Научно-методические основы изучения режима экзогенных геологических процессов

• Автор: Круподеров, Владимир Степанович
• Шифр специальности: 25.00.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: п. Зеленый, Московской обл.
• Количество страниц: 79 с. : ил.; 20х15 см

ПРЕДИСЛОВИЕ

В 2000 году исполнилось 300 лет горно-геологической службе России, одной из старейших в мире, высококвалифицированной, с богатыми профессиональными традициями и заслугами, ныне представляющей собой передовую геологическую науку и уникальную практику исследований земных недр.
Возраст отечественной инженерной геологии меньше и требует своего определения и обоснования. Еще более молодой является инженерная геодинамика, включающая направление, исследуемое в настоящей работе. Тем не менее, есть все основания полагать, что проблеме изучения режима экзогенных геологических процессов, рассматриваемой здесь, исполнилось 100 лет. Началом ее решения следует считать работы талантливого русского горного инженера Дмитрия Львовича Иванова, первым поставившего вопрос о необходимости регулярных наблюдений за физическими явлениями (эрозия, оползни, обвалы, просадки, карст) и разработавшего первую в России и в Европе программу таких наблюдений вдоль Уфимской железной дороги, опубликованную в 1899 году. Вот как глубоко и современно формулировал свои представления Д.Л.Иванов: “... настоятельная необходимость в организации систематических наблюдений за всеми физическими явлениями климата, изменениями в почве... Установить подобные наблюдения было бы важно в том отношении, чтобы иметь практические указания из точных измерений и отсчетов, которыми можно бы было руководствоваться для понимания истинной связи между геологической жизнью местности и земляных сооружений дороги и степени действия на них климатических и других факторов природы.., Понимать эту жизнь и регулировать силы природы можно только при специальном ее изучении и постоянных правильных наблюдениях...”
В 1903 юду академик Алексей Петрович Павлов высказывает блестяще аргументированное мнение о необходимости получения точных данных, характеризующих место, время и условия развития оползней Симбирского и Саратовского Поволжья, хорошо понимая социально-экономическую значимость этой проблемы не только для этого региона и не только в связи -оительством и эксплуатацией железных дорог / 68 /.
В 1904 году замечательный русский геолог, инженер-геолог Александр к имирович Павлов разрабатывает “Инструкцию для технического над-за состоянием местности, по которой пролегает путь Тимерязево-Ни-•оодской линии Московско-Казанской железной дороги”, первый нор-вно-методический документ регламентирующий наблюдения за оползшим районом. Такова предистория режимных наблюдений за экзогенны-геологическими процессами (ЭГП) в России. Более поздние этапы реше-■ ? этой проблемы рассмотрены далее /83, 90
Устойчивое социально-экономическое развитие отдельных регионов и даже целых государств может зависеть от проявления геологических процессов. По данным ООН, материалам Всемирной конференции по уменьшению опасности стихийных бедствий (Иокогама, 1994), оценкам Г.Л.Коффа (1990, 1997), Н.С.Красиловой (1997), В.И.Осипова (1993, 1994, 1995), А. Л .Рагозина (1995,1997), Р.Л.Шустера (1978), нашим собственным / 59,63, 73,82, 110, 111/и других исследователей развитие и катастрофическое проявление геологических процессов, в том числе опасных экзогенных (оползни, обвалы, сели, карст, абразия, эрозия и др.) ежегодно приносят значительный материальный ущерб (60-70 млрд. долларов США), вызывают многочисленные человеческие жертвы. Американскими специалистами установлено, что только от оползней и селей в мире ежегодно погибает около 600 человек. Приведенная цифра не является предельной. В отдельных случаях катастрофическая активизация селей и оползней вызывает гибель десятков тысяч людей-Китай, 1920г.;Перу, 3970; Колумбия, 1985 и др. /91,95/.
В развитых странах со значительной пораженностью территории ЭГП таких как США, Япония, Россия, Италия убытки только от оползней составляют до 2- 3 млрд. долларов США. В слаборазвитых стран ах с интенсивным проявлением ЭГП, в условиях практически отсутствия средств для борьбы с процессами ущерб от их развития еще больше. В Перу, например, за период с 1930 по 1983 год произошло свыше 4 тысяч стихийных бедствий. В результате погибли 110 тысяч человек, а материальный ущерб превысил 3 млрд. долларов (Э.Евангилисга, 1983) - при площади территории и населении на порядок меньших по сравнению, например, со США. Массовая активизация оползней в горных районах Чечни весной 1989 года (на площади всего 7,5 тыс.км2) вызвала ущерб 270 млн. рублей (в ценах 1989г.) привела к переселению более 20 тыс. человек/74,91/. Самое недавнее событие - это катастрофическая активизация селей в бассейне р.Герхожан-су в конце июля 2000 года, которая принесла значительный материальный ущерб (разрушение жилого квартала г.Тырнауз, ЛЭП, мостов, дороги), парализовала жизнь в верхнем течении р.Баксан. Служба наблюдений за ЭГП на Северном Кавказе по существу отсутствует.
Общий ущерб от ЭГП в России по ориентировочным данным составляет не менее 18-20 млрд. руб. в год (в ценах 1989г.), что составляет до 5-6% ВВП страны /63 /.
Пораженность процессами многих регионов Российской Федерации достигает 70-80% (Северный Кавказ, Поволжье, зона БАМ, Камчатка и др.) и даже 90% (Черноморское побережье, Ставропольский край и др.) /59,110/.
В России более 10 тысяч крупных населенных пунктов, в том числе 120 городов с населением 100 тыс. человек и более, в той или иной степени подвержены воздействию различных ЭГП / 82, 84/. Тысячи различных крупных

В первом случае временная зона охватывает территорию нескольких речных бассейнов, однородную по режиму увлажнения (обводнения). В бассейнах крупных рек может быть выделено несколько временных зон в зависимости от количества крупных притоков и изменчивости режима их обводнения.
3.3. Состав и выбор наблюдательных участков
Контролируемая территория, как это показано выше, разбивается на временные зоны, в пределах каждой из которых выделяются по одному участку первой категории путем исключения площадей, где изучаемый процесс не наблюдается и отсутствуют условия для его развития.
Выделенные временные зоны, а затем участки первой категории являются основой размещения наблюдательных сетей, выбора и размещения наблюдательных участков второй и третьей категорий /36,42/.
Участки второй категории выбираются в границах участка первой категории по общности геологических условий. Как правило, это район распространения пород определенного стратиграфо-генетического комплекса (инженерно-геологический район по схеме районирования И.В.Попова). При значительной площади инженерно-геологического района в качестве участка второй категории выбирается часть его, наиболее пораженная изучаемым процессом и типичная для данных геологических условий. Если в пределах участка первой категории распространено несколько стратигра-фо-генетических комплексов пород, являющихся средой развития различных по механизму и генетическим особенностям проявления разновидностей изучаемого процесса, то участки второй категории выбираются в пределах каждого из них.
Участок второй категории - это субрегиональный уровень изучения режима процессов. Для субрегионального режима характерна не только многолетняя (как для регионального режима) синхронность развития наблюдаемого процесса, но и внутригодовая, связанная с процессоопасными сезонами.
Оползневой участок второй категории - это территория с интенсивным проявлением оползней в границах инженерно-геологического района. В отдельных случаях оползневой участок второй категории может представлять собой оползневой склон определенного генетического типа, рассматриваемый как естественная ассоциация стратиграфо-генетических комплексов пород. Таксономическая единица инженерно-геологического районирования “генетический тип склона” предложен B.C. Федоренко (1975).
Селевые участки второй категории выбираются в пределах стратиграфо-генетических комплексов пород зоны очагов зарождение селей (см.рис. 7 и 8), обычно это бассейн селевого притока /44,95/.
Участок второй категории для изучения режима абразии представляет собой отрезок клифа в пределах распространения абрадируемых (залегаю-