Інженерно-геологічні дослідження для обґрунтування вибору створу проектованого гідровузла

За своїм характером ці дослідження є попередніми. Основні задачі їх складаються в техніко-економічному обґрунтуванні доцільності розташування проектованого першочергового гідровузла в розглянутому районі й одержанні переконливих геологічних матеріалів для вибору типів споруд, їх компонування на обраній ділянці, оцінки стійкості й організації виконання будівельних робіт. Найважливішими задачами цих досліджень є також обґрунтування підпірної оцінки гідровузла й одержання необхідних матеріалів для визначення збитку від затоплення і підтоплення територій, населених пунктів і виробничих (у тому числі сільськогосподарських) підприємств, а також від можливого розвитку тих або інших геологічних процесів і явищ. При цьому враховують і оцінюють складність виконання різноманітних заходів щодо обмеження можливих збитків.

У тих випадках, коли немає необхідності у виконанні робіт зі складання схеми комплексного використання ріки або коли вони були виконані раніш, вишукування для вибору створу гідровузла проводять на першому етапі робіт з обґрунтування його технічного проекту.

Основні положення, якими доцільно керуватися при виборі створу гідровузла, можна сформулювати в такий спосіб.

1. Створ греблі необхідно розташовувати в найбільш вузькій прямолінійній ділянці долини, де ріка має найбільший ухил у порівнянні з прилягаючими ділянками, а долина — каньйоноподібну або однобічного розвитку форму. Цим забезпечується найменша довжина напірного фронту і проектованих споруд і більш повне енергетичне використання ріки.

2. Найбільш оптимальними звичайно є ділянки, де долина врізана в корінні щільні, міцні, стійкі, слабко­
 водопроникні породи, де не спостерігається небезпечних геологічних процесів і явищ і немає передумов для їх розвитку.

3. У тих випадках, коли долина ріки врізана в товщу четвертинних відкладень великої потужності (більш 15—20 м) і греблю доцільно будувати з місцевих будівельних матеріалів, будівництво повинне бути забезпечене запасами цих матеріалів, родовища яких повинні розташовуватися поблизу створу і бути зручними і вигідними для розробки.

4. Місце розташування створу греблі варто вибирати з таким
 розрахунком, щоб при рівних положеннях нормального підпірного рівня води в греблі площі затоплення і підтоплення територій, великих населених пунктів, відповідальних підприємств і споруд були мінімальними.

5. Для розташування створу греблі і гідровузла в цілому протипоказаними є наступні ділянки долини:

а) поширення соленосних і сильнозасолених гірських порід;

б) приповерхневого залягання сильно закарстованих порід;

в) неглибокого залягання льодів і сильно льодистих мерзлих порід, що різко змінюють свої властивості при деградації мерзлоти;

г) нестабільних схилів, небезпечних розвитком великих обвалів, зсувів і інших деформацій;

д) розташування великих і регіональних сейсмогенних розломів.

е) для будівництва бетонних гребель несприятливими є ділянки долин, що мають перепоглиблення, вислані слабкими відкладами, а для гребель з місцевих будівельних матеріалів — ділянки поширення потужних товщ водонасичених слабких порід.

є) для вибору створу греблі важливе значення має
 наявність у районі доріг, зручних підходів і під'їздів, площадок
 для розміщення допоміжних об'єктів (бетонних, механічних, ремонтних заводів, автобаз, цивільних споруд), близьке розташування родовищ будівельних матеріалів і інших факторів, що визначають організацію й умови, виконання будівельних робіт.

Для рішення задач, пов'язаних з вибором створу, на кожній з конкуруючих ділянок необхідно вивчати наступне.

1. Структурно-тектонічне положення ділянки, тобто в межах якої частини місцевої, але великої геологічної структури він розташований (у межах антикліналі, синкліналі, монокліналі, окремого тектонічного блоку або зчленування блоків). Прояв новітніх і сучасних диференційованих тектонічних рухів у межах розглянутої ділянки.

2. Будову річкової долини і всі її морфометричні дані — ширину на рівні води в ріці, на передбачуваних нормальному і максимальному рівнях води у верхньому б'єфі; висоту заплави і надзаплавних терас, їх ширину, крутість схилів і ін.

3. Геологічний розріз четвертинних відкладень і корінних
 порід — поширення четвертинних відкладень по площі і їх потужність у межах долини ріки, глибину залягання корінних порід і рельєф їх поверхні, умови залягання гірських порід, ступінь їх порушення (дислоковане тектонічними рухами) й, особливо, умови залягання і поширення шарів, зон, пачок гірських порід слабких, що мають малу міцність і високу деформованість та водопроникністю.

4. Поширення по простяганню і на глибину зони інтенсивного вивітрювання гірських порід і її будову, тобто число підзон, склад і фізичний стан порід у кожній з них.

5. Тріщинуватість і закарстованість гірських порід (просторову орієнтацію пануючих систем і окремих великих тріщин, їх морфологію, розкриття, характер поверхонь, заповнювач, його стан і інші особливості), кількісно ступінь тріщинуватості і закарстованості гірських порід по простяганню і на глибину, розташування великих тектонічних порушень, їх характеристики і вплив на інженерно-геологічні умови, просторове розташування зон розущільнення гірських порід, їх фізичний стан і властивості.

6.       Поширення підземних вод у четвертинних відкладах і корінних породах (глибину залягання і потужність, гідравлічні особливості, водонасиченість водоносних зон і комплексів, особливості хімічного складу підземних вод, умови живлення, розвантаження, вплив на стійкість територій і умови виконання будівельних робіт).

7. Водопроникність гірських порід у межах річкової долини, глибину залягання практично водотривких порід і поширення аномальних зон високої водопроникності.

8. Механічні і фізико-механічні властивості гірських порід, їх неоднорідність і мінливість по простяганню і на глибину з тим ступенем детальності, яка може впливати на вибір створу, тип споруд і їх компонування на розглянутій ділянці й у першу чергу на тім варіанті створу, що за сукупністю ознак буде обраний для будівництва.

9. Поширення родовищ будівельних матеріалів,
 їх запаси, якість, умови розкриття і розробки. При цьому
 пошуки і попередню розвідку родовищ для найбільш перспективної ділянки розташування створу виконують на площі, що дозволяє одержати запаси, що повніше задовольняють потреби будівництва.

10.     Геологічні і інженерно-геологічні умови території майбутнього водоймища в обсязі, необхідному для виявлення ділянок, на яких зміна природних умов може завдати шкоди
 їх збереженню, а також розташованих на них споруд
 унаслідок затоплення, підтоплення і заболочування, переробки берегів, розвитку зсувних і інших геологічних явищ. На підставі цього попереднього вивчення території водоймища складають відомість і карту поширення ділянок, на яких згодом буде потрібне проведення детальних досліджень для оцінки ступеню загрози можливих явищ і обґрунтування проектів захисних заходів від їх небезпечного впливу.

При попередніх вишукуваннях увага повинна бути звернена на те, що їх треба виконувати не тільки на ділянках конкуруючих створів і, особливо на найбільш перспективному, а й на площі майбутнього водоймища.

У підсумку виконання попередніх вишукувань повинні бути складені наступні матеріали:

- оглядова геологічна або інженерно-геологічна карта
 району;

- інженерно-геологічні карти і геологічні розрізи
 по створах кожної конкуруючої ділянки;

- розрізи по кожнім створі конкуруючих ділянок,
для яких повинні бути показані шари і зони, що розрізняються за ступенем водопроникності (за величиною питомого водопоглинання), і границі практично водонепроникних порід;

- геоморфологічні карти і фотопанорами ділянок конкуруючих створів;

- порівняльна таблиця параметрів конкуруючих створів, у якій повинні бути відбиті головні, найважливіші морфометричні, геоморфологічні, геологічні, тектонічні й інші ознаки і показники кожного створу таким чином, щоб були видні переваги і недоліки кожного з них;

- схеми поширення родовищ будівельних матеріалів;

- інженерно-геологічна карта району водоймища;

- карта інженерно-геологічного районування площі
 водоймища з характерними геологічними розрізами по кожному виділеному району і при необхідності по окремих ділянках;

- короткий звіт і висновок про результати виконаних
 попередніх вишукувань.