Оползни и потенциально опасные участки склонов, расположенные вблизи плотины Нурекского водохранилища | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 29 января, печатный экземпляр отправим 2 февраля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Геология

Опубликовано в Молодой учёный №17 (359) апрель 2021 г.

Дата публикации: 24.04.2021

Статья просмотрена: 6 раз

Библиографическое описание:

Кодиров, Б. М. Оползни и потенциально опасные участки склонов, расположенные вблизи плотины Нурекского водохранилища / Б. М. Кодиров. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 17 (359). — С. 71-74. — URL: https://moluch.ru/archive/359/80374/ (дата обращения: 20.01.2022).



В районе Нурекского водохранилища в процессе съёмочных работ масштаба 1:50000 было выявлено около 200 оползнепроявлений. Оползни в первую очередь наблюдаются на территории распространения аллювиально-пролювиальных отложений, сложенных с поверхности лёссовидными суглинками. В меньшей степени, но более крупные оползни отмечаются в коренных отложениях мелового и палеогенового возраста. Основная причина возникновения оползневых подвижек на исследованной территории — переувлажнение пород атмосферными осадками. При формировании крупных оползней с захватом коренных пород главную роль, по-видимому, играют тектонические и сейсмические факторы. Появление Нурекского водохранилища вызвало как образование новых мелких оползней, так и активизацию старых на берегах.

Характерный крупный оползень находится на правом берегу Нурекского водохранилища в районе Шахтутской петли вблизи к.Шахтут. Длина оползневого тела 550 м, ширина 250 м. Стенка срыва полукруглой формы в плане, максимальная её высота 50 м, крутизна 80 0 . Поверхность оползневого тела имеет крутизну 30–35 0 . Рыхлые отложения залегают на песчаниках и алевролитах обигармской и лятобанской свит и гипсах верхней юры, которые имеют между собой тектонический контакт. Поверхность оползневого тела неровная, бугристая и мелкоступенчатая. Во впадинах на теле оползня отмечены две мочажины. Мощность оползневой массы оценивается ориентировочно в 20 м, объём сместившихся пород составляет около 2,6 млн м 3 . Нижняя часть оползня омывается водами Нурекского водохранилища.

В верхней части водохранилища отмечается крупный оползень в устьевой части р.Сиогули. В месте возникновения оползня склон имеет крутизну 35 0 , выпуклую форму. Сложен песчаниками, алевролитами и глинами красно-бурого цвета. Стенка срыва ступенчатая и совмещается с плоскостями тектонических трещин. Оползневое тело имеет бугристую поверхность и представляет собой скопление глыб и обломков с песчано-щебнистым заполнителем. Размеры оползневого тела 400×400 м, мощность его оценивается приблизительно в 30 м, объём составляет около 4.5 млн м 3 . Причина возникновения оползня — наличие на склоне тектонически раздробленных пород.

Ещё один крупный оползень находится южнее к.Шахтут на правом берегу водохранилища. Оползень сформировался на склоне крутизной 25–35 0 , он сложного строения, с поверхности перекрыт суглинками. Подстилающими породами служат гипсы гаурдакской свиты верхней юры, а также глины, песчаники, алевролиты нижнего мела. Контакт между юрскими и меловыми породами тектонический. Оползень находится в зоне дробления коренных пород, которая имеет СВ простирание. Стенка срыва оползня имеет крутизну 80–85 0 и высоту до 30 м. У подножья стенки срыва обнажаются гипсы. Длина оползневого тела составляет 550 м, ширина колеблется от 250 м в верхней части до 70–100 м в нижней части оползня. Поверхность оползневого тела неровная, бугристая с трещинами шириной 0.2–1.5 м, с обломками и блоками коренных пород. Мощность оползня оценивается в 30 м, объём сместившихся масс составляет ориентировочно около 5 млн м 3 . Глетчеровидный язык оползня уходит под урез воды в водохранилище.

Типичным представителем оползней сложного типа является оползень, расположенный на левом берегу Второго озеровидного плёса к СВ к.Кулисуфион. Оползень находится на склоне крутизной 15–20 0 , сложенном с поверхности суглинками щебенистыми. Под суглинками залегают мергели, известняки, гипсы и глины верхнего мела. Оползень имеет длину 750 м, ширину 1800 м. Высота стенки срыва составляет 5–7 м. Поверхность стенки срыва оползня выположена и заросла травянисто-кустарниковой растительностью. Оползень древний. Поверхность тела оползня ступенчато-бугристая, с крупными глыбами и блоками смещённых пластов гипсов, известняков, мергелей.

Ещё один оползень расположен на левом берегу в верхней части водохранилища в 4км к ЮЮЗ от к.Тагобикала. оползень сформировался на склоне крутизной 35 0 , сложенном с поверхности суглинками щебенистыми. Подстилаются суглинки гипсам, глинами, известняками палеогена. Длина оползневого тела 700 м, ширина до 400 м, мощность приблизительно оценивается в 25–30 м. высота стенки срыва около 30 м. Объём сместившихся масс составляет около 7.5 млн м 3 . Поверхность оползневого тела весьма сложная, с многочисленными зияющими трещинами, уступами, мелкими оползневыми подвижками типа оплывин. При подъёме уровня воды в водохранилище нижняя часть оползневого тела замачивается водой, что приводит к абразии тела оползня. Предполагается, что активизация этого оползня может привести к местному перекрытию русла р.Вахш (этот оползень поставлен под наблюдение в 1978г., на карте участок № 13)

Участок № 9 был организован для наблюдений за устойчивостью обвалоопасного блока скальных пород, слагающих часть бронированного склона в 1981г. и расположен в 1.625 м от плотины.Ширина участка достигает 900 м, длина вверх по склону составляет 550–600 м, площадь равна 0.25 км 2 . Волны подходят к береговой линии с ЮЮЗ под углами 10 0 –15 2 , длина разгона волны 6.5 км, высота волн не превышает 0.5–0.6 м.

В геоморфологическом отношении участок состоит из эрозионного, бронированного склона, эрозионно-денудационного склона и разделяющего их вертикального уступа высотой 40–50 м. Бронированный склон выпуклый, крутизна его в верхней части равна 35 0 , в нижней — 40 0– 45 0 . Поверхность склона плоская, лишь частично осложнена зарождающимися ложбинами.

Участок сложен породами верхнего и нижнего сеноманских и туронского стратиграфо-генетических комплексов. Отложения нижнесеноманского комплекса слагают эрозионный склон в ССВ части участка и представлены частым переслаиванием зеленовато-серых и коричневых глин, серых песчаников, алевролитов. Песчаники от массивных до тонкоплитчатых, полимиктовые, от крупно- до мелкозернистых. В шлифах преобладают зёрна кварца (до 80 %), присутствуют полевые шпаты, слюда, хлорит, глауконит и кремнисто-карбонатные обломки. Цемент карбонатный и глинисто-карбонатный. Алевролиты имеют минералогический состав аналогичный песчаникам. На глинистых алевролитах нижнего сеномана залегают отложения верхнесеноманского комплекса — пласт известняков мощностью 50–55 м, образующий бронированный склон в центре площади участка. Известняки хемогенные, пелитоморфной структуры, плотные, крепкие. Зеленовато-серые глины нижнего турона обнажены абразией в нижней части бронированного склона на изолированном участке треугольной формы. Глины мелкооскольчатые, скорлуповатые.

Общее состояние скального массива, слагающего бронированный склон участка, определяется степенью и характером его трещиноватости. Основное влияние на устойчивость склона оказывает система трещин бортового отпора. Трещины бортового отпора имеют простирание 312–355 0 , их длина от первых десятков метров до 350 м. Падение трещин близко к вертикальному. Наиболее протяжённая трещина длиной 350 м выглядит в рельефе уступом высотой до 2.9 м. Ширина трещин бортового отпора составляет 1–10 см, редко достигая 50–70 см. Трещины заполнены супесчано-суглинистым материалом. Две системы трещин, относящиеся вероятнее всего к трещинам отдельности, имеют простирание 305 0 и 16 0 , падение их близко к вертикальному. Протяжённость трещин до 8–10 м, ширина от 0.1см до 5–7 см. Трещины заполнены супесчано-суглинистым материалом. Система трещин напластования имеет падение по азимуту 160 0 , угол падения 40–42 0 . Трещины напластования наблюдаются в уступах на поверхности бронированного склона и в вертикальной стенке высотой до 65м, отчленяющей бронированный склон от эрозионно-денудационного. Расстояние между трещинами 2–3 м, трещины большей частью закрытые. Коэффициент трещинной пустотности пласта верхнесеноманских известняков невелик и составляет1.5–2.0 %.

Постилающие глинистые алевролиты интенсивно трещиноваты и раскалываются при ударе молотком на мелкие тонкоплитчатые обломки.

Современные геологические процессы на площади участка представлены поверхностным карстом и вывалами. Поверхностный карст проявляется в образовании на бронированном склоне многочисленных карров — линейно вытянутых по склону узких желобков глубиной 1–2 см. Вывалы обломков происходят с верхней части вертикального уступа, делящего участок на бронированную и эрозионные части.

Переработка берегов участка выразилась в ослаблении прочностных свойств коренных пород, в смыве делювиальных накоплений, спорадически развитых на поверхности бронированного склона.

На площади эрозионно-денудационного склона интенсивно смываются продукты разрушения алевролитов, глин, песчаников и в процесс выветривания вовлекаются всё более глубоко залегающие слои пород.

Участок № 5. Участок расположен на правом берегу Нурекского водохранилища в 0.6 км от плотины. Он представляет собой выраженную в рельефе синклинальную складку элипсовидной формы в плане, ограниченную уступами высотой 40–60 м. Длинная ось складки наклонена к урезу воды под углом 250 к ЮЗ. Складка образована пластом тзвестняка верхнего сеномана верхнего мела. Длина его равна 550 м, ширина 180 м, площадь составляет 0.08 км 2 . Берега участка подвержены воздействию волн с ЮЗ направления, длина разгона волн равна 7км, высота волн достигает 0.8 м, волны подходят к берегу под острым углом равным 10–150. Уступ, ограничивающий складку с СЗ, переходит ниже в эрозионно-денудационный склон крутизной 25–450. Вдоль склона прослеживаются три уступа крутизной 70–800, высотой от 3 до 15м, образованные выходами прочных скальных пород. Расчленённость склона слабая, только в СВ части его находится эрозионная ложбина, являющаяся камнесбором по которому обломочный материал перемещается в виде каменного потока. Коренные отложения склона представлены часто переслаивающимися зеленовато-серыми и коричневыми глинами, серыми и бурыми песчаниками, алевролитами. В верхней части разреза преобладают песчаники. Выше залегают известняки мощностью 50 м, которые подстилаются тёмно-серыми глинистыми алевролитами, известняками, песчаниками и глинами. Известняки, слагающие склон относятся к крепким породам, но в результате периодических замочек при подъёме и спуске уровня водохранилища отмечается общее уменьшение их прочностных свойств. Глинистые алевролиты, подстилающие известняки относятся к слабопрочным породам. Монолиты их разрушаются как при отборе проб, так и при испытаниях. Трещиноватость известняков характеризуется преимущественным развитием трещин напластования. Трещины выветривания имеют хаотическую ориентировку. Ширина их колеблется от 0.2 до 0.3 см, длина от 0.1 до 2.0 м. Количество трещин составляет 15–20 трещин на 1м2. Заполнителем служит песчано-суглинистый материал.

Участок № 6 — находится на левом борту водохранилища в 0.7км от плотины. Представляет собой оползень на эрозионно-денудационном склоне ЮВ экспозиции. Длина участка 450 м, ширина 300 м, площадь составляет 0.1 км 2 . Верхняя часть склона является пологонаклонной, бугристой поверхностью крутизной 10–150 с многочисленными вторичными стенками срыва, образовавшимися в результате смещения пород в теле основного оползня. Нижняя часть представляет собой эрозионный склон крутизной 25–350, слабоволнистый. Рсчленённость участка слабая. Ограничивают его с запада и востока две ложбины как бы огибающие участок. С севера участок ограничен стенкой срыва оползня, имеющей в плане полукруглую форму. Абсолютные отметки поверхности участка колеблются от 870 до 1060 м.

Участок сложен породами альбского яруса нижнего мела (мингбатманская свита), на которых залегают покровные рыхлые четвертичные отложения. Коренные породы обнажаются в небольших уступах по дну ложбин и в нижней части склона у уреза воды. Они представлены переслаивающимися пластами бурых глин, алевролитов, красновато-бурых песчаников. Мощность отдельных пластов 2–5 м, редко 10 м. В породах свиты имеются трещины отдельности и выветривания. Трещины отдельности преимущественно СВ простирания, шириной до 5–8 см, длиной от 0.3 до 3.0 м. Расстояние между трещинами 10–30см, густота трещин 5–8 шт/м 2 . Заполнитель трещин песчано-глинистый. Направление трещин хаотическое. После периодических циклов замочки-осушения прочностные свойства коренных пород уменьшились в 2–3 раза.

Четвертичные отложения участка представлены делювиальными и делювиально-коллювиальными образованиями, а также оползневыми отложениями. Мощность делювиальных отложений колеблется от 3 до 10 м.

Оползень имеет длину 400 м, ширина максимальная составляет 250 м, форма в плане эллипсовидная. Стенка срыва оползня полукруглой формы, максимальная высота её равна 13м. Крутизна стенки срыва 20–250. В стенке срыва обнажаются щебнисто-обломочные суглинки. Поверхность оползневого тела волнистая, осложнена многочисленными вторичными стенками срыва высотой от 0.2 до 3.0 м. Стенки срыва наклонены под углами 40–700, форма в плане их извилистая, длина колеблется от 8 до 100 м. Местами уступы обращены друг к другу. Объём оползневого тела составляет 0.8–1.0 млн.м 3 .

При максимальном достигнутом уровне воды в водохранилище переработке подверглась нижняя часть береговых склонов участка, где образовался абразионный уступ протяжённостью 60 м, высотой до 2.5 м.

В верхней части Нурекского водохранилища происходит образование новых оползней, которых на период съёмочных работ (1977–78 гг.) не было. Необходимо заново произвести обследование чаши Нурекского водохранилища для картирования вновь возникших оползней и определения их опасности для эксплуатации водохранилища. Учитывая, что выше Нурекского водохранилища ведётся строительство Рогунской ГЭС и запланировано строительство Шуробской ГЭС, необходимо выявить оползни, которые могут создать подпор воды выше по течению р.Вахш, что приведёт к остановке строящихся ГЭС в будущем.

В целом же в приплотинной части водохранилища необходимо возобновить наблюдения и уточнение устойчивости оползнеопасного участка № 9, расчёты устойчивости которого были проведены на материалах из опубликованных данных (не удалось изучить прочностные свойства глинистых алевролитов, являющихся ослабленной зоной) без учёта сейсмического воздействия. По этим расчётам напряжения в ослабленной зоне близки к предельным.

Литература:

  1. Фоменко В. Д., Шаимов С., Ищук Н. Р. и др. Изучение устойчивости горных склонов в связи с затоплением водохранилищ Нурекской и Рогунской ГЭС. Фонды Таджикглавгеологии, 1978г.
  2. Фоменко В. Д., Шаимов С., Ищук Н. Р. Стационарные наблюдения за устойчивостью склонов и переработкой берегов Нурекского водохранилища. Фонды Таджикглавгеологии, 1983г.
  3. Шаимов С. Стационарные наблюдения за устойчивостью склонов и переработкой берегов Нурекского водохранилища. Фонды Таджикглавгеологии, 1991г.
Основные термины (генерируются автоматически): оползневое тело, бронированный склон, оползень, алевролит, верхняя часть, водохранилище, глина, нижняя часть, стенка срыва, эрозионно-денудационный склон.


Задать вопрос