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

в режиме, отличном от проектного, и сработка уровня,

особенно в начале эксплуатации, значительно превосхо­

дила заданную. При таком режиме и неблагоприятных

инженерно-геологических условиях получили значитель­

затем после кратковременного опорожнения вторично был

поднят до отметки 78,0 м в мае 1960 г. В течение первых

2 лет уровень поддерживался ниже НПУ и лишь к 1962 г.

достиг проектной отметки НПУ 94,0 м. Колебания уров­

ня характеризуются исключительной динамичностью и

большим диапазоном (рис. 2-14). График изменений уровня за 1960—1968 гг. отличается большой частотой

остроугольных пиков, отражающих многочисленные крат­ ковременные, но значительные по амплитуде подъемы и спады. Наблюдения за состоянием береговых склонов

выявляют наличие прямой зависимости масштабов и тем­

пов деформации берегов от диапазона и интенсивности

колебаний уровня. Так, на графике (рис. 2-14) можно

выделить три фазы колебаний уровня.

Первая фаза соответствует начальному периоду не-

устаиовившегося режима водохранилища в 1960—1962 гг.: на графике высокие пики чередуются с глубокими «про­

валами»; амплитуда составляет 12—18 и даже 25 м.

Начальный период является наиболее ответственным с точки зрения переформирования берегов, так как со­ здание глубокого водоема со сработкой уровня на десят­

ки метров приводит к резкой смене условий равновесия склонов. Именно в этот период возник наиболее крупный оползень Хелешурского склона (оползень 2, см. § 2-8),

по времени совпавший с самой большой и быстрой сра­ боткой уровня в 1962 г. Совпадение времени образова­

ния оползня и времени сброса уровня является одним из доказательств причинной связи между ними.

Вторая фаза с середины 1962 до середины 1965 г.

отражает характерный режим эксплуатации водохрани­

лища с сезонными подъемами и спадами уровня в годо­

вом цикле. В среднем диапазон колебаний уровня дан­

ной фазы составляет 16 м. Сравнение результатов на­

блюдений за состоянием берегов с графиком уровней

показывает, что во второй фазе деформации оползневых склонов развиваются медленнее и равномернее,

* Здесь и далее отметки условные,

На последнем отрезке графика с 1966 г. до серединні

1968 г. повторяется вторая фаза эксплуатации водохра­

нилища, но средний диапазон колебаний уровня меньше

(8—Юл/).

Дифференцированный анализ уровенного режима за более короткие сроки (год, сезон, месяц) позволяет

охарактеризовать основные компоненты динамики уров­

ня: продолжительность стояния на той или иной отметке,

повторяемость уровней, диапазон колебаний, скорость

подъема и сработки уровня. Последний компонент для горных водохранилищ является весьма важной гидроло­ гической характеристикой.

На рис. 2-15 высота фигур повторяемости выражает

диапазон колебаний уровня; относительное постоянство

ширины фигур указывает на равномерный характер ко­ лебаний; сужения соответствуют интервалам быстрой сработки уровня, опасной с точки зрения устойчивости

склона. В этом аспекте выделяются как наиболее небла­

гоприятные 1965 и 1967 гг. ,* характеризующиеся вытя­

нутостью диаграмм по вертикали и большим числом

«опасных» интервалов сработки.

Анализ экстремальных значений амплитуд и скоро­ стей колебаний уровня по месяцам за 1964—1968 гг. (табл. 2-2) свидетельствует о наибольшей динамичности

Таблица 2-2

Амплитуды и среднесуточные скорости колебаний уровня Ладжанурского водохранилища по месяцам

уровня в апреле; среднемноголетняя амплитуда апрель­

56

не постоянен, и в разрезе суток наблюдаются колебания

Рис. 2-16. Псевдоабразия донных отложений в призме сработки при пульсационном режиме уровня (фото Г. Р. Хоситашвили).

Анализ по годам числа случаев резких спадов и подъе­ мов уровня (более 2 місутки) обнаруживает тенденцию постепенного уменьшения их в режиме водохранилища,

что является положительным с точки зрения ослабления

процессов переформирования. Действительно, после боль­ шого оползня на Хелешурском склоне, происшедшего после 25-метровой сработки в 1962 г., подобных ему по масштабу оползневых явлений на водохранилище не наблюдалось, чему несомненно способствовало наряду с другими обстоятельствами упорядочение режима экс­ плуатации, особенно заметное в 1966 г.

Однако высокочастотный режим колебаний уровня

продолжает оставаться важным гидрологическим факто­

ром переформирования берегов. В частности, благодаря

пульсирующему режиму уровня откосы, покрытые донны-

57

ми отложениями, приобретают нсевдоабразионные фор-, мы (рис. 2-16). Следов ветроволиовой абразии за 9 леТ> нигде обнаружено не было.

2-8. ДИНАМИКА БЕРЕГОВЫХ СКЛОНОВ И СВЯЗЬ ЕЕ C КОЛЕБАНИЯМИ УРОВНЯ

а) Левобережные оползни Хелешурского склона

Оползневое поле № 1 охватывает левый Хелешурскнй

склон в 700 м от плотины между р. Хелешура и Сурмуш-

ским оврагом (см. рис. 2-13); оно имеет длину по фронту;

вокупность морфологических элементов рельефа Преиму-]

щественно оползневого происхождения. Субстратом CO-I

временных оползней береговой зоны служит древнесме--

щепный массив глинисто-песчаных пород миоцена и под­ стилающих майкопских глин. Возвышающийся над ним Сурмушский обрыв (рис. 2-17) возник в результате отры­

ва крупного оползня, вызванного, очевидно, подмывом

р. Ладжанури цокольной части склона в майкопских гли­

нах. На этом первоначальном оползне сохранились следы оползней второго порядка в виде двух невысоких гряд.

Нижняя, наиболее разрушенная часть оползня постепен­

но выположилась, придав береговому откосу современ­

ные сглаженные формы.

В период проектирования Ладжанурской ГЭС в 1953г. общее состояние берегового склона считалось устойчи­ вым, так как имевшийся небольшой оползень-поток от­

стоял далеко от линии затопления. К 1960 г. состояние оползня существенно изменилось в связи с устройством

водохранилища и автодороги в обход пего. Создание

неорганизованных строительных отвалов на склоне, на­

рушение подземного и поверхностного стоков активизи­

ровали оползень, создали вокруг него новые очаги, по- .

степенно слившиеся с основным. В итоге образовался широкий разветвленный оползень-поток № 1, имеющий

фронт по низовому откосу дороги до 200 м (рис. 2-18).

Ниже его «устья» образовались подводные оползни,

расширившие оползневой фронт по линии уреза на де­

сятки метров.

В северной части склона, где в 1953 г. отмечались лишь незначительные деформации откосов эрозионной

58

"1

Рис. 2-17. Панорама оползневого Хелешурского склона (фото P∙ Р. Хоситашвили).

59

автодороги, опоры ЛЭГ1 и сельские строения; произошел

разрыв дорожного полотна со смещением па 1,5 м по

вертикали и 3,5 м по горизонтали; вдоль северной гра­

ницы оползня у подошвы сурмушского обрыва образова­

лась глубокая трещина с раскрытием 30—50 см длиной

более 100 м.

Склон в районе оползня № 1 сложен делювием мощ­

ностью 4 м из слабых щебенистых суглинков, угол впу-

Рис. 2-19. Поверхность оползневого склона после катастрофической подвижки 8/ІѴ 1962 г. (фото Е. Е. Минервинон).

треннего трения которых при водонасыщении снижается до 4—5°. Ниже до глубины 7,5 м залегают увлажненные

глины с окислами железа, очевидно древнесмещенные майкопские глины, утратившие первоначальную структу­ ру. Между ними и коренными глинами Майкопа просле­ живается 1,5-метровый слой трещиноватого элювия (рис. 2-20). В район оползня № 2 поверхностный слой мощностью 2,5—3 м представлен обломками песчаника

с суглинками. Ниже следуют: слой 5 м древнеоползневых

грунтов, элювий Майкопа мощностью около 3 м и корен­

ные майкопские глины. На южном фланге оползня де­

формацией захвачены пачки «песчаников усахело», под-

61