CC BY
22
УДК 528:621.039.9
ПРОВЕДЕНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА НА ПРИУСТЬЕВОЙ ПЛОЩАДКЕ СКВАЖИНЫ № 104 УЧАСТКА САРЫ-УЗЕНЬ НА БЫВШЕМ СЕМИПАЛАТИНСКОМ ИСПЫТАТЕЛЬНОМ ЯДЕРНОМ ПОЛИГОНЕ
Алексей Михайлович Яковенко
Институт геофизических исследований, 071100, Республики Казахстан, г. Курчатов, площадка Меридиан, начальник лаборатории топогеодезических исследований, тел. (72251)2-31-46, e-mail: yakovenko@igr.kz.
Алик Хасенович Абишев
Институт геофизических исследований, 071100, Республики Казахстан, г. Курчатов, инженер-геодезист, тел. (722-51)2-31-46, e-mail: abishev@igr.kz.
Рассмотрено проведение геодезического мониторинга в районе приустьевой площадки ранее проведенного подземного взрыва, на примере скважины № 104 участка «Сары-Узень» бывшего Семипалатинского испытательного ядерного полигона.
Ключевые слова: подземный ядерный взрыв, Семипалатинский испытательный ядерный полигон, деформация дневной поверхности, геодезический мониторинг.
GEODETIC MONITORING WELL SITE WELLHEAD NUMBER 104 SITE SARY-UZEN ON THE FORMER SEMIPALATINSK NUCLEAR TEST SITE
Alexey M. Yakovenko
Institute of Geophysical Research, 071100, Republic of Kazakhstan, Kurchatov, Meridian site, Head of Laboratory of Topogeodetic Research, tel. (722-51)2-31-46, e-mail: yakovenko@igr.kz.
Alik H. Abichev
Institute of Geophysical Research, 071100, Republic of Kazakhstan, Kurchatov, Meridian site, Engineer surveyor, tel. (722-51)2-31-46, e-mail: abishev@igr.kz.
Considered conduct geodetic monitoring in the area of the estuary area previously conducted an underground explosion, the example of the well site number 104 "Sary-Uzen" the former Semi-palatinsk nuclear test site.
Key words: Semipalatinsk Nuclear Test Site, underground nuclear explosion, deformation of a daylight surface, geodetic monitoring.
С момента запрета проведения ядерных испытаний в трех средах в 1963 г., в атмосфере, космическом пространстве и под водой, испытания ядерных устройств начали проводится только подземные ядерные испытания. На территории Семипалатинского испытательного ядерного полигона (СИЯП) подземные ядерные взрывы (ПЯВ) проводились в горизонтальных горных выработках -штольнях (участок горного массива Дегелен) и вертикальных горных выработках - «боевых» скважинах большого диаметра (участки Балапан и Сары-Узень). Схема основных испытательных участков на СИП показана на рис. 1.
Рис. 1. Схема основных испытательных участков на территории СИП
ПЯВ в «боевых» скважинах проводились в различных геологических условиях и на различной глубине, что привело к разному влиянию последствий на окружающую среду. На настоящее время известно о образовании провальной воронки («боевая» скважина «Глубокая» участок Балапан) [1] и газировании на приустьевых участках отдельных «боевых» скважин, геофизический мониторинг проводимый на некоторых «боевых» скважинах так же подтверждает продолжение процессов в районе гипоцентров проведенных ПЯВ на участках Балапан и Сары-Узень. Для определения влияния процессов происходящих в районе гипоцентров на дневную поверхность и контроля за возможными проявлениями катастрофического характера [2] (образование провальных воронок) проводится геодезический мониторинг на приустьевых площадках 9 «боевых» скважин на территории СИЯП [3].
Площадка скважины 104 представляет собой равнинную местность с пологим понижением рельефа с юго-запада на северо-восток. На приустьевом участке в 2010 году выполнена топографическая съемка масштаба 1:2000 с сечением рельефа 0,5 метра. Схема площадки «боевой» скважины № 104 участка Сары-Узень приведена на рис. 2.
Абсолютные отметки на площадке изменяются от 458,5 м на юго-западе до 450,9 м на северо-востоке. По результатам топографической съемки на местности выделены незначительные повышения и пологие понижения. Колебания абсолютных отметок изменяется в пределах 1-7,6 м. В центре площадки располагается эллипсовидная воронка около 103 м в диаметре глубиной 5,3 м., большой осью простирающейся с юго-запада на северо-восток. В 85 м севернее центра воронки расположена насыпь вызванная техногенной деятельностью, размером 12х23 м, высотой 1,4 м, Урез воды в воронке на 8.10.2010 года составил -450,27м.
Геодезический мониторинг на площадке выполняется нивелированием II класса по локальной наблюдательной сети [3], которая состоит из 5-ти грунтовых реперов. Общая длинна хода нивелирования II класса - 695 м., максимальное расстояние между реперами не превышало 242 м., минимальное расстояние составило 61 м.
По линии нивелирования были закреплены деревянные маркеры для установки над ними нивелира (выкрашены в зеленый цвет) и установки реек (выкрашены в красный цвет). На рис. 3 показана схема локальной наблюдательной сети на площадке скважины № 104.
Рис. 3. Схема локальной наблюдательной сети на площадке скважины № 104
Расстояние нивелира до реек измерялось цифровым нивелиром и не превышало 30м., неравенство расстояний от нивелира до реек на станции не превышало 1 м., накопление неравенств по секции не превышало 2 м., высота луча визирования не превышала 0.5 м.
При проведении нивелирования II класса использовался цифровой нивелир SOKKIA SDL 30 (Япония), нивелирование проводилось по штрих-кодовым фи-бергласовым рейкам с RAB-кодом. Нивелирование выполнялось по замкнутому ходу в прямом и обратном направлении по кольям. Измерения проводились в осенний период года. Результаты нивелирования приведены в таблице.
Результаты нивелирования за 2011-2015 гг.
Таблица
№ скважины, № репера Координаты WGS-84 в градусах Н, м 2011 г. Н, м 2012 г. ДН, мм 20122011 Н, м 2013 г. ДН, мм 20132012 ДН, мм 20132011 Н, м 2015 г. ДН, мм 20152013 ДН, мм 20152011 Примечание
С.Ш. В.Д.
104-I 49.95294 77.67208 296,3362 296,3318 -4,4 296,3376 +5,8 +1.4 296.3595 +21.9 +23.3 дно
II 49.95328 77.67247 301,1248 301,1212 -3,6 301,1194 -1,8 -5.4 301.1216 +2.2 -3.2 борт
III 49.95275 77.67281 301,1954 301,1944 -1,0 301,1948 +0,4 -0.6 301.1954 +0.6 0.0 борт
IV 49.95269 77.67158 301,7000 301,6946 -5,4 301,6992 +4,6 -0.8 301.6992 0.0 -0.8 борт
V 49.95475 77.67078 300,0000 300,0000 300,0000 300.0000 Баз.репер (равнина)
По данным 2011-2012 года грунтовые репера находились в состоянии проседания и величина их составила: Гр.р I -4.4 мм., Гр.р II -3.6 мм., Гр.р III -1.0 мм., Гр.р IV -5.4 мм.;
Результаты 2012-2013 года показали разнонаправленные изменения высотного положения грунтовых реперов: Гр.р I +5.8 мм., Гр.р II -1.8 мм., Гр.р III +0.4 мм., Гр.р IV +4.6 мм.;
По данным на 2013-2015 года можно сказать о сохранившейся тенденции положительного изменения высотного положения на Гр.р I, в этот период про-
изошёл подъём и составил +21.9 мм., на остальных реперах произошли минимальные изменения высотного положения: на Гр.р II +2.2 мм., Гр.р III +0.6 мм., Гр.р IV 0.0 мм.
Сравнивая данные 2015 года и 2011 года, можно говорить о вспучивании дневной поверхности в районе эпицентра ПЯВ, на Гр.р I (дно воронки) его величина составила +23.9 мм., на Гр.р II небольшое проседание -3.2 мм., на Гр.р III высотное положение не изменилось, на Гр.р IV минимальное изменение высотного положения - 0.8 мм.
Таким образом можно говорить о неоднородности и непостоянстве динамики изменения высотного положения наблюдаемых грунтовых реперов что может быть вызвано недостаточным количеством данных. Необходимо продолжить наблюдения на локальной сети мониторинга для получения большего количества данных и установления причин происходящих процессов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Сборник трудов Института радиационной безопасности и экологии за 2007-2009 гг. / Под рук. С.Н. Лукошенко. - Павлодар: Дом печати, 2010. - 528 с.
2. Яковенко А.М., Субботин С.Б., Уставич Г.А. К использованию комплекса геодезических работ для оценки техногенной опасности испытательных площадок бывшего семипалатинского испытательного полигона // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2015. XI Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 13-25 апреля 2015 г.). - Новосибирск : СГУГиТ, 2015. Т. 1. -С.105-109.
3. Яковенко А.М., Уставич Г.А. Создание планово-высотного обоснования для топо-графо-геодезических работ в условиях радиационного загрязнения территорий Семипалатинского испытательного полигона // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2014. Х Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 8-18 апреля 2014 г.). - Новосибирск : СГГА, 2014. Т. 1. -С. 57-62.
4. Яковенко А.М. К проведению геодезического мониторинга в эпицентральных зонах ранее проведенных подземных ядерных взрывов на бывшем Семипалатинском испытательном полигоне // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск : СГГА, 2013. Т. 1. - С. 219-222.
© А. М. Яковенко, А. Х. Абишев, 2016
