Мониторинг геологической среды - Королев В.А.
ISBN 5-211-03344-2
Скачать (прямая ссылка):
заболачивание территорий, а в районах недостаточного увлажнения — засоление почв и грунтов в результате подпора подземных вод;
переливы через низкие водоразделы, вызывающие периодические затопления, заболачивание низких территорий;
временные и постоянные потери воды из водохранилища в бортах долины, вызывающие изменение нормальных условий работы гидроузла;
подмыв, разрушение берегов и их переработка под действием ветровых волн;
нарушение устойчивости пород на береговых склонах, активизация склоновых процессов в результате подмыва и подтопления склонов;
заиление водохранилища и как следствие — уменьшение их емкости, ухудшение условий судоходства и рыбоводства, образование мелководий, болот, ухудшение общей санитарной обстановки;
всплывание торфяных залежей, размыв свалок, полигонов твердых бытовых отходов (ТБО), вызывающий ухудшение режима работы гидроузла, санитарных условий, загрязнение поверхностных и подземных вод;
повышение сейсмической активности территорий в связи с искусственным обводнением горных пород в верхних горизонтах земной коры (особенно в горно-складчатых областях).
При организации мониторинга геологической среды необходимо учитывать и не менее важные изменения, которые происходят в самом массиве горных пород прежде всего в основании плотины и гидротехнических сооружений при их строительстве и эксплуатации. Они связаны с изменением напряженного состояния пород основания (разгрузкой в период строительства и последующее сжатие); с техногенным выветриванием горных пород при строительстве котлована; с изменением температурного режима пород; с фильтрационными деформациями зданий и сооружений ГЭС вследствие возможной активизации карстовых процессов, эрозии и т.д. Развитие карста с образованием крупных провальных форм отмечалось, например, для каскада Ангарских ГЭС, на расстоянии 0,5-1 км от берега водохранилищ, а в редких случаях — на расстоянии до б км от берега. Общая площадь пораженности карстовыми процессами в районе только Братского водохр ани л ища превышает 460 км2.
По данным долгосрочных наблюдений за изменением свойств пород скального основания арочной плотины Ингурской ГЭС было установлено, что в период строительства плотины существенное уплотнение пород происходило до глубин 50-80 м. После наполнения водохранилища уплотнение пород зафиксировано до 500-800 м, а для плотины до 250 м. По данным A.A. Карлсона (1980), для швейцарских арочных
плотин мощность зоны активного воздействия составляла по глубине
50-100 м.
Несколько лучше изучены глубина зоны сжатия и конфигурация ее в плане в основании плотин, построенных на глинистых грунтах. О степени сжатия пород можно, как известно, судить по осадкам поверхности земли. Так, на участке плотины Волжской ГЭС, возведенной на неогеновых глинах, воронка осадки распространилась на 0,6-0,7 км в стороны от сооружения. Работы по оценке глубины зоны сжатия пород в основании плотины показали, что за 16 лет эксплуатации породы ниже глубины 30-37 м не претерпели никаких изменений плотности или влажности. Аналогичные наблюдения на Саратовской ГЭС показали, что глубина зоны влияния распространяется здесь на 50 м. Детальные геофизические наблюдения также показывают, что фактические перемещения поверхности под нагрузкой от водохранилищ, как правило, незначительны: поперечник воронки оседания обычно менее 10 км, а максимальная осадка менее 10 см.
Важнейшая особенность формирования указанных изменений геологической среды, которая непременно должна учитываться при организации мониторинга, — их длительность. Например, на большинстве волокских водохранилищ установившийся режим подземных вод в зоне их влияния сформировался только через 5-10 лет, а подпор грунтовых вод распространился на расстояния до 10-15 км (за исключением зоны влияния Каховского водохранилища). Ежегодные сезонные колебания уровня воды в водохранилище на 2-3 м сказываются на режиме уровней грунтовых вод на расстоянии до 300-700 м для песчаных и супесчаных грунтов и на расстоянии до 150-250 м для суглинистых пород.
Оценка подтопляемости территорий при организации сети мониторинга проводится в соответствии с действующими нормативными и методическими документами. Влияние подтопления на территории характеризуется прежде всего глубиной залегания грунтовых вод. При этом выделяются: 1) подзона сильного подтопления или заболачивания — глубина залегания грунтовых вод от 0 до 0,3-0,7 м; содержание воды в почвах и грунтах 70-100% полной влагоемкости; избыточное увлажнение приводит к заболачиванию, в аридных условиях — к засолению верхних горизонтов почв; 2) подзона умеренного подтопления — глубина'залегания грунтовых вод от 0,3-0,7 до 1,2-2,0 м; 3) подзона слабого подтопления — грунтовые воды залегают на глубине от 1,2-2,0 до 2-3 м в гумидных условиях и до 5 м в аридных. Зона влияния измененного гидрологического режима в нижних бьефах гидроузлов сезонного ш многолетнего регулирования распространяется на несколько сотен километров вниз по течению. " реки, при суточном регулировании — на 80-100 км.
