Libmonster ID: UA-1622

 Автор: Папырин Л. П.

В ночь с 18 на 19 февраля 1911 г. на Центральном Памире (сейчас это территория Горно-Бадахшанской автономной области Республики Таджикистан) произошло сильное землетрясение, вызвавшее в долине реки Мургаб гигантский оползень. Позднее его стали именовать "Усойским завалом" -в память о кишлаке Усой, все жители которого погибли. Отложения завала перекрыли долину реки и образовалось большое озеро, затопившее кишлак Сарез и потому получившее название Сарезское. За прошедшие с тех пор девять десятилетий в этом высокогорном бассейне (3250 м над уровнем моря) скопилось около 17 км 3 воды. Мало того, уровень озера ежегодно повышается на 0,2 м. Прорыв воды через завальную плотину неминуемо вызовет катастрофу на обширной территории Центральной Азии, где проживает до 6 млн. человек. Трагедия может произойти в ближайшие годы.

стр. 42


Л.П. ПАПЫРИН, начальник партии комплексных инженерных геофизических исследований Центра региональных геофизических и геоэкологических исследований (ГЕОН) им. В.В. Федынского Министерства природных ресурсов РФ

МОНСТР, ЖДУЩИЙ СВОЕГО ЧАСА

В 1967 г. специалисты производственного объединения "Таджик-геология" и Всесоюзного института инженерной геологии и гидрогеологии (ВСЕГИНГЕО) проводили аэровизуальные исследования селеопасности высокогорных озер Памира. И на правом борту бассейна Сарезского озера, на участке между Усойским завалом и саем (горным оврагом) Биромбанд (4000-4300 м над уровнем моря), обнаружили трещины общей протяженностью около 2 км - в дальнейшем этот участок стали называть Правобережным оползнем. Возникло опасение: если он сойдет в озеро, вода разрушит северную пониженную часть завальной плотины и создаст гигантский селевой паводок в долинах рек Бартанг, Пяндж и Амударья.

Предполагаемая катастрофа может быть во многом похожей на произошедшую в 1963 г. в Северной Италии на реке Пьяве. Там огромный оползень Ток (объем 0,24 км 3 ) обрушился в водохранилище Вайонт, и в считанные секунды его чаща на участке длиной 2 км заполнилась породами до высоты 175 м над уровнем бассейна. В результате вода была "выжата" на противоположный борт на высоту 260 м, а затем мощным валом прошла по склону, обогнула арочную плотину (265,5 м) и двинулась вниз по долине, образовав разрушительную 90-метровую волну. Тогда за какие-то 7 мин погибло несколько тысяч человек. А ведь объем воды в Сарезском озере в 100 раз больше, чем в итальянском водохранилище, да и ожидаемый оползень намного массивнее Тока. Если же сравнить абсолютные отметки уреза воды в Сарезском озере (3250 м) и в Вайонте (680 м), то становится ясно: катастрофа в Центральной Азии может быть в сотни и даже тысячи раз разрушительнее, чем на реке Пьяве.

Образование и прорыв завальных озер - обычное для Памира явление. В длительном геологическом времени этот процесс идет непрерывно. Установлено: в последние 10 тыс. лет здесь было не менее 15 столь же крупных водоемов на реках Пяндж, Гунт, Шахдара, Кудара, но сохранились только два - Сарезское и Яшилькуль, остальные спущены при разрушении завальных плотин. Впрочем, и запруда Яшилькуля уже подвергалась разрушению - ее верхняя часть размыта.

Считали, что в рассматриваемом районе раньше существовали Прасарезское и Прапрасарезское озера. Первое было образовано Ирхтским завалом, второе - более древним оползнем Мургаб. Однако в ходе проведенных исследований обнаружили еще семь более древних перекрытий реки Мургаб за период 400 тыс. лет. Так что Сарезское озеро - здесь десятое по геологическому счету. Как именно происходил размыв завальных плотин и ликвидация древних водоемов, неизвестно. Но если человек не вмешается в этот естественный процесс, то прорыв Усойского завала и "опустошение" Сарезского озера неизбежны. Вопрос в том, когда это произойдет. К сожалению, надежный прогноз времени землетрясений пока недоступен, так что предсказать дату вероятной катастрофы невозможно.

стр. 43


Еще в 1975 г. правительство Советского Союза приняло распоряжение "О составлении схемы комплекса мероприятий по предупреждению прорыва вод озера Сарез и возможному использованию его водных ресурсов для нужд орошения и энергетики". В соответствии с ним Министерству геологии СССР было поручено выполнить тут комплексные инженерно- геологические исследования, а Министерству водного хозяйства - определить необходимые мероприятия по обеспечению безопасности.

Особо замечу: проводить какие бы то ни было исследования на Усойском завале - довольно трудное дело. По сплошному нагромождению глыб в его центральной части даже хорошо тренированный человек может пройти за час не более 1 км. Еще сложнее работать на Правобережном оползне, средняя крутизна которого 30-35, а верхняя часть возвышается над озером на 1500 м. Передвигаться пешком здесь можно далеко не везде, аппаратуру и снаряжение придется доставлять только вертолетом, причем на площадку, расположенную на левом берегу озера, а оттуда персонал и грузы переправлять на прибрежные участки лишь водным транспортом. И наконец, от берега к пунктам предполагаемых изысканий аппаратуру и оборудование можно перенести только на себе.

Тем не менее с 1967 г. на Усойском завале и Правобережном оползне проводили инженерно-геологическую съемку, геофизические работы и специальные геодезические измерения, а также исследования фильтрации воды через завальную плотину. Были составлены топографические карты берегов озера и гидрографическая карта рельефа дна.

В 1988 г. после экспертной оценки представителями Госплана СССР сделанного на Сарезе было решено продолжить исследования. В институтах, занимавшихся этой проблемой, разработали неотложные меры по обеспечению безопасности. Они включали: наращивание Усойского завала до высоты, при которой невозможен перелив через него воды в случае обрушения Правобережного оползня; сработку озера по открытому каналу в пониженной части завальной плотины или спуск его до безопасного уровня при помощи сифонов; строительство буферной плотины на реке Бартанг в 80 км ниже Усойского завала; наконец, понижение уровня при помощи тоннелей в левом борту долины.

Однако по разным причинам ни один из перечисленных вариантов не утвердили. И все дальнейшие соответствующие работы в 1989 г. поручили институту "Союзгипроводхоз". Они начались, но в связи с распадом СССР вскоре были прекращены...

УСОЙСКИЙ ЗАВАЛ

Его строение в начале XX в. впервые описал геолог И.А. Преображенский. Позднее сотрудники ВСЕГИНГЕО А.И. Шеко и A.M. Лехатинов на основе современной топографии, инженерно-геологической съемки, дешифри-

стр. 44


стр. 45


рования аэрофотоснимков и аэровизуальных наблюдений составили карту динамики развития Усойского завала масштаба 1:5000. В дальнейшем ее дополнили и откорректировали специалисты производственного объединения "Таджикгеология" В. В. Лим, Ю.И. Акдодов и Ю.М. Казаков. Согласно их данным, смещение Усойского завала происходило в две стадии - оползневую и обвально- оползневую. Первая характеризовалась смещением основного массива объемом около 2 км 3 , двигавшегося с огромной скоростью - 24-25 м/с, в результате чего возникли зоны передовых массивов, выдавливания, выпирания, интенсивного сжатия и обратных смещений, тыловых блоков. Во второй стадии произошла обвально-оползневая переработка ниши отрыва, и на всем ее протяжении смещенные массы представлены глыбами, щебенкой известняков, сланцев, песчаников, перекрывающих тыловые блоки, образовавшиеся в первой стадии.

В нише отрыва с момента схода оползня действует селевой поток Усойдара. В северо-западной части завальной плотины за прошедшие 90 лет мощность его покровных отложений достигла 20-30 м, а в северо-восточной - 100 м. Между двумя этими участками селевых образований возникла серия карстово-суффозиозных просадочных воронок и зияющих трещин. Здесь в 1989 г. Ю.М. Казаков обнаружил вечную мерзлоту. Вероятнее всего, ее отложения сместились из верхней части оползня, а затем их перекрыли осыпные и селевые образования.

Длина завальной плотины Са-резского озера от верхнего до нижнего бьефов - 3750 м, максимальная ширина от верха ниши отрыва до левого коренного борта - 5200, ширина по верхнему бьефу - 3150 м. Объем завала - 2,2 км 3 , площадь его надводной части - 9,2 км 2 , а общая, включающая подводную, - 12 км 2 . Пониженная часть гребня плотины поднята над водой на 45-55 м, и эта величина изменяется в процессе сезонных колебаний уровня озера.

В 1968 г. я провел рекогносцировку с целью изучения принципиальной возможности выполнения геофизических работ на Усойском завале. В следующем году удалось осуществить первую электроразведку на "селевом поле" в северо-западной части плотины. А в 1975-1976 гг. на завале выполнен уже целый комплекс геофизических исследований, включав-

стр. 46


ших также сейсмические работы, гравиметрическую и магнитную съемку, а также высокоточные измерения температуры и электрического сопротивления воды в Сарезском озере.

В итоге в теле завальной плотины выявили две ослабленные зоны: в северной ее части - зону рыхлых обвально- оползневых и селевых отложений, легко поддающихся размыву; в центре - зону крупных трещин и пустот, по которым вода из озера проходит через завальную плотину. Было определено также положение тальвегов (самых низких частей русла потоков), погребенных под отложениями завала в долинах рек Мургаб и Шадау Максимальная мощность отложений Усойского завала - 550 м от уровня Сарезского озера, а в районе гребня водораздельной гряды плотины она достигает 650-700 м. На Усойском завале не пробурено ни одной скважины, так что геофизические материалы - единственная объективная информация о его глубинном строении.

КАК СПУСТИТЬ ОЗЕРО?

Площадь Сареза - 80 км 2 , объем воды в нем колеблется от 15,5 до 17,0 км 3 , а максимальная глубина в зависимости от уровня озера изменяется от 480 до 490 м. Вода из него по скрытым путям фильтрации проникает через отложения Усойского завала и выходит в родниках, образовавших в нижнем бьефе плотины двухкилометровый каньон глубиной 30-35 м. Средний многолетний уровень воды в озере, как уже отмечалось, ежегодно повышается на 0,2 м. Но его сезонные колебания затушевывают общую картину. В течение года они достигают 10-12 м: в паводок (сентябрь) уровень воды поднимается на 5-6 м выше среднего многолетнего, а в межень (май) опускается на столько же.

В 17 км ниже Усойского завала, на реке Мургаб, расположен гидропост Барчадив, где с 1939 по 1988 г. ежедневно замеряли расход воды, вытекающей из Сарезского озера. За этот период он не менялся и составлял 44,6 м/с. Судя по отдельным эпизодическим измерениям, в 20-30-х годах он был примерно таким же. Но максимальный уровень озера в 1988 г. превышал показатель за 1926 г. на 45 м, а за 1922 г. - на 50 м. Причина такого подъема воды - кольматация зоны втока, т.е. закупорка пор и трещин глинистым материалом, что вызвано влиянием селевого потока Усойдар, абразивной переработкой берегов и локальными подводными оползнями на верхнем бьефе завальной плотины.

Давно уже признано: один из способов повышения безопаснос-

стр. 47


ти горного озера - понижение его уровня. В 1977 г. я предложил простую и дешевую схему решения проблемы применительно к Сарезу. Исходя из того, что многолетний среднегодовой расход воды, пропускаемый Усойским завалом, составляет 44,6 м 3 /с, а максимальный расход в паводок достигает 70-80 м 3 /с, то, если как-то усилить гидравлическую связь верхнего бьефа с путями фильтрации, последние постоянно пропускали бы максимальный объем воды, и уровень озера естественным путем понизился бы на 40-50 м.

В 1990 г. я с сотрудником ВСЕГИНГЕО доктором технических наук Г. П. Постоевым подали заявку в соответствующую организацию на рассмотрение и в 1992 г. получили патент СССР на "Способ понижения воды горного завального озера". Суть нашей идеи состояла в следующем. Тело завальной плотины рассечено поперечными трещинами, некоторые из них образовались еще до схода оползня, другие - в процессе его прямого и обратного смещения. Но на верховом откосе плотины их выходы закупорены обвальными и селевыми отложениями, не пропускающими воду. Значит, для понижения уровня озера необходимо расчистить их с помощью горных и взрывных работ. Тогда увеличится расход воды, пропускаемой завальной плотиной, а следовательно, понизится уровень Сареза.

ПРАВОБЕРЕЖНЫЙ ОПОЛЗЕНЬ

Его изучение - уникальная по сложности задача. Исследования на этом участке предполагалось провести еще в 1975-1976 гг., но из-за трудностей передвижения по склону ни одна из организаций, занимающихся инженерной геофизикой, не решилась тогда взяться за это дело. Сейсморазведку с применением взрывов проводить было опасно, хотя на Усойском завале в 1976 г. ее выполняли (измерения вели с помощью аналоговой сейсмостанции СМОВ-24). И только когда появились портативные цифровые накопительные сейсмостанции, позволяющие регистрировать упругие колебания грунта, возбуждаемые многократными ударами лома или падающего груза, эти работы стали возможны.

В 1983 г. на Правобережном оползне удалось, наконец, выполнить один сейсмический профиль, а через два года - уже шесть. В результате мы выделили три горизонта, соответствующие

стр. 48


стр. 49


слоям с различной степенью разрушения коренных пород. Общая толщина оползневых отложений оказалась почти вдвое меньше, чем предполагали, - 230-240 м. А это позволяло проводить буровые работы, тем более, что для достижения такой глубины требовался сравнительно небольшой буровой станок. В 1986 г. на специально подготовленную небольшую горизонтальную площадку его вместе с необходимым оборудованием доставили вертолетом. Проходку 240-метровой скважины продолжали четыре месяца, и полученные материалы полностью подтвердили результаты сейсмических исследований. Как и на Усойском завале, под Правобережным оползнем была обнаружена кровля плотных ненарушенных коренных пород; в верхней же части склона, по данным магниторазведки, выявлена такая же, как на Усойском завале, ослабленная зона. В ее пределах находятся визуально наблюдаемые трещины, которые и послужили в 1967 г. сигналом опасности и причиной возникновения сарезской проблемы.

По итогам проведенных работ мы пришли к заключению: общий объем рыхлых отложений на Правобережном склоне - 1,25 км 3 , их средняя вертикальная мощность - 250 м. Если случится землетрясение, оползень будет смещаться в направлении перемычки между озерами Сарезским и Шадау по азимуту 240-250.

ОЖИДАЕМЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

Судя по геофизическим данным, прогнозируемая катастрофа, скорее всего, будет развиваться по следующему сценарию. При сейсмическом толчке Правобережный оползень обрушится в озеро. Это вызовет мощный 200-250-метровый водяной вал, он перехлестнет северную пониженную часть плотины. Ниже Усойского завала возникнет селевой поток, сильно насыщенный твердым материалом. Уровень воды в реке Бартанг повысится на 50-100 м, что приведет к массовому обрушению в поток рыхлого обломочного материала со склонов и активизацию оползней на неустойчивых участках. Под воздействием водяного вала селевые грязевые отложения мгновенно станут текучими; в северо-западной части завала они двинутся вниз по долине реки Мургаб, а в северо-восточной сместятся в Сарезское озеро в виде оползня-потока. Ширина завальной плотины по трассе перехлеста воды через нее быстро сократится до 150- 200 м, а последующие водяные валы на этом участке расчистят трещины и пустоты между пакетами и глыбами отложений завала. И начнется фильтрация воды, которая размо-

стр. 50


ет тело плотины до глубины 100 м от современного уровня озера.

Вторая серия селевых потоков по сравнению с первой будет продолжительнее. Перемещая еще большую массу рыхлого и обломочного материала, они в районе впадения Бартанга в реку Пяндж остановятся, поскольку русло Бартанга здесь резко выполаживается, к тому же потоки будут ударяться в левый, крутой афганский берег Пянджа. Из твердого их материала возникнет селевой "завал", и на некоторое время он подпрудит реку. И чем дольше просуществует возникшее в результате озеро, тем больше в нем накопится воды из Сареза и Пянджа. Прорыв образовавшейся плотины приведет к формированию здесь катастрофического селевого паводка, который распространится вплоть до низовьев Амударьи и разрушит населенные пункты, промышленные объекты на территории Афганистана, Таджикистана, Туркмении и Узбекистана. В итоге этим государствам Центральной Азии будет нанесен колоссальный экономический ущерб. Для ликвидации последствий катастрофы им понадобится не одно десятилетие...

ПРИЧИНЫ НЕУДАЧ

Один из первых исследователей Сарезского озера подполковник генштаба Русской армии Г.А. Шпилько писал в статье, опубликованной в журнале "Известия Русского Географического общества" за 1915 г.: "Грандиозность Усойского явления заставляет призадуматься над слабостью сил человеческих".

С момента зарождения этого грозного "дракона" Центральной Азии прошло 90 лет, но "сил человеческих" так и не хватило на противостояние природной опасности. Мешало то, что интерес к проблеме возникал эпизодически, обычно после катастрофических землетрясении в других регионах, а затем быстро исчезал. Объяснялось это многими причинами, но одна из главных - финансирование необходимых работ. Кроме того, как упоминалось, район исследований удален от транспортных магистралей, имеет высокогорный рельеф, где очень трудно проводить инженерно-геологические изыскания под строительство традиционными методами, к тому же они весьма дорогостоящие.

САРЕЗСКАЯ ПРОБЛЕМА - МЕЖДУНАРОДНАЯ

Основная задача инженерно-геологических исследований в районе угрожающего озера - обоснование и разработка способов приведения его в безопасное состояние. И хотя в прошлом здесь был выполнен значительный объем работ,

стр. 51


полученные научные материалы известны лишь узкому кругу специалистов. А между тем они приобрели сейчас особую ценность. Лично я много лет собирал историческую, геологическую, геофизическую и гидрологическую информацию по бассейну Сарезского озера - ее накопилось огромное количество. Обобщение и публикация этих материалов помогли бы найти наиболее простые и дешевые способы приведения угрожающего озера в безопасное состояние, а также составить детальную программу дальнейших исследований. Разумеется, дело это сложное и дорогостоящее. Ясно, что ни Таджикистану, ни другой стране Центральной Азии в одиночку такое не под силу - нужны их коллективные действия, а также помощь России и мирового сообщества.

В районе озера нужно организовать международную экспедицию и финансировать ее работу. Поскольку возможности маршрутных и аэровизуальных инженерно- геологических исследований там почти исчерпаны, а проводить в подобных условиях большой объем горных и буровых работ трудно и дорого, серьезное внимание нужно уделить опережающим инженерным геофизическим работам.

На первом этапе необходимы срочные изыскания методами сейсморазведки и электроразведки для изучения строения и прочностных свойств северной и центральной ослабленных зон Усойского завала и подводной части Правобережного оползневого склона, путей фильтрации воды и выявления мест ее втока на верхнем бьефе завальной плотины. Наконец, необходимо исследовать глубинное строение западной части озера с тем, чтобы составить прогноз сейсмической опасности при понижении его уровня.

Второй этап должен включать проверку результатов геофизических исследований бурением и геофизическими работами в скважинах.

Все это позволит обосновать простой и относительно дешевый способ приведения Сарезского озера в безопасное состояние.


© elibrary.com.ua

Permanent link to this publication:

https://elibrary.com.ua/m/articles/view/ГРОЗНЫЙ-ДРАКОН-ЦЕНТРАЛЬНОЙ-АЗИИ

Similar publications: LRussia LWorld Y G


Publisher:

Бельбек ТахумовContacts and other materials (articles, photo, files etc)

Author's official page at Libmonster: https://elibrary.com.ua/Scientist

Find other author's materials at: Libmonster (all the World)GoogleYandex

Permanent link for scientific papers (for citations):

ГРОЗНЫЙ "ДРАКОН" ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ // Kiev: Library of Ukraine (ELIBRARY.COM.UA). Updated: 17.06.2014. URL: https://elibrary.com.ua/m/articles/view/ГРОЗНЫЙ-ДРАКОН-ЦЕНТРАЛЬНОЙ-АЗИИ (date of access: 28.11.2021).


Comments:



Reviews of professional authors
Order by: 
Per page: 
 
  • There are no comments yet
Related topics
Publisher
Rating
0 votes
Related Articles
IN THE INTERESTS OF ENERGY STABILITY
4 days ago · From Україна Онлайн
Аварии на топливе Westinghouse случались и ранее, начиная с 1979 года, когда произошла крупнейшая в истории США авария на АЭС Три-Майл-Айленд, в результате которой зафиксировано расплавление 50% активной зоны реактора. Далее Westinghouse делала попытки торговать с Чехией, однако опасные эксперименты по замене оригинального топлива окончились досрочной его выгрузкой из 1-го энергоблока АЭС Темелин в январе 2007 года, по причине его сильной деформации. Вышедшие из строя вэстингхаусовские тепловыводящие сборки на 3-м энергоблоке Южно-Украинской АЭС были в экстренном порядке заменены на стандартные ТВЭЛовские.
Catalog: Экология 
5 days ago · From Naina Kravetz
HISTORY OF ROADS AND GROUND TRANSPORT ACCORDING TO ARCHEOLOGICAL DATA
Catalog: История 
7 days ago · From Україна Онлайн
BASIC UNIT FOR THE AMERICAN ACCELERATOR
8 days ago · From Україна Онлайн
TRANSITION TO CONTROLLED EVOLUTION OF THE BIOSPHERE
Catalog: Биология 
8 days ago · From Україна Онлайн
DEVONIAN PALEOSOILS OF THE ANDOMA MOUNTAIN
8 days ago · From Україна Онлайн
Безопасно ли брать кредит в Интернете?
Catalog: Экономика 
9 days ago · From Україна Онлайн
Знакомьтесь! Google: Платформа для маркетинга
9 days ago · From Україна Онлайн
Как узнать актуальный курс валют на сегодня?
Catalog: Экономика 
9 days ago · From Україна Онлайн
EUROPEAN NORTH: HISTORY OF EXPLORATION IN DOCUMENTS
Catalog: География 
10 days ago · From Україна Онлайн

Actual publications:

Latest ARTICLES:

ELIBRARY.COM.UA is an Ukrainian library, repository of author's heritage and archive

Register & start to create your original collection of articles, books, research, biographies, photographs, files. It's convenient and free. Click here to register as an author. Share with the world your works!
ГРОЗНЫЙ "ДРАКОН" ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ
 

Contacts
Watch out for new publications: News only: Chat for Authors:

About · News · For Advertisers · Donate to Libmonster

Ukraine Library ® All rights reserved.
2009-2021, ELIBRARY.COM.UA is a part of Libmonster, international library network (open map)
Keeping the heritage of Ukraine


LIBMONSTER NETWORK ONE WORLD - ONE LIBRARY

US-Great Britain Sweden Serbia
Russia Belarus Ukraine Kazakhstan Moldova Tajikistan Estonia Russia-2 Belarus-2

Create and store your author's collection at Libmonster: articles, books, studies. Libmonster will spread your heritage all over the world (through a network of branches, partner libraries, search engines, social networks). You will be able to share a link to your profile with colleagues, students, readers and other interested parties, in order to acquaint them with your copyright heritage. After registration at your disposal - more than 100 tools for creating your own author's collection. It is free: it was, it is and always will be.

Download app for smartphones