CC BY
8АНАЛИЗ ПРИЧИН ПОДТОПЛЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ ПОСЕЛКА
ЮЖНЫЙ
Т.А. Горбунова, Б.Ф. Азаров, О.Н. Романенко
Общая характеристика исследуемой территории.
Поселок Южный расположен в 12 км юго-западнее г. Барнаула, на эродированном склоне Барнаульского увала Приобского плато. Естественными границами территории на севере является боровая полоса Барнаульской древней ложбины стока, врезанной в отложения Приобского плато, на юге - склоны, обращенные к долине р.Оби. В пределах Приобского степного плато четко прослеживаются в рельефе параллельные древние ложбины стока и разделяющие их увалы. Они прорезают плато с севера- востока на юго-запад и имеют глубину вреза 50 - 100 м.
Склоны водоразделов расчленены густой овражно-балочной сетью. Днища большинства ложбин находятся на абсолютных отметках 200-220 м. Поверхности днищ ложбин в результате деятельности ветра приобрели сложный дюнобугристый характер. Песчаные дюны и гряды закреплены ленточными сосновыми борами. В районе поселка Южный линия кромки бора и является северовосточной границей застройки.
Вдоль береговой полосы и параллельно ей до береговой линии реки Оби прослеживается широкая полоса пониженного рельефа, близкая по своим уровням к врезам древних долин стока. Здесь, как и в широких ложбинах стока, хорошо выражен микрорельеф, подболоченные территории, понижения и западины, часто заполненные водой. Кроме того, хорошо развита овражно-балочная микроструктура рельефа. Перепады высот в районе пос. Южный составляют около 20 м (разрезы 1-2, 3-4, 4-5). Ближе к границе боровой полосы местами сохраняются фрагменты Барнаульского увала, к склонам которого и приурочена территория пос.Южный.
Геологический разрез
На неогеновых глинах западной части Приобского степного плато, по данным бурения, залегают бурые и зеленовато - бурые плотные песчаные глины и тяжелые суглинки Кочковской свиты, мощность которых составляет 20-40 м. Кочковская свита простирается на юг до Алтайских предгорий и на север - в Барабинскую степь. Эта свита лежит в основании всех увалов Приобского плато, расчлененного древними долинами стока [1].
Выходы глин Кочковской свиты прослеживаются вдоль левобережья р. Оби на уровне уреза воды в межень (г. Барнаул). Возраст Кочковской свиты соответствует началу раннечетвертичного времени - позднему плиоцену. Над глинистой Кочковской свитой в области Приобского степного плато залегают мощные (местами до 120 м) толщи лессов и лессовидных суглинков Краснодубровской свиты, разбитой на пачки горизонтами погребенных почв или подчиненными слоями песков и супесей. Возраст краснодубровской свиты соответствует верхнему плиоцену.
Гидрогеология
В пределах Приобского плато широко развита верховодка. Глубина ее колеблется от 0,5 до 3,0 м в пониженных местах и до 3-5 м. на водоразделах и склонах. Грунтовые воды встречаются на глубинах от 10 до 20 м. на водоразделах и до 2-10 м на склонах и понижениях. Это воды спорадического распространения отложений Краснодубровской свиты. Они распространены в линзах и горизонтах песков. Дебит их не превышает 2 л/с. Воды пресные и солоноватые, мягкие и умеренно-жесткие. Нередко обладают сульфатной и углекислой агрессией по отношении к бетону. Единого водоносного слоя не образуют.
Характеристика процесса подъема грунтовых вод.
Подъем УГВ на территории 7-го микрорайона пос. Южный, территориально относящемуся к Центральному району г. Барнаула, происходит на протяжении 27 лет.
По данным инженерно-геологических изысканий прошлых лет в 1958 г. на территории современного пос. Южного грунтовые воды имели локальное распространение, напор 0,2-1,45 м и глубину залегания 10-11 м от дневной поверхности (район пустыря на пересечении ул. Чайковского и Полевой). В 1970 г. при изысканиях под строительство комплекса зданий профтехучилища (район улиц Белинского-Мусоргского) грунтовые воды до глубины 10 м не встречались.
В 1977 году непосредственно на территории 7-го микрорайона в центральной и северо-западной частях участка были вскрыты грунтовые воды на глубине 5 -14 м.
В 1990 г. в северо-западной части 7-го микрорайона были обнаружены во время
Т.А. ГОРБУНОВА, Б.Ф. АЗАРОВ, О.Н. РОМАНЕНКО
изысканий грунтовые воды на глубине 2-3 м. Таким образом, среднегодовая скорость подъема У.Г.В. с конца 70х до начала 90х годов составила 0,2 -0, 8 м/год.
К середине 90х годов подтопленные территории 7-го микрорайона пос. Южного и прилегающих к нему территории с. Лебяжье характеризуются следующими особенностями.
1) Подъем У.Г.В. происходил асинхронно по годам критический уровень грунтовых вод (У. Г. В.) в отдельных местах (меньше 3 м от дневной поверхности) был зафиксирован в период 1982- 1985 гг.
2) Непосредственно на территории 7-го микрорайона высокий У.Г.В зафиксирован в 1987-89 гг. после ввода в эксплуатацию основной части капитальных жилых зданий.
3) Повсеместный подъем У.Г.В. отмечен в период 1991-95 гг., когда высокие У.Г.В. появлялись сначала посезонно, а затем местами установились круглогодично.
Район подтопления включал, кроме западной части пос. Южного (7 микрорайон), восточную часть с. Лебяжье. Общая площадь подтапливаемой территории на 1995 г. составила 1,8 км2. Ущерб застройке выражается в затоплении подвалов и сопровождается пучением грунтов и просадочными деформациями зданий на ленточных фундаментах.
В 1995 г. было выявлено достаточно большое количество деформированных капитальных зданий и домов усадебной застройки в частном секторе и садоводствах.
Задачи установления причин подтопления и определения У.Г.В. в период осени 1995 г. решались путем гидрогеологического обследования колодцев и погребов, а также (в местах их отсутствия) методом сейсморазведки МПВ и электроразведки ВЭЗ. Последние 10 лет специальных гидрогеологических исследований на этой территории не проводилось.
Общая картина подтопления исследуемой территории.
На конец 1995 г. по результатам комплексных гидрогеологических и геофизических работ были установлены следующие особенности распределения У.Г.В. подтопленной территории.
1) Минимальные глубины (менее 2 м от дневной поверхности) присущи участкам, находящимся в непосредственной близости от озер и прудов. Максимальные глубины (от 2,5 до 6 м. от дневной поверхности) У.Г.В. характерны для северной, южной и северовосточной части 7 микрорайона.
2) Были выделены три основные области питания грунтовых вод: 1 - орошаемые поля Опытной станции, функционировавшие на 1995 г. более 45 лет. Они сформировали техногенный водоносный горизонт; 2 - район садоводства с центром в районе садового пруда, где сформировался «купол подтопления» как следствие инфильтрации вод из пруда при приливах; 3 - условно выделенная область за пределами подтопляемой территории в районе микрорайона «Спутник», где имеет место барражный эффект (подпор) грунтовых вод свайными полями фундаментов капитальных зданий, а также сказывается влияние утечек из подземных коммуникаций ближайших зданий.
Одной из причин подтопления является сезонное колебание уровня озер Гуринского (район Опытной станции) и Лебяжьего. Согласно опросу местных жителей, существует прямая связь между уровнем воды в этих водоемах и в колодцах, а также в подтопляемых погребах частного сектора.
Основные результаты работ в 1995 г.
Единая гидродинамическая система, куда входит подтопляемая территория, имеет площадь не менее 10 км2. Основная причина подтопления - нарушение баланса грунтовых вод - превышение по приходной части над расходной. Приходная часть баланса грунтовых вод включает:
I - Естественную (природную) составляющую:
а) инфильтрацию осадков (весна - таяние снега, лето и осень - дожди);
б) боковой приток со стороны водоразделов.
II - Техногенную (рукотворную) составляющую:
а) утечки из подземных коммуникаций (не менее 20% в приходной части баланса);
б) орошение полей Опытной станции (для с. Лебяжье) и полив в садоводстве (для 7-го микрорайона пос. Южного);
в) нарушение естественного стока поверхностных вод вследствие плотинного влияния автодороги г. Барнаул - с. Лебяжье, а также свайных фундаментов 7-го микрорайона.
Такова общая картина гидрогеологических и техногенных процессов, установленная по данным геофизических работ по изучению причин подтопления исследуемой территории на осень 1995 г.
Анализ материалов исследований, выполненных в 1995 году.
1. К сожалению, в материалах нет описания геологического строения района ис-
АНАЛИЗ ПРИЧИН ПОДТОПЛЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ ПОСЕЛКА ЮЖНЫЙ
следований, а некоторые ссылки на материалы изысканий АлтайТИСИз в предыдущие годы не имеют координатной привязки и не конкретны.
2. Как показал анализ выполненных работ, на изучаемой площади не проявился единый водоносный горизонт, а указанные в отчете «зоны разгрузки» и «зоны нагрузки» водоносного слоя могут быть приняты чисто условно, т.к. при коэффициенте фильтрации 0,01 - 0,04 м/сут, ни о каком водном потоке не может быть и речи. Можно предположить, что уровни, называемые «уровнем грунтовых вод», в действительности разграничивают зону пластичного состояния грунтов от вышележащей зоны полного водонасыщения.
Наличие воды в отдельных колодцах может означать местный, локальный горизонт верховодки, приуроченный к прослоям песка или линзам, о чем, не имея геологических разрезов, можно только предполагать.
3) Вследствие вышеуказанного атмосферные осадки, талые воды и воды утечки из инженерных сетей накапливаются выше зоны насыщенных грунтов и заполняют любые понижения в рельефе и в подвалах строений. Этому способствует планировка поселка, где рельеф имеет меньшие отметки, чем окружающая незастроенная местность (рисунки 1-3).
Масштаб: горизонтальный 1:50000 вертикальный 1:1000
Н,м
220.00 .
210.00 .
200.00 _
140.00 _
1ио.оо .
170 да .
1Й0 оо .
150.00 _
140.00 _
135.00 -
Г(Л
--к- - > (¿1
Линии [V ни. г[£>кяэа|[ы на ' (ППЧЧН);' масштаба 1: 50000
Рис. 1. Разрез по линии 1 - 2
Масштаб: горизонтальный 1:50000 вертикальный 1:1000
Масштаб: горизонтальный 1:50000 вертикальный 1:1000
220.00. 210.00. 21X1.00. 190.00. 180.00. 170.00. 160.00. 150.00. 140.00. 130.00.
^ с4-1 ? с 1Ч.„ фП, V ,
и ^Л (г"Г -/ /А -АМ^ \ ! \
Рис. 3. Разрез по линии 5 - 6
4) При решении вопроса подтопления пос. Южный следует одновременно рассматривать 2 аспекта проблемы:
а) Организация сбора и отвода поверхностных осадков с использованием дренажей.
б) По возможности исключение максимальных утечек из инженерных сетей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Архипов С.А. Четвертичный период в Западной Сибири. - Новосибирск: Наука, 1971.
