 |
Определения. Причины оползнеобразования. География распространения оползней. Защита от оползней.
|
|
|
|
Оползни г. Барнаула.
Оползни. Определения.
Оползень – это смещение горных пород, земляных масс вниз по склону под действием собственного веса. Смещение происходит в виде скользящего движения без потери контакта между движущимися и неподвижными породами. Мелкие поверхностные оползни называются оплывинами.
Перемещения значительной массы породы, вызванные оползнями, могут приводить к катастрофическим последствиям: разрушению различных хозяйственных объектов и подвергать опасности целые населенные пункты. Оползни могут губить сельскохозяйственные угодья, создавать опасность при эксплуатации карьеров, повреждать коммуникации, туннели, трубопроводы, телефонные и электрические сети, угрожать водохозяйственным сооружениям (плотинам).
Поверхность, от которой произошёл отрыв горных пород, называется оползневым цирком. Чашеобразное углубление с уступом в верхней части – стенкой срыва. Аккумулятивное тело оползня называют деляпсием. При движении оползень может толкать перед собой рыхлые породы, из которых у подножья склона образуется оползневый вал.
Скорости движения оползней различны: от секунд (10 м/с и более) до десятков лет. Если они невелики, т. е. оползень движется от вершины до основания склона десятки лет, то растущие на нем деревья постепенно приспосабливаются к нарастающему перекосу поверхности и искривляются. При быстром смещении рост деревьев продолжается в наклонном положении, за что они и получили название «пьяный» лес.
Причины оползнеобразования
Для возникновения оползней необходимо сочетание условий: геологических, геоморфологических, климатических, гидрогеологических, сейсмических. Кроме того, всё большее влияние на формирование оползневых деформаций оказывает деятельность человека (антропогенный фактор).
|
|
|
К благоприятным с точки зрения оползнеобразования геологическим условиям относятся состав пород и степень их трещиноватости. Породы, составляющие основу оползня, могут быть разными – от глинистых масс до скальных, если последние сильнотрещиноваты. В наибольшей степени способствуют образованию оползней глинистые и лёссовые породы. Именно в таких породах при сильном увлажнении уменьшаются силы сцепления между частицами глины, увеличивается вес породы, и массивы пород теряют прочность.
Геоморфологические условия определяются крутизной и высотой оползнеопасного склона. Оползнеопасными территориями считаются склоны и примыкающие к ним участки плато и террас при крутизне 19° и более.
Климатические условия рассматриваются, прежде всего, с точки зрения количества осадков и степени их испарения. Оползни в условиях избыточного увлажнения горных пород могут сходить, в принципе, в любое время года. Но максимум оползневых деформаций развивается весной или во время летних дождей.
Гидрогеологический условия определяются наличием подземных вод. Подземные воды воздействуют на глинистые породы точно так же, как и поверхностные воды. Кроме того, они определяют развитие суффозионных процессов: вымывая рыхлые отложения (например, пески), что приводит к неустойчивости толщи пород, расположенных выше.
Гидрологические условия определяются режимом рек и подмывом волнами берега.
Сейсмические условия. Сейсмические толчки провоцируют к оползанию подготовленные массы рыхлых пород. Оползни-гиганты могут образоваться от сейсмических толчков интенсивностью выше 7 баллов (по шкале МSK-64).
Антропогенный фактор. При разрушении склонов выемками грунта, вырубки лесов, неправильной агротехники, строительством плотин и хозяйственной деятельностью, проводимыми без учета геологических условий местности: при разрушении склонов дорожными выемками, чрезмерном поливе садов и огородов, расположенных на склонах и др.
|
|
|
География распространения оползней
Оползневые процессы имеют широкое распространение, как на платформах, так и горно-складчатых областях.
В платформенных условиях наиболее благоприятными районами для оползнеобразования являются высокие, крутые берега крупных рек и водохранилищ, сложенные глинистыми, а особенно, лёссовидными породами. В горно-складчатых районах – в предгорных и межгорных впадинах с мощным делювиально-пролювиальным шлейфом горного обрамления и на участках развития площадной коры выветривания. Кроме того, оползни нередко развиваются вдоль морских побережий. В самостоятельную группу можно выделить оползни искусственных земляных сооружений – железнодорожных насыпей, терриконов и отвалов горных пород.
Защита от оползней
Для предотвращения возникновения оползней требуются контроль за состоянием склонов и соблюдение охранно-противооползневого режима, а также комплекс противооползневых мероприятий с учетом гидрогеологических условий и характеристики оползневого участка. Противооползневые мероприятия по своему характеру разделяются на две группы: пассивные и активные.
К пассивным относятся охранно-ограничительные мероприятия:
– запрещение подрезки оползневых склонов и устройства на них всякого рода выемок;
– недопущение различного рода подсыпок, как на склонах, так и над ними, в пределах угрожающей полосы;
– запрещение строительства на склонах и на указанной полосе сооружений, прудов, водоемов, объектов с большим водопотреблением без выполнения конструктивных мер, полностью исключающих утечку воды в грунт;
– запрещение взрывов и горных работ вблизи оползневых участков;
– ограничение скорости движения железнодорожных поездов в зоне, примыкающей к оползневому участку;
– запрещение устройства водонепроницаемых пластырей в зоне выплывания грунтовых вод;
– охрана древесно-кустарниковой и травянистой растительности;
– запрещение неконтролируемого полива земельных участков, а иногда и их распашки;
|
|
|
– запрещение устройства водопроводных колонок и постоянного водопровода без канализации;
– недопущение сброса на оползневые склоны ливневых, талых, сточных и других вод;
– залесение оползневых территорий.
Активными считаются противооползневые мероприятия, сопровождающиеся различного рода инженерными сооружениями.
Оползни в г. Барнауле
Ежегодно в городской черте происходит 10-20 оползневых подвижек. За последние 20-25 лет зафиксировано более 230 оползней. Объёмы оползших масс составляют от 10 до 200 тыс. км3. Имеются заколы крупных ещё не сошедших тел до 1,5 м3 в объёме и до 800 м по фронту. Периодичность подготовки крупных оползней на – 5-10 лет. Отмечена тесная связь количества оползней с солнечной активностью. Максимум оползней инструментального периода пришлось на пики солнечной активности 1979-80 гг., 1990 г, 2000-2001 гг. В меньшей степени, определена связь с годовым количеством осадков.
По морфологии территория относится к области линейного распространения оползней. Оползневые деформации получили широкое развитие на склоне Приобского плато вдоль Оби и, в меньшей степени, - в долине р. Барнаулки.
В зависимости от преобладающего фактора оползневые деформации по генетическому типу подразделяются на эрозионные, суффозионные, антропогенные, полигенные.
По возрасту отмечаются как современные оползни, так и древние, сформировавшиеся при ином базисе эрозии. Подавляющее большинство оползней современные. По фазам развития часть их движущаяся, но имеются и закончившиеся. По механизму оползневого процесса на территории Барнаула выделены оползни сдвига и течения (оползни-потоки, смывы, оплывины) и выплывания.
К основным факторам образования оврагов и оползней относятся: большая высота и крутизна склонов, экспозиции склонов, эрозионная деятельность Оби, интенсивный характер снеготаяния весной, развитие бурного поверхностного стока при малой инфильтрации из-за наличия неоттаявших грунтов: сложение склона неустойчивыми породами; антропогенная нагрузка.
|
|
|
Овраги. Определения
Оврагом называется активная эрозионная форма, созданная деятельностью временного, редко небольшого постоянного, водотока на возвышенно-равнинных пространствах, особенно в области развития легко размывающихся рыхлых пород, например лессов или лессовидных суглинков.
Морфологически овраг представляет собой крутосклонную долину, часто сильно разветвленную, наиболее подвижной частью которой является его вершина. Выше вершины оврага обычно располагаются разветвленные, слабо углубленные ложбины.
Оврагообразование хотя и не представляет непосредственной угрозы для жизни и здоровья человека, но негативно изменяет условия его жизнедеятельности. Овражная эрозия сокращает площади удобных земель и увеличивает дробности их контуров, уничтожает коммуникации, разрушает коммунальные и хозяйственные объекты. Выносы из оврагов заносят плодородные земли, являются существенным источником поступления наносов в реки, вызывая заиление малых рек и способствуя обмелению средних и больших рек.
Проблема деградации земель вследствие поражения их овражной эрозией, требующая решения во многих стран мира, актуальна и для России. На территории России овражной эрозией поражено до 7 млн. га земель, количество оврагов приближается к 15 млн. Ежегодно прирост в длину овражной сети составляет более 20 тыс. км. Особенно много оврагов образуется вокруг городов и других населенных пунктов. Они составляют около 11% всех оврагов. Овражной эрозии подвержены более 700 городов России (Зорина, 2000)
Методика изучения оврагов
Для оценки состояния овражности и опасности от овражности эрозии в современное время широко используется ряд методов.
Полевой метод картографирования овражной сети основан на количественной оценке овражных форм. Включает составление плана оврага полуинструментальным или инструментальным способом, при котором замеряются крутизна, длина, ширина склонов, глубина оврагов, составляются продольный и поперечный профиль оврагов, даётся описание характера растительности, типов почвы, состава слагающих пород.
В настоящие время в России для изучения овражной сети широко используется метод мониторинговых наблюдений (Косов, Константинов, 1973 г.) и метод повторного нивелирования.
Камеральный картографический метод заключается в определении углов наклонов по крупномасштабным картам и площади водосборов с помощью планиметра.
При составлении карты овражности пользуются методом физико –географического районирования, заключающийся в том, что на крупномасштабной топографической карте с вынесенными оврагами и промоинами длиной более 150 м выделяются территории с очень редкими одиночными оврагами, редкими (островным) распространением оврагов, с широким распространением (заовраженная) (Косов, 1970).
|
|
|
Доминирующие факторы оврагообразования позволяет выявить картографо – математическо-статистический метод с использованием регрессионно-кореляционного анализа. К первым относятся такие характеристики: средний уклон (I), энергия рельефа (h), площадь склонов крутизной более 3,50 (I), распаханность (g), длина линии стока (l), облесенность (Л), допустимая неразмывающая средняя скорость потока для рельефообразующих пород (К), экспозиция ключевого участка (Э), ложбинность (j), объемы весеннего и летнего стока (V и М), площадь ключевого участка (S) (Рожков, 1985)
|
|
|
