Закономерности изменения геологической среды в береговой зоне глубоководных водохранилищ Алтае-Саянской области

Кусковский, Виктор Семенович

Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Закономерности изменения геологической среды в береговой зоне глубоководных водохранилищ Алтае-Саянской области
ВАК РФ 04.00.07, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Закономерности изменения геологической среды в береговой зоне глубоководных водохранилищ Алтае-Саянской области"

од

Российская Академия Наук Сибирское отделение Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии Институт геологии

На правах рукописи

Кусковский Виктор Семенович

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ В БЕРЕГОВОЙ ЗОНЕ ГЛУБОКОВОДНЫХ ВОДОХРАНИЛИЩ АЛТАЕ-САЯНСКОИ ОБЛАСТИ

Специальность 04.00.07 - инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Диссертация

в виде научного доклада на соткан не ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Новосибирск, 1996

Официальные оппоненты:

доктор географических наук,профессор, лауреат Государственной премии

Л. К Зятькова

доктор геолого-минералогических наук

И. С. Ломоносов

доктор геслого-минералогических наук, академик Международной академии наук Евразии И. И. Молодых

Ведущая организация: Институт водных и экологических проблем

Зашита состоится 20 июня 1096 г. в 9 часов на заседании диссертационного совета Д. 003.07.02 при Институте земной коры СО РАН по адресу: 664033, Иркутск, ух Лермонотова 128.

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомится в библиотеке Иркутского научного центра СО РАН ( в здании Института земной коры СО РАН).

Научный доклад разослан " б " мая 1996 г.

Сибирского отделения Российской Академии Наук

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат геолого-минералогических наук

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Одним из основных природных богатств Сибири являются водные ресурсы, рациональное, разумное и научно обоснованное использование которых представляет собой очень серьезную задачу и от ее выполнения зависит судьба будущих поколения. В последние годы темпы использования водных ресурсов и их значение в росте производительных сил Сибири резко возросли. Одним из показателей этого явления служит целый ряд искусственных водоемов-водохранилищ, созданных на крупных реках Сибири. Наиболее крупные водохранилищ сооружены здесь для гидроэнергетических целей, а также комплексного назначения. Во всех случаях зарегулирования стока и заполнения водохранилищ наряду с их необходимостью и значительным эффектам их использования выявляются отрицательные последствия. Наибольший ущерб обусловлен затоплением лучших земель, расположенных в поймах рек и на поверхности низких террас, уничтожением лесных ресурсов, особенно в бассейне р.Енисей, подтоплением территории береговых зон, значительным изменением гидрологических режимов нижних бьефов, переформированием берегов и развитием экзогенных геологических процессов в прибрежной и береговой зонах и др. Вместе с тем целесообразность сооружения водохранилищ и зарегулирование крупных рек для различных целей не вызывает сомнений. Однако отрицательные последствия, установление первых закономерностей развития нежелательных природных процессов, происходящих вследствие заполнения и эксплуатации водохранилищ, указывают на необходимость более тщательного их изучения. В связи с тем, что в горных и предгорных районах сооружение крупных водохранилищ приводит к меньшим отрицательным последствиям, чем на равнинных территориях, в последнее время взят курс на зарегулирование водных потоков в Ал-тае-Саянской складчатой области (ACO).

Здесь в верхней части крупнейших рек мира - Енисея и Оби заключены огромные потенциальные гидроэнергетические и водные ресурсы. На р. Енисей в течение 1967-1970 гг. создано водохранилище одной из крупных в мире Красноярской ГЭС, в 1978-1990 гг. наполнилось Саяно-Щушенское водохранилище.

На р. Катунь в её средней части запроектировано водохранилище Катунской ГЭС с котррегулятором Чемальской ГЭС и соответственно водохранилищем.

Красноярское и Саянское водохранилищ расположены на территории бурно развивающегося Саянского промышленного комплекса, а также на развитой в сельскохозяйственном отношении площади юга Средней Сибири. К берегам этих водохранилищ примыкают степи Хакасии и Тувы с развитым животноводством, зерновые районы Причу-лымья и районы лесного хозяйства Восточных и Западных Саян. Намеченные к строительству водохранилища на реке Катуни также располагаются в развитых животноводческих районах Горного Алтая. Кра-пивинское водохранилище, сооружаемое на р. Томи, находится в центре развитого в промышленной и сельскохозяйственном отношении районе Кузбасса.

Создание и использование указанных водоемов приведет и уже приводит к значительным изменениям естественных условий существования берегов. Установление закономерностей возникновения и развития экзогенных геологических процессов (ЭГП) в береговых склонах, устойчивость берегов при наполнении и эксплуатации искусственных водоемов, изменение гидрогеологических условий имеет большое значение для решения практических задач сельскохозяйственного освоения обширной территории, водоснабжения поселков и ферм, орошения, строительства крупных сельскохозяйственных объектов и др. , в связи с чем является актуальной научной проблемой.

Целью работы являлось установление закономерностей возникновения и развития ЭГП, изменения эколого-гидрогеологи-ческих условий при сооружении и эксплуатации глубоководных водохранилищ ACO,создание научных основ прогнозирования ЭГП, в том числе опасных,подпора подземных вод в береговой зоне глубоководных водохранилищ и методология их изучения.

•Задачи исследований:

- Определение характера, направленности и специфических особенностей развития берегов глубоководных водохранилищ Ал-тае-Саянской складчатой области (ACO).

- Изучение масштаба и характера изменений гидрогеологических условий в береговой зоне водохранилищ, изучение гидрогеологических параметров, выполнение прогнозов и анализ их оправдывае-мости. Разработка методических приемов при прогнозировании подпора подземных вод.

- Выявление роли подземных вод в возникновении и развитии ЭГП на берегах водохранилищ ACO; возможность учета подпора подземных вод при прогнозировании ЭГП на берегах глубоководных водоемов.

- Еьшвление закономерностей развития берегов, возникновения и развития ЭГП глубоководных водохранилищ ACO.

Новизна заключается в том, что два основных процесса изменения геологической среды - переформирование берегов в широком смысле этого термина и подпор подземных вод в береговых зонах глубоководных водохранилищ рассмотрены вместе; показано, что они взаимосвязаны, выявлена роль подземных вод в возникновении и развитии основных экзогенных геологических процессов, в т. ч. опасных. Разработана методология изучения изменения геологической среды при наполнении и эксплуатации глубоководных водохранилищ. Установлены закономерности возникновения и развития основных экзогенных геологических процессов, при этом выделен особый тип оползней в скальных породах - оползни-сдвиги. Выявленные закономерности позволили выполнить фоновый прогноз возникновения и развития ЭГП на запроектированных водохранилищах.

Объекты исследований. Автором изучались ЭГП и.подземные воды береговых зон Красноярского водохранилищ до начала его заполнения (1965-1966 гг.), в период заполнения (1967-1970 гг.) и эксплуатации (1971-1993 гг.). То же самое для Сачно-Щушенского водохранилища соответственно - 1973-1977 гг.; 1978-1990 гг. и 1991-1993 гг. В связи с выполнением СО РАН экспертизы проектов Натунской ГЭС и Крапивинского гидроузла автор проводил исследования и выполнял прогнозы по влиянию соответствующих водохранилищ на геологическую среду. Все указанные водохранилища являются глубоководными и находятся в ACO.

Защищаемые положения:

1. Выявленные закономерности заключаются в том,что ЭГП, значительно изменяющие геологическую среду береговых зон глубоководных водохранилищ ACO, возникает и начинают активно развиваться в последний период наполнения водохранилищ (последние 1-2 года) и первые несколько лет (5-7 лет) их эксплуатации. В последующие годы их интенсивность значительно снижается. При этом ЭГП имеют явно унаследованный характер.

2. фи создании и эксплуатации глубоководных водохранилищ в сложных геологических, инженерно-геологических и гидрогеологических условиях ACO возникает и развивается особый тип оползней -оползни-сдвиги (разновидность оползней-соскальзывания по Г. С. Золотареву) крупных размеров - объемом до 30 млн. куб. м.

3. Ведущую роль в возникновении и развитии таких ЭГП как прова-

лы, оползни сложных типов, суффозия (на абразионно-аккумулятивных отмелях) играет изменение гидрогеологических условий. Для водохранилищ горного и предгорного типов (все водохранилища ACO) границы водоохранной зоны следует проводить по линии выклинивания установившегося подпора подземных вод.

4. Методология изучения и прогноза изменения геологической среды в береговых зонах глубоководных водохранилищ ACO предусматривает системный подход и применение методов: мониторинг ЭГП и подземных вод, аналитические расчеты, математическое моделирование, картирование, дешифрирование аэро- космоснимков.

Практическая значимость.

Практическая ценность результатов выявления закономерностей возникновения и развития ЭГП в береговой зоне глубоководных водохранилищ заключается в решении выше поставленных задач. Эти результаты были использованы для выполнения заданий ГКНТ 0. 85.01 и 0.85.06, оценки устойчивости береговых склонов,в прогнозах переформирования берегов, подпора подземных вод и изменения гидрогеологических условий. В разные годы для производственных организаций - Отдела водохранилищ Красноярского крайисполкома (администрации), Енисейского водохозяйственного управления, управлений эксплуатации Красноярского и Саяно-Щушенского водохранилищ, ЛО Гидропроекта, Хакасского комитета по экологии, ИГО "Красноярскге-ология" и других выполнены специальные исследования по переформированию берегов, изменению гидрогеологических условий, составлены заключения (всего - 27). Многие из них использованы при проектных работах (Прогноз переработки у г.Шагонар, прогнозы устойчивости береговых склонов у населенных пунктах на берегах Красноярского водохранилища и др.). Ряд исследований выполнен в рамках поставленных задач на хоздоговорной основе по техническим заданиям таких производственных организаций как Красноярскэнерго, ЛО Гидропроект, Хакасский комитет экологии, Отделы водохранилищ, Управление эксплуатации Саяно-Шушенского водохранилища, Гидропроект и других. Результаты работ использованы этими организациями не только для проектирования, но и для принятия конкретных решений. Ряд рекомендаций было использовано весьма оперативно вследствие остроты возникших задач - вынос скотомогильников и кладбищ из зоны обрушеня берегов, бурение эксплуатационных гидрогеологических скважин для водоснабжения населенных пунктов и др.

Автор входил в экспертные комиссии СО РАН по проектам Ка-

тунской ГЭС и Крапивинского гидроузла, ему были поручены вопросы влияния этих объектов на геологическую среду, г. е. вопросы инженерной геологии и гидрогеологии. При этом согласно составленным программам автором были проведены специальные научно-исследовательские работы, которые позволили ответить на ряд актуальных вопросов: подземный химический вынос в водохранилища, прогноз развития ЭГП на их берегах, изменение гидрогеологических условий и др. Результаты научных исследований по теме также использованы автором в аналитическом обзоре "Состояние и перспективы развития гидроэнергетики Сибири", составленном в 1994 г. ВТК под руководством академика РАН 0. Ф. Васильева (Пост. Презид. СО РАН от 08.11.94 N302 "О проблемах топливно-энергетического комплекса и энергетической политики").

Апробация работы. Различные разделы и положения работы докладьшались и обсуждались на конференциях, совещаниях, симпозиумах, семинарах, съездах и дискуссиях: совещаниях по изучению берегов Сибирских водохранилищ (Новосибирск, 1.968; Иркутск, 1972; Якутск, 1975; Дивногорск, 1985; Братск, 1990), Всесоюзных совещаниях по подземным водам востока СССР (Хабаровск, 1970; Улан-Удэ, 1976; Петропавловск-Камчатский, 1979; Чита, 1985; Южно-Сахалинск, 1988; Томск, 1991), Межвузовской конференции по вопросам влияния водохранилищ на природу и хозяйство окружающих территорий, (Калинин, 1970); ряде координационных совещаний по гидротехнике, (Л. 1972, 1973, 1974, 1976); конференции "Совершенствование технологии сооружения скважин на воду", Новосибирск, 1972; Всесоюзном научно-техническом совещании "Проблемы энергетики Крайнего севера", (Якутск, 1974); II1-м Всесоюзном совещании по прикладной географии, (Иркутск, 1975); Всесоюзном научно-техническом совещании "Комплексное использование водных ресурсов", (Минск, 1975); Всесоюзном научно-техническом семинаре "Опыт проектирования, строительства и эксплуатации водохранилищ гидроэлектростанций", (Л. 1978); Всесоюзном научно-техническом совещании по динамике берегов водохранилищ и их охране и рациональному использованию, (Черкассы, 1979); Всесоюзном научно-техническом совещании "Влияние водохранилищ ГЭС на хозяйственные объекты и природную среду", (Л. 1979); конференции "Инженерно-геологические проблемы Камских водохранилищ", (Пермь, 1983); Научно-практической конференции "Проблемы рационального природопользования и охраны окружающей среды в Алтайском крае", (Барнаул, 1983); Науч- 7 -

но-практической конференции "Основные направления экологического и социального развития Алтайского края в 12-й пятилетке", (Барнаул, 1985); конференции "Экзогенные процессы и проблемы рационального использования геологической среды", (Ташкент, 1985); XIX Пленуме геоморфологической Комиссии, (Казань, 1988); Всесоюзном совещании "Проблемы гидрометеорологического обеспечения народного хозяйства Сибири", (Красноярск, 1989); Всесоюзном съезде инженеров- геологов, гидрогеологов и геокриологов (Киев, 1988); Всесоюзной конференции "Современные проблемы охраны окружающей среды" (Новосибирск, 1991); Всесоюзном симпозиуме "Ртуть в реках и водоемах" (Новосибирск, 1990); Всесоюзной научной конференции "Современные проблемы окружающей среды" (Новосибирск, 1990); XXI пленуме Геоморфологической комиссии (JL, 1991); научно-практической конференции "Концепция дальнейшего развития г.Кемерово" (Кемерово, 1992); Всесоюзном гидрогеохимическом совещании в г.Томске (1993); Межгосударственной конференции "Инженерная география: инженерно-геоморфологические аспекты" (Вологда, 1993); IV Всеу-ральском совещании по подземным водам Урала и сопредельных территорий (Пермь, 1994); международном конгрессе "Вода: экология и технология" (М. , 1994).

Результаты исследований используются при чтении лекционного курса "Гидрогеология с основами инженерной геологии" в Новосибирском государственном университете.

Исходные материалы. Диссертация основана на результатах анализа и обобщений фактического материала, полученного автором при проведении полевых работ в составе экспедиций Сибирского научно-исследовательского института энергетики (СибНИИЭ Минэнерго СССР) и Института геологии и геофизики (теперь ОИГГМ СО РАН), начиная с 1965 г. В 1955-1978 гг. исследования проводились в СибНИИЭ, в 1979-1993 гг. продолжались в ОИГГМ. Личный вклад автора заключается в организации, проведении работ, обобщении материала по инженерной геологии и гидрогеологии береговых зон глубоководных водохранилищ ACO (Красноярское, Саяно-Шу-шенское, Катунское и Крапивинское). Большая часть разработок выполнена лично автором, как ответственным исполнителем или научным руководителем ряда разделов тематический планов СибНИИЭ и ОИГГМ или заданий ГКНТ. Материалы по Катунскому и Крапивенскому водохранилищам получены автором при проведении полевых работ, организованных для реализации Программ научных исследований под руко-

водством ИВЭП СО РАН согласно Распоряжениям Президиума СО РАН (автор входил в состав экспертных комиссий). Кроме того, большое количество материала получено автором при проведении НИР на хоздоговорной основе с рядом производственных организаций. Автор проводил работы в тесном сотрудничестве с такими производственными организациями как "Красноярскгеология" (А. А. Горюнов, А. С. Кри-вошеев, а В. Ширинкин и др.), "Запсибгеология" (0. а Постникова, М. И. Рыжковский и XI М. Крестовозвиженский и др.), Гидропроектом (ааКаякин, Е. А. Мирошникова, А. С. Пигалев и др.), ЛО Гидропроекта (а Д. Колбутов, А. И. Ермолаев и др.), УЭ водохранилищ Роскомвода, Комитетами по экологии и другими. Кроме огромного фактического материала, включая данные наблюдений, полученного автором за много лет, им использованы также и материалы выше названных организаций.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 120 работ в том числе : 6 монографий (в соавторстве).

На разных стадиях выполнения работы автор пользовался поддержкой, советами и консультациями академиков А. Э. Конторовича, А. Л. Яншина, О. Ф. Фасильева, члена-корр. Е. а Пиннекера, профессоров Г. С. Золотарева, Г. А. Голодковской, С. Л. Шварцева, С. Л. Вендрова, а М. Широкова, И. А. Печеркина, Ю. М. Матарзина, Д. П. Финарова, А.Б. Авакяна, Л. С. Язвина, Ю. Б. Тржцинского, Б. И. Писарского, Л. а Розовского, А. М.Комлева, О. а Кашменской, С. А. Архипова, Г. Ы. Рогова, а М. Ыатусевича, Е М. Рассказова, Е А. Рослякова, Ф. Э. Арэ, кандидатов наук С. Г. Бейрома, К К. Невечеря, а М. Савкина, С. Т. Рыбаковой, Ф. С. Зубенко.Л. Е Каскевич, Л. К Малик, Б. М. Шенькмана.Ю. К. Смоленце-ва, Е К Подлипского, аккаченова, а Е. Закоптелова.А. Л. Рагозина, которым автор искренне благодарен и признателен.

В проведении полевых работ, выполнении анализов, написании отчетов, обсуждении результатов принимало большое число сотрудников СибНИИЭ, ОШТЫ, ИВЭП, производственных организаций, коллективам которых автор также выражает чувство благодарности.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ГИДРОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВОДОХРАНИЛИЩ

Значительный вклад в изучение водохранилищ России, в т.ч. водохранилищ Сибири и прежде всего в решение проблем формирования берегов и изменения гидрогеологических условий внесли А. а Авакян,

М. М. Адас, Ф. Э. Арэ, Е И. Астраханцев, Е А. Бахтиаров, ЕЕБочкарев, С. Г. Бейром, Г. К Бельтюков, Е Г. Варазашвшш, М. А. Вевиоровская, С. JL Вендров, Е М. Воскобойников, И. В. Гарманов, А. А. Горюнов, О. Г. Григорьева, Е. К. Гречищев, Б. В. Графский, А. И. Ермолаев, А. Г. Емельянов, В. Е. Закоптелов, Г.С.Золотарев, Ф. С. Зубенко, И. Е Иванов, JL Б. Иконников, ЛЕКаскевич, Е И. Каченов, Е. Г. Качугин, ЕЕКая-кин, Г. R Каменский, Е И. Каюков, К Е Константинов, КЕКрыжа-новская, Л Я. Кулиш, ЕМ. Литвин, Ф. Е Лещиков, Л. К. Малик, ЕЕМиха-леЕ, М.Р. Никитин, И. К Невечеря,Г. А. Орлова, Г. И. Овчинников, Г. Б. Палыиин, К А Парабучев, И. А. Печеркин, Е. Е Пиннекер, ЕА.Пыш-кин, Г. М. Пуляевский, Е И. Подлипский, А. Л. Рагозин, JL Е Розовский, Т. Г. Рященко, Е М. Савкин,Е Е Салтанкин, Е О. Слинко,И. А. Скабаллано-вич,Е Л. Суходровский,И. 0. Тихвинский, KL Е Титова, Ю. Б. Тржцинский, С. Е Томирдиаро, Е П. Ткаченко.Е Е Тихонов, М. А. Фортунатов,Е М. Фил-липов, Д. Е Финаров, А. И. Хабидов, Е А. Шзрапов.Е М. Шэстаков, Б. М Шеньк-ман,Е М. Широков,Е Б. Яковлева и многие другие.

На территории ACO создан и функционирует каскад водохранилищ в верхней части р. Енисей-Красноярское и Саяно-Шушенское глубоководные водохранилища. На р. Катунь запроектировано также глубоководное Катунское водохранилище, и на реке Томь-Крапивинское. Масштабы и характер влияния этих водохранилищ на геологическую среду побережий определяются наряду с другими факторами гидроморфологическими показателями, которые приведены в табл. 1.

Из таблицы видно, что все водохранилища ACO являются глубоководны}® со значительной сработкой уровней и очень большой - протяженностью береговой линии. Так, общая протяженность берегов эксплуатируемых водохранилищ Енисейского каскада ГЭС, включая берега нижнего бьефа Саяно-Шушенской ГЭС, составляет свыше 3300 км. На этом огромном протяжении, начиная с наполнения водоемов и далее при их нормальной эксплуатации нами наблюдаются специфические изменения геологической среды, обусловленные возникновением и развитием экзогенных геологических процессов - оползней, обвалов, провалов, оврагоЕ, суффозий, аброзионно-аккумулятивные процессы, изменением гидрогеологических условий и прежде всего формированием подпора подземных вод [3, 5, 6, 7, 8, 11, 15, 16, 17, 18, 19,20, 21, 22, 23, 30, 36 и др.]. Все водохранилища так называемые долинные, горные и предгорные (Вендров, 1970; Широков, 1974; Авакян и др. , 1986). Красноярское, Саяно-Щушенское и Катунское водохранилища яеляются водоемами энергетического назначения,а Крапивинское

. i п -

водохранилище,запроектированное и частично построенное,предназначалось прежде всего для целей водоснабжения. Однако, практически

Таблица 1

Гидроморфологические показатели водохранилищ ACO

i ¡Начало 1 i Длина i ¡Макс. i Площадь|Протяжен-

Водо- ]и ко- НПУ | УШ вдх. |глуби- Макс. водного |ность бе-

храни- ¡нец абс. | абс. при на при шири- зеркала ¡регов при

лище ¡запол- отм. |отм., НПУ, | НПУ, на, при НПУ ¡НПУ, км.

нения ¡ м. | м. км. ¡ м. i км. кв. км. | !

Красно- | 1967- 1 i ¡ i 1

ярское ¡ 1970 243 ¡225 380 | 105 15 2100 ¡ 1560

Саяно- i i ¡ i 1

Пк пилима, | 1973- i i i J i

ское ¡ 1990 540 ¡500 290 i 210 9 360 I 1250

Катун- I Про- 1 ] ¡

ское ¡ ект 610 ¡550 73 ¡ 170 2,5 11,9 | 306

Крапи- ¡ Стро- 1 j 1 ¡

винское ¡ ящ. 177 ¡155 133 ¡ 54 13.0 670 ¡ 726

у Есех водохранилищ эксплуатируемых (Красноярское и Саяно-Щу-шенское) и запроектированных (Катунское и Крапивинское) ряд пользователей - энергетика, водоснабжение, транспорт, рыбное хозяйство, рекреация.

Б плане водохранилища имеют достаточно сложную форму. Так, Красноярское имеет по длине пять широких озеровидных плесов и три достаточно узких участков - Приплотинный, Беллыкский и Бузу-новский; Саяно-Шушенское - в верхней части Шагонарский озеровид-ный плес, но основная часть - узкий каньон г33- Несколько уз-костей и расширений имеет Крапивинское водохранилище. Катунское водохранилище на всем своем протяжении является узким каньоном. Таким образом, отличительной особенностью всех водохранилищ является значительным преобладанием приглубых берегов над мелководными участками. Последние имеют место только у Красноярского и Сая-

но-Шушенского водохранилищ в их верхней части (Минусинская и Тувинская котловины) и составляют всего несколько процентов от площади водного зеркала водохранилищ [3, 20, 36, 43]. Геологические, инженерно-геологические и гидрогеологические условия районов водохранилищ являются достаточно сложными, что также определяет масштабы и характер изменения геологической среды. Экзогенные геологические процессы и изменения в зоне воздействия водохранилищ по интенсивности, особенностям проявления и конечным результатам отличаются от анологичных процессов не только на равнинных водохранилищах, но и подобных горных и предгорных типов, в т. ч. от водохранилищ Ангарского каскада ГЭС.

Схема влияния характеризуемых водохранилищ на геологическую среду показана на рис. 1. Как видим, в большинстве случаев характер изменения геологической среды имеет отрицательное последствие. В связи с этим выявление закономерностей изменения геологической среды позволит не только более обосновано их прогнозировать, но и по-возможности смягчить отрицательные воздействия глубоководных водохранилищ на геологическую среду.

2. МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ Если считать методологию,как совокупность методов применяемых в какой-либо науке (Ожегов,1990),а метод,как путь (способ) исследования или познания,то можно сказать о следующем.

В связи с поставленными задачами возникает необходимость связать воедино данные по инженерной геологии, гидрогеологии,геоморфологии, географии, гидрологии и объединить различные представления и решения в условиях принципиальной неполноты и некоторой неопределенности информации о таком комплексном объекте,которым является береговая зона глубоководных водохранилищ. Поэтому целесообразно сделать акцент на методах,путях познания,главным образом негативных процессов,которые имеют место в береговой зоне глубоководных водохранилищ ACO.

К основным методам,которые использовались,следует отнести режимные наблюдения за ЭГП и подземными водами (мониторинг),математическое моделирование и методы аналитических прогнозных расчетов. Кроме того,использовались также методы картирования (тахеометрическая съемка),геоморфологического картографирования и дешифрирования аэрофото- и космических снимков. При этом следует

Влияние глубоководных водохранилищ АСО на геологическую среду

Затопление геологических объектов-мпи обнажений,карстовых пещер,выходов источников и др.

Переформирование берегов, возникновение и развитие ЭГП Изменение гидрогеологических условий Изиенение напряженного состояния массива скальных пород (сейсмичность)

я « я я СО РЗ

го о та

(Ч "§• м

чэ >Оч о

о >. о.

о а

га

О «

СО 9

р<

Ф ©

Соотношение отрицательного @ и положительного ф воздействия глубоководных водохранилищ на геологическую среду

подчеркнуть взаимопроникновение двух последних методов. Информативность картографического текста в большей степени зависит от выбора классификации изучаемого предмета, на которую опирается построение условных обозначений. В работе использовались давно разработанные и широко применяемые принципы классификации ЭГЕ

На картах условной является лишь кодовая система легенды,а пространственное расположение предмета исследований полностью соответствует его истинному, независимому от исследователя распределению на земной поверхности. Адекватное природе рисование инженерно-геологических и геоморфологических контуров имеет большое значение. Материалы дистанционного зондирования позволяют при проведении контуров и границ на карте добиться уверенного соответствия картографического отображения предмета на местности (Хворостова, 1989). Большую роль играет сравнительное сопоставление снимков разных масштабов,начиная с масштаба 1:15 ООО и включая космические снимки.

Для решения поставленных задач наибольшая информация получена путем (методом) режимных наблюдений за ЭШ и подземными водами, проводимыми около 20 лет. При этом потребовалось постановка специальных работ , которые были проведены под руководством и участии автора в составе экспедиций Сибирского научно-исследовательского института энергетики (СибНИИЭ) Минэнерго СССР, а затем Института геологии и геофизики СО АН СССР (позднее Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии СО РАН).

До заполнения Красноярского водохранилища СибНИИЭ проводились наблюдения на участках берега в районах расположения посёлков Лебяжье, Усть-Сыды, Новосёлово, Куртак, Даурское (Рис.2). Главным образом это была профильная система наблюдений. В период наполнения и нормальной эксплуатации водохранилища наблюдения велись не только на указанных участках но и по отдельным профилям, заложенным по всему периметру водохранилища, включая заливы. В период нормальной эксплуатации к. наблюдениям СибНИИЭ добавились более детальные наблюдения на отдельных участках с крупномасштабными съёмками, с 1971 г. Ленгидропроектом, а с 1978 г. Дивно-горской ГМО. С начала семидесятых годов к наблюдениям подключились также Красноярская гидрогеологическая экспедиция, которая под руководством А. А. Горюнова совместно с автором заложили дополнительную сеть наблюдений (стационары Ш-ей категории).

Нами проводились наблюдения не только на этих участках наб-

людений, но и по всему периметру водоёма, включая заливы и все выделенные инженерно-геологические районы и участки, ежегодно, начиная с 1966 (до заполнения) и далее до 1976 включительно, затем в отдельные годы (1978-1993).

Начиная с изучения берегов водохранилищ Волжского каскада ГЭС (Г.С.Золотарев), на последующих водоемах авторы вносили в зависимости от изученности, условий и поставленных задач свои подходы к исследованию переформирования береговой зон. Так было при изучении берегов Камских водохранилищ (И. А. Печеркин), водохранилищ Ангарского каскада (Г. Б. Палышн, Е. К. Гречищев, М. М. Одинцов, Ю. Б. Тржцинский). На водохранилищах ACO не проводилась кондиционная инженерно-геологическая съемка в м-бе 1:200 ООО, 1:100 ООО с детализацией в м-бе 1:50 ООО - 1:25 ООО, как это делалось на ангарских водохранилищах. Однако, до заполнения водохранилищ (1-2 года) проводилось тщательное обследование будущей береговой полосы с использованием топографических карт м-ба 1:25 ООО. Это позволило выявить современные ЭГП, и имевшие место до создания водохранилищ, а также древние оползни. В процессе заполнения водоемов (Красноярское и Саяно-Щушенское водохранилище) и далее при их нормальной эксплуатации эти маршрутные обследования по всему периметру береговой линии повторялись. Так, для Красноярского водохранилища, кроме наблюдений на опорных участках и стационарах 3-й категории такие обследования проведены в течение 18 лет. Маршрутные обследования проводились сразу после открытия навигации, когда береговые отмели обнажены почти по всей их ширине. В результате на карте в м-бе 1:25 ООО наносились все изменения в береговой полосе - развитие ЭГП, возникшие новые ЭГП и т. д.

Несколько (8) инженерно-геологических районов выделено на основании традиционного подхода с использованием данных Г. А. Го-лодковской. Инженерно-геологические участки (40) выделялись в какой-то степени условно для удобства обработки полученных материалов и последующей характеристики береговых процессов.

На опорных участках и стационарах 3-й категории в мае, когда полностью тает лед и обнажаются отмели проводилась их съемка в м-бе 1:5 ООО или 1:1 ООО. Были использованы материалы дешифрирования АФС, проведенной в 70-х годах Ф. С. Зубенко. Нами показано, что эти данные обязательно требуют подтверждения неземными маршрутами.

По аналогичной схеме проводилось изучение берегов Саяно-Шу-

шенского водохранилищ.

Более чем 20-летний опыт изучений береговых процессов Енисейских водохранилищ позволил выполнить фоновый прогноз развития берегов других водохранилищ AGO - Катунского и Крапивинского.

Для изучения изменения гидрогеологических условий нами совместно с Красноярской гидрогеологической экспедицией С А. А. Горюнов) были заложены специальные гидрогеологические створы в береговой зоне Красноярского водохранилища. Створы были выбраны в различных частях водохранилища и в различных гидрогеологических условиях. Всего было заложено 9 новых створов, кроме того потребовалось увеличить число наблюдательных скважин на уже существующих двух створах в верхней части водохранилища. Первая скважина на створе закладывается как можно ближе к урезу водохранилища (при ВПУ), последняя - далее линии предполагаемого выклинивания сформировавшегося подпора подземных вод. При закладке большей части створов определены естественные уровни подземных вод до начала развития подпора СЗ]. Наблюдения проводились Красноярской гидрогеологической экспедицией по методике ВСЕГИНГЕО. Материалы наблюдений использовались нами для анализа, расчетов гидрогеологических параметров и последующего прогноза с использованием ПЭВМ. Расчет коэффициентов уровнепроводности пластов проводился аналитическим способом по методу С. Ф. Аверьянова - В. М. Шестакова (1956, 1965). В условиях неустановившегося режима и при линейном изменении уровня на границе фильтрационное сопротивление ложа определялось по формуле L = 2\/at - х. Для прогнозирования величины подпора использовалось аналитическое решение Е Е Веригина при первом способе линеализации СЗ].

Для прогнозирования изменений гидрогеологических условий и расчета подземного химического выноса (ртуть) нами совместно с Алтайской гидрогеологической экспедицией (М. И. Рыжковский, КХ М. Крестовоздвиженский) заложено и оборудовано для установления гидрогеологических условий (параметры) и наблюдений 2 гидрогеологических створа в береговой зоне Катунского и Чемальского водохранилищ, Местоположение скважин основного Куюсского створа выбрано исходя из материалов съемки Г. Е Гурского (1979), а также учитывая особенности гидрогеологических условий долины р. Катуни. Прогнозные расчеты проведены (совместно с С. Т. Рыбаковой) с использованием программы для численного решения задач профильной неустановившейся фильтрации, разработанной в Институте гидродина-

мики СО РАН для персонального компьютера IBM PC/AT. С помощью этих же математических моделей выполнялись прогнозы изменения гидрогеологических условий в береговой зоне Крапивинского водохранилища, при этом использовались материалы инженерно-геологических изысканий - разбуренные поперечные профиля (КФ Гидропроекта).

Таким образом, для решения поставленных задач создана методология, объединяющая ранее известные научные методы и позволяющая по новому дать оценку формирования берегов и провести прогнозирование дальнейшего их развития.

3. РАЗВИТИЕ ЭКЗОГЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ НАПОЛНЕНИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОДОХРАНИЛИЩ ЕНИСЕЙСКОГО КАСКАДА ГЭС (в пределах ACO)

Вопросами формирования берегов Красноярского и Саяно-Щу-шенского водохранилищ в разное время занимались сотрудники ЛО Гидропроекта (проект), С. Г. Бейром, Н. В. Борозенец, А. А. Горюнов, Ф. С. Зубенко, А. И. Ермолаев, Л.ЕКаскевич, А. Д. Колбутов, И.В.Косма-ков, RA-Крицкий, М. В. Петров, НЕ Петрова, В.М.Савкин, И.Г. Серге-енков, В.М. Широков, Д.П.Зинаров и другие.

При наполнении и эксплуатации Красноярского водохранилища на его берегах возникли и получили развитие ранее мало изученные, своеобразные и не наблюдавшиеся на других водохранилищах процессы - провалы, крупные оползни-сдвиги в скальных породах, проваль-но-суффозионные процессы, обвалы, суффозия и весьма интенсивные (до 10-12 тыс. куб. м/пог. м. за период наполнения) и специфические процессы переработки берегов. Наряду с этими процессами имели место и традиционные формы обрушения берегов за счет ветро-волно-вой абразии как в рыхлых, так и в скальных отложениях, а также оврагообразование.

В период наполнения Красноярского водохранилища (1967-1970 гг.) возникновение первых подвижек определялось сочетанием подъема уровня, воздействием ветровых волн, ослабленностью пород и их инженерно-геологическими и литологическими особенностями. В течение каждого последующего года заполнения уровень водоема оказывался на более высоких отметках, а абразионные формы, выработанные в предыдущей безледоставный период, затоплялись на большую глубину. В связи с этим, формирование берегов на преобладающей

части водохранилища каждый год возвращалось вновь к начальной стадии, но на более высоких отметках склона

Во вторую стадию, охватывающую 1969 и 1970 гг., резко увеличиваются процессы обрушения берегов по их количеству, протяженности и объёмам, что объясняется особенностями уровенного режима в сочетании с инженерно-геологическим строением берегов. Протяженность обрушаемых склонов к концу второй стадии увеличивалась более чем в четыре раза по сравнению с первой стадией, достигнув к концу 1970 г. 700 км и составив 47% от общей протяженности береговой линии [3].

При эксплуатации водохранилища развитие берегов наблюдалось в виде проявления всех береговых процессов, в том числе и обрушений различных размеров. К концу лета 1993 г. берега обрушались почти на всем протяжении, включая крупные и мелкие заливы (Рис. 2).

Возникновение оползней и некоторых других нарушений устойчивости береговых склонов в большинстве случаев носит явно унаследованный характер. Повторное оползание скальных блоков происходит как по старым швам, так и по современным, возникающим в теле древних оползней. На берегах Красноярского водохранилища продолжается так называемое "оживление" очень крупных древних оползней, имеющх место главным образом в скальных береговых массивах. Высокая прочность горных пород (песчаники, алевролиты, диабазы и др.), сопротивление сжатию которых достигает 100 МПа (по Г.А.Го-лодковской) и более, не может свидетельствовать об устойчивости береговых массивов водохранилища в целом.

При эксплуатации водохранилища развивались провалы и просадки. Таким образом, при эксплуатации водохранилища геологические процессы вступают в новый этап формирования, обусловленный гидрологическим и гидрогеологическим режимами в сочетании с другими природными условиями существования и развития склонов (табл.2, рис. 2).

Ряд закономерностей ветро-волновой переработки берега в рыхлых отложениях (супеси, суглинки, пески) выявлен сотрудниками СибНИИЭ на примере опорного участка у с. Новосёлово (опорный участок II).

Рис.2 (а,б,в,г,д,е). Динамика развития берегов водохранилища

(1967 -1993 ГГ. ). (б,в,г,д,е - на следующих страницах,условные обозначения на Рис.2 е, стр.23)

Рис.2. Динамика развития берегов водохранилищ (1967-1993 гг.)

Состояние устойчивости берегов: а - в конце первой стадии наполнения, 1968 г.; б - в конце второй стадии, 1970 г.; в - при эксплуатации водохранилища, 1976 г.; г - при эксплуатации, 1980 г.; д - при эксплуатации, 1990 г.; е - при эксплуатации, 1993 г. 1. Распространение оползней в скальных породах; 2 - Распространение оползней в рыхлых отложениях (супеси, суглинки), берега оползневые, абразионные; 3 - Берега с крупными обрушениями в рыхлых отложениях (супеси, суглинки), абразионные, обвально-осыпные, высота уступа 5-30 м; 4 - Берега с обрушениями в рыхлых отложениях, абразионные, обвальные, высота уступа 0,5-5, Ом; 5 - Незначительные обрушения на делювиальных склонах, сложенных обломоч-но-щебенчатым материалом, абразионные, осыпные берега, высота уступа 0,5-1,5 м; 6 - Абразионные берега в скальных породах; 7 -Распространение провалов и просадок; 8 - Берега с развитием сколов; 9 - Берега с развивающимся карстовыми процессами; 10 - Районы интенсивного оживления элювиально-делювиальных осыпей; 11 -Скальные берега без обрушений; 12 - Пологие (1-6 град.) берега без обрушений; 13 - Выклинивание водохранилища.

Таблица 2.

Развитие обрушений при наполнении и эксплуатации водохранилища

1 Годы I Подъем уровня в сравнении с бытовым, м 1 1 I Общая длина | I берегов, км | 1 -Н 1 1 1 | Длина обрушенных берегов 1 км | X

I - 1 1 стадия (наполнения)

1967 | 71 1 890 | 73 | 11

1968 I 75 I 940 | 150 1 16

II - стадия (наполнения)

1969 | 94 1 1190 | 500 1 42

1970 1 100 I 1500 | 700 1 47

III - стадия (эксплуатация)

1971 I 100 I 1500 1 750 | 50

1972 | 100 1 1500 | 850 1 57

1973 I 99,5 1 1500 | 930 I 62

1974 I 98,0 I 1500 | 950 | 63

1У - стадия (эксплуатация)

1976 I 100 I 1500 | 990 I 66

1977 | 100 | 1500 | 1030 I 68

1981 I 100 1 1500 | 1110 1 74

1982 I 100 1 1500 | 1190 I 79

1983 1 100 1 1500 | 1210 | 80

1984 | 100 I 1500 | 1305 | 86

1985 1 100 1 1500 | 1370 I 91

1986 | 100 1 1500 | 1390 | 92

1987 I 100 1 1500 | 1401 | 93

1988 1 100 I 1500 | 1435 | 95

1989 1 100 1 1500 | 1440 I 96

1990 I 100 1 1500 I 1450 | 97

1993 1 100 I 1500 I 1480 1 98

Большой интерес представляет формирование берега на участке в районе пос. Куртак, который по объёму обрушившегося материала после участка Артумей на Братском водохранилище занимает в стране второе место. По данным СибНИИЭ, за период наполнения общий объем обрушения на этом участке протяженностью около 1,5 км составил 3,2 млн. куб. м, в 1985 г. он достигает 5 млн. куб. м, а в 1990 г. -около 6 млн. куб. м.

На Красноярском водохранилище, как и на многих других, в динамике процесса формирования берега хорошо прослеживается стадийность, при этом определяющим фактором является уровенный режим водоёма За 25 лет нормальной эксплуатации Красноярского водохранилища уже можно проследить чередование маловодных и многоводных циклов, которые несомненно наложили свой отпечаток на характер берегоформирующего процесса За периоды наполнения и эксплуатации (1967-1990 гг.) максимальное отступление берега по участку Куртак составило 462 м при объёме обрушения 17 223 куб. м/пм, по Новосё-лово соответственно 154 м и 726 куб. м/пм, Даурское 59 м и 56 куб. м/пм и Усть-Сыда 75 м и 1710 куб. м/пм. По данным наблюдений на стационарах III-категории максимальная берегопереработка абра-зионно-обвального типа в супесях и суглинках за этот же период наблюдений составила 150-173 м, а скальных и полускальных породах - 18-39 м.

Следует подчеркнуть, что водохранилища верхнего Енисея (ACO) отличаются от других своеобразными до этого мало изученными процессами. Наибольшую опасность и наибольший интерес представляют собой крупные оползни различного генезиса и провалы, обязанные своим возникновением и развитием искусственным водоемам.

Наиболее распространенными являются следующие генетические типы оползней: 1. Оползни-сдвиги, 2. Оползни-соскальзывания, 3. Оползни-обвалы, 4. Суффозионные оползни. Первые три типа оползней распространены в скальных породах девона, силура и карбона, представленных песчаниками, алевролитами, аргиллитами и диабазами, имеющими относительно высокую прочность - сопротивление сжатию достигает величины 100 МПа Но это не свидетельствует об устойчивости береговых скальных массивов. Результаты проведенных наблюдений на Красноярском водохранилище показывают, что на берегах возникают единовременные смещения масс объёмом до 3-5 млн. куб. м. как в рыхлых, так и в скальных отложениях. На Сая-но-Щушенском водохранилище после его полного наполнения нами за-

документирован крупный оползень-сдвиг объемом около 30 млн. куб. м.

Оползни-сдвиги являются разновидностью оползней соскальзывания (по Г. С. Золотареву), только массив скальных горных пород соскальзывает (сдвигается) на несколько м (до 15), но не до конца вследствие крутого падения в сторону водохранилища плоскости скольжения (трещины) (рис. 3).

На Красноярском водохранилище выделено 12 оползневых участков, из них 4 участка с оползнями чрезвычайного типа опасности (по В. а Каякину) - с удельным объемами оползней на 1 км береговой линии 100-500 тыс. куб. м.

На Саяно-Шушенском водохранилище выделено 5 оползневых участков с удельным объемом оползней 1-30 млн. куб. м на 1 км берега Следует подчеркнуть, что опасность для жизни и здоровья людей может быть также и от нагонной волны, которая при больших объемах скальных пород и катастрофическом характере их движения может достигать значительных параметров. Так, на Комском оползне общим объемом 3 млн. куб. м. (0.5 млн. куб. м. обрушилось в воду), происшедшем 26 июля 1969 г. на правом берегу в средней части Красноярского водохранилища, образовалась нагонная волна высотой 8 м. Эта волна очень быстро затухает, так, в приведенном примере через 18 км ее высота составила уже 3 м.

Нами выявлены основные закономерности возникновения и развития оползневых процессов на берегах длительно эксплуатируемого Красноярского водохранилища, а также Саяно-Щушенского водохранилища. Эти закономерности можно сформулировать следующим образом:

1. Большая часть оползней, как в рыхлых, так и в скальных породах имеет унаследованный характер, .т. е. они возникают и формируются на участках развития древних оползней.

2. Начало возникновения и развития большей части оползневых смещений приурочено к последней стадии заполнения и первым 5-8 годам эксплуатации водохранилища.

3. Оползневой процесс имеет сложный характер и зависит не только от особенностей инженерно-геологических условий, но и от геолого-тектонического строения береговых массивов, например, крутое падение пород в сторону водохранилища (угол падения до 25-40 град.), гидрогеологических условий и их резких изменений (открытая фильтрация вод водохранилища и формирование подпора подземных вод), уровенного режима водохранилища, обеспечивающего значительные градиенты потока подземных вод в береговых массивах.

¿ж. 3. Схематический разрез оползня - сдвига на Красноярском водохранилище

1 - профиль склона до возникновения оползня;

2 - супеси и галечники;

3 - трешлноЕатые песчаники и алевролиты;

4 - поверхность скольжения оползня;

5 - уровень водохранилища (а) и горизонт сработки (б);

6 - уровень грунтовых вод

4. При наполнении водохранилища в связи с открытой фильтрацией поверхностных вод по крупным открытым (незакольматированным) трещинам в скальных палеозойские породы происходит взвешивание крупных блоков, что в определенных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях приводит к их смещению и оползанию.

5. В ряде случаев наряду с инженерно-геологическими особенностями береговых массивов основным фактором в возникновении и развитии оползней в скальных породах являются ветро-волновая абразия.

6. Приглубые берега водохранилища обеспечивают отсутствие контрфорсов оползней, весь оползневой материал оказывается ниже уровня мертвого объема

7. Возникновению и развитию оползней способствует значительная сработка водохранилищ (до 40 м), обеспечивающая в ряде случаев суффозионные процессы и разрушение береговых отмелей за счет сосредоточенных выходов подземных вод.

Провалы имеют место в сильно закарстованных известняках девона и связаны с обводнением обломочно-глинистого заполнителя пустот. Эти провалы имеют круглую или эллипсовидную форму, глубину до 15-20 м. , они наблюдались по заливу р. Бирюса и на правобережье в Приплотинном районе.

Другие провалы, значительно нарушающие береговые склоны и выводящие их из сельскохозяйственного пользования на ширину до 250 м. .обязаны своим происхождением также подпору подземных вод и суффозии. Они имеют место на правобережье Красноярского водохранилища близ устья рр. Кулог, Тесь и на левом берегу у с. Трифоново. Протяженность их до 15 км. , глубина 4 м., они вытянуты соответственно направлениям трещин [3].

Оврагообразование - единственный процесс серьезно угрожающий нескольким населенным пунктам. При эксплуатации водохранилища интенсивность этого процесса, как показывают наблюдения, возросла в несколько раз. Очень важно выбрать правильный метод борьбы. К сожалению, здесь по нашему мнению он выбран неверно без учета особенностей грунтов, о чем говорилось до осуществления проекта, закрепление склона с помощью лотков даёт обратный эффект [3, 16, 32, 51).

При наполнении Саяно-Шушенского водохранилища (при подъеме уровня на 220 м) крупных оползней не наблюдалось. В это время имели место снежные лавины и ледовая экзарация. Например, одна из

этих лавин на участке правого берега у р. Головань была длиной 1,5 км, шириной 150-200 м. Вместе со снегом по 40-50 градусному склону перемешались отдельные крупные обломки, курумы.

Однако, уже в первые годы эксплуатации (1990-1993) водохранилища началась интенсивная переработка берега в Шагонарском озе-ровидном плесе и возникли первые крупные оползни на берегах каньона. На Шагонарском плесе выделяется восемь участков с интенсивной абразией. Так, на участке берега западнее устья р. Эйлиг-Хем удельная переработка составила 300-900 куб. м на п. м., а потеря земель-пастбищ составила на протяжении берега в 8 км - 3 га.

Крупный оползень-сдвиг обнаружен у устья р. Казыр-Сук, объем его около 30 млн.куб.м. Подвижка (сдвиг) массива скальных пород прошла, как и в других оползнях подобного типа по напластыванию пород, совпадающей с трешиноватостью, угол падения 65-70 градусов, максимальная амплитуда срыва, наблюдаемая в восточном крыле - 6 м.

4. ЭГП НА СТРОЯЩИХСЯ И ПРОЕКТИРУЕМЫХ ВОДОХРАНИЛИЩАХ

водохранилище. При создании и эксплуатации водохранилища на его берегах следует ожидать такие ЭГП, как оползни и обвалы, карст, осыпи, абразионно-аккумулятивные процессы, ледовая экзарация и в меньшей степени подтопление, снежные лавины и сели. Очевидно, что из перечисленных процессов не все могут быть опасными; все зависит от интенсивности, объемов, угрозы объектам и возможных ущербов, кроме того, Г. С. Золотарев (1990) указывает также на сложность инженерных мероприятий. Очень медленный карст, наблюдаемый нами, например в береговой зоне Красноярского водохранилища не является опасным, также как мелкие оползни, осыпи, абразионные процессы, ледовая экзарация, подтопление, которые будут иметь место в береговой зоне Катунского водохранилища.

Наибольший интерес представляют собой оползни и обвалы. При общественном обсуждении проекта большое внимание также, кроме сейсмичности, привлекали также вопросы образования оползней и обвалов и карст. При рассмотрении этих процессов используется опыт их изучения на уже созданных и эксплуатируемых водохранилищах ACO - Красноярском и Саяно-Шушенском.

Исходя из материалов изысканий и проекта, а также данных по-

левых экспедиционных исследований, проведенных в пределах береговой зоны Катунского водохранилища в 1988-1993 гг. необходимых и обязательных условий для крупных обрушений суффозионно-оползневого типа здесь нет. Прежде всего, на берегах проектируемых водохранилищ не обнаружено мошных толщ аллювиальных отложений, представленных тонкозернистыми песками и супесями, ' которые попадали бы в пределы зоны сработки (610-560 м. абс.) или ее влияния. В связи с этим исключается возможность интенсивного обрушения берегов типа "Куртак" (Красноярское водохранилище) или "Артумей" (Братское водохранилище), где также за счет подпора подземных вод берег, сложенный тонким аллювиальным материалом, превратился в ползучий склон за счет образовавшихся сплошных плывунов, обеспечивших линейное обрушение берега в конце августа 1966 года только за одну ночь более чем на 100 м. [64]. В пределах всей береговой полосы Катунских водохранилищ нет ни одного участка, хотя бы приближающегося по специфическим условиям к вышеупомянутым на Красноярском и Братском водохранилищах.

Исключается также возможность образования очень крупных, катастрофических оползней и обвалов объемом более 1 млн. куб. м. , т. к. для этого также нет условий в береговой зоне Катунского водохранилища. Следует подчеркнуть, что крупные оползни указанного типа на Красноярском, а также Братском водохранилищах имеют унаследованный характер, что использовалось наш, как критерий для прогноза, который в дальнейшем оправдался. На берегах р. Кату-ни в пределах водохранилищ от устья р. К Сумульта до устья р. Чемал не обнаружено крупных древних оползней, как это имело место, например, в долине р.Енисей [3].

Однако, несмотря на относительно более высокую прочность скальных пород, в долине Катуни нами выделяются участки с возможными оползнями - обвалами свыше 10 тыс. куб. м., но не более 100 тью. куб. м. При этом необходимо отметить, что указанные оползни и обвалы не относятся к разряду опасных или катастрофических; они не повлияют на объем водохранилища или устойчивость плотины. Они будут иметь принципиальное значение только для планирования хозяйственного и рекреационного освоения береговой зоны водохранилищ, Карстовые процессы особенно тщательно исследуются при гидро-. техническом строительстве в районах их распространения. При этом, прежде всего изучается роль воды и, в частности, подземных вод, в формировании количественных характеристик карстового процесса, о

чем говорится в выводах по результатам исследований в других районах (Лыкошин, 1968, Печеркин и др.. 1980). Одновременно необходимо учитывать геологические, гидрогеологические, инженерно-геологические, геоморфологические, сейсмологические особенности районов развития карстовых процессов. Распространение, степень подверженности карсту карбонатных пород зоны Катунских водохранилищ не являются аномальными; опыт возведения крупных гидротехнических и других сооружений в аналогичных условиях у нас в стране имеется (Золотарев, Лыкошин, Молоков, Парабучев, Печеркин и др.). Не вызывает сомнения активизация карстового процесса в зоне переменного подпора подземных вод на Камском водохранилище и на водохранилищах Ангаро-Енисейского каскада ГЭС, отдельные участки берегов которых сложены растворимыми сульфатными породами и солями. Наш многолетние наблюдения (около 25 лет) за карстом на Красноярском и Саяно-Шушенском водохранилищах показывают, однако, что существенного развития карстового процесса здесь не наблюдается, что объясняется рядом причин и прежде всего труднорастворяемостью до-ломитизированных известняков, в которых имеется древние карстовые формы. Карст в береговой зоне Катунских водохранилищ распространен примерно в тех же породах, имеет аналогичный генезис СЗ, 66].

В районе плотины закарстованные известняки располагаются на правом берегу, на 50 м выше гребня плотины Катунской ГЭС. В зоне водохранилищ гидроузла они слагают блоки пород до 1 км в поперечнике, изолированные слабопроницаемыми вулканогенно-осадочными горными породами. Мы считаем, что после создания водохранилищ не произойдет значительного усиления карстового процесса, не будет наблюдаться утечек из водохранилищ. Как показали результаты бурения скважин, в стЕоре плотины подруслового карста нет. Что касается потери стока на отдельных участках реки Катуни, то наши исследования, проведенные для разработки метода выделения подземной составляющей рек Горного Алтая, показывают следующее. На отдельных отрезках Катуни, в переуглубленной долине, ниже ее дниша, существует мопщый подрусловый поток подземных вод в гравийно-га-лечных отложениях с коэффициентами фильтрации 50-100 м/сутки. Там, где эти отложения "сходят на нет", поток разгружается, иными словами, возвращается в русло Катуни. Указанные подрусловые потоки изучены, например, у с. Маймы и у г. Бийска. Поэтому подобное "пульсирование" стока объясняется не наличием карста, а особенностями указанных выше гидрогеологических условий.

Бперьые наблюдения о крупных снежных лавинах и ледовой экзарации были получены на Саяно-Шушенском водохранилище [36-39]. Они возможны на Катунеком водохранилище, в верховьях крупных заливов и, прежде всего, в правобережье р. Катуни и по притокам рек Орок-той, Каспа, Тыткескен, Апшуяхта, Бертка и на левобережье - Бийка, Бельтертуюк при условии относительно повышенных зимних осадков и резкой сработке уровня к концу зимы.

К^апивинское водохранилище. Берега Крапивинского водохранилища сложены рыхлыми, полускальными и скальными породами четвертичного, карбонового, пермского и девонского возраста со значительными диапазонами колебаний показателей физико-технических сеойств. На основании анализа полевых материалов (1989-1990 гг.), данных проекта и изысканий, а также опыта и разработок на других сибирских водохранилищах (Красноярское, Сая-но-Шушенское и др.) прогнозируется большое разнообразие ЭГЕ Кроме ветро-волновой берегопереработки выделяются участки с развитием таких процессов, как оползни, оползни-обвалы, провалы, снежные лавины и оврагообразование. Почти не выделяются участки берегов, не подверженных обрушениям. Это весьма не протяженные берега в приплотинной части водохранилища, в Бунгарапской (Бычегорловской) "узости" и в отдельных заливах (залив по р. Б. Осиповка). Эти берега сложены прочными породами, представленными порфиритами, песчаниками, туфами, туфоконгломератами, конгломератами, базальтами. Нами не выделяются пологие берега без обрушений. Конечно, на первых стадиях развития берегов, такие типы будут иметь место, особенно в верхней части водохранилища и в заливах, но через 10-15 лет после полного наполнения водохранилища эти берега превратятся в обрушаемые. Этот вывод подтверждается опытом исследований и многолетними наблюдениями за береговыми процессами на других Сибирских водохранилищах и прежде всего на Красноярском. Однако, объемы обрушений на таких берегах, особенно в заливах, будут незначительны.

Берега с развитием оползней и оползней-обвалов выделяются с помощью методических разработок, проведенных на других сибирских водохранилищах. Основная суть их сводится к тому, что оползни и оползни-обвалы происходят при наполнении и в первые годы эксплуатации водохранилища на тех его береговых участках, где они уже имели место и зафиксированы в виде древних подвижек, т. е. эти ЭГП носят явно унаследованный характер. При этом выявлено, что объемы

новых подвижек (при создании водоема) никогда не превышают древних. Указанные особенности возникновения и развития этих процессов составляют основу для их прогнозирования в новых условиях. Для этого необходимо выявить наличие рассматриваемых ЭГП в естественных условиях. Древние оползни обнаружены наш на правом берегу р. Томи выше устья р. Пегас, на левом берегу р. Томи выше устья р. К Камзас и ниже устья р. Убик. Длина по фронту наибольшего оползневого участка около 2 км, ширина 600 м.

Объемы прогнозируемых обвалов на этом участке, а также на левом берегу акватории напротив с. Салтыманово менее 10 тыс.куб. м., т.е. это обвалы малых размеров. В связи с этим они не будут представлять угрозы для плотины гидроузла и практически не изменят объем чаши водохранилища. Обрушаемая порода, в виде крупных курумов и обломков, попадет сразу в приглубую часть водоема

Для прогнозирования провалов также использована методика, разработанная нами на примере возникновения и развития этого процесса на берегах Красноярского водохранилища В связи с этим весьма важным представляется выделение участка берегов, сложенных скальными породами с наличием открытых пустот и каверн, тонкозернистых песков и супесей и прогнозирование подпора подземных вод. Анализ имеющихся в нашем распоряжении материалов позволил выделить весьма незначительные по протяженности (и по ширине) участки с прогнозируемьми провалами. Они будут иметь место, главным образом на правобережье Тайдонского залива

Овраги в некоторой степени также имеют унаследованный характер, однако причины их возникновения и развития могут быть различны. Сейчас они приурочены к береговым склонам, сложенным покровными осадка»®, представленными лёссовыми суглинками, обладающими просадочными свойствами, фи создании искусственного водоема этот ЭГП будет иметь место в этих же районах, в то же время не исключена возможность их интенсивного развития на новых участках, особенно подверженных хозяйственному освоению. Не следует уменьшать значение такого процесса, как снежные лавины.

Динамика развития геологических процессов будет также крайне неравномерно во времени. Это относится как к процессам в целом, так и отдельно к каждому из них. Оползни, оползни-обвалы и провалы будут наблюдаться в последний год наполнения водоема и первые 1-3 года его эксплуатации. Овраги и крупные осыпи будут активизироваться по мере заполнения водохранилища, продвигаясь снизу

вверх. Кроме того, следует ожидать резкое увеличение активности оврагов, особенно на площади развития покровных субаэральных отложений, при хозяйственном освоении береговой зоны водохранилища, что в дальнейшем неизбежно. Бри любых хозяйственных мероприятиях, включая сельскохозяйственное производство, необходимо учитывать свойства лессовых макропористых суглинков, представляющих покровное отложение, и на всех стадиях проектных работ предусматривать противоэрозионные мероприятия. Недоучет свойств грунтов в проектах или недобросовестное осуществление их приводит к "обратному" эффекту от этих мероприятий, как это имело место, например, у сс. Куртак, Анаш, Енисей и Аешка на берегах Красноярского водохранилища С36, 37, 38].

После полного наполнения водохранилища по мере его эксплуатации будет возрастать протяженность берегов абразионно-аккумулятивного типа При этом, в первые несколько лет эксплуатации водохранилища (5-7 лет) такие берега будут наблюдаться только в акватории и в крупных заливах - Тайдон, Берхн. -Ср. -Нижн. Терсь и Б. Осиповка, а затем распространяться по всем заливам. После 10-15 летней эксплуатации водоема обрушениями различного характера и объемов подвергнутся берега почти на всем их протяжении, включая пологие склоны террас в заливах. Эти склоны будут обрушаться в последнюю очередь и предстанут в виде подрезки с высотой абразионного уступа 0,5-1,Ом.

Появление и развитие подтапливаемых участков береговых пологих склонов за счет подпора подземных вод будет зависеть от режима наполнения водоема и его эксплуатации. Для случая соблюдения проектного графика наполнения водоема и его эксплуатации нами выполнен прогноз подземных вод (профильная задача), от которой будет зависеть появление и развитие подтапливаемых берегов. Не подлежит сомнению и прогноз возникновения этого типа берегов, выполненный с использованием спектрозональной съемки ССО Гидропроекта (Каякин, Мирошникова, 1990).

Данный выше прогноз развития во времени экзогенных геологических процессов основан на опыте их изучения на берегах Красноярского, Саяно-Шушенского, Братского, Новосибирского и Усть-Илимского водохранилищ, отдельные участки берегов которых приближаются к аналогам для отдельных участков Крапивинского водохранилища Особенно были привлечены материалы наших многолетних наблюдений за динамикой развития берегов Красноярского водохрани-

лила, большая часть которых, как и по Краливинскому водоему сложена скальными и полускальными породами карбонового возраста, в ряде случаев перекрытыми рыхлыми образованиями [3, 36, 37, 38, 39].

5. ИЗМЕНЕНИЕ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

Одним из наиболее значительных аспектов изменения геологической среды при создании искусственных водоемов является подпор подземных вод, изучение которого имеет не только большое практическое значение, а создает возможность сопоставления теоретических разработок динамики подпора, разработанных ранее ведущими гидрогеологами страны. Формирование подпора подземных вод и его прогнозирование для глубоководных водохранилищ ACO со значительной сработкой, достигающей 50 м, и крайне непостоянным уровнем имеет ряд особенностей, не присущих равнинным водохранилищам. Необходимая для прогнозирования схематизация гидрогеологических условий в данном случае является сложной задачей. При заполнении водохранилищ низовая граница водоносных горизонтов становится более извилистой по сравнению с бытовыми условиями, т.к. низкие террасы затапливаются и урез водохранилища проходит по делювиальным склонам или по уступам высоких надпойменных террас. По притокам и лощинам создаются заливы, заходящие в глубь берега на тысячи метров. Это обстоятельство создает сложные условия на границах пластов. Величины водопроводимости имеют значительные колебания как вдоль створов, так и по вертикали. В связи с этим при схематизации неизбежен ряд допущений. Наиболее полные данные по подпору подземных вод получены по водохранилищу Красноярской ГЭС. Здесь режимные наблюдения, проводимые КГУ по гидрогеологическим профилям, специально заложенными нами совместно с ПГО "Красно-ярскгеология" на берегах Красноярского водохранилища в различных условиях позволили установить величину подпора подземных вод, формирующегося при наполнении (1967-1970 гг.) ив годы эксплуатации водоема. Уровни подземных вод за весь период наблюдений поднялись от 8 м до 68 м. Распространение подпора подземных вод наблюдается на расстоянии нескольких км от уреза. При амплитуде колебания уровня воды в водоеме 16-18 м подпор распространился в отложениях девона на 2,5 - 3,8 км. , карбона - на 3,0 - 5,0 км.

Четко прослеживается взаимосвязь поверхностных и подземных вод, особенно на участках с повышенной водопроницаемостью. Запаздывание уровней подземных вод значительно больше при подъемах (105-110 сут.) нежели при спадах (19-31 сут.). При фильтрации воды из водохранилища в его борта начали формироваться новые водоносные горизонты. Данные режимных наблюдений используются для анализа подпора, исследований гидрогеологических параметров в береговой зоне и прогнозирования подпора [3]. Прогнозирование подпора подземных вод выполняется аналитическими методами с использованием результатов расчета гидрогеологических параметров -фильтрационного сопротивления ложа водохранилища и коэффициентов уровнепроводности, которые в пределах береговой зоны водохранилища изменяются в значительных диапазонах.

Для проведения трудоемких расчетов составлены программы для ЭВМ [33. Следует указать, что при составлении прогноза использовались материалы режимных наблюдений, главным образом, отражающие динамику подземных вод при наполнении водохранилища Между тем после наполнения водоема при его эксплуатации развитие подпора подземных вод продолжается интенсивно. При этом гидрогеологические параметры претерпевают изменения. В водоносный пласт, который подвергается подпору, попадают новые горизонты; кроме того Еодонасыщение испытывают ранее относительно сухие сдои трешянова-тых скальных пород. О фильтрационных свойствах пласта в целом со временем при режимных наблюдениях мы получаем большее представление. В связи с этим параметр-коэффициент уровнепроводности появляется возможность уточнить. При водонасыщении сухих отложений попадают более трещиноватые прослои скальных пород. Когда на пути потока попадают более крупные трешины, то проводимость пород резко возрастает. Об этом свидетельствует скачкообразное увеличение "а" при подъеме уровня воды по ряду скважин некоторых створов. Так, по Сарагашскому створу, например, при наполнении водохранилища "а" увеличилась от 590 кв. м/сут до 5766 кв. м/сут; значительно изменяются коэффициенты по другим створам. В целом этот коэффициент колеблется в пределах 300-34000 кв. м/сут.

Гидрогеологические параметр-фильтрационное сопротивление ложа водохранилища также постоянно изменяется. При наполнении водохранилища, значения этого параметра, главным образом, сводились к нулю. С первых лет эксплуатации водохранилища картина несколько изменилась. Также используя фактические данные, по наблюдениям за

скважинами гидрогеологических постов, но уже с учетом периода эксплуатации, вновь были рассчитаны указанные параметры для различных участков водохранилища. Максимальное значение фильтрационного сопротивления ложа достигает 755 м (Куртакский створ). Это свидетельствует о заилении и кольматации трещин с скальных пород в прибрежной части при эксплуатации водохранилища. В самом деле, на многих участках (Куртак, Краснотуранск и др.) верхняя часть толщи представлена рыхлыми образованиями (суглинки, супеси, пески), достигающие в отдельных местах десятков метров.

Следует указать также на то, что во времени указанный параметр неустойчив вследствие разрушения образовавшихся аккумулятивных отмелей при низких стояниях уровня воды в водохранилище, которые наблюдались - особенно в первые годы эксплуатации водоема. В этих условиях наблюдается обратная картина - обнажение трещин скальных пород и как следствие уменьшение фильтрационного сопротивления ложа водохранилища. Сравнение прогнозных уровней и фактических, полученных в первые годы эксплуатации, показало, что по отдельным скважинам створов (Приморский, Сарагашский) имеются близкие совпадения, а по другим наблюдаются значительные расхождения. Особенно большие расхождения наблюдались в период наполнения водохранилища. Полученные после проведенного прогноза материалы фактических наблюдений показывают, что отклонения фактических и прогнозных уровней колеблются от 15 см до 30 м. При этом отклонения имеются как в сторону завышения отметок, так и в сторону занижения. По количеству те и другие отклонения примерно равны, -полное совпадение прогноза - в ряде случаев. Проведен статистический анализ по оценке прогнозных уровней подземных вод по нескольким створам. В целом анализ фактического материала наблюдений и его сравнение с прогнозами показывает пока на невысокую оправдываемость прогнозных расчетов, выполненных аналитическими методами. Это обстоятельство объясняется несколькими причинами:

1. Заданные в расчете проектные экстремальные значения уровней воды в водохранилище фактически не осуществляются. Согласно проекта уровень при отметке НПУ должен быть обеспечен в течение 2-3 месяцев в зависимости от водности года. Фактически в первые годы эксплуатации водохранилища даже в многоводные годы уровень не достигает отметки НПУ, Так, в 1975 г., когда снегозапасы в бассейне составляли 1471 от нормы уровень на 0,45 м не достиг НПУ, что связано с режимом эксплуатации ГЭС. В 1975 г. сработка

достигла 19 м, что на 3 м больше проектной.

2. Естественные уровни подземных вод в ряде случаев определены путем интерполяции с некоторыми допущениями.

3. Пока не удается учесть достаточно полно фильтрационные свойства скальных пород.

По химическому составу воды указанных водохранилищ ультрапресные, с минерализацией 0,1-0,2 г/л, гидрокарбонатные кальциевые. В естественном состоянии, до создания водохранилища и начала развития фильтрации и подпора подземных вод химический состав их был разнообразен. Минерализация подземных вод - от ультапресных до солоноватых (4 г/л). Это гидрокарбонатные кальциевые, натриевые и магниевые, а также хлоридные натриевые воды.

В естественных условиях подземные воды в этом районе зачастую непригодны для питьевых и других целей вследствие повышенной минерализации. Закономерным является общее снижение минерализации. По ряду наблюдательных скважин подземные воды из солоноватых превращаются в пресные, а в отдельных случаях в ультрапресные воды, пригодные для питьевых целей. При этом более всего снижается минерализация в прибрежной зоне, т.е. чем ближе к водохранилищу находится наблюдательная скважина, тем большее уменьшение минерализации. В этой общей закономерности имеется, однако, несколько исключений.

На удаленных от береговой линии территориях, наоборот, с развитием подпора подземных вод минерализация их несколько повышается, особенно при максимальных значениях уровня подземных вод. Так, по скважине 3 Сарагашского створа за несколько лет минерализация повысилась с 1 г/л до 1,5 г/л, по скважине 253 Абакано-Перевозного створа с 0.9 г/л до 2,0 г/л и т.д. [7, 18, 25, 31, 35, 59].

В целом формирование подпора подземных вод на глубоководных водохранилищах Саяно-Алтайской области, берега которых сложены скальными породами, имеет свои особенности и зависит от ряда факторов. На каждом водохранилище развитие подпора имеет свой специфический характер. В то же время отмечаются некоторые общие закономерности формирования подпора, начиная с наполнения водохранилища и включая эксплуатационный период.

Из гидроморфологических показателей водохранилищ наибольшее влияние на развитие подпора подземных вод оказывают значительные их глубины (до 250 м) и амплитуды изменения уровня в течение года

(до 50 м). Большая сработка водохранилищ обеспечивает при установлении гидравлической связи с водоносными горизонтами режим, при котором уровни в течение года колеблятся в значительных пределах. Для водохранилищ, находящихся в скальных породах, закономерность увеличения этих пределов при приближении к береговой линии не обязательна в силу специфики распространения трешинных вод и установления степени гидравлической связи их с водами созданного водоема Особенно наглядно об этом свидетельствуют результаты наблюдений на Красноярском водохранилище.

Естественные условия существования подземных вод до создания водохранилища наряду с его параметрами также определяют масштабы и характер распространения подпора Там, где водохранилище располагается среди горных хребтов, уклоны зеркала подземных вод в естественном состоянии относительно большие и они гидравлически не связаны с речными. Здесь основная разгрузка подземных вод, как показали исследования автора в Горном Алтае С12, 28], проходит в русле рек в виде субаквальных источников и только около 10-12% подземного стока выходит вне русла рек. С созданием водоемов эта закономерность в прибрежной зоне изменяется.

На тектонически ослабленных участках с наличием открытых трещин или карстовых пустот открытая фильтрация поверхностных вод и распространение подпора подземных вод проходит на большие расстояния, достигающие десятков км. По трешинам выветривание при очень крутых скальных берегах распространение подпора наблюдается не далее глубины развития трещин (для Саяно-Алтайской области 150-200 м).

При наполнении водохранилищ и формирование подпора, как показали исследования на Красноярском водохранилище, в связи с вышеуказанными условиями в значительных диапазонах изменяются гидрогеологические параметры (коэффициент уровнепроводности и фильтрационное сопротивление ложе водохранилища), что является закономерным для водохранилищ горного и предгорного типа При прогнозировании подпора необходимо использовать аналогичные условия или близкие к ним.

Выявленные закономерности изменения гидрогеологических условий используются далее для прогнозирования на строящихся (Крапи-винское) и запроектированных (Катунское) водохранилищах. Для прогнозирования изменений динамики уровней подземных вод в зонах влияния Крапивинского и Катунского водохранилищ используются

программы решения задач профильной неустановившейся фильтрации, которые разработаны в Институте гидродинамики СО РАН. В результате численного решения задачи в каждом узле разностей сетки определяются значения, уровня грунтовых вод, а также расходы из водоема (или в водоем) на любой заданный момент времени. В программе с помощью специальных признаков предусмотрена возможность решения на ЭВМ различных вариантов задач, основанных на ряде уравнений с граничными условиями i, 2, 3 рода Выполненные расчеты (совместно с С. Т. Рыбаковой) подпора грунтовых вод и подземного стока для четырех профилей Крапивинского водохранилища показали, что обший объем подземного притока составляет 1,5-2,0 куб. км/год, а ширина зоны распространения подпора - 0,3-2,5 юл. Для Катунского водохранилища по специально заложенному Куюсскому створу гидрогеологических скважин эти величины составляют соответственно 0,2-0,4 куб. юл/год и 0,5-1,5 км. Принципиальное значение имеет определение подземного химического выноса (один из элементов изменения гидрогеологических условий или геологической среды). Теоретические разработки С. JL Шварцева и его учеников в системе вода-порода применительно к конкретным условиям Крапивинского и Катунского водохранилищ позволили оценить количественно подземный химический вынос. Так, для Катунского водохранилища подземный химический вынос ртути составит не более 0,013 т/год С 70, 763.

"6. РОЛЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД В ВОЗНИКНОВЕНИИ И РАЗВИТИИ ЭГП ~

В выяснении роли подземных вод в возникновении и развитии основных ЭГП на берегах водохранилищ ACO - оползней, провалов, суффозии и др. мы опираемся и развиваем далее теоретические предпосылки (Емельянова, 1972; Золотарев Г. С., 1980; Бондарик, 1981; Тихвинский И. О., 1987; Печеркин, Закоптелов, 1981, Хакимова, 1986, Лыкошин, 1976; Мироненко, Шэстаков, 1974; Калинин, 1985 и др.).

Подземные воды, резкое изменение гидрогеологических условий при наполнении водохранилищ, а затем и при их эксплуатации (на-полнение-сработка) являются важнейшим фактором, определяющим устойчивость береговых склонов. Многолетний опыт и полученные результаты исследований подземных вод и экзогенных геологических процессов на Красноярском и Саянском водохранилищах позволяют в настоящее время оценить роль подземных вод в развитии указанных

процессов, что, на наш взгляд, вносит существенное изменение в наших представлениях об этих процессах и о корректировании их прогнозов, а в ряде случаев создания специальных, не применявшихся ранее нестандартных методологических подходов к прогнозированию.

Изменение гидрогеологических условий в береговой зоне водохранилищ - открытая фильтрация поверхности вод по трешинам, крупным порам и пустотам в береговой массив и образование прямого и обратного потоков при значительной ежегодной сработке и наполнении водохранилищ, подпор подземных вод, изменение их качественного состава приводит к резкому изменению инженерно-геологической обстановки, что влечет за собою возникновение экзогенных геологических процессов.

Для Красноярского и Саянского водохранилищ это, прежде всего, возникновение - развитие крупных оползней, провалов и формирование прибрежных отмелей. В ряде случаев переработка берегов на Красноярском водохранилище представляют собой очень сложный процесс, включающий оползание блоков скальных и рыхлых пород, вызванное смачиванием подземными водами плоскостей скольжения, суффозию при 18 метровой сработке и образование мощного фильтрационного потока, значительно изменяющего профиль прибрежной отмели, разрушение коренного берегового склона, а также отмели за счет ветро-волнового воздействия при различных стояниях уровней.

Изменение гидрогеологических условий, подпор подземных вод оказывают значительное влияние на развитие переформирование бере-гое в целом и в частности ЭГП. На необходимость выявления - значения подземных вод ранее указывали Е. Г. Качугин, Л. Б. Розовский и другие. Проведенные за 1966-1993 гг. наблюдения и анализ результатов позволили выявить роль подземных вод в возникновении и развитии ЭГП. Кратко её можно обозначить:

1. При формировании подпора подземных вод при определенных условиях они играют главную роль в возникновении и развитии провалов.

2. При глубокой сработке водохранилищ и возникновении значительных прямых уклонов подземных вод (градиенты - десятые доли единицы) абразионно-аккумулятивные отмели избирательно разрушаются.

3. По этой же причине разрушаются контрфорсы древних оползней; кроме того в скальных массивах при подпоре происходит взве-

шиЕание отдельных блоков, возникает гидродинамическое давление, способствующее оползанию массы пород.

Разрушение отмелей происходит благодаря мощным потокам подземных вод, устремляющихся в водохранилище, в виде воронок различных размеров.

На Красноярском водохранилище диаметр воронок достигает 40-50 м при глубине в несколько метров. Крупные деформации отмелей - надежный критерий поисков месторождений пресных подземных вод в береговой зоне водохранилищ. Эти месторождения чаще всего приурочены к водообильным зонам скальных палеозойских пород, ослабленных тектонической трешиноватостью. Обследование береговых отмелей на водохранилищах необходимо производить при достижении максимальной сработки уровней. При этом возможно использование аэрофотоснимков, проведение аэровизуальных наблюдений или фиксации с борта теплохода. На Красноярском водохранилище, с общей протяженностью береговой зоны около 1500 км, по этой методике нами выделено несколько крупных месторождений пресных подземных вод. 'Отдельные гидрогеологические скважины, пройденные на перспективных участках, дали высокие дебиты (сс. Куртак, Новосе-лово и другие).

В связи с выявленными закономерностями формирования рельефа абразионно-аккумулятивных отмелей возникает возможность иметь ключ к управлению этим формированием. Дело в том, что воду из водохранилища можно сбросить не только в различных количествах в пределах призмы полезного объема, но и с различной интенсивностью. При быстрых сбросах воды в нижний бьеф, интенсивной сра-боткой уровней в водоеме и возникает активное образование воронок и интенсивное разрушение отмелей. При медленной сработке уровней формирование этих отрицательных форм рельефа будет происходить менее интенсивно.

Все провалы в течение наполнения и дальнейшей эксплуатацией Красноярского водохранилища обязаны своим происхождением резкому повышению уровней подземных вод, приводящему к внутреней суффозии тонкозернистых песков и супесей (Трифоново, Кулог, Бирюсинская заимка), потере устойчивости блоков в закарстованных массивах (Бирюса). Прогнозирование провалов сводится к прогнозированию подпора подземных вод, которые в некоторых случаях можно провести методом прямой срезки, т.к. провалы образуются близко от уреза водохранилища- 44 -

Следует подчеркнуть, что на берегах водохранилищ наблюдается и обратная связь - влияние экзогенных геологических процессов на формирование месторождений подземных вод. Так, при переработке берегов и образовании абразионно-аккумулягивных и аккумулятивных отмелей гидрогеологический параметр - фильтрационное сопротивление ложа водохранилища со временем увеличивается. Темпы его роста зависят от размеров отмели и литологического ее состава Чтобы берега водохранилищ обрушались с такой интенсивностью и объемами, как это тлело место у с.Куртак (Красноярское водохранилище), необходимо обязательное наличие следующих условий: .

а) Наличие толщи тонкозернистых песков и супесей в береговом массиве.

б) Кровля скальных пород, на которой залегают пески и супеси, круто падает к водохранилищу; скальные породы - с относительно повышенной трещиноватостью.

в) Уровенный режим водохранилища при формировании подпора подземных вод должен также обеспечивать подмачивание указанных выше грунтов и создавать при прямых уклонах зеркала значительные градиенты, достигающие десятых долей единицы.

Чтобы происходили оползни-сдвиги в скальных береговых массивах также необходимо сочетание условий:

а) Наличие круто падающих к водохранилищу трещин с углом падения 35-70 градусов.

б) Режим водохранилища, обеспечивающий подрезку склона, а также возникновение гидростатического и гидродинамического давлений, возникающих при значительных градиентах.

в) Наличие относительно повышенной трещиноватости скальных пород (открытые трещины), обеспечивающих при наполнении водоема открытую фильтрацию, подпор подземных вод и создание потоков с прямыми и обратными уклонами.

Таким образом, оба процесса несмотря на различную природу имеют одну общую особенность: их возникновение, развитие интенсивное протекание обязаны резким изменениям гидрогеологических условий в береговой зоне водохранилищ. Теоретически мы можем управлять этими процессами через уровенный режим водохранилища.

В пределах ACO наблюдаются острова многолетнемёрзлых пород, поэтому трещины в береговых массивах иногда заполнены льдом или мерзлым рыхлым материалом. Фильтрация поверхностных вод и подпор подземных оказывают отепляющее влияние на массив, что еще раз

указывает на необходимость изучения гидрогеологических условий при инженерно-геологических исследованиях берегов водохранилищ Сибири.

7. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ БЕРЕГОВЫХ ЗОН ГЛУБОКОВОДНЫХ ВОДОХРАНИЛИЩ ACO

Изучение экзогенных геологических процессов и подпора подземных вод в береговых склонах, устойчивости берегов при наполнении и эксплуатации искусственных водоемов имеет большое значение не только для решения неотложных практических задач, но и для разработки мероприятий по охране геологической среды. Изменение геологической среды при создании глубоководных водохранилищ, к которым относятся почти все искусственные водоемы ACO, как было показано выше, сказывается прежде всего в возникновении и развитии крупных оползней, провалов, суффозии, ветро-волновой переработки берегов, интенсивного оврагообразования, подпора подземных вод. Масштабы, характер и темпы этих изменений на берегах водохранилищ освещены в ряде опубликованных работ [3, 5, 7-76].

Очень важным вопросом является отбивка границ водоохранной зоны как для эксплуатируемых, так и проектируемых водохранилищ. Сейчас пока нет утвержденных научно-обоснованных методических указаний или рекомендаций по проведению указанных границ. В 1980 г. нами было предложено для водохранилищ горного и предгорного типов, какими являются большинство созданных водохранилищ, проводить границу водоохранной зоны по линии выклинивания установившегося подпора подземных вод. Именно в пределах зоны подпора подземных вод происходят наибольшие изменения в берегах водоемов и негативный оттенок этих изменений значительно увеличивается при непродуманном вмешательстве человека.

С позиций охраны геологической среды, рационального её использования НПУ для Красноярского и Саянского водохранилищ являются несколько завышенными. Для Красноярского водохранилища НПУ необходимо было бы довести (выклинивание) до устья р.Тубы, т.е. до северной окраины Минусинской котловины, а для Саяно-Шушенского водохранилища до устья р.Беделиг, т.е. не затоплять часть Тувинской котловины.

Положительным аспектом воздействия водохранилищ на геологическую среду является то, что на их берегах ресурсы подземных вод

значительно увеличиваются за счет открытой фильтрации поверхностных вод и за счет подпора подземных. Однако, при больших амплитудах сезонных и многолетних колебаний уровня водохранилища режим подземных вод в прибрежной зоне оказывается крайне нестабильным.

Следует отметить, что уже в первые годы эксплуатации Красноярского водохранилища в ряде населенных пунктов возникли проблемы водоснабжения. Это характерно для населенных пунктов, которые перенесены неудачно, без предварительного рассмотрения вопросов их водоснабжения. Такие населенные пункты, как правило, расположены на высоких водораздельных отметках, где запасы подземных вод незначительны или они непригодны для водоснабжения вследствие повышенной минерализации.

Следует особо отметить, что в результате разрушения берегов и подтопления выходят из использования сельскохозяйственные угодья, создается угроза населенным пунктам. В то же время, в частности Красноярская ГЭС осуществляет холостые сбросы воды в нижний бьеф, обусловленные в основном снижением потребностей в энергии. При этом в верхней части водохранилища (у г. Абакана) существует защита от подтопления, вступающая в действие при утвержденной отметке НПУ водохранилища. На эксплуатацию и восстановление инженерной защиты г. Абакана тратятся немалые средства В связи с определенным режимом работы зашиты предлагается (нами) рассмотреть вопрос о возможности снижения отметки НПУ Красноярского водохранилища и консервации системы зашиты г. Абакана и п. Усть-Абакана. Это позволит также сохранить сельскохозяйственные земли и леса в верховьях водохранилища на ближайшие 10-15 лет. Так, в пределах республики Хакасия при снижении НПУ мы получим значительные площади не затапливаемых островов и относительно пологих склонов по заливам Туба и Сыда, а также на отдельных участках основной акватории, и более мелких заливов, которые можно использовать для сельскохозяйственных целей и прежде всего, как сенокосы; всего при варианте ПУ=237 м - 27317 га, а при варианте ПУ=239 м - 21142 га В случае снижения отметки НПУ мы получим значительное сохранение продуктивных земель (паши, сенокосы, пастбиша и леса), попадающих при отм. 243 м в зону ветро-волновой переработки и обрушения берегов за счет экзогенных геологических процессов; всего, (при условии сохранения структуры земледелия) -2038 га

Охрана геологической среды на водохранилищах должна входить

в единую систему, включающую охрану как земных недр, так и поверхностных и подземных вод. Наибольшая эффективность в охране геологической среды возможна, когда мы приблизимся к управлению природными процессами, происходящими на берегах водохранилищ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Автором проведено научное обобщение большого фактического материала, в т. ч. полученного путем многолетних режимных наблюдений (мониторинг), выявлено,что значительная протяженность водохранилищ (сотни км), их глубина (свыше 200 м), форма, изрезанность береговой линии, геоморфология, геологическое строение и гидрогеологические условия обусловливают специфику и разнообразие ЭТО, наблюдаемых при наполнении и эксплуатации водоемов, что не имело место на других водохранилищах. Для комплексной оценки влияния водохранилищ на геологическую среду создана методология, позволившая найти новые пути решения этой проблемы.

2. Впервые установлено, что в зонах влияния глубоководных водохранилищ ACO имеет место своеобразные, до этого малоизученные процессы, к которым относятся прежде всего крупные оползни в скальных породах с объемом единовременных смещений до 30 шш. куб. м, вызванные потерей прочности пород по трещинам при обводнении в связи с высокой уровнепроводностью трешиноватых пород палеозоя; весьма интенсивные (до 12 тыс. куб. м/ пог. м) и специфические обрушения берегов, начавшиеся при затоплении супесей и тонкозернистых песков, слагающих высокие террасы р.Енисей; провалы в закарстованных известняках, связанные с обводнением обло-мочно-суглинистого заполнителя пустот и их обрушения; проваль-но-суффозионные - на пологих склонах, вызванные также обводнением и вмыванием материала в пустоты при сработке уровней водохранилищ.

3. Выявлены закономерности в динамике развития основных ЭГП на берегах глубоководных водохранилищ: они возникают и начинают активно развиваться в последние годы наполнения водохранилищ и первые несколько лет их эксплуатации. В последующие годы их интенсивность значительно снижается.

4. Впервые установленные автором суффозионные воронки на аб-разионно-аккумулятивных отмелях (на Красноярском водохранилище диаметром 40-50 м при глубине несколько м) являются новым поиско-

вым признаком обнаружения месторождений подземных вод в скальных породах. Эти месторождения приурочены к водообильным зонам скальных палеозойских пород, ослабленных тектонической трешиноватостью.

5. Для того, чтобы правильно оценить инженерно-геологическую обстановку и ее изменения на берегах сибирских водохранилищ нами показана необходимость изучения гидрогеологических условий. Опыт создания и эксплуатации отдельных водохранилищ (например. Красноярского) свидетельствует, что до этого при инженерно-геологических исследованиях берегов водохранилищ для их проектирования гидрогеологические условия изучались недостаточно. Это приводит к тому, что на водоемах ряд экзогенных геологических процессов, происходящих при наполнении и эксплуатации, оказываются неожиданны)®.

На Красноярском водохранилище, скальные берега которого считались ранее устойчивыми, при наполнении (1967-1970 гг.) и эксплуатации возникли крупные оползни различного типа, которые деформировали склоны на сотни метров в глубь суши. Изучение этих оползней показало, что их генезис связан исключительно с изменением гидрогеологических условий береговых массивов. Постановка режимных наблюдений за подземными водами в естественных и нарушенных условиях, определение параметров водоносных горизонтов, научный анализ полученных материалов позволил нам провести принципиально новую оценку инженерно-геологических условий побережья водохранилища.

6. При прогнозировании таких геологических процессов, как оползни и провалы найдены новые пути решения. Суть их сводится к тому, чтобы использовать при этом гидрогеологический прогноз. Выявлено, что динамика и характер развития обрушений склонов зависят от режима подземных вод, сезонные колебания уровней которых в прибрежной зоне достигает значительных величин.

7. Показано, что прогнозирование подпора подземных вод на глубоководных водохранилищах ACO является сложной задачей, так как его формирование имеет весьма специфический характер в связи с крайне неоднородными фильтрационными свойствами скальных пород, гидроморфологическими показателями водохранилищ, неравномерными колебаниями их уровней. Так, коэффициенты уровнепроводности водоносных пластов в трещиноватых породах, слагающих берега Красноярского водохранилища, рассчитанные аналитическими методами, колеблются в пределах 300-34000 кв. м/сутки, а фильтрационное сопро-

тиЕление ложа от О до 750 м.

8. В отдельные годы на водохранилищах Сибири (Новосибирское, Красноярское) службой эксплуатации ГЭС ставился вопрос о форсировании НПУ для получения дополнительной призмы полезного объема В связи с этим проведена оценка отрицательного воздействия на берега за счет форсированных уровней. Решение этой задачи было возможно только на основе фактических материалов, полученных уже при осуществленных опытных форсировках.

9. Установлено, что в пределах ACO, где находятся Красноярское и Саянское водохранилища, наблюдаются небольшие острова многолетнемерзлых пород, поэтому трещины в береговых массивах иногда заполнены льдом или мерзлым рыхлым материалом. Фильтрация поверхностных и подпор подземных вод оказывают отепляющее воздействие на массив, что приводит к осложнению прогнозирования, это также указывает на необходимость более тщательного изучения гидрогеологических условий при инженерно-геологических исследованиях берегов водохранилищ Сибири.

10. С позиций геоэкологии, т. е. наименьшего ущерба геологической среде, рационального её использования НПУ для водохранилищ Енисейского каскада (Красноярское и Саянское) являются несколько завышенными. Для Красноярского водохранилища был бы целесообразен НПУ, равный 237 м, а для Саяно-Шушенского - 530 м, что позволило бы не затоплять Минусинскую впадину и Тувинскую котловину. В связи с тем, что в нижний бьеф осуществляются холостые сбросы нами предлагается рассмотреть вопрос о снижении НПУ до выше указанных отметок. В случае снижения отметок НПУ мы получим значительное сохранение продуктивных земель (пашни, сенокосы, пастбища и леса), попадающих при прежних отметках НПУ в зону ветро-волновой переработки и обрушения берегов за счет ЭГП. Так, в пределах Республики Хакасия плошадь таких земель составит 2038 га

11. Выявленные закономерности развития ЭГП и изменения гидрогеологических условий использовались нами при прогнозировании их на запроектированных (Катунское) и строящихся (Крапивинское) водохранилищах. Вместе с анализом материалов проведенного дешифрирования аэро-космоснимков это позволило на берегах этих водоемов выделить участки с развитием оползней в скальных породах, обвалов, провалов, снежных лавин, подтопления.

Совместно с С. Т. Рыбаковой и коллективом, возглавляемым С. JL Шварцевым, разработана методика количественной оценки подзем-

ного химического выноса при создании и эксплуатации водохранилищ. Суть её состоит в применении программ решения задач профильной неустановившейся фильтрации, разработанных в Институте гидродинамики СО РАН с одной стороны, с другой - применительно к каждому конкретному водохранилищу или его району используются теоретические разработки системы взаимодействия "вода-порода". Так, в результате многовариантных расчетов определено, что для Катунско-го водохранилища подземный химический вынос ртути, составит около 0,013 т/год. Методика использована нами при реализации программы НИР СО РАН и составлении экспертных заключений по эколого-эконо-мической оценке проектов Катунской ГЭС и Крапивинского гидроузла

Выполненные работы не исчерпывают всего многообразия ЭГП на берегах глубоководных водохранилищ и изменения геологической среды под изг влиянием. Продолжение этих работ представляется актуальной задачей будущего.

По теме доклада опубликовано более 100 работ, список основных приводится ниже.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ДКССЕРТАШОННОИ РАБОТЕ Монографии

1. Гидрогеология Кулунды и прилегающих районов. - Новосибирск: Наука, 1965. - 147с. (соавт. С. Г. Бейром, И. К. Невечеря и др.)

2. Подземные воды СССР. Том XVII - К : Недра, 1973. - 398с. (соавт. Ю. Н Акуле нко, С. Г.Бейром, О. В. Постникова и др.)

3. Формирование берегов Красноярского водохранилища. - Новосибирск: Наука, 1974. - 234с. (соавт. Ю. К Подлипский, В. М. Сав-кин, Е М. Широков)

4. Катунь: экогеохимия ртути. - Новосибирск: ОИГГМ СО РАН, 1992 - 183с. (соавт. Е А. Росляков, С. Л. Шварцев и др.)

5. Проблемы охраны геологической среды (на примере Восточной Сибири ). - Новосибирск: Наука, 1993. - 168с. (соавт. Б. И. Писарский, Н И. Демьянович и др.)

5. Осадочные породы (сравнительная седиментология).-Новосибирск: Наука, 1994 - 200 с. (соавт. ¡й П. казанский, А. Е Ван,С. А. Кашик, Н. А. Лизалек).

Статьи

7. Перспективы водоснабжения за счет подземных вод в береговой зоне Красноярского водохранилища /7 Материалы совещания по берегам водохранилищ и вопросам дренажа в условиях Сибири.

- Новосибирск: Наука, 1968. - С. 173-177 (соавт. А. С. Кривошеев, С. Г. Бейроы)

8. Гидрогеологические условия верхней части Красноярского водохранилища /7 Водные ресурсы и водное хозяйство Сибири.

- Новосибирск: Наука, 1968. - С. 47-58 (соавт. А. С. Кривошеев) у. Инженерно-геологические процессы в береговой зоне Красноярского водохранилища /7 Водохранилище Сибири. Труды СибНИИЭ вып. 14. - Новосибирск. 1968. - С. 48-62

10. Гидрогеологические условия Черногорского каменноугольного месторождения и возможные изменения их в связи с созданием водохринилиша /7 Водохранилища Сибири. Труды СибНИИЭ вып. 14.

- Новосибирск. 1968. - С.68-82 (соавт. А.С.Кривошеев)

11. Развитие крупных оползней в палеозойских породах при наполнении Красноярского водохранилища // Известия Новосибирского отдела географического общества СССР, вып. 5. - Новосибирск.

1971. - С. 81-95

12. Некоторые особенности формирования и режим подземного стока рек Горного-Алтая /7 Комплексное освоение водных ресурсов Обского бассейна. - Новосибирск: Наука, 1970. - С. 96-101

13. Гидрогеологические условия и устойчивость берегов Красноярского водохранилища при его наполнении // Материалы межвузовской конференции по вопросам влияния водохранилищ на природу и хозяйство окружающих территорий. - Калинин. 1970. - С. 25-28

14. Изменение условий водоснабжения населенных пунктов в береговой зоне Красноярского водохранилища в связи с подпором подземных вод /7 Труды совещания по изучению берегов водохранилищ и вопросов дренажа в условиях Сибири, вып. II. 1969. - С. 28-35 (соавт. С. Г. Бейром, А. С.Кривошеев)

15. Влияние изменений гидрогеологических условий на устойчивость береговых склонов при наполнении Красноярского водохранилища /7 Труды координационных совещаний по гидротехнике, вып. 70.

- Л.: Энергия, 1972. - С. 98-107

16. Прогнозы устойчивости берегов Красноярского водохранилища и их уточнение в период заполнения /7 Проблемы прикладной географии. - Якутск. 1971. - С. 162-169 (соавт. В. М. Широков, Л.Е Каскевич, Е М. Савкин и др.)

17. Особенности формирования берегов приплотинной части Красноярского водохранилища /7 Труды СибНИИЭ, Сб. N22. - М.: Энергия,

1972. - С. 114-120

18. Прогнозные расчеты подпора подземных вод на крупных водохранилищах Сибири с использованием ЭЦВМ // Труды координационных совещаний по гидротехнике, вып. 83. - Л.: Энергия, 1973.

- С. 96-104

19. Древние оползни в долине Енисея /У Влияние геодинамических процессов на формирование рельефа Сибири. - Новосибирск: Наука, 1974. - С. 96-107

20. Гидрогеологические условия и особенности формирования подпора на Саянском водохранилище /7 Труды координационных совещаний по гидротехнике, вып. 96. - JL: Энергия. 1974. - С. 136-142

21. Влияние водохранилищ ГЭС Саянского комплекса на гидрогеологические и инженерно-геологические условия побережий // Материалы III Всесоюзного совещания по прикладной географии.

- Иркутск. 1975. - С. 110-113

22. Влияние водохранилищ на изменение гидрогеологических условий береговых зон // География Сибири в условиях научно-технического прогресса - Новосибирск: Наука, 1975. - С. 25-36

23. Изменения природных условий в прибрежной зоне после создания Красноярского и Новосибирского водохранилищ // География Сибири в условиях научно-технического прогресса - Новосибирск: Наука, 1975. - С. 35-48 (соавт. К1 И. Подлипский, Е Г. Рыбка, Е М. Савкин)

24. Устойчивость береговых склонов на Красноярском водохранилище в период эксплуатации (1970-1974 гг.) // Инженерно-географические проблемы при строительстве в Сибири. - Л: ВТО, 1975. С. 108-116

25. Особенности формирования подпора подземных вод глубоководных водохранилищ Сибири со скальными берегами /У Инженерно-географические проблемы при строительстве в Сибири. - Л.: ЕГО,

1975. - С. 144-169

26. Гидрогеологические условия и развитие берегов при создании водохранилищ на р. Катунь // Природные условия Западной Сибири и переброска стока в Среднюю Азиа - Новосибирск: Наука, 1975

- С. 176-187

27. Влияние Красноярского водохранилища на инженерно-геологические условия его берегов // Труды СибНИИЭ, вып. 27. - М.: Энергия, 1975. - С. 32-50

28. Гидрогеологические условия бассейна р.Катуни (Горный Алтай) // Гидрология рек Сибири. Труды ЗСРНИГМИ, вып. 17. - Ы.: Гид-рометеоиздат, 1975. - С. 140-149

29. Инженерно-геологические условия переработки берегов Саянского водохранилища // Инженерно-геологические особенности при транспортном строительстве в условиях Сибири. Труды НИИЖГа, вып. 167. - Новосибирск. 1975. - С. 88-96

30. Подпор подземных вод при создании водохранилищ на Катуни // Охрана, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов Алтайского края. - Барнаул: Алтайское книжное издательство, 1975. - С. 123-125

31. Особенности развития подпора подземных вод на Красноярском водохранилище при его наполнении и эксплуатации // Гидрологические исследования в Сибири. Труды ЗСРГМИ, вып. 22. - Ы. 1976.

- С. 154-160

32. Формирование берегов Красноярского водохранилища при его эксплуатации (1972-1973 гг.) // Изучение и охрана водных ресурсов (1971-1973 гг.). -М.: Наука, 1976. - С. 96-98 (соавт. В. М. Савкин, К С. Сергеенков и др.)

33. Основы прогноза гидрологического режима и переработки берегов Саянского водохранилища после его создания // Изучение и охрана водных ресурсов (1971-1973). - К: Наука, 197б. -С. 122123 (соавт. Л. Е Каскевич, Г. А. Орлова и др.)

34. Прогнозирование переработки берегов у г. Шагонар на Саянском водохранилище /'/' Географические проблемы при сельскохозяйственном освоении Сибири. - Новосибирск: Наука, 1977. - С. 118123 (соавт. Л. К Каскевич)

35. Влияние водохранилищ Енисейского каскада на качественный состав подземных вод прилегающих территорий // Труды координационных совещаний по гидротехнике, вып. 107. - Л.: Энергия,

1976. - С. 154-161

36. Геодинамика берегов крупных глубоководных водохранилищ Сибири // Географические проблемы при сельскохозяйственном освоении Сибири. - Новосибирск: Наука, 1977. - С.133-156 (соавт. С.Г. Бейром, В. М. Савкин, Ю. Е Титова, В. М. Широков)

37. Формирование берегов и подпора вод на водохранилищах в бас-

сеймах Оби и Енисея // Изучение берегов водохранилищ Сибири.

- Новосибирск: Наука, 1977. - С. 27-48

38. Некоторые особенности переработки берегов глубоководных водохранилищ Сибири // Повышение эффективности путевых и изыскательных работ на реках Сибири. Труды НИИВТа, вып. 102. - Новосибирск. 1977. - С. 108-118 (соавт. КЕБутягин)

39. Подземные воды и геодинамические процессы на берегах водохранилищ Саяно-Алтайской складчатой области // Опыт проектирования строительства и эксплуатации водохранилищ гидроэлектростанций. - Л.: Энергия, 1978. - С. 101-104

40. Подземные воды береговых зон водохранилищ Сибири и проблемы их использования // Влияние водохранилищ ГЭС на хозяйственные объекты и природные среды. - Л.: Энергия, 1969. - С. 38-40

41. Особенности развития береговых склонов при эксплуатации водо-. хранилищ на р.Енисей и Оби // Берега водохранилищ. - Иркутск.

1980. - С. 29-31

42. Роль подземных вод в возникновении и развитии экзогенных геологических процессов на некоторых водохранилищах Сибири /'/' Берега водохранилищ. - Иркутск. 1980. - С. 164-166

43. Влияние гидрологического режима водохранилищ Сибири на формирование их берегов /7 Берега водохранилищ, - Иркутск. 1980.

- С. 19-21 (соавт. Л.ЕКаскевич, И.С. Сергеенков, КХ И. Подлип-ский)

44. Влияние форсированных уровней на берега глубоководных водохранилищ Сибири // Влияние перераспределения стока на природные условия Сибири. - Новосибирск: Наука, 1980. - С. 140-144

45. Изменение режима подземных вод в береговой полосе Красноярского водохранилища /7 Проблемы использования и охраны природных ресурсов Сибири. - Новосибирск: Наука, 1980. - С. 68-82

46. Особенности формирования береговой полосы водохранилищ Сибири // Гидрология и метеорология. Анализ и прогноз элементов водных и климатических ресурсов Урала и сопредельных территорий.

- Пермь: ПГУ, 1981. - С.25-30 (соавт. В.Ы.Савкин)

47. Вопросы охраны геологической среды при создании и эксплуатации глубоководных водохранилищ Енисейского каскада // Инженерно-геологические проблемы Камских водохранилищ. - Пермь. 1983. - С. 43-45

48. Влияние водохранилищ ГЭС Саянского комплекса на гидрогеологические и инженерно-геологические условия побережий //' Научные и практические основы управления техническим состоянием водохранилищ, - Братск. 1984. - С. 65-67

49. Геодинамика берегов и подпор подземных вод во второй стадии эксплуатации Красноярского водохранилища // Изменения природных условий под влиянием деятельности человека - Новосибирск: Наука. 1984. - С. 86-93

50. Формирование берегов Саянского водохранилища в первую стадию его заполнения /7 Пути преобразования стока на юге Сибири.

- Новосибирск: Тр. ИГГ, 1984. - С. 65-76

51. Особенности формирования береговых склонов Красноярского и Саянского водохранилищ // Экзогенные процессы и проблемы ра-ционачьного использования геологической среды. - Ташкент: САИГиШ, 1985. - С. 3-9

о2. Использование водных ресурсов и формирование берегов водохранилищ Сибири /V География и природные ресурсы, N2. 1986. - С. 3-7 (соавт. ЕМ-Савкин, Л.ЕКаскевич)

53. Эколого-водохозяйственные проблемы регулирования Верхней Оби // Географические проблемы бассейна Катуни в связи с энергетическим освоением. - Барнаул. 1986. - С. 12-15 (соавт. Е К СаЕКИН, Л.ЕКаскевич, Г. А. Орлова)

54. Закономерности формирования берегов глубоководных водохранилищ Алтае-Саянской области // Географические проблемы бассейна Катуни в связи с энергетическим освоением. - Барнаул. 1986

- С. 33-35

55. Формирование подземных вод в береговой зоне водохранилищ Кат/некого каскада ГЭС // Географические проблемы бассейна Катуни в связи с энергетическим освоением. - Барнаул. 1986.

- С. 38-41

56. Использование подземных вод в прибрежной зоне глубоководных водохранилищ // Подземные вод юга Западной Сибири. - Новосибирск: Наука, 1987. - С. 139-146 (соавт. В. В. Ширинкин)

57. Особенности гидрологического режима Красноярского и Саяно-Шушенского водохранилищ // Формирование берегов Ангаро-Енисей-ских водохранилищ. - Новосибирск Наука, 1988. - С.5-22 (соавт. И. В. Космаков, В. А. Крицкий, Т. Е Колпакова и др.)

58. Формирование берегов водохранилищ Енисейского каскада ГЭС // Формирование берегов Ангаро-Енисейских водохранилищ. - Новосибирск: Наука, 1988. - С. 22-44 (соавт. В. А. Крицкий, М. Е Петров, И. С. Сергеенков)

59. Подземные воды береговых зон Красноярского и Саяно-Шушенского водохранилищ /У Формирование берегов Ангаро-Енисейских водохранилищ. - Новосибирск: Наука, 1988. - С. 91-105 (соавт. А. А. Горюнов)

60. Оценка ранее составленных прогнозов изменения природной среды при использовании водных ресурсов Сибири // Водные ресурсы. N2. - М. 1988. - С. 5-15 (соавт. С. Л-Еендров, С. Г. Бейром и др.)

61. Роль многолетнемэрзлых пород в формировании подземных вод межгорных впадин Алтае-Саянской складчатой области // Мэрзло-тно-гидрогеологические исследования зоны свободного водообмена - М.: Наука, 1989. - С. 24-27 (соавт. Л А. Содобоева)

62. Подземные воды и берега водохранилищ Сибири // Мелиорация земель и использование водных ресурсов Сибири. - Новосибирск: Наука, 1989. - С. 136-139

63. Гидрогеохимические условия бассейна р. Катунь в зоне влияния проектируемого водохранилища // Катунский проект: проблемы экспертизы, Материалы к общественно-научной конференции.

- Новосибирск. 1990. - С. 62-64 (соавт. С. Л. Шварцев, Б.А.Воротников и др.)

64. Влияние сибирских водохранилищ на окружающую среду // Гидротехническое строительство. - М.: Энергоатомиздат N2, 1990.

С. 13-15 (соавт. Ю. Б.Тржцинский)

65. Гидрогеология и инженерная геология береговых зон крупных водохранилищ Сибири // Гидрогеология и инженерная геология Сибири. - Новосибирск: Наука, 1990. - С. 5-10 (соавт. Ю. Б. Тржцинский)

66. Гидрогеологические условия развития подпора в береговой зоне Катунских водохранилищ // Гидрогеология и инженерная геология Сибири. - Новосибирск: Наука, 1990. - С. 26-33

67. Геодинамика берегов Катунских водохранилищ // Гидрогеология и инженерная геология Сибири. - Новосибирск: Наука, 1990. - С. 87-93

68. Проблемы рационального использования береговой зоны Ангаро-Енисейских водохранилищ// Инженерная геология, N3. - М.1991.

- С. 60-65 (соавт. Е М. Маслов, Ю. Е Тржцинский)

69. Проблемы водоснабжения г. Кемерова за счет подземных вод (Пугачевский водозабор) // Концепция дальнейшего развития г. Кемерова. 1992. - С. 118-119 (соавт. С.Т.Рыбакова)

70. Экологические аспекты проекта Катунской ГЭС, обусловленные наличием ртути в природной среде Горного Алтая // Водные ре- 55 -

сурсы, N6. 1992. - С. 107-124 (соавт. О.Ф.Васильев, С. Л. Сухен-ко и др.)

71. Гидрогеохимические условия района Крапивинского водохранилища на р. Томь (Кузбасс) // Геология и геофизика N8. 1993. - С. 89-97 (соавт. С. Л. Шварцев, Е М. Рассказов, Л.Ф. Фризен)

72. Инженерно-геоморфологическое картографирование при инженерных изысканиях (Принципы и практика на примере запроектированных Катунского и Чемальского водохранилищ в Горном Алтае) // Инженерная география: инженерно-геоморфологические аспекты, ч. 4.

- Вологда. 1993. - С. 52-53 (соавт. 3. Ы. Хворостова, А.Д.06ЫС-калов)

73. Redlotion of water quality in Large intakes of infiltration tipe // International congress "Water: ecology and technology"

- Moskau, 1994, vol. I, pp. 203-204 (coauther Rybakova S. T)

74. Оценка опасности переработки берегов Саяно-Шушенского водохранилища // Научные чтения IV Всеуральского совещания по подземным водам Урала и сопредельных территорий. - Пермь. 1994. - С. 146-147

75. Кузбасс: проблемы питьевой воды // Научные чтения IV Всеуральского совещания по подземным водам Урала и сопредельных территорий. - Пермь. 1994. - С. 14-16 (соавт. С.Л.Шварцев, ЕМ. Рассказов)

76. Геохимические условия миграции ртути в подземных водах района проектирования Катунской ГЭС // Водные ресурсы N1. - Ы. 1995.

- С. 50-60 (соавт. С. JL Шварцев, А. А. Лукин и др.).

Информация о работе

Кусковский, Виктор Семенович
доктора геолого-минералогических наук
Новосибирск, 1996
ВАК 04.00.07

Автореферат

Похожие работы