления сценариев климатического потепления и значительного эвстатического подъема уровня моря, можно прогнозировать значительно большие потери ценных прибрежных территорий на низменных участках приморской суши, т.е. фактически на всей рассматриваемой площади береговой зоны. Изменения произойдут во всех трех «критических» для абразионных процессов в Финском заливе факторов – штормовой активности, уровня моря и времени существования стабильного ледяного покрова. В Финском заливе необходимо также учитывать интенсификацию процессов размыва берегов к западу от КЗС при условии закрытия створов при наводнениях вследствие дополнительного повышения уровня воды. Для решения указанных проблем необходимо продолжение междисциплинарных исследований в береговых зонах, разработка и реализация программ берегозащитных мероприятий в Санкт-Петербурге и Ленинградской области, а также выработка и внедрение мер по адаптации геологической среды береговой зоны Финского залива к усиливающемуся техногенному воздействию и изменениям климата.
Основной задачей заключительного этапа исследований была разработка и создание пилотного варианта многоуровневой справочно-информационной системы актуального состояния природной (в том числе геологической) среды восточной части Финского залива на основе пространственно-фактографической базы данных. Пилотный вариант справочно-информационной создан на основе ГИС-технологий. С ее помощью осуществляются хранение и оперативная выдача сведений о геологическом строении и потенциально опасных процессах дна Российского сектора восточной части Финского залива и его береговой зоны.