Использование карт полей должно стать одним из основных направлений инженерно-геоморфологических исследований. Это направление, по мнению К. К. Маркова, является «сквозным географическим направлением» (можно сказать, и геолого-географическим). К. К. Марков видит его сущность в изучении физических свойств (массы и энергии) географической оболочки, стало быть, и рельефа, его инженерных свойств.
Инженерная геоморфология, более чем какое-либо другое направление геоморфологии, должна быть основана на анализе количественных показателей развития рельефа, показателей его взаимоотношений с техногенными элементами, количественных показателей баланса вещества и энергии, т. е. на анализе количественных показателей инженерных свойств рельефа.
Итак, инженерная геоморфология - наука об инженерных свойствах рельефа. Знания о таких свойствах позволят планировать, прогнозировать развитие «инженерных» отношений рельефа с остальными компонентами городской среды.
По мнению Н. А. Флоренсова и С. С. Коржуева, рельеф способен развиваться, изменяться, внося в природу свои особые возможности. Изучение рельефа с точки зрения его развития и его особых (часто скрытых) потенциальных возможностей, реализуемых только в условиях интенсивного техногенного воздействия, прогноз развития техногенного рельефа и управление - выбор оптимального пути изменения рельефа, направленного на создание устойчивого к техногенному воздействию рельефа (морфо-литосистемы), - вот то, чем должна заниматься «инженерная геоморфология».
Глагол «ingenier» в переводе с французского означает «проявлять изобретательность». К городскому рельефу это слово («инженер») подходит как нельзя лучше, так как созданный на природной основе, он, по существу, является «изобретенным» природно-техногенным образованием.
Каким же должен быть рельеф города? Городской рельеф должен соответствовать требованиям динамического равновесия, т. е. обеспечивать течение экзогенных процессов с наименьшим ущербом для города. Что имеется в виду? В системе важны не все возможности ее элементов, а те, что позволяют системе функционировать. Говоря о техногенной системе, следует добавить: функционировать в нужном направлении (в заданном режиме) - обеспечивать устойчивую последовательность постоянно действующих процессов передачи энергии, вещества и информации для сохранения того или иного характерного для значительного отрезка времени состояния морфолитосистемы.
Поясним эту мысль на примере освоения долинного рельефа.
Во-первых, необходимо учесть, что здесь наиболее активно протекают процессы эрозии. Поэтому этот факт необходимо учитывать при планировании инженерных мероприятий.
Во-вторых, необходимо учесть и техногенные процессы, интенсивность которых определяется загрязнением атмосферы, вод, почв и грунтов. Так, по расчетам немецких ученых, на территорию ФРГ ежегодно поступает с атмосферными осадками 20,2 г/м2 двуокиси серы и 8,1 г/м2 окислов азота (в промышленных районах). Такое количество окислов азота и двуокиси серы способно обеспечить дополнительное растворение 31,2 г/м2 известняка, что приведет к образованию карстовой полости объемом 10,65 см5. Прямых количественных определений пока нет, но при инженерной подготовке территории необходимо учесть и такой момент. Особенно на участках долины, где распространены карстующиеся породы.
В-третьих, инженерные сооружения существуют не сами по себе, а как элементы природно-техногенной системы города, оказывая прямое воздействие на геологическую среду и косвенное - на рельеф. Из практики градостроительства известно, что вокруг сооружений, имеющих производства, связанные с тепловыми процессами, образуются мощные тепловые поля. Это относится прежде всего ко многим тепловым батареям, дымовым трубам, тепловым сетям и другим сооружениям ТЭЦ и предприятий, технологические циклы которых могут вызвать перегрев грунта до 50°, а иногда и до 80 - 100° С. В этих зонах происходит иссушение грунтов, нарушение структурных связей в них, ослабление прочностных свойств, и и результате - могут быть проседания поверхности [14]. Сооружения некоторых промышленных предприятий иногда заглублены в грунт на значительную часть мощности водоносного горизонта. Создается барраж (преграда) подземному потоку, в результате которого уровень грунтовых вод поднимается весьма интенсивно. Наличие в долине прямых источников питания грунтовых вод (водотоков и водоемов), а также утечек из сетей водоснабжения и канализации усиливает эффект подтопления и переувлажнения грунтов. Изменение влажности грунтов приводит к появлению разного рода нежелательных процессов (набухание пород, морозное пучение). Изменение прочностных свойств пород вызывает осадки оснований зданий и сооружений.