книги из ГПНТБ / Формирование берегов Красноярского водохранилища

В1967 г. при подъеме уров­ ня воды на 70 м наблюдался один достаточно крупный опол­ зень в приплотинной части во­ дохранилища у устья ручья Первый Щучий. В левом борту залива, образованного в долине этого ручья, произошел опол­ зень деляпсивного типа. Ополз­ невая масса объемом 10 тыс. м3, представлена суглинками и щеб­ нем, а также раздробленными сланцами. Плоскостью сколь­ жения служили достаточно прочные графитистые сланцы протерозойского возраста с па­ дением трещиноватости в сто­ рону залива.

В1968 г. наблюдалось два

мощность в среднем 5—6 м. Таким образом, объем оползней массы (раздробленных песчаников и алевролитов, а также дресвы и щебня) составляет около 28 тыс. м3. При подъеме уровня воды на 75 м произошло подмачивание нижней части склона, что при­

6 ярусов с шириною каждого около 10—12 м. Поверхности яру­ сов неправильной серповидной формы.

Аналогичный оползень, только меньших размеров (20 тыс. м3), наблюдался в 1968 г. на этом участке немного ниже первого (в 800 м) в правом борту небольшого залива. Склон здесь также крутой, с углом 25°.

Т а б л и ц а 46

Образование оползней в палеозойских породах в различные стадии наполнения водохранилища

Следует отметить, что в этом районе склоны поросли березой и хвойными, поэтому в местах развития оползней наблюдается «пьяный лес».

В 1969 г. наблюдалось уже 4 оползня в коренных палеозой­ ских породах с общим объемом оползневой массы 3890 тыс. м3 (см. табл. 44). Это были в основном оползни-сдвиги больших раз­ меров. Так, объем одного из оползней достигает 3 млн. м3. Образо­ вание оползней связано со значительным подъемом уровня водо­ хранилища, так как подпор со стороны водохранилища вызвал фильтрацию вод по тектоническим трещинам и трещинам вывет­ ривания. Подмачивание глинистого материала по плоскостям трещин привело к нарушению значительных масс пород (табл. 46). Район распространения крупных оползней объемом свыше 50 тыс. м3 занимает часть берегов общей протяженностью около 50 км (см. рис. 44). Наибольший участок, подверженный действию оползней, приурочен к правому берегу водохранилища от с. Ново­ селове до устья р. Убей. Здесь до устья р. Кома берегом водо­ хранилища служит крутой (в 30—40°) залесенный склон надпой­ менной террасы.

Склон сложен главным образом породами верхнего девона (тубинская свита), представленными песчаниками, алевролитами и аргиллитами красноватых оттенков. Падение пород идет в сто­ рону водохранилища. Это же направление имеет основная трещи­ новатость, идущая под углом 50—60°, по которой произошло опол­ зание большой массы пород. Самый крупный оползень приурочен к урочищу Чертова речка, в 5 км выше устья р. Кома.

Длина оползня по фронту вдоль уреза около 400 м, максималь­ ная ширина до 300 м (рис. 45). Оползень произошел при подъеме уровня в этом месте на 70 м над поймой Енисея.

Основная зона разломов в пределах района проходит несколько южнее в В-С-В направлении.

148

5 /

j- —| ■

5

*j 6

щины, ступени и уступы менее 10 м; з —оползневые трещины, по кото­ рым прошел сдвиг (на разрезе); 4 — часть оползня, обрушившаяся в во­ дохранилище; В — крупные обломки и глыбы коренных пород в ниж­ ней части оползня, у разреза воды; 6 — блоки коренных пород, торча­ щие из воды; 7 — урез воды до возникновения оползня; s — положение

Отрыв основной оползневой массы, представленной красно­ цветными песчаниками и алевролитами, произошел по мощным трещинам, секущим породы по их падению вкрест уреза воды, а также по простиранию. Картина в месте оползня на площади, составляющей около 80 000 м2, впечатляющая: хаос деревьев, глыбы песчаников, зияющие трещины, оползневые провалы до

15—20 м.

В западной части оползня (см. рис. 45) хорошо видна стенка отрыва высотой до 30 м, по ней обнажается разрез пород. Трещи­ на, по которой прошел отрыв, проходит почти вкрест урезу водо­ хранилища. Трещина была заполнена красноватой и светло-серой

149

пластичной глиной мощностью до 30 см и кальцитом мощностью 15 см. На глине остались крупные борозды от движения массы пород, в глине устанавливается галька, хорошо окатанная, сред­ них размеров, попавшая в трещину с поверхности террасы.

Выше основной оползневой массы (песчаников), залегают па­ лево-желтые карбонатные тонкие супеси мощностью до 20 м.

Дробление оползня на блоки произошло по трещинам (см. рис. 45) с углом 40—50° (замерено на обнажении у уреза близ оползня). Направление основной трещины, по которой произошло оползание, совпадает с направлением падения пород. Эта трещина также заполнена рыхлым материалом.

При подъеме воды на 70 м над поймой прошла инфильтрация ее по трещинам на расстоянии свыше 300 м. При этом утойчивость крупных блоков пород, образованных трещинами, нарушилась и они разом сползли вниз. Эта масса монолитных пород попала

вводу ниже уреза, как бы толкнув ее снизу. Залегающие выше песчаников супеси во многих местах провалились в расширенные трещины, образовав провалы до 15 м глубиной. Так как терраса

вместе оползня была залесена, то у трещин и провалов наблюда­ лись обломанные и наваленные деревья. Следует отметить, что движение оползня шло под косым углом к урезу, что хорошо видно на западной ртенке отрыва. Общий объем оползневой массы состав­ ляет около 3 млн. м3, при этом около 0,5 млн. м3 вошло в воду.

Отрыв по восточной и западной по ходу движения линиям

Максимальная ширина зоны наката волны, замеренная 3 июля на противоположном от оползня берегу, составила 25 м. Ширина водохранилища в этом месте составляла 3 км. Склон, на который накатилась волна, пологий (8°), глубоко уходящий под уровень

Первый оползень находится в 9 км ниже устья р. Кома. Он ох­ ватил высоту с относительным превышением над уровнем водо­ хранилища в 80 м, ограниченную с двух сторон заливами, находя­ щимися друг от друга на расстоянии около 700 м. Заливы образо­ ваны от затопления логов Поскотечного и Крутого.

150

В результате образования оползня большая масса алевролитов серого, темно-серого и зеленовато-серого цвета сдвинулась с места, но окончательно не сползла в сторону водохранилища. Макси­ мальная амплитуда срыва составила около 1 м. Однако образовав­ шиеся трещины шириною до 1,5 м и видимой глубиной до 8 м четко обрисовали тело оползня. В верхней части возвышенности и на склоне к заливу по логу Крутому палеозойские породы выхо­ дят непосредственно на поверхность в виде гребня до 0,3—0,4 м высоты, образованного более прочными пластами алевролитов. Ниже по склону к водохранилищу и логу Поскотечному выше алевролитов залегает делювиальный материал, представленный дресвой, щебнем и обломками, общей мощностью до 1,0 м. Падение пластов и направление основной трещиноватости пород направ­ лено в сторону водохранилища. Угол падения пород и трещино­ ватости 50—60°. По этим плоскостям и прошел оползень-сдвиг при фильтрации воды и подмачивании пород по крупным трещинам.

Третий оползень на этом участке образовался в начале сен­ тября 1969 г. непосредственно у устья Комского залива на склоне г. Сопка. Коренные палеозойские породы (песчаники) сдвинулись

40°, сложенный сверху делювием небольшой мощности (до 2 м), в нижней, приурезовой части склона. Длина оползня вдоль водо­ хранилища составила около 80 м, ширина по склону вкрест водо­ хранилищу — 70 м. Максимальная мощность захвата обрушения достигала 15 м.

Следующий оползневой участок в коренных палеозойских поро­ дах выделен на левом берегу водохранилища в районе Батеневского кряжа. Здесь на склоне г. Лиственной в сентябре 1969 г. наблюдался крупный оползень объемом около 500 тыс. м3. Это оползень-сдвиг главным образом в вулканогенных образова - ниях: ортофирах, диабазах, порфиритах и др. Сдвиг прошел по крупным трещинам при проникновении в них воды из водохрани­ лища и возникновении тиксотропии пород.

Максимальная амплитуда срыва по вертикали составила около 15 м. Трещины частично были заполнены льдом и почвенным ма­ териалом, частично без заполнителя и связаны с тектонически ослабленной зоной, секущей водохранилище вкрест. Мощность прослоек из льда в трещинах достигает 40 см.

Ширина оползня по склону вкрест водохранилища 100 м, длина также 100 м, мощность оползневого тела 50 м (рис. 46).

Основная трещина, по которой произошел отрыв пород, рас­ полагается в северо-западной части оползания. От этой трещины громадная масса пород сдвинулась, поползла, запрокинулась на 30° по отношению к своему первоначальному положению; но не опрокинулась. При этом образовались значительные стенки отры­ ва, глубокие и широкие трещины, нагромождения глыб и облом-

151

лось разломами, складчатыми структурами и другими локальны­ ми особенностями. Нефелиновые породы имеют различные формы залегания — штоки, дайки, силообразные покровы, слои различ­ ного направления и т. д. Эти тела неоднократно подвергались тектоническим напряжениям с развитием дизъюнктивов, которые сопровождались заметными подвижками. Нефелиновые породы, весьма разнообразные даже в пределах одного тела, имеют так­ же различную прочность.

Сдвиг оползня прошел именно по контакту толщи более проч­ ных и нефелиновых пород. Тектонические подвижки, как показа­ ло обследование района оползня, представляют собой почти верти­ кальный скалистый обрыв высотой до 40 м, на поверхности которого наблюдаются кальцитовые налеты, свежий отрыв пород, а в одном месте слой льда толщиной до 30—40 см, видимой площадью 10 X X5 м, уходящий в глубь по трещине. Таким образом, отрыв ополз­ ня с северо-западной стороны прошел по мощной трещине, веро­ ятно, неотектонического происхождения.

152

При резком подъеме уровня воды в водохранилище трещины заполнились водой, которая смочила рыхлый материал, частично имеющийся в открытых трещинах и поверхности нефелиновых пород по их контакту с другими породами. В месте оползня нефе­ линовые породы представлены нефелиново-сиенитовой группой. В химическом составе этих пород кальция и магния содержится до 13%, поэтому при фильтрации воды прочность их уменьшилась. При оползании нефелиновые породы, как менее прочные, были смя­ ты, а более прочные образовали останцы и значительные уступы. Серо-зеленые нефелиновые породы при проникновении воды по­ служили также своеобразной смазкой при сползании. При этом во время движения оползня эти породы были сдвинуты и перемяты

ипроизошло запрокидывание основного блока.

Вбереговой зоне в конце наполнения (1970 г.) выделяется 5 оползневых участков.

Первый оползневый участок находится в приплотинной части водохранилища и захватывает по водохранилищу полосу берега (без заливов) в 15 км. Здесь и в дальнейшем при полном заполне­ нии будут происходить оползни, направленные главным образом в заливы водохранилища, по падению протерозойских пород — графитистых сланцев. При эксплуатации водохранилища размеры оползневого участка увеличатся.

Второй оползневый участок протяженностью около 30 км располагается ниже устья р. Погромной, на правом берегу водо­ хранилища, напротив с. Даурское. При наполнении водохрани­ лища и его эксплуатации размеры этого участка, исходя из ана­ лиза особенностей геологического строения, увеличиваться не будут. Развитие оползней будет происходить только вверх по склону.

Третий наиболее значительный участок развития крупных оползней в палеозойских породах, находится выше устья р. Убей и имеет протяженность (без заливов) около 50 км. Крупные ополз­ ни будут наблюдаться на всем протяжении участка и в дальнейшем, захватывая береговую зону на расстоянии до 400 м от уреза воды при НПУ.

Четвертый участок располагается в районе Батеневского кряжа ниже устья р. Лиственной, охватывая склон г. Листвен­ ной на расстоянии нескольких километров. При дальнейшей эксплуатации водохранилища участок может расшириться до 20—30 км. Возможно увеличение деформации склонов до 200 м

пород в результате смачивания рыхлого материала, заполняющего

153

трещины. Следует отметить, что существенную роль при этом иг­ рают сдвиговые волны, возникающие при создании поля напря­ жения, появившегося в коренных породах при заполнении водо­ хранилища.

В дальнейшем при эксплуатации водохранилища крупные оползни в палеозойских, а также протерозойских породах будут продолжаться.

При подъеме воды в водохранилище на 100 м возникли новые возможности для образования оползневых процессов в скальных породах, имеющих соответствующие геологические условия. Так, на большом протяжении береговой линии водохранилища (1560 км) наблюдается ряд участков с крутопадающими породами в сторону водоема, с повышенной трещиноватостью, проникающей на зна­ чительные глубины. При этом трещины зачастую заполнены льдом или рыхлым материалом. Поэтому в ближайшие годы следует ожидать в береговой зоне водохранилища возникновение новых оползневых участков, в пределах которых береговые склоны на расстоянии до нескольких сотен метров от уреза воды при НПГ будут деформированы оползневыми процессами (см. рис. 44).

При строительстве новых объектов в береговой зоне водохра­ нилища (элеваторов, нефтебаз, поселков и т. п.), а также при рас­ ширении существующих, следует учитывать возможность ополз­ невой деформации берегов, сложенных палеозойскими и протеро­ зойскими породами, тем более, что зачастую такие берега счита­ ются устойчивыми, хотя на самом деле они могут подвергаться значительным обрушениям.

Обрушаемые берега в виде оползней в палеозойских, а также протерозойских породах будут наблюдаться и на других водохра­ нилищах предгорного и горного типов, особенно на Саянском. Прогнозы по обрушениям берегов такого типа возможны при тща­ тельном анализе геоморфологических, геологических и гидро­ логических условий.

Крупные оползни в рыхлых осадках, как уже было отмечено выше, наблюдались у с. Куртак, в устье р. Ижуль (левый берег, средняя часть водохранилища), ниже устья р. Каменки (правый берег, нижняя часть водохранилища). Оползание рыхлых осадков обусловлено во всех случаях смачиванием контакта рыхлых и скальных пород в местах крутопадающей кровли в сторону во­ дохранилища.

Провалы

При наполнении водохранилища на его берегах получили рас­ пространение крупные провалы, которые впервые появились в 1969 г.

При фильтрации воды по крупным открытым трещинам уро­ вень воды достигает контакта тонкозернистых сухих песков или супесей и кровли палеозоя. В районе трещин смоченный песок,

154

превратившись в плывун, сползает в трещины, образуя сверху провалы, размеры которых зависят от размеров и характера от­

и шириною до 4 —5 м, располагаясь цепочкой вдоль водохранилища соответственно направлениям трещин.

На втором участке максимальная глубина также около 4 м, а длина вдоль водохранилища достигает нескольких километров.

При эксплуатации водохранилища следует ожидать некото­ рого развития этих процессов, особенно на Трифоновском участке.

Несколько отличны провалы в карстовом районе, хотя их генезис тот же. Форма провалов круглая, глубина несколько метров. Супеси сливаются в затопленные при наполнении водо­ хранилища карстовые пустоты.

Сколы

Крупные сколы наблюдаются на Красноярском водохранилище на крутых скальных склонах, сложенных обычно прочными, но трещиноватыми породами.

Сколы имели место во вторую стадию наполнения водохрани­ лища (1969—1970 гг.). Происходили они по значительным тре­ щинам, секущим обычно скальные породы в вертикальном на­ правлении вдоль водохранилища. Часть сколов произошла по плоскостям крутопадающих пород в сторону водохранилища. Сколы наблюдались нами на Комском инженерно-геологическом участке, Батеневском, Сыдинском правобережном и Сисимском участках.

Особенно широкое распространение они получили на Комском участке, где их общее количество к сентябрю 1970 г. достигло 15.

Оживление осыпей

Эти процессы получили развитие во вторую стадию наполне­ ния водохранилища. Они имели место в Огурском, Сыдинском правобережном, Ирджинском, Езагашском, Туранском, Тепсейском инженерно-геологическом участках и приурочены к крутым (в 30—50°) делювиальным шлейфовым склонам. Состав осыпей различен. Оживление осыпей обычно происходит в составе об­ ломочно-щебенчатых образований. Мощность делювия незначи­ тельна — до нескольких метров.

Оживление осыпей наблюдается на протяжении нескольких десятков, иногда до сотни метров от уреза вверх по склону.

155

При этом часто, особенно в крутом склоне (в 40—50°) обнажа­ ются коренные палеозойские породы — песчаники, алевролиты, аргиллиты и др. (см. рис. 43).

Карст

Закарстованные породы, как уже было отмечено, наблюдаются в Бирюсинском инженерно-геологическом районе. Здесь, в устье р. Бирюсы, закарстованы известняки торгашинской свиты ниж- него-средного девона (рис. 47). Характерно наличие вертикаль-

П'Л

з — интрузивы; 4 — вулканогенно-осадочные породы нижнего — сред­ него девона; 5 — зона сработки и интенсивного развития карста; 6 — вона тектонических разломов; 7 — уровень фильтрационных вод при НПУ; 8 — уровень фильтрационных вод при максимальной сработке водохранилища.

156