CC BY
31
УДК 556.3+624.131.1(4/5)(063)
ОСОБЕННОСТИ ПРОТЕКАНИЯ КАРСТОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ГОРОДЕ УФЕ
РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
Гарайшин А.И. ©
Бакалавр, кафедра «Геология и разведка нефтяных и газовых месторождений»
Научный руководитель Машкова Е.А.
Уфимский государственный нефтяной технический университет, Россия
Аннотация
Рассмотрены причины карстовых провалов и процессов в городе Уфе.
Ключевые слова: карст при строительстве, карстовый процесс, геологическое строение и физико-географические условия.
Республика Башкортостан - территория с высоким коэффициентом закарстованности, поэтому осложняющим фактором при выборе места под строительство и технико-экономическом обосновании строительства. На картах РБ можно рассмотреть: а) устойчивые территории, где строительство возможно без особых ограничений; б) территории в пределах карстовых полей, где строительство возможно с мерами противокарстовой защиты, рассчитанными на карстовый провал.
Для того, чтобы разработать проекты детальных планировок и строительства населенных пунктов, используются несколько методов исследований: анализ материалов региональных работ по карсту; детальное маршрутное обследование всех поверхностных карстопроявлений на участке изысканий; комплексные геофизические работы (электроразведка, микросейсморазведка, сейсмотомография и др.) [2]; бурение параметрических скважин с проведением в них каротажных и опытно-фильтрационных работ; лабораторное моделирование механизма карстовых провалов методом эквивалентных материалов или математическое моделирование. Чтобы описать условия анагенеза карста, характеризующие данные исследования, производят построение комплекса карт, при этом неглубокие карстопроявления дебадируются как интегральный показатель карстового процесса, а датированные провалы - как индикатор сегодняшней активности.[1]
Из особенностей геологического строения и физико-географических условий следует, что на анклаве г.Уфы и в окрестностях имеются 4 условия для конструктивного развития карстового процесса: наличие в геологическом разрезе растворимых пород (гипсы, ангидриты, известняки, доломиты); их хорошая гигроскопичность; активный гидродинамический режим подземных вод (поглощение временных и постоянных водотоков карстовыми понорами, а также межпластовый переток подземных вод из вышележащих водоносных горизонтов); высокая агрессивность инфильтрационных вод к водовмещающим породам (нехватка СаБ04 поглощающихся в понорах поверхностных вод по отношению к гипсам составляет 1740-2040 мг/л). Для склоновых условий характерны два типа «гидродинамической» обстановки. Первый тип - разгрузка подземных вод происходит в виде нисходящих перетоков или прямых перетоков в нижележащие соликамский и иреньский горизонты. Второй тип - гидродинамической обстановки характеризуется барражированием разгрузки подземных вод на склонах под глинистым чехлом неогеново-четвертичных отложений.
Карстовые породы г.Уфы представлены в большей степени гипсами кунгурского яруса соликамского и шешминского горизонтов и, незначительно карбонатными породами
© Гарайшин А.И., 2016 г.
[1]. В Башкирии в пределах г.Уфы развиты три класса карста: сульфатный, карбонатный и карбонатно-сульфатный. По степени защищенности сверху некарстующимися породами преобладают два подкласса—перекрытый (камский) в пределах долин Белой и Уфы и закрытый (русский) на междуречье. [1] Карстопроявления в пределах междуречья представлены разнообразными формами: глубинными (карстовые полости, заполненных водой или глинисто-илистым материалом), поверхностными (карстовые воронки, всех морфологических и генетических типов), погребенными.
Диаметр воронок от 10 до 100 м, глубина которых от 5 до 20 м. В днищах воронок есть поглощающие поноры. Происхождение воронок на склонах долин коррозионно-эрозионный и коррозионно-провальный. Вблизи г.Уфы и непосредственно в нем имеется 63 карстовых поля, в которых плотность воронок составляет от 10-20 до 100 на 1 км . Наблюдается большое количество карстовых провалов: 254 - на склонах размером от 0,5 до 8,2 м, 47 - в долинах и 12 - в присклоновых условиях и на междуречье[1]. Один из крупных карстовых провалов на карстовом косогоре присутствовал в 1927 году в основании коренного склона (в тыловом шве долины). Площадь провала составила 1500 м , глубина — 12-14 м, объем — 8000 м3 [1].
Карстовые озера — заполненные водой воронки и котловины, которые редки. Известные карстовые озера: Волчек - диаметр 260 м имело первоначальную глубину около 40 м, в настоящее время—28 м, Солдатское. Карстовые ручьи и родники устремлены в основном на Уфимском карстовом косогоре. [3]
На карстовый процесс влияет хозяйственная деятельность человека, способствующая активизации карста и суффозии, так же — наоборот, препятствует. Факторы, помогающие формированию карстово-суффозионных процессов относятся: 1) нарушение водоупорных качеств текториальных отложений; 2) происхождение техногенных источников выработки подземных(скрытых) вод; 3) механическое влияние производственно-технологических «течений»; 4) загрязнение атмосферного воздуха, поверхностных и скрытых вод опасными выбросами заводов, фабрик. Факторы хозяйственного движения человека, мешающего развитию карста: 1) уничтожение поверхностных карстопроявлений; 2) увеличение силы водоизоляционного слоя над карстующимися отложениями; 3) образование искусственных водоизоляционных покрытий на улицах и «анклавах» промышленных предприятий; 4) улучшение стока атмосферных вод с помощтю ливневых коллекторов; 5) выполнение телеологических инженерных противокарстовых действий предупредительного плана и ликвидаторского нагнетания глубоких форм карста; 6) «апанаж» подземных коммуникаций. [4]
Несмотря на постоянный мониторинг закарстованных территорий в Уфе и разработанные региональные нормативно-методические документы, количество случаев аварийных и катастрофических ситуаций за последние 25 лет стремительно увеличивается. Средняя частота проявлений аварий составляет 11-17 лет со дня ввода сооружений в эксплуатацию. Основной их причиной в 70-80% случаев являются техногенные факторы, вызывающие подтопление территории и, как следствие, активизацию развития карстово-суффозионного процесса. Поэтому необходимо усилить геологический контроль за хозяйственной деятельностью человека.
Литература
1. Р.Ф. Абдрахманов, В.И. Мартин, В.Г. Попов, А.П. Рождественский, А.И. Смирнов, А.И. Травкин - «КАРСТ БАШКОРТОСТАНА»
2. Новое в геологическом строении месторождения по геофизическим данным. Валеева А.А., Машкова Е.А. В сборнике: Современные технологии в нефтегазовом деле-2015. Сборник трудов Международной научно-технической конференции: в 2 томах. 2015. С. 52-56.
3. http://wiki02.ru/encyclopedia/ufimskiy_karstovyy_kosogor/t/15010
4. Р.Ф. Абдрахманов - «Гидрогеоэкология Башкортостана»
