CC BY
72
УДК 551.4.042
НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОПОЛЗНЕВЫХ ОБЪЕКТОВ НА ТЕРРИТОРИИ ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
© 2013 Заурбеков Ш.Ш., Батукаев А.А.
Грозненский государственный нефтяной технический университет
им. академика М.Д. Миллионщикова
В статье рассмотрены закономерности развития оползневых процессов на территории Чеченской Республики. Выявлены основные типы оползней, проявляющихся в республике, геоморфологические условия их развития и основные факторы формирования.
The article deals with the laws of landslides on the territory of the Chechen Republic. The basic types of landslides, which are manifested in the country, geomorphological conditions for their development and the main forming factors.
Ключевые слова: оползни, морфометрический анализ, крутизна склонов, экспозиция склонов, цифровая модель рельефа.
Keywords: landslides, morphometric analysis, the steepness of the slopes, slope exposure, the digital elevation model.
В горных районах оползни, обвалы, сели и грязекаменные потоки широко распространены и являются отражением изменений в приповерхностной части литосферы, обусловленных как эндогенными, так и экзогенными геологическими процессами. В Чеченской Республике (ЧР) проблема оползневой опасности стоит довольно остро. Третья часть всей площади приходится на территории со сложным горным рельефом.
Территория Чеченской Республики (тогда еще ЧИАССР) в плане опасных геологических процессов и инженерно - геологических условий наиболее активно изучалась с 1964 года [4], что приобрело особую актуальность после катастрофической активизации оползней весной 1989 г., в результате которой пострадало 85 населенных пунктов и было разрушено 560 жилых строений [2], площадь активизации достигла 2500 км2. Общая площадь оползневых объектов составила около 40 км2 при общем количестве около 800 объектов (рис. 1). Пострадали пять административных районов республики Ножай-Юртовский, Веденский, Советский (в настоящее время Шатойский), Малгобек-
ский (в настоящее время в ведении республики Ингушетия), Надтеречный.
2
Известия ДГПУ, №2, 2013
Рис. 1. Схематическая карта территорий подвергшихся оползневой активизации 1989 года.
Все проведенные инженерно-геологический исследования по степени детальности разделяются на две группы: регионального характера (на уровне масштабов 1:200000, 1:500000) и целевые на отдельных объектах.
По изучению факторов оползнеобразо-вания, как правило, рассматривались долговременные факторы (литолого-структурные, геоморфологические,
неотектонические и т. д.). Что же касается изучения быстроменяющихся факторов (климатические, техногенные, сейсмические и др.), то изучение связи их с опасными геологическими процессами практически не проводилось [2].
Подавляющее количество оползневых проявлений на территории республики представляют два основных по механике смещения грунтов типа. Это оползни-потоки (рис. 2), характерные для территорий, относящихся к предгорьям с абсолютными высотами от 350 до 800 м над у.м., представленных покровными отложениями четвертичного, неогенового и верхнепалеогенового комплексов и оползни обвально-осыпного типа, приуроченные к известняковым массивам нижнепалеогенового и мелового комплексов, распространенным на юге республики. Более сложные по своему типу оползни встречаются значительно реже либо не задокументированы. Также, в оползневом плане, плохо изучена территория юга республики. Это области выхода на дневную поверхность верхнее- и среднеюрских отложений, представленных алевролитами, аргиллитами с редкими прослоями песчаников мощностью 450-1560 м. В ландшафтном отношении это зона альпийских лугов, субнивальная и нивальная области. Территории труднодоступные, с абсолютными отметками от 2800-4000 м над у.м.
Рис. 2. Оползенъ-поток в районе селения Дачу-Борзой. (Фото авторов 26.05.2012)
Л
гЧ «в
т.........
ем
Ш
«ЛИЙ!
Рис. 3. Реконструкция оползневого объекта у селения Чишки средствами ARCGLOBE
ШШШЩЩ^Ш Ш№МШЖ*М %ттш:мшшжг
тшш ш ш ж тя
р шк шт " т
щтя г—ниип и'^-о *т:щ И—июдЯ шшш шм
Рис. 4. Тот же участок, что и на рис. 3, представленный в виде фотокарты. Снимок Orbview-3 за 2005 год (панхроматический,, разрешение 1 м)
Рис. 5. Оползень обвально-осыпного типа у селения Дай на реке Шаро-Аргун. (Фото авторов 23.05.2012)
Рис. 6. Тот же участок, что и на рис.5.
Снимок Ьапй$а15 за август 2010 года
Рис. 8. Реконструкция оползневого участка, что и на рис. 6 средствами ЛКСОЬОЕЕ (Флажком обозначена точка съемки с рис. 5)
В инженерно- геологическом отношении условия распространения это комплексы горных пород, включающие глины, песчаники, конгломераты, известняки, алевролиты, мергели мощностью до 450 м со средненарушенным залеганием.
Важнейшим фактором, определяющим интенсивность проявления, а также оказывающим значительное влияние на генетические особенности оползневых и селевых процессов, является рельеф. В этой связи стандартным подходом является
проведение морфометрического анализа рельефа территории [5].
Для морфометрической оценки распределения оползневых проявлений использовались такие параметры как угол крутизны склона, экспозиция и горизонтальная расчлененность территории [3]. Основой морфометрического анализа послужила цифровая модель рельефа ASTER GDEM v2. Пространственное разрешение модели составляет 20 м [7].
Анализ проявления оползней, по данным оползневой съемки 1989 г., показывает:
1) Наиболее пораженными в процентном отношении оказались территории со склонами крутизной от 10 до 15 градусов (26% от площади пораженной оползневыми явлениями). Более наглядно это отображено на рис. 10. В табл. 1 приведены результаты анализа распределения оползневых проявлений по областям с определенными углами крутизны склона. Для удобства карта крутизны склонов классифицирована на восемь классов, которые приведены в таблице 1.
Таблица 1
Пораженность территорий оползнями с различными углами крутизны склона
Значения угла крутизны склона
Класс % пораженности
1 менее 5 градусов 9,60
2 5-10 23,39
3 10-15 26,70
4 15-20 19,38
5 20-25 10,92
6 25-30 5,50
7 30-40 3,73
8 более 40 0,79
Всего 100
30,00 -| _
—
1 п „
0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-40 бОЛЫШ е 40
|d Ряд1 9,60 23,39 26,70 19,38 10,92 5,50 3,73 0,79
угол
Рис. 9. Распределение оползневых объ-
ектов по территориям с различной
I
Рис. 10. Карта крутизны склонов, совмещенная с контурами оползневых объектов, по данным [2], (три административных района объединены одной границей) 2) Анализ распределения оползневых объектов по склонам с разной экспозицией показывает, что более всего оседанию подверглись склоны с северо-восточной (16,08%), северной (15,44%) и северозападной (14,59%) экспозициями. Это показывает рис. 11. Одним из возможных объяснений является меньшая солнечная освещенность и соответственно меньшее испарение и остаточное увлажнение северных склонов.
Таблица2
Пораженность склонов с разной экс-
позицией
% пораженности
Экспозиция Площадь км2
плоские участки 0,31 0,78
с 6,04 15,44
св 6,29 16,08
в 5,42 13,86
юв 4,19 10,73
ю 2,82 7,21
юз 3,46 8,84
з 4,87 12,46
сз 5,70 14,59
всего 100
20,00 ■
— — — г-| — -
5,00 ■ — — — —
Плоские участки с св в юв ю юз з сз
|оряШ 0,78 15,44 16,08 13,86 10,73 7,21 8,84 12,46 14,59
экспозиция
Рис. 11. Распределение пораженности
оползнями для разных экспозиций склонов
Рис. 12. Карта экспозиций склонов, совмещенная с контурами оползневых объектов.
3) С целью оценки влияния горизонтальной расчлененности рельефа подсчи-тывались суммарные протяженности эрозионных врезов (как возможные водотоки и условия для естественного дренажа) для сети регулярных ячеек (рис. 13), в нашем случае использовалась сеть из квадратов со стороной 2*2 км.
Рис. 13. Оценка горизонтальной расчлененности территории методом расчета в регулярной сети полигонов (непосредственно контуры оползневых объектов не приведены)
крутизнои склона
Для каждого из этих квадратов также подсчитывалась площадь оползневых объектов.
Для объективной оценки и проверки гипотезы о взаимозависимости двух этих параметров был проведен корреляционный анализ. Был рассчитан коэффициент корреляции, который для этих двух параметров равен - 0,01, что говорит о слабой взаимосвязи этих величин в данном случае.
Выводы
Проведенный анализ распределения оползневых объектов по территории показал, что в рассматриваемом случае катастрофической оползневой активизации
большинство оползневых объектов приходится на склоны с крутизной от 10 до 15 градусов (всего 26,7%) и северо-восточной экспозицией (всего 16,08 %).
Выдвинутое предположение о зависимости протяженности эрозионных врезов и количества оползневых проявлений не подтвердилось.
Подавляющее количество оползневых проявлений представляло два основных по механике смещения грунтов типа. Это оползни - потоки и оползни обвально -осыпного типа.
Примечания
1. Емельянова Е. П. Сравнительный метод оценки устойчивости склонов и прогнозы оползней. М. : Недра, 1972. 255 с. 2. Лопатинский Г. С. Отчет по результатам проведения специализированных инженерно-геологических исследований в зоне катастрофической активизации оползневых процессов в Чечено-Ингушской АССР в 1989 г. Грозный, 1990. 3. Погорелов А. В., Думит Ж. А. Рельеф бассейна р. Кубани: Морфологический анализ. М. : ГЕОС, 2009. 208 с. 4. Царев П. В., Клименко А. И. Отчет по теме «Инженерно-геологические свойства грунтов и их изменение при оползневых процессах на территории Чечено-Ингушской АССР». Фонды СК ПГО, 1968. 5. Щеко А. И. Закономерности формирования и прогноз селей. М. : Недра, 1980. 296 с. 6. Varnes D.J. Slope Movement Types and Processes. Chapter 2, Landslides: Analysis and Control, Special Report 176, Transportation Research Board. National Academy of Sciences, Washington D.C., 234 pp. 1978. 7. Validation of the ASTER Global Digital Elevation Model (GDEM) Version 2 over the Conterminous United States. USGS, Earth Resources Observation Science (EROS) Center, Sioux Falls Dakota, USA. Dean Gesch, Michael Oimoen, Zheng Zhang, Jefferey Danielson, David Meyer.
Статья поступила в редакцию 12.04.2013 г.
