Д.А. Манукьян, О.Б. Кизарисова ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ОПОЛЗНЕВЫХ ПРОЦЕССОВ В СПЕЦИФИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ТЕРРИТОРИИ КБР, ИХ ПРОГНОЗ И МОНИТОРИНГ Оползень - это смещение части горных пород на более низкий гипсометрический уровень при сохранении контакта с неподвижным основанием. Оползневые процессы это последовательные изменения состава, состояния и свойств оползня с момента его зарождения и перемещения на другой уровень вплоть до полного затухания, проявляющиеся в деформациях слагающих оползень горных пород. Массовая активизация оползней наблюдается при особых метеорологических условиях - выпадении большого количества осадков. Острота проблемы активизации оползней состоит в том, что катастрофические проявления их могут нести не только огромные экономические убытки, но и вызывать гибель сотен и тысяч людей во всех частях мира. Так, например, в 1920 году в Китае в результате оползня погибло около 100 тысяч человек, в 1970 году в Перу погибло 18 тысяч человек, в 1974 году в Андах сошел самый крупный в мире оползень объемом 1,6 км3, где погибло 450 человек [1]. Все факторы, обусловливающие формирование и развитие оползневых процессов делят на три группы: 1) постоянные или неизменяющиеся (геологическое строение и рельеф); 2) медленно изменяющиеся (современные тектонические движения, климат, гидрогеологические, геокриологические условия, растительность, почвы); 3) быстро изменяющиеся (метеорологические, гидрологические, сейсмические условия, хозяйственная деятельность). Разделение оползней по их механизму проводится на одном иерархическом уровне, выделяется шесть отличных друг от друга типов оползней: скольжения, выдавливания, выплывания, течения, проседания и разжижения [2]. Особенности инженерногеологических условий территорий и, в первую очередь, состав, структура и свойства пород стратиграфо-генетических комплексов, слагающих склоны, обусловливают неравномерность как в целом на земном шаре, так и в отдельных геологических регионах, в частности, в специфических условиях территории Кабардино-Балкарской Республики (КБР). В административном отношении территория Кабардино-Балкарии входит в состав южного федерального округа РФ. Территорию КБР по особенностям техногенного воздействия на геологическую среду можно разделить на две орографические зоны: в южной части - горная система Большого Кавказа, на севере - Кабардинская предгорная равнина. По географическому положению Кабардино-Балкария занимает центральную часть северного склона Большого Кавказа с очень сложным геологическим строением и рельефом, обуслoвливающими широкое развитие экзогенных геологических процессов, в том числе, оползневых. Наиболее распространенными генетическими типами оползней на территории КБР являются оползни-потоки, оползни скольжения и оползни разжижения. Оползни-потоки или оползни-сплывы по числу проявлений занимают первое место. Для них характерна тесная связь с корой выветривания пород [3]. В горно-складчатых областях оползни течения связаны с глинистыми элювиально-делювиальными и крупнообломочными покровными образованиями и рыхлыми оползневыми накоплениями. Типичной особенностью механизма оползней течения является полная или частичная потеря первичной структуры пород в зоне смещения вследствие изменения влажности. Под воздействием гравитационных и гидродинамических сил происходит водно-пластическое течение глинистых пород. Оползни скольжения связаны с различными по составу, возрасту и генезису скальными и полускальными породами. Для них характерно блоковое строение, наличие наклонной поверхности, совпадающей с плоскостями напластования, рассланцованности, с крупными тектоническими разломами. Различие состава деформирующихся пород и их структуры предопределяют различия морфологии, морфометрии и динамики оползней этого типа. Оползни скольжения делятся на две разновидности: консеквентные соскальзывающие, инсеквентные - срезающие. Оползни разжижения распространены в областях молодых глинистых отложений моренного генезиса, характерным свойством которых является высокая чувствительность. Глины этой категории обладают способностью внезапного разжижения и перехода в текучее состояние или тиксотропностью. Оползневые процессы на территории КБР наиболее сильно развиты в предгорнойнизкогорной зоне (оползневые массивы Герпегежский, Белореченский, Верхне-Куркужинский) [4]. В среднегорной зоне расположены крупные оползни на Тырныаузском («Бузулган») и Верхне-Балкарском участках. Наибольшая активизация оползневых процессов приурочена к опасному периоду весны-начала лета и обусловлена ливневыми дождями. Исключением является оползень «Бузулган», активизация которого связана с размывом и подрезкой языковой части селями и рекой Герхожан-Су во время летнего паводка. Оползневые процессы оказывают существенное влияние на общее экологическое состояние территории и ежегодно наносят значительный материальный ущерб республике, а иногда приводят к человеческим жертвам. Однако человек в ходе хозяйственной деятельности может изменить - ускорить или замедлить - ход развития геологических процессов. Нарушение склонов при строительстве различных сооружений и автодорог на территории республики приводит к образованию и активизации оползней. Так, в 2001 году активизация обвалов в ущельях Черека Безенгийского и Адыл-су обусловлена подрезкой склонов дорогами. В районе с. Верхняя Балкария активизация древнего оползня произошла в результате подрезки склона дорогой и проведения взрывных работ. Антропогенное воздействие способствует также активизации оползневых процессов населенных пунктов на Герпегежском и Верхне-Куркужинском участках. В 1998 году в районе с.Герпегеж образование нового оползня произошло прямо на полотне автодороги и напрямую связано с движением транспорта. В результате нарушения дернового покрова (тропинчатой эрозии) также активизируются оползневые процессы. Для предотвращения или предупреждения негативных последствий оползневых процессов в КБР установлена система мониторинга экзогенных геологических процессов. На основании наблюдений за ними составляются прогнозы. Главной задачей исследований является количественное решение прогнозной оценки подверженности территории КБР воздействию оползневых процессов в специфических условиях, в результате которого составляются оперативные (краткосрочные), среднесрочные и долгосрочные прогнозы. Для составления оперативных прогнозов оползневых процессов на территории КБР установлено три процессоопасных периода, напрямую связанных с метеорологическими и гидрологическими факторами: первый период - весна - начало лета - обусловлен таянием снежного покрова и ливневыми дождями; второй период - летний - характерна жаркая погода, вызывающая таяние ледников и подъем уровня воды в реках, ливневые дожди; третий период - сентябрь - октябрь - период затяжных дождей, вызывающих проявления оползневых процессов в предгорье-низкогорье. Научная новизна исследований этих факторов заключается в составлении трехслойных прогнозных карт на базе математической модели конкретного вида оползней с помощью уже имеющегося обзорного картографического материала. Составление таких карт дает возможность оконтуривать участки максимального проявления оползневых процессов, а также рационально планировать хозяйственное освоение территории, проводить противооползневые мероприятия и мониторинговые наблюдения. Некоторые исследователи называют такие карты – картами оценки оползневого риска. Построение прогнозных карт осуществляется с использованием геоинформационных систем (ГИС), для чего производится разделение изучаемой территории на элементарные участки. Информация о факторах формирования и развития оползневых процессов снимается с геологических, гидрогеологических, инженерно-геологических, геоморфологических, климатических и других карт. Интенсивность оползневых процессов на этих картах будет оцениваться площадными и линейными коэффициентами пораженности. Интенсивность проявления оползней определяется двумя показателями: коэффициентом площадной пораженности и коэффициентом частоты оползней. Коэффициент площадной пораженности (Кр) – это отношение площади, пораженной оползнями (fp), ко всей площади участка (F) – изменяется от 0 до 1 [5] Kp = fp/F. (1) Коэффициент частоты оползней Кр - это отношение числа оползней (n) на данном участке к площади этого участка (F) – изменяется от 0 до Kp = n/F. (2) При окончательном оформлении карты коэффициент площадной пораженности территории вычисляется по формуле Kp = nfn/F, (3) где n – число оползней на участке; fn – средняя статистическая площадь одного оползня конкретного генетического типа. Практическая значимость картографирования заключается в том, что на основе этих прогнозов создается система организации мониторинга, которая включает в себя три подсистемы: 1) подготовительные работы (сбор банка данных); 2) наблюдения; 3) прогноз. Основными задачами мониторинга оползневых процессов являются: изучение их режима и факторов формирования, в том числе техногенных, на специально организованной опорной наблюдательной сети (на территории КБР наблюдательная сеть мониторинга за экзогенными геологическими процессами состоит из четырех федеральных участков наблюдений и одиннадцати участков территориального уровня); оценка активности оползневых процессов и их влияния на геологическую среду; изучение, оценка характера и степени влияния деятельности человека на активность оползневых процессов; составление различных видов прогнозов оползневых процессов; проверка, оценка оправдываемости и уточнение прогнозов; оценка степени подверженности народнохозяйственных объектов воздействию оползневых процессов; разработка практических рекомендаций по комплексу природоохранных мероприятий и рациональному использованию геологической среды от оползневых процессов; разработка и ведение постоянно действующих моделей прогноза оползневых процессов. Мониторинговые исследования должны носить комплексный характер. Этот комплекс должен включать в себя следующие виды исследований [6]: геологические (стратиграфия, тектоника, антропогенные отложения, минералогический состав, степень и характер раздробленности пород); геоморфологические (элементы рельефа, слагающие речные долины, распределение уклонов, гипсометрия). В ходе изучения динамики оползневых процессов устанавливаются следующие причины этих явлений: подмыв руслом склона, оттаивание грунтов, выходы грунтовых вод, землетрясения, тектонические движения, техногенные и агрогенные факторы; гидрогеологические (глубина залегания первого от поверхности водоносного горизонта, фильтрационные свойства пород и их водопроницаемость, характер движения грунтовых вод, выходы подземных вод на поверхность); грунтовые исследования (изучение физико-механических свойств склоновых отложений, гранулометрический состав, влажность, пористость, пластичность, угол естественного откоса); геофизические (условия залегания горных пород и подземных вод, их физические и химические свойства, физико-геологические явления, техногенные явления); гидрологические (наблюдения за внутригодовым распределением стока рек, изучение связи между формированием максимальных расходов и активизацией оползней, выяснение роли дождевых паводков в оползневых процессах природного антропогенного генезиса); метеорологические (изучение хода температур на различных гипсометрических уровнях и в различных ландшафтных поясах на различных участках проявления оползневых процессов, установление закономерности в распределении атмосферных осадков, изучения режима таяния снега и ледников); почвенные исследования (изучение и картирование типов и мощности почв по высотным зонам, механического состава, фильтрационных свойств, объемного веса почв, изучение бронирующей роли почв на горных склонах); геоботанические - относятся к категории природоохранных (описание и картирование растительности, глубина проникновения корней, установление закономерности размещения растительных ассоциаций на оползневых склонах, выявление противооползневой аккумулятивной и задерживающей роли растительности на склонах); эколого-экономические - завершают собой комплекс изучения исследуемого района в ходе организации мониторинга оползневых процессов (площади оползнеопасных бассейнов, количество населения в бассейне в целом и в страдающих от оползневых процессов участков, процент, занимаемый оползнями и другими непродуцирующими площадями на территории КБР, площадь смытых почв и степень развития оползней на различных участках, стоимость зданий, сооружений, хозяйственной инфраструктуры в зоне распространения оползневых процессов, затраты на строительство инженернотехнических защитных сооружений, агролесомелиоративные мероприятия по биологическому креплению склонов и общая стоимость разрушенных объектов, техническое состояние действующих сооружений по защите населения от оползневых процессов). Библиографический список 1. Оползни и сели. Под ред. Шеко А.И. Центр международных проектов ГКНТ. М., 1984. Т. 2. С.7. 2. Оползни и сели. Под ред. Шеко А.И. Центр международных проектов ГКНТ. М., 1984.Т. 2. С.52 - 60. 3. Бондарик Г.К. Общая теория инженерной (физической) геологии. М.: Недра. 1981. 4. Отчет КабБалкГеоМониторинга о геологических экзогенных процессах за 2003 г. С.44. 5. Оползни и сели. Под ред. Шеко А.И. Центр международных проектов ГКНТ. М., 1984. Т. 1. С.250. 6. Отчет Кабардино-Балкарской геолого-разведочной экспедиции. Мониторинговые исследования. 2002. С. 36 – 46.