книги из ГПНТБ / Минервина, Е. Е. Переформирование берегов горных водохранилищ методы и примеры прогноза

10

H

хранилище при статических испытаниях плотины ополз­ ни в береговой зоне получили новые деформации. Ополз­ невые явления составляют основной вид переработки берегов водохранилища. Вследствие интенсивного заиле­ ния глубина водохранилища уменьшилась за 10 лет вдвое; образовавшаяся толща наносов способствовала

затуханию оползневых явлений. Волнений почти не на­ блюдается благодаря защищенности водохранилища от

ренный участок долины р. Иори. Сработка уровня при­

нята до 50 м. Правый берег крутой, скальный представ­

лен конгломератами и глинами с делювием; в створе

плотины имеется древний оползень. Левый берег поло­

гий с террасовым уступом у реки сложен мощным (до

200 м) глинисто-галечным пролювием. На 3-м году экс­ плуатации при значительном снижении уровня с целью проведения мер борьбы с фильтрацией на правом берегу в средней части образовались оползни. В верховьях,

в местах эрозионной подрезки, более значительной при

сниженных уровнях водохранилища, происходит ополза­

ние делювия на крутых склонах. В расширенной части

водохранилища вследствие волнений образовались цепоч­

ки невысоких абразионных врезов на разных уровнях

эксплуатации, соответствующие сначала наивысшему уровню, затем сниженным отметкам. Наветренный уча­

сток левого примыкания плотины защищен от волн бе­

тонным покрытием.

Таким образом, на Сионском водохранилище имеют

место явления как оползневой, так и абразионной (на

разных уровнях) переработки берегов. Заиление водохра­

нилища твердым стоком р. Иори значительное. Mи'нгечаурское водохранилище подступает

верховьями к территории Грузии. На нем сложные про­

цессы переработки берегов выражены особенно ярко. Оно расположено в долине р. Куры и низовьях рек Ала-

зани и Иори, имеет длину 70 км, ширину 12—13 км,

объем 16 млрд, м3, площадь при НПУ 625 км2, а при

сработанном уровне до 400 км2. Глубина у плотины со­

ставляет около 70 м, проектная призма сработки 16 м. На значительной длине бортами водохранилища явля­ ются крутые склоны хребтов Коджашен и Боздаг (см.

14

рис. 2-25), сложенные засоленными глинами и песчани­

ками верхнетретичного возраста. На правом склоне мно­

го оползней, в том числе старый большой оползень

в приплотинной части, наполовину затопленный водохра­

нилищем. В остальной части берега имеют низкохолми­

стый и равнинный рельеф. Климат жаркий, сухой, осад­

ки 200—400 ммігод, растительность скудная. В этих

условиях размыв берегов волнами происходит особенно

интенсивно. Абразия сопровождается массовым сполза­

нием грунта с крутых надводных откосов (рис. 1-2).

Рис. 1-2. Панорама правого абразионно-оползневого берега .Мннгечаурского водохранилища.

Склоны со старыми оползнями испытывают сложные де­

формации при поступательном движении оползневых

масс и размыве их волнами. Явления переработки бере­ гов на разных уровнях суммируются с природными фи­

зико-геологическими явлениями, что обусловливает весь­ ма сложный характер переформирования берегов. За­

ви и Пшавис-Арагви. Водохранилище, вписываясь вет­

вями в рельеф двух горных долин, протянется вдоль каж­

15

дой на 9—12 км при ширине 0,8—1,0 км, а в приплотйК-

ной зоне до 2,0 км. Глубина воды достигнет 94,0 м,

высота призмы сработки 40,0 м. Правый и левый борта,

представляющие собой высокие крутые склоны, сложены комплексом третичных пород с различной сопротивляе­ мостью агентам разрушения (известняками, мергелями,

глинами, песчаниками и известняковой брекчией) и не­ равномерным покровом обломочно-суглинистых грунтов

мощностью местами более 20 м. В средней части на пра­

вом берегу расположен большой оползень, который на­

половину затапливается водохранилищем. Вероятны его активизация, а также образование новых крупных ополз­

ней в мощном делювии при сработке. Обе долины под­

вергаются ветрам, так что на водохранилище ожидаются

волны и абразия берегов на всех уровнях эксплуатации.

Местами явления абразии и оползания будут происхо­ дить совместно. Вероятно интенсивное заиление.

Аналогичные процессы переформирования, вероятно,

будут иметь место на Arap и неком (164 м) и других намеченных к строительству водохранилищах.

Таким образом, перечисленные глубокие водохрани­ лища, несмотря на различие морфологических и природ­ но-эксплуатационных условий, обладают общими особен­ ностями в отношении переработки берегов, а именно:

1)размерами водной поверхности, достаточными для развития ветровых волн, поэтому абразия является од­

ним из процессов переработки их берегов;

2)значительными глубиной и сработкой уровня, спо­

собствующими возникновению оползней, т. е. другим

процессом переформирования является оползание скло­

нов (оползневая переработка берегов);

3)заилением, в том числе за счет разрушения бере­

гов, играющим роль в процессах переформирования ча­ ши водохранилища.

Сл’едовательно, для глубоких водохранилищ харак­ терно сложное сочетание береговых и русловых процес­

сов переработки.

Водохранилища в каньонах еще только сооружаются,

если не считать приплотинного участка Ладжанурского водохранилища глубиной 52 м. На этом участке наблю­ даются осовы щебенистого элювия на крутых затапли­

ваемых склонах при сработке уровня (рис. 1-3).

Вканьоне возводится плотина Джварского водохра­ нилища, будут сооружены водохранилища Намахван-

16

ской, Бзыбьской и других ГЭС глубиной в сотни метров с призмами сработки высотой 60—70 м и более.

Джаварское водохранилище на р. Ингури

будет создано 270-метровой плотиной и явится основным

водохранилищем Ингурского каскада. Оно будет иметь

глубину 256 м, длину 25 км и ширину 0,4---0,8 км с мест­

Рис. 1-3. Осовы делювия и элювия при сработке Ладжанурского водохранилища (фото Г. Р. Хоситашвили).

ным уширением до 1,9 км в створе Худонского оврага.

Наполнение водохранилища предполагается осущест­

вить в два этапа: первый — на глубину 186 м, второй — еще на 70 м, до НПУ. При сработке уровня, принятой проектом равной 70—90 м, длина водохранилища будет

сокращаться на одну треть, а ширина — местами до 0,1 — 0,2 км. Ингурский каньон в пределах водохранилища

сложен массивными известняками мела и порфирито­

выми породами юры. В зоне тектонического контакта этих пород залегает пластичная толща углистых сланцев и красноцветных гипсоносных глин верхней юры, вскры­ тых эрозией в Худонском овраге, находящемся вблизи

PTnnnil ИЯ ТРППЧ fip∏PΓλ7 Влптя КЯНЬОНЯ иыелтлй ПЛ .5∩∩ M

Однако в Худонском овраге наряду с гипсоносными гли­

нами имеются мощные осыпи, древние и современные

оползни, пролювий, конусы выноса и прочие рыхлые

образования, составляющие малоустойчивый покров мощностью до 80 м. Конусы выноса и обвальные накоп­

ления имеются и в других местах в зоне водохранилища,

но Худонский оползнево-осыпной склон, очевидно, под­

вергнется наиболее значительной переработке в условиях

двухстадийного заполнения водохранилища и его дина­ мичной эксплуатации, так как здесь имеются природные

предпосылки к нарушению статических условий равно­

весия горных масс в результате абразионных размывов

на разных уровнях и сейсмических воздействий, а также к быстрому завалу ложа наносами р. Ингури и продук­ тами разрушения берегов (подробнее о явлениях пере­

характер типичного затопленного каньона. Высокие до

700 м обрывистые борта сложены скальными породами

порфиритовой свиты байоса и известняками мела, но в средней части водохранилища в районе сс. Орхви,

Твиши и Корениши, где в основании известняков выхо­

дят пестроцветные глины кимериджа, борта сложены

обломочными грунтами, образованными древними обва­

лами карнизов известняков. В них местами развиты со­

временные оползни. Кроме того, на левом склоне рас­

положен крупный древнеоползневой массив Гони, пред­

ставляющий собой 300-метровую пачку известняков,

смещенных по кимериджскпм глинам на площади более

2 км2 с дифференцированными ■ подвижками передовых «чешўй». Подножье массива, сложенное смещенными

пестроцветными глинами и обломками, а также склоны,

представленные обломочными грунтами, будут подтопле­

ны водохранилищем на 60 м. Образование больших волн

исключено ввиду узости водохранилища, поэтому фактор

абразии будет отсутствовать. Приобретут основную роль факторы, вызывающие нарушение устойчивости склонов

под влиянием глубокого затопления и эксплуатационных

колебаний уровня, которые составят 55—60 м\ усилится

эрозия на участках, освобождающихся от воды при сра­

* IIo одному из проектных вариантов.

18

ботке. Возможность оползнево-обвального разрушения берегов и активизации Гонского массива вызывают опа­

сение с точки зрения загромождения призмы регулиро­

вания в узком ущелье и создания дополнительного под­

пора, недопустимого в каскадах ГЭС (см. данные про­ гноза в § 4-4).

Таким образом, для водохранилищ в каньонах глав­ ными процессами переформирования, очевидно, будут

оползневые и обвальные явления, вызываемые глубоким затоплением и огромными колебаниями уровня; возмож­

ны крупные смещения скальных пород и загромождение

узкого

жено в ущелье р. BaftoiiT с крутыми бортами в известняках {Л. 36]. На левобережном склоне приплотинной части, имевшем тектониче­ ские нарушения пород, па первом же этапе наполнения водохрани­ лища на 130 м в 1960 г. образовался оползень объемом 700 тыс. л«3, который заполнил узкое ущелье на высоту в несколько десятков метров; в районе оползня появились трещины, оконтурившие пло­ щадь 1,7 кмі. При наполнении водохранилища до 245 м в сентябре

тельно сошел колоссальный оползень, вызвав невиданную по мас­ штабам и последствиям катастрофу на водохранилище. Сползшая масса объемом до 300 млн. л3 полностью перекрыла сечение водо­ хранилища, отрезав плотину от хвостовой части его.

Водохранилища в горных котловинах — Храмское,

Тбилисское, Ткибульское и Шаорское. На последнем в отличие от других формирование новых берегов проте­ кает в значительной мере под влиянием карстовых про­ цессов, обусловивших происхождение Шаорской котло­

вины.

Храмское водохранилище создано в высоко­

горной Цалкской котловине плотиной в месте слияния

рек Храми и Агричай и прорыва их через южный борт котловины. Оно имеет площадь 33,7 км2, длину 14,5 и

ширину 3,6 км. Глубина у плотины 24 м, проектная вы­ сота призмы сработки 14,5 м, но фактически годовые

колебания меньше, так как уровень обычно не достигает НПУ из-за повышенной фильтрации через борта. Борта котловины в третичных лавах в целом невысокие и поло­

гие. Южный борт, образованный крутосклонной грядой долеритов с покровом озерных грунтов наиболее высо­ кий. Зимой водохранилище покрыто льдом, в остальное

время наблюдаются, сильные волнения. Подветренные юго-восточная и юго-западная частя борта (слева и

справа от плотины) интенсивно перерабатываются вол­ нами (рис. 1-4). Здесь наиболее отчетливо можно про­

следить специфику абразионной переработки берегов горных водохранилищ такого типа (см. § 2-5). Смыв

Рис. 1-4. Абразионное разрушение берегов Храмского водохрани­ лища.

с бортов волнами экранирующих глинистых покровов

усиливает фильтрацию из водохранилища (см. § 4-2). Заиление почти отсутствует.

Тбилисское водохранилище длиной 9 км и шириной до 2 км расположено в бессточной котловине,

где раньше находились три соленых озера. Оно образо­ вано переброской в котловину воды р. Иорп по Верхне-

самгорскому магистральному каналу. Глубина в пони­

женной части котловины составляет 40 м, в наиболее

мелкой 15 м, призма сработки 13 м. Борта котловины

сложены сланцами и глинистыми песчаниками с плащем

суглинков и имеют крутизну в среднем 11 —15°. На во­

дохранилище наблюдаются значительные волнения, на

20