Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геолого-экономический подход к оценке сложности инженерно-геологических условий районов мелиоративного освоения

ВАК РФ 04.00.07, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Геолого-экономический подход к оценке сложности инженерно-геологических условий районов мелиоративного освоения"

9 О

МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "УЗБЕКГВДРОГ£ОЙОШГ ИНСТИТУТ ГИДРОГЕОЛОГИИ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ имени О.К.ЛАНГЕ

На правах рукописи

ИСАЦДЖАНОВ БАХТИЕР БАХРАМОВНЧ

Ш. 624.131.1:631.61

ГЕСУ1 ОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЯ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ СЛОЖНОСТИ ИНЕЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ РАЙОНОВ ШИОРА-ТИВНОГО ОСВОЕНИЯ (НА 11РИТЛЕРЕ ТЕРРИТОРИИ В СРОДНЕЙ ЧАСТИ ДОЛИНЫ КАШКАДАРЬИ)

Специальность 04.00.07 - Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Ташкент - 1990

Работа выполнена в Ташкентском ордена Дружбы народов политехническом институте имени Абу Райхана Беруни.

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических

наук, доцент М.Ф.Ачилов

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РСФСР,

доктор геолого-минералогических наук, профессор Г.К.Бовдарик.

Кандидат геолого-минералогических наук, Н.Г.Мавлянов.

Ведущая организация: Узбекский государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт мелиорации и водного, хозяйства (Узгипроводхоз)

„ ,поо

Защита состоится о и*ОНЯ 1990 года в Ш часо

на заседании специализированного совета Д.071.01.01 при инстит,

те гидрогеологии и инженерной геологии (ГВДРОШГЕО).

Отзыв на автореферат в 2-х экземплярах, заверенных печать учреждения, просим направить ученому секретйрю Совета по адрес; 700041, Ташкент, Морозова, 64.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института. Автореферат разослан Ч МО.Л_ 1990 г.

Ученый секретарь специализированного Совета

Р.А.ЯКУБОВА

;

1| ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

.•СГрТ.'.Ц'.'^

Актуальность работы. В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 гг. и на период до 2000 г., указано на необходимость продолжить реализацию долговременной программ мелиорации земель. Перед мелиораторами поставлена задача существенного повышения качества проектирования и строительства мелиоративных систем.

Эту задачу возможно решить при условии своевременно получе-мой качественной геолого-экономической информации о слокности инженерно-геологических условий, необходимой для оптимального проектирования мелиоративных объектов. Поэтому при региональных исследованиях важное место долины занять и геолого-зкономические обоснования оценки мелиоративных мероприятий, в частности, сравнительно-оценочное районирование по степени слонности инженерно-геологических условий для мелиоративного строительства. Последнее позволит перейти непосредственно к объективной экономической (стоимостной) оценке эффективности мелиоративных мероприятий и рационально планировать мелиоративное освоение территории.

Цель, работы - разработка методики геолого-экономического анализа сложности инженерно-геологических условий районов мелиоративного освоения (на примере территории в средней части долины Кашка-дарьи), основанной на использовании количественных методов оценки компонентов инженерно-Реологических условий с учетом их влияния на стоимость мелиоративных мероприятий.

Для достижения этой цели потребовалось решить ряд задач. Основные из них состоят в следующем:

1. Анализ существующих методов оценки сложности инженерно-геологических условий и разработка принципов, положений геолого-экономического подхода к оценке сложности инженерно-геологических условий.

2. Обоснование набора значалдех компонентов инженерно-геологических условий, учитываемых при мелиоративном освоения, опредэлэ-нии экономических затрат на мелиоративные мероприятия в зависимости от компонентов инженерно-геологических условий, построение моделей из полей и анализ пространственной изменчивости.

3. Выявление возможности использования интегрального показания для оценки сложности инженерно-геологических " ценна

его взаимосвязи с суммарной стоимостью мелиоратш .. ы площади.

4. Составление карты геолого-эконошческого районирования территории для мелиоративных целей.

Методика исследований включает анализ и обобщение существующих методов оценки сложности инженерно-геологических условий,разработку принципов и положений геолого-окономической оценки сложно' сти инженерно-геологических условий районов мелиоративного освоения, применение количественных методов представления компонентов инжзнерно-геологических условий, математическое моделирование полей показателей кошонентов инженерно-геологических условий и стоимостных затрат на мелиоративные мероприятия, расчет интегрального показателя и установление его связи с суммарной стоимостью мелиоративных мероприятий I га территории, проведение геолого-экономического районирования территории в средней части долины Кашка-дарьи.

Защищаемые положения:

1. Методика геолого-экономического анализа сложности инженерно-геологических условий районов мелиоративного освоения, учитывающего стоимости мелиоративных мероприятий для различных стратигра-фо-генетичесних комплексов и при изменении геологических параметров.

2. Использование интегрального показателя инженерно-геологических условий на стоимостной основе, позволяющего выделить границы классификационных интервалов и категории сложности инженерно-геологических условий с учетом экономических затрат.

3. Карта геолого-экономического районирования для целей мелиорации, непосредственно оценивающая стоимость мелиоративных мероприятий, определяемых инженерно-геологическими условиями.

Научная новизна и практическое значение работы.

I. Впервые разработаны основные принципы и положения геоло-го-эконоыическоЗ: сценки сложности инженерно-геологических условий районов мелиоративного освоения.

2. Предложена структура и метод расчета интегрального показателя инженерно-геологических условий на стоимостной основе для районов мелиоративного освоения.

3. Построены модели полей значимых показателей инженерно-геологических условий и выявлено сходство структур полей геологических параметров и стоимостных затрат на мелиоративные мероприятия.

4. Определены величины интегрального показателя и построена модель его поля для различных стратиграфо-генетических комплексов.

5. Установлена зависимость интегрального показателя и'суммарной стоимости мелиоративных мероприятий I га территории, позволяющая выделить границы классификационных интервалов и категории сложности инженерно-геологических условий.

6. Построена карта геолого-экономического районирования для целей мелиорации с разделением территории на части, однородные по интегральному показателю и суммарной стоимости мелиоративных мероприятий единицы площади.

Предлоненная методика геолого-экономического анализа слон-ности инженерно-геологических условий может использоваться при обосновании мелиоративных мероприятий в аналогичных районах. Это, в свою очередь, позволит сократить сроки инженерных изысканий и получить значительный экономический эффект при мелиоративном освоении. Результаты исследований приняты к использованию в практику производственных подразделений ¡тститута "Узгипроводхоз" с условным экономическим эффектом 120 тыс.рублей в год.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Всесоюзном научно-техническом семинара "Пространственная изменчивость иняенерно-геологических условий и методы ее изучения" (Москва, 1987 г.), на республиканской научно-технической конференции молодых ученых-геологов (Ташкент, 1587 г.) и на традиционных профессорско-преподавательских конференциях Ташкентского политехнического инстиута (1982-1987 гг.).

По теме диссертация опубликовано б статей.

Фактический материач для обоснования научных положений и выводов - это результаты крупномасштабной комплексной гидрогеологической и инженерно-геологической съемки (1:50000), выполненные

автором в составе хоздоговорной экследии кафедры "Гидрогеология и инженерная геология" ТашПИ в средней части долины Кашкадарьи (1980-1983 гг.) и разработки госбюджетных тем кафедры "Гидрогеология и инженерная геология", "Экономика, организация геологоразведочных работ и нефтегазовой промышленности" (I98I-I985 гг.), фондовые материалы ПО "Узбекгидрогеология", института "Узгипро-водхоз", многочисленные публикации по вопросам гидрогеологии, инженерной геологии, методам математической статистики, экономики геологоразведочных работ.

Диссертационная работа выполнена на кафедре "Экономика, организация горных и геолоразведочных работ" ТашПИ псд руководством кавдидата геолого-минералогических наук, доцента М.Ф.Ачилова, которому автор выражает свою глубокую благодарность и признательность.

Автор пользуется случаем поблагодарить кавдидата геолого-минералогических наук, доцента МГРИ В.В.Певдина и кавдидата технических наук, старшего научного сотрудника института ГВДР0ИНГЕ0 Т.Д.Мирахыедова за советы и консультации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Диссертация объемом в 118 страниц машинописного текста состоит иэ введения, четырех глав и заключения; содержит 32 рисунка я 10 таблиц. Список литературы включает 97 наименований.

ВО ВВЕДЕНИИ обосновывается актуальность теш, формулируются цели и задачи исследования, излагается то новое, что вносится автором в исследование вопроса и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе - "СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ ОЦЕНКЕ ИН- " НШЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯ И ПОСТАНОВКА ВОПРОСА" - анализируется современное состояние теории и практики оценки инженерно-геологических условий.

Поскольку общая и специальная оценка инженерно-геологических условий в итоге основываются на картах инженерно-геологического районирования в данной главе автором рассматриваются современные методы.и подходы к инженерно-геологическому райониро-

ванию предложенные Л.Д.Белым, И.М.Буачидзе, Г.К.Бондариком, А.С.Герасимовой, Г.А.Голодковской, Н.В.Коломенским, И.С.Комаровым, В.А.Кудрявцевым, В.Д.Ломтадзе, Г.А.Мавляновым, И.В.Поповым, Г.А.Пальшиннм, Е.М.Сергеевым, Г.А.Сулакшиной, Е.В.Тре-петцовым, В.Т.Трофимовым, М.В.Чуриновым и др.

Развитие основных принципов и методики гидрогеологического и инженерно-геологического районирования для целей мелиорации обязаны работам многих исследователей О.К.Ланге, М.М.Крылова, А.Г.Владимирова, Д.М.Каца, Б.С.Маслова, Л.Д.Белого, И.В.Рогов-ской, Н.Н.Ходжибаева, В.М.Шестакова, А.М.Сойфера, Б.Я.Неймана-, Э.М,Мавлянова, И.Г.Бондарик и др. На базе работ этих авторов имеется много модификации, по которым ведется районирование в тех или иных регионах страны различными проектно-изыскательски-ми организациями.

Знакомство с обширной методической.и научно-технической литературой, посвященной крупномасштабному инженерно-геологическому районированию показало, что на практике обычно дается совмещенная карта гидрогеологического и инженерно-геологического районирования с обязательным учетом геологической обстановки и освещением гидрогеологических и инженерно-геологических показателей, используемых при оценке сложности территории с точки зрения их мелиоративного освоения. При этом методы инженерно-геологической оценки территории для мелиоративного строительства носят, как правило, качественный характер и являются в большей степени субъективными. Имеются попытки разработки критериев количественной оценки инженерно-геологических условий по специальным балльным шкалам.

Анализ состояния вопроса об оценке инженерно-геологических условий показывает, что количественная оценка пока не получила достаточно широкого применения. Тем не менее, в последние годы количественной оценки компонентов инженерно-геологических условий уделяется большое внимание в работах Г.К.Бондарика, В.Ф.Безрукова, Д.Г.Гонсировского, Н.И.Дубровина, В.Н.Землякова, В.И.Клименко, В.В.Пендина, А.И.Хацкеви^л, Ю.Д.Якушевича и др.

На основе анализа литературы по затронутым в диссертации вопросам автор приходит к выводу, что в настоящее время существуют разнообразные методы районирования и оценки сложности инженерно-геологических условий. С точки зрения автора оценка

сложности инженерно-геологических условий применительно к районам мелиоративного освоения должна быть геолого-экономической и основываться на специальном геолого-экономическом районировании, позволяющем совмещать выделение таксономических единиц со сходныш инженерно-геологическими условиями и разграничение территории по стоимости строительства. Современные методики районирование территории мелиоративного строительства должны учитывать влияние различных компонентов инженерно-геологических условий на стоимость строительства сооружений и мелиоративных мероприятий. Такое районирование должно быть ориентировано на учет инженерно-геологических условий и их экономический вклад в оценку сложности освоения территории и выполнено геолого-экономическим • методом.

Во второй главе - "ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГО-ЭКОНИШЕСКОГО ПОДХОДА. К ОЦЕНКЕ ИНШШРНО-ГЕСШОГИЧЗаШХ УСЛОВИЙ РАЙОНОВ МЕЛИОРАТИВНОГО ОСВОЕНИЯ1' - вводятся понятие, рассматриваются основные принципы и положения гоолого-эконошческой оценки инкенерно-гео-логических условий.

Под геолого-экономической оценкой инженерно-геологических условий понимается анализ комплекса данных о структуре, свойствах к даижечии геосистемы, определяющих ее состояние и экономические затраты, учитываемое при решении конкретных 'инженерных задач» Под сложностью же подразумевается степень благоприятности инженерно-геологических условий с точки зрения осуществления мелиоративных мероприятий (олономпчсский аспект). Важнейшие принципы геолого-экономической оценки: формирование целей геолого-экономической оценки и выбор оценочных критериев; максимальное приближение к достоверным экономическим затратам строительства на основе системного анализа инженерно-геологических условий; картографическая конкретизация и генерализация; своевременность и ус-коренность геолого-эконоиическо.й оценки в оптимизации процессов проектирования и строительства.

Основные положения геолого-экономического подхода к оценке инженерно-геологических условий районов мелиоративного освоения следующие:.

I. Обоснование значимости того или иного компонента инженерно-геологических условий проводится на основании всестороннего

учета его влияния на стоимость мелиоративных мероприятий. В качестве значимых компонентов выделяются: геоморфологические условия (морфометрические данные); геологические условия (литологи-ческий состав пород, физико-механические свойства грунтов); гидрогеологические условия; экзогенные геологические и иниенорно-геологические процессы.

2. Каждый из выбранных компонентов инженерно-геологических условий необходимо выразить количественно. Геоморфологические условия количественно выражаются через показатели густоты эрозионного расчленения и углов наклона поверхности. Литологический состав пород численно представляется в виде соответствующий значений категорий по разрабатываемости. Для оценки засоленности грунтов предлагается вИдсчет суммарных запасов легкорастворимых солей, приходящихся на I га. по расчетным горизонтам и зоне аэрации в целом (для пятиметровой толщи) в пределах ввделенных контуров для каждого морфогенетического типа рельефа. При этом, экономические затраты на мероприятия по промывке солей и строительства дренажа определяются площадью развития грунтов с различной степенью засоленности и фильтрационных свойств. Для количественной характеристики просадочных свойств лессовых пород предлагается величина просадки в метрах, поскольку выбор тех или иных мероприятий по ликвидации просадочности определяется типом грунтовых условий по просадочности, степенью просадочности и величиной просадки. Количественным показателем,характеризующим гидрогеологические условия, является глубина залегания уровня грунтовых вод от поверхности в метрах. Для количественной характеристике экзогенных геологических и инженерно-геологических процессов используется количество солей в тоннах на I га освоенной площади. Использование количественного выражения компонентов инженерно-геологических условий позволяет применять математический аппарат при геолого-экономической оценке, что делает ее более конкретной.

3. При геолого-экономической оцени следует проводить выявление закономерностей пространственной изменчивости компонентов инженерно-геологических условий с использованием методов математического моделирования. Располагая моделью поля по его структуре можно дать сравнительную оценку сложности инженерно-геологи-

ческих условий на различных участках моделируемой территории.

4. Оценка сложности инженерно-геологических условий выполняется на основе использования комплексного интегрального показателя, содержащего информацию о стоимостных затратах на мелиоративные мероприятия в зависимости от инженерно-геологических условий. При геолого-экономической оценке, комплексный интегральный показатель включает сумму количественно выраженных, нормированных и оцененных по вкладу стоимости мелиоративных мероприятий показатели инженерно-геологических условий.

5. На основании содержательного анализа геологических данных по территории, геологической интерпретации моделей полей показателей -компонентов инженерно-геологических условий, суммарной стоимости мелиоративных мероприятий и величины интегрального показателя можно определить категории сложности инженерно-геологических условий. Совмещение карты поля интегрального показателя с картой суммарной стоимости I га мелиоративных мероприятий позволяет провести геолого-экономическое районирование.

В главе автором обосновывается выбор значимых компонентов инженерно-геологических условий, используемых при геолого-экономической оценке, приводятся расчетные формулы количественного их представления. Большое внимание уделено структуре и методу расчета интегрального показателя (Г.К.Вондарик, В.В.Пендин), обосновывается его экономический смысл и рассматривается возможность его использования.

В третьей главе - "ИЕШШО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТЕРРИТОРИИ СРЕДНЕЙ ЧАСТИ ДОЛИНЫ КАШКАДАРЬИ" - дается характеристика инженерно-геологических условий территории, расположенной в среднем течении Кашкадарьи, выбранной в качестве примера геолого-экономической оценки.

Район исследования расположен в Кашкадарьинской области Узбекской ССР. Площадь территории 600 кв.км. Абсолютная высота поверхности 400-510 м. В пределах территории протекает левый -приток Кашкадарьи р.Карасу. В современном рельефе вьщеляются две категории рельефа: эрозионно-аккумулятивный и аккумулятивный, а внутри их восемь морфогенетических типов. Поверхность характеризуется различной степенью расчлененности и имеет общий уклон с

востока на запад.

В геологическом строении принимают участие породы неогенового и четвертичного возрастов. Неогеновый комплекс вскрывается буровыми скважинами и представлен переслаивающейся толщей глин, алевролитов и песчаников мощностью от 305 до 700 м.

Четвертичные отложения повсеместно распространены и залегают на неогеновом комплексе мощностью от 15 до 180 м. В районе широко развиты породы среднечетвертичного пролювиального, верхнечетвертичного пролювиального и пролювиально-алювиального стра-тиграфо-генетических комплексов.

В главе дается подробная характеристика физико-механических свойств этих комплексов. При этом, уделяется.большое внимание засоленности, фильтрационным и просадочным свойствам пород, приводятся соответствующие карты.

В гидрогеологическом отношении рассматриваемая территория входит в Кашкадарьинский артезианский бассейн. В строении которого принимают участие водоносные горизонты и комплексы, приуроченные к отложениям четвертичного, полеогенового, мелового, юрского возрастов. Подземные воды полеогеновых и более древних отложений залегают на глубине более 350 м. и не участвуют в мелиоративных процессах.

Водоносный комплекс пролювиальных средне- и верхне-четвер-тичных отложений развиты практически по' всей площади района. Это первый от поверхности водоносный комплекс, залегающий на размытой поверхности верхнеплиоценовых отложений гузарской свиты. Подземные воды, заключенные в пролювиальных отложениях средне- и верхнечетвертичного возрастов,гидравлически связаны как в вертикальном разрезе, так и в региональном плане, образуют единый водоносный комплекс, В зависимости от рельефа поверхности пьезометрические уровни устанавливаются на глубине от 33,3 до 0,4 м. В -еечтоной части площади уровень грунтовых вод залегает на глубине от 1,6 до 19,5 м., центральной - от 0,4 до 7,4 ы., западной -от 8,4 до 19,5 м., а на правобережной части Кашкадарьи - доходит до 37 м. Глубина залегания грунтовых вод уменьшаются по направлению. к западу и современному руслу Кашкадарьи. Минерализация грунтовых вод изменяется в пределах от 0,8 до 13,2 г/л. Воды

преимущественно сульфатно-хлоридные.натриево-кальцевые, сульфат-но-кальциево-натриевы^, реже хлоридные магниево-кальциевые.

Б главе рассматривается влияние водохозяйственных мероприятий на изменение гидрогеолого-мелиоративных условий территорий.

Современные экзогенные геологические процессы и вызванные ими явления имеют существенно различное распространение по площади. Из всех экзогенных процессов и явлений наиболее широко развиты просадочность в лессовых породах и образование солончаков на освоенных площадях.

Таким образом, приведенная краткая характеристика свидетельствует о разнообразии инженерно-геологических условий территории в средней части долины Каишадарьи, в различной степени осложняющих мелиоративное освоение территории.

В четвертой главе - "ГЕШОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СЛОЖНОСТИ ИШЕНЕРНО-ГЕСШОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ТЕРРИТОРИИ СРЗДНЕЙ ЧАСТИ ДСИИНЫ КАШДАРЫГ - производится геолого-экономическое обоснование набора значащих компонентов, вносящих вклад в оценку сложности инженерно-геологических условий территорий мелиоративного освоения; определяется суммарная стоимость мелиоративных мероприятий единиц площади5 анализируется пространственная изменчивость моделируемых компонентов инженерно-геологических условий и стоимостных показателей» рассчитывается интегральный показатель и определяются категории сложности инженерно-геологических условий; проводится геолого-экономическое районирование территории.

При геолого-экономическоы обосновании значимого набора компонентов инженерно-геологических условий автор считает, что набор компонентов должен, во-первых, давать достаточно полную характеристику иаженерно-геологических условий территории, и, во-вторых нести информацию о необходимости осуществления колиора -тивных мероприятий с соответствующими экономическими затратами.

Для территории средней части додшш Кашкадарьи основным набором значащих компонентов инженерно-геологических условий Являются: геоморфологические условия (морфометрические данные -. расиденность и средние уклоны поверхности); геологические (ли-тодогический состав пород, физико-механические свойства, засоленность, фильтрация, просадочность); гидрогеологические (глу-

бина залегания уровня грунтовых во$ экзогенные геологические и инженерно-геологические процессы (зторичноо засоление).

При сборе экспериментальных данных по каждом!' из компонентов соблюдались единые требования и, в частности, использовались материалы крупномасштабной комплексной гидрогеологической и ин-: женерно-геологической съемки масштаба 1:50000 для цзлей мелиорации. При оценке стоимости мелиоративных мероприятий территории за счет компонентов инженерно-геологических условий проанализированы материалы проектирования мелиоративного строительства,их сметно-финансовые расчеты по II объектам освоения новых земель в пределах средней части долины Кашкадарьи, выполненные институтом "Узгипроводхоз" (1973-1984 гг.).

В работе количественные показатели инженерно-геологических условий рассмотрены для трех выделенных в районе стратиграфо-ге-нетичзских комплексов: пролювиального среднечетвертичного (кар-набского), пролювиального и пролювиально-аллпвиального верхнечетвертичного (сукайтинского). Стоимость мелиоративных мероприятий складывается из затрат за счет планировки, ликвидации проса-дочности, промывки солей и дренажных работ. Суммарные экономячэ-ские затраты на мелиоративное мероприятия изменяются от 1,0 до 417,7 тыс.руб., а I га от 0,002 до 1,04 тыс.руб.

Следует отметить, что суммарные стоимости мелиоративных мероприятий для площадей развития среднечетвертичного пролювиального комплекса включают затраты на планировочные и противопроса-дочные работы, а для верхнечетвертичного пролювиального и лролю-виально-аллвшшьного комплексов и осваеваемых территорий в пределах среднечетвертичного пролювиального комплекса - экономические затраты на дренажные, промывочные от солей и частично планировочные работы.

Информация о количественных показателях компонентов инженерно-геологических условий и стоимости мелиоративных мероприятий показываются на пяти экспериментальных основах, используемых для построения карт моделируемых показателей на ЭЗМ и анализа структуры их полей.

В работе используется метод, основанный на обрабатывающих модулях фактографической информационно-поисковой системы "случайное условное поле" (А5ИПС-СУП) и пакет программ, разработанных В.М.Захаровым для ЭВМ ЕС-1061 (МГЭИ ГКГУ "Узбекгеология").

На базе экспериментальных данных построены карты полей по следующим показателям: расчлененности (К); среднего уклона поверхности ( ЦЛ.); стоимости планировки ( ); величины

просадки ( I ); стоимости ликвидации просадочности ( ); засоленности (С ); коэффициента фильтрации ( К 9 ); стоимости промывки солей ( 5с,Иф ); глубины залегания уровня грунтовых вод ( 1- ); стоимости дренажных работ С Эц ); суммарной стоимости мелиоративных мероприятий ( ¡Е Б ); стоимости I ,га мелиоративных мероприятий ( Эга ).

3 работе большое внимание уделяется анализу структуры полей вышеуказанных показателей, которые рассматриваются совместно, т.е.по каждому компоненту и соответствующим им стоимостным показателям. Результаты анализа свидетельствуют о наличии сходства и зависимости между структурой полей показателей инженерно-геологических условий и соответствующих им полей стоимостных показателей, что позволяет объективно использовать модели карт для геолого-экономической оценки. По карте стоимости мелиоративных мероприятий I га территории прослеживается закономерное изменение показателя: стоимость увеличивается от территории развития пролювиальных лессовых пород кариабского комплекса (0,05-0,30 тыс.руб/га) в сторону районов распространения пролювиальных и пролювиально-аллю-виальных отложений сукайтинского комплекса (0,30-0,80 тыс.руб/га).

Геолого-экономическая оценка сложности инженерно-геологических условий, как было указано выше, основана на использовании комплексного интегрального показателя инженерно-геологических условий. Интегральный показатель ( ) определялся г.О формуле предложенной Г.К.Бондариком, В.В.Пендиным (1982):

п н

где - вее 1-го компонента инженерно-геологических усло-

вий;

сн

п;, - нормированная оценка I -го компонента;

п - число рассматриваемых компонентов.

Процедура взвешивания компонентов инженерно-геологических условий по стоимости мелиоративных мероприятий освоения территории рассчитывалась с использованием суммарной максимальной стоимости, обусловленной соответствующими компонентами инженерно-геологических условий различных стратиграфо-генетических комплексов по формуле:

„ max Si

Sl= -Т-— '

Z max bi

14 ^

где maxS^- максимальная стоимость мелиоративных мероприятий территории за счет L -го компонента;

П

Z max Si. - сумма максимальных стоимость. мелиоративных меро-' приятий территории за счет 1-ых компонентов;

п - количество значимых компонентов инженерно-геологических условий.

Количественные показатели компонентов инженерно-геологических условий с различной размерностью переведены з относительные величины по формуле предложенной В.В.Пендиным (1980):

ан Bl ' Rmax

где Ri - значение показателя в i-той точке

Rmax- максимальное значение показателя в пределах исследуемой территории.

После суммирования нормированных, взвешенных показателей компонентов инженерно-геологических условий вычислен интегральный показатель для каждого стратиграфо-генетического комплекса. Примером может быть расчет интегрального показателя для средке-четвертичного пролювиального (неосвоенного) комплекса по экспериментальной основе в точке 69:

KS: • а" = (0,54-0,84+0,46-0,57+0,46-0,01) = 0,71,

где Ks^ - нормированное значение величины просадки (0,34),

крутизны (0,57), среднего уклона (0,01) соответственно;

весовые коэффициенты, пропорциональные приращению стоимости мелиоративных мероприятий соответственно за счет развития просадочности грунтов (0,54), геоморфологических условий (0,46).

Изменение величин интегрального показателя инженерно-геологических условий по стратиграфо-генетическим комплексам с соответствующими суммарными экономическими затратами на мелиоративные мероприятия I га территории в средней части долины Кашкадарьи приводятся в таблице I.

Таблица I.

Значения интегрального показателя инженерно-геологических условий и суммарные стоимости на проведение мелиоративных мероприятий I га территории

Стратиграфо-генетйче- |

показатель ' меропрлйТИЙ 5 га | ¡территории, тыс.руб.

ческие комплексы

Среднечетвертичный пролю-

виальный (неосвоенный) 0,04 - 1,00 0,002 - 0,1 . Среднечетвертичный пролю-

виальный (освоенный) 0,45 - 0,97 0,02 - 1,04'.

Верхнечетвертичный пролю-

виалышй 0,07 - 0,98 0,04 - 1,00 Верхнечетвертичный пролю-

виально-аллювиальный 0,31 - 1,00 0,08 - 0,97

В работе для каждой точки экспериментальной основы территории расчитаны значения интегрального показателя и получена модель его поля. В целом, структура поля интегрального показателя сходно отражает геологическую обстановку, закономерности пространственной изменчивости инженерно-геологических условий и экономические затраты на проведение мелиоративных мероприятий за счет компонентов. По структуре модели поля интегрального показателя дается сравнительная геолого-экономическая оценка сложности инженерно-геологических условий на различных участках моделируемой

территории, а по величине интегрального показателя оценивается их сложность. Это объясняется тем, что каждой изозоне соответствуют различные сложности инженерно-геологических условий и стоимости мелиоративных мероприятий по освоению территории.

Для установления категории сложности инженерно-геологических условий в работе проанализированы связи между интегральным показателем и суммарной стоимостью I га мелиоративных мероприятий территории по каждому стратиграфо-генетическому комплексу. Анализ связи с использованием экспериментальных данных на ЭВМ "УЗМ" позволил установить, что между исследуемыми показателями наблюдается линейная зависимость.

Анализ связи между рассматриваемыми показателями позволил провести обоснование выделения категорий сложности инженерно-геологических условий по величине интегрального показателя и стоимости мелиоративных мероприятий I га. К примеру, на площадях развития среднечетвертичного пролювиалыюго комплекса экономические затраты на земляные работы по планировке и ликвидации проса-дочности определяются показателями расчлензннссти рельефа, средними уклонами поверхности и прогнозной величиной просадки. В связи с тем, что экономические затраты повышаются в зависимости от увеличения просадки, показателей расчлененности и крутизны рельефа суммарная стоимость мелиоративных мероприятия изменяется в интервалах: <5; 5-17; 17-24; 24,49; > 49 руб/га. На прямой (в работе приводятся графики зависимости), отражающей экспериментальные данные этим интервалам суммарной стоимости соответствую? области значений интегрального показателя инженерно-геологических условий: < 0,04; 0,04 ~ 0,1; 0,1 - 0,3; 0,3 - 0,8; >0,8. На оскозз с.::.'с-;1, связи, автором, выделяются пять типов категорий слоденксстя по величине интегрального показателя и суммарной стоимости мелиоративных мероприятий (таблица 2). Аналогично определены категории сложности инженерно-геологических условий мелиоративного освоения и по другим стратиграфо-генетичзским комплексам, включая и освоенные площади в пределах среднечетвертичного пролювиального комплекса.

По выявленным зависимостям, рассмотренным вьпе, выделенным категориям сложности инженерно-геологических условия и при наличии модели лоля интегрального показателя в работе дается

Таблица 2.

Оценка сложности инженерно-геологических условий территорий развития среднечетвертичного прлювиального стратиграфо-генетического комплекса

ских условий ,расчлененности|ности ^просадки, м

Суммарная стой- } мость мелиора- | Интегральный •тивных мероприя- ; показатель тий I га терри- , тории, тыс.руб.

Весьма простая <0,24 <0,01 <0,05 <0,005 <0,04

Простая 0,24 0,01 0,05-0,15 0,005-0,017 0,04-0,1

Средней сложности 0,31 0,01 0,15-0,5 0,017-0,024 0,1-0,3

Сложная 0,34 0,02 0,5-1,0 0,024-0,049 ' 0,3-0,8

Весьма сложная 0,36 0,09 . 1,0-2,0 и более >0,049 >0,8

со

обоснование границ геолого-экономического районирования территории мелиоративного освоения в средней части долины Каака-дарьи. Установление граничных значений интегрального показателя позволило провести границы таксонов районирования по изолиниям значения которых отвечает граничным величинам категорий сложности инженерно-геологических условий. Таким образом, гра-' ницами районов с различными категориями сложности инженерно-геологических условий мелиоративного освоения служат изолнии модели поля интегрального показателя. На исследуемой территории в пределах каждого стратиграфо-генетического комплекса выделяются районы с различит™ категориями сложности освоения.

В диссертационной работе автор дает описание карты геолого-экономического районирования территории мелиоративного освоения в средней части долины Каакадарьи и приводит экспликации к ней.

На карте геолого-экономического районирования территория разделяется на части, однородные по интегральному показателю и суммарной стоимости мелиоративных мероприятий единицы площади, позволяющая непосредственно оценивать стоимость мелиоративных мероприятий, определяемых инженерно-геологическими условиями.-

Таким образом, совмещение системного геолого-экономического анализа и концепции геологического поля позволило корректно провести геолого-зкономическоз районирование, результатом которого явилось выделение районов с различной степенью сложности инженерно-геологических условий применительно к мелиоративному строительству.

В ЗАКЛЮЧЕНИИ сформулированы следующие выводы, определяющие научную и практическую значимость работы.

1. Геолого-экономический подход позволяет оценить сло;к- • ность инженерно-геологических условий по количественным критериям, определяемым инженерно-геологическими условиями и стоимостными затратами на мелиоративное освоение единицы территории.

2. Впервые для?'районоз мелиоративного освоения разработаны основные принципы и положения геолого-экономической оценки сложности инженерно-геологических условий.

Обоснован набор значащих компонентов инненер.чо-геслогических условий учитываемом при мелиоративном освоении, определены

экономические затраты на мелиоративные мероприятия в зависимости от компонентов инженерно-геологических условий, построены модели их полей и выполнен анализ пространственной изменчивости, выявлено сходство структур полей геологических параметров и стоимостных затрат на мелиоративные мероприятия.

3. Предложена структура и метод расчета интегрального показателя инженерно-геологических условий на стоимостной основе для районов мелиоративного освоения, определены величины интегрального показателя и построена модель его поля для различных стратиг-раЗю-генетических комплексов.

4. Установлена зависимость интегрального показателя и суммарной стоимости мелиоративных мероприятий I га территории, позволяющая выделить границы классификационных интервалов и категории сложности инженерно-геологических условий с учетом экономических затрат.

5. Построена карта геолого-экономического районирования для целей мелиорации (масштаб 1:50000), непосредственно оценивающая стоимость мелиоративных мероприятий, единицы площади, определяемых инженерно-геологическими условиями. Практическое использование карты геолого-экономического районирования позволит повысить качество и эффективность проектирования мелиоративных объектов.

6. Предлагаемая методика геолого-экономического анализа сложности инженерно-геологичсских условий, предусматривающая оценку стоимости мелиоративных мероприятий при различии стра- ■ тиграфо-генетических комплексов и изменении величины геологических параметров может быть использована для крупномасштабного геолого-экономического районирования территорий аналогичных районов.

По тема диссертации опубликованы следующие работы:

1. Моделирование компонентов ИГС территорий ирригационно-мелиоративного освоения (совместно с М.Ф.Ачиловым) // Тез.док. Всесоюзн.научн.техн.семинара ¡Пространственная изменчивость инженерно-геологических условий и методы ее изучения" - Москва, 1937, с.60-61.

2. К вопросу г^олого-экономической оценки инженерно-геологических условий (совместно с М.Ф.Ачиловым) // Сб.науч.тр.

ТашПИ. - Ташкент, 1987, с.25-29.

3. Геолого-экономичеокая оценка инженерно-геологических условий мелиоративного строительства (совместно с М.Ф.Ачило-вым) // Узб.геол.журнал I? 6 -Ташкент, 1987, с.81-84.

4. О моделировании кмпонентов инженерно-геологических ус- ' ловий // Сб.научн.тр.ТашПИ - Ташкент, 1987, с.55-57.

5. Геолого-экономическое моделирование инженерно-геологических условий мелиоративного строительства // Тез.докл. науч.-тех.конф.молодых ученых - Таакент, 1587, с.89-91.

6. Оценка сложности инженерно-геологических условий при мелиоративном строительстве // Узб.геол.журнал № 4 - Ташкент, 1987, с.45-47.