Інженерно-геологічні умови територій водоймищ

Будівництво гідровузлів з водонапірними і водоутримуючими греблями завжди пов’язано зі створенням водоймищ. Місце розташування створу греблі звичайно вибирають з урахуванням багатьох умов, серед яких одна з першочергових полягає в тому, щоб при рівних положеннях нормального підпірного рівня води в греблі обмежити до мінімуму площі затоплення і підтоплення територій, великих населених пунктів, відповідальних підприємств й споруд. Проте, створення водоймищ, особливо великих, завжди впливає на навколишню природу і вносить істотні зміни в інженерно-геологічні умови прилягаючих до нього територій.

Водоймища великої ємності з величезними площами водного дзеркала звичайно утворюються при будівництві великих гідровузлів на рівнинних ріках. Саме в зоні їх впливу і виникають великі зміни і складності інженерно-геологічних умов. У районах гірських водоймищ також відбуваються зміни інженерно-геологічних умов, іноді дуже істотні, у зв'язку з їх впливом на підвищення сейсмічної активності району.   

У зоні впливу великих водоймищ можуть відбуватися наступні несприятливі і небезпечні явища:

1) постійне затоплення територій міст і населених пунктів, промислових підприємств, залізних і автомобільних доріг і інших відповідальних споруд, а також великих площ сільськогосподарських угідь;

2) більш значне і більш тривале затоплення територій при повенях і паводках, чим до створення водоймища;

3) підтоплення територій і розташованих на них будинків і споруд унаслідок підпору рівня підземних вод;

4) підтоплення і заболочування територій, а в районах недостатнього зволоження, засолення ґрунтів і підгрунтових шарів гірських порід при підпорі і підйомі рівня підземних вод;

5) переливи води через низькі вододіли, що викликають обводнювання, заболочування і затоплення територій;

6) тимчасові і постійні утрати води з водоймища при насиченні товщ гірських порід у бортах долини і при її витоку через вузькі вододіли, складені водопроникними і сильно водопроникними породами, що викликають порушення нормальних умов роботи гідровузла;

7) підмиви і руйнування берегів і їх переробка під впливом вітрових хвиль;

8) порушення стійкості мас гірських порід на схилах і утворення осипів, обвалів, зсувів або пожвавлення деформацій на ділянках старих зсувів унаслідок підтоплення і підмиву схилів;

9) замулення водоймищ і як наслідок зменшення їх ємності, погіршення умов судноплавства і рибництва, утворення мілководь і боліт і погіршення загальної санітарної обстановки;

10) спливання торф'яних покладів, могильників, розмиви складів побутових відходів, що викликають порушення нормальних умов роботи водопропускних споруд гідровузлів і погіршення загально санітарних умов;

11) підвищення сейсмічної активності територій у зв'язку зі штучним заводненням гірських порід у верхніх шарах земної кори.

При обґрунтуванні технічного проекту гідровузла в районі проектованого водоймища виконують детальні інженерні вишукування на всіх ділянках, що представляють практичний інтерес, де можливий розвиток несприятливих і небезпечних явищ, для оцінки ступеню їх загрози й обґрунтування проектів захисних заходів. З досвіду випливає, що ділянки, на яких необхідно здійснювати захисні заходи, за інших рівних умов, звичайно розташовуються там, де рівенний режим ріки при її підпорі змінюється більше.

Площа територій, затоплюваних водоймищем, визначають звичайно за топографічним планом М 1:10000-1:50000 (у залежності від важливості ділянки), на якому проводять границю виклинцьовування нормального або максимального підпірного рівня води. Площі ділянок, що підтоплюються, визначати сутужніше. Для цього необхідно виконувати відповідні інженерні вишукування.

Захисні заходи можуть бути пасивними й активними. Перші складаються у виключенні територій з числа корисних для подальшого господарського використання і переміщенні розташованих на них будинків, споруд і інших об'єктів за межі зони впливу водоймища. Другі складаються з будівництва спеціальних споруд або реконструкції існуючих для попередження небезпечних і несприятливих явищ, обмеження їх дії або для повного захисту від них. З цією метою роблять підсипання або намиви територій і підйом планувальних ділянок поверхні землі, будують дамби, створюють додаткові водоймища для регуляції стоку і попередження затоплення територій, виконують гідроізоляцію підземних частин будинків і споруд, що попадають у зону підтоплення, роблять протизсувні і берегоукріплюючі роботи, підйом дорожніх насипів, опор і пролітних будівель мостових переходів, днопоглиблювальні роботи й ін.

Головними задачами детальних вишукувань на ділянках водоймища, яким загрожує небезпека розвитку тих або інших геологічних процесів, є:

1) вивчення інженерно-геологічних умов кожного з них, установлення масштабу розвитку небезпечних явищ і ступеню їх загрози;

2) вибір видів і комплексів захисних заходів і одержання необхідних даних і матеріалів для їх проектування.

Для рішення цих задач необхідно виконувати:

1) детальну інженерно-геологічну зйомку,

2) розвідувальні роботи,

3) дослідні роботи,

4) режимні стаціонарні спостереження,

5) лабораторної і камеральні, роботи.

Найважливішою задачею детальних інженерних вишукувань для обґрунтування технічного проекту гідровузла є робіти з пошуків, розвідки і промислової оцінки родовищ:

1) гірських порід, придатних для будівництва гребель, дамб, перемичок і інших земляних споруд;

2) піску, гравію, галечника і щебеню для готування бетону, дренажів, фільтрів і для баластового покриття доріг;

3) будівельного і лицювального каменю для різних споруд і берегоукріплення;

4) глин, суглинків, торфу для протифільтраційних пристроїв.

ЛІТЕРАТУРА

1. Дружинін М.К. Основи інженерної геології. М.: Надра, 1978.- 247 с.

2. Ломтадзе В.Д. Інженерна геологія. Л.: Надра, 1978.- 496 с.

3. Куровець М.І., Гунька Н.Н. Основи геології/Підручник для вузів. - Львів: Атлас, 1997.– 694с.

4. Гунька Н.Н. Геологія та геоморфологія/Підручник для вузів. - Івано-Франківськ: Факел, 2002. – 567 с.

5. Куровець М.І., Гунька Н.Н. Загальна геологія/ Підручник для вузів. – Львів: Атлас, 1998. – 420 с.

6. Лисенко М.П. Состав и физико-механические свойства грунтов. – М.: Надра, 1972.- 319 с.

7. Пешковський Л.М., Перескокова Т.М. Інженерна геологія. - М.: Вища школа, 1982.- 341 с.

8. Методическое пособие по инженерно-геологическому изучению горных пород// під ред. Сєргєєва Є.М. – М.: Надра, т.2, 1984.- 437 с.

9. Седенко М.В. Основи гідрогеології і інженерної геології. – М.: Надра, 1970.- 176 с.

10. Гунька Н.Н. Лабораторний практикум із загальної геології/Навчальний посібник для вузів. - Івано-Франківськ: Факел, 2002. – 184 с.

11. Разумов Г.А., Хасин М.Ф. Тонущие города. - М.: Будвидав, 1991.- 255 с.

12. Адаменко О., Рудько Г. Екологічна геологія/ Підр. для студентів вищих навчальних закладів екологічних, геологічних, географічних спеціальностей. – К.: Манускрипт, 1998. – 338 с.

13. Пиотровский Б.Б. Геоморфология с основами геологии. - М: Недра, 1971.- 288 с.

14. Сергеев Е.М. Грунтоведение. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1973. – 284 с.