Экзогенные геологические процессы
На территории области выделяются экзогенные геологические процессы биогидродинамической, аэродинамической, гидродинамической и гравитационной групп.
Заболачивание относится к биогидродинамической группе процессов. Заболоченные участки занимают 22 % территории области и находятся в основном в северной ее части. Болота занимают не только пониженные части рельефа (низинные болота), но и водораздельные пространства (верховые болота). Образование болотных ландшафтов на севере области обусловлено геоморфологическими особенностями рельефа (равнинностью водораздельных пространств), слабой водопроницаемостью приповерхностных горных пород, преобладанием осадков над испарением.
В центральных районах области заболочены преимущественно пониженные участки рельефа. Образование болот в озерных котловинах и в пойме р. Иртыша идет за счет поверхностных паводковых и грунтовых вод.
Экзогенные геологические процессы аэродинамической группы охватывают южную часть области, а также склоны Прииртышского увала на правобережье Иртыша. Наибольшую опасность представляет дефляция (ветровая эрозия), которой подвержено 70 % пахотных земель. Интенсивность ее особенно высока в засушливые годы. При этом 1 % пашни подвержен очень сильной, 25 % сильной и 44 % умеренной дефляции. По материалам разных лет, вынос почвы с полей в среднем составляет 27–30 т/га в год.
В 2007 г. на территории Омской области изучались экзогенные геологические процессы (ЭГП) гидродинамической и связанной с ней гравитационной группы – овражная и боковая речная эрозии, осложненные оползневыми процессами. Цель исследований заключалась в оценке антропогенного влияния на интенсивность развития проявлений ЭГП и воздействия этих проявлений на инженерно-хозяйственные объекты и сооружения (схему Опорной государственной наблюдательной сети за ЭГП на территории Омской области см. на рис. 1.14).
По результатам ежегодных инженерно-геологических обследований установлено, что активности развития проявлений овражной эрозии способствуют не только благоприятные геоморфологические условия и литологический состав приповерхностных горных пород, но и характер техногенного воздействия на геологическую среду.
Овражная эрозия почти повсеместно распространена на правобережье р. Иртыша на участке от с. Татарка Черлакского района до с. Карташево Муромцевского района, в долине р. Оми и на склонах крупных озерных котловин. На высоких надпойменных террасах, где базис эрозии значителен, в плане овраги имеют узкую вытянутую форму и спрямленное V-образное ложе. При низком базисе эрозии овражные образования приобретают древовидную или булавовидную форму с более извилистым ложем.
На склонах крупных озерных котловин (озера Ульжай, Эбейты) формируются овражные образования протяженностью до 2 км, с выдержанной по всей длине глубиной и шириной ложа.
Основными причинами образования оползневых тел и оплывин являются процессы механической суффозии и боковая речная эрозия. Разгрузка подземных вод у подножий надпойменных склонов сопровождается механической и химической суффозией, которая приводит к нарушению их устойчивости, оползаниям и обвалам вышележащих массивов горных пород. Из накопившегося коллювиального материала формируются вторичные оползневые тела и оплывины, которые сползают в сторону уреза реки по нижезалегающим, как правило, водонасыщенным суглинистым породам. Вдоль уреза реки языковая часть оползневого массива размывается водным потоком реки. Такой механизм боковой речной эрозии характерен для долин Оми и Иртыша.
Боковая речная эрозия, не осложненная оползневыми процессами, наблюдалась только на Лисинском и Большереченском технологических объектах (участках).
Рис. 1.14. Схема опорной государственной наблюдательной сети (ОГНС)
за экзогенными геологическими процессами на территории Омской области
В целом для всей территории Омской области за последние шесть лет режимных наблюдений отмечается общая тенденция снижения интенсивности развития обвально-оползневых процессов и повышение активности овражной эрозии. При среднемноголетнем значении (за последние шесть лет) прироста вершин наблюдаемых оврагов – 2,0 м в год их среднегодовой прирост в 2007 г. составил 3,2 м. Интенсивность боковой речной эрозии соответствовала среднемноголетнему значению – 0,7 м в год.
Овражная и боковая речная эрозии, обвально-оползневые процессы обусловлены не только геоморфологическими, гидрогеологическими, климатическими и геологическими, но и техногенными факторами.
Повсеместно прирост вершинной части оврагов происходил в период весеннего снеготаяния, когда потоки талых вод подвергают эрозии участки земной поверхности чаще всего там, где техногенное воздействие произведено без учета геологических, гидрологических и геоморфологических условий местности.
Интенсивность протекания обвально-оползневых процессов и боковой речной эрозии находится в прямой зависимости от гидродинамического режима грунтовых и поверхностных вод.
Ниже приводится пообъектная характеристика протекания этих процессов на территории Омской области в 2007 г. по участкам наблюдения ЭГП федерального уровня (рис. 1.14). Из-за недостаточного объема финансирования в 2007 г. режимные наблюдения на Опорной государственной наблюдательности сети территориального уровня не проводились.
Черлакский участок имеетплощадь 29,4 км2,находится на правом берегу р. Иртыша, от с. Покрово-Иртышское до с. Татарка, и характеризуется высокой техногенной нагрузкой. На нем расположено 11 населенных пунктов (шесть из них крупных, в том числе пос. Черлак) с населением 21 тыс. чел. На территории участка есть предприятия производства сельскохозяйственной продукции, линии электропередач, гидротехнические сооружения оросительных систем (станции первого и второго подъема), дорожно-транспортные коммуникации федерального значения (автодорога Омск – Павлодар). За пределами населенных пунктов 30 % территории занято сельскохозяйственными полями. Остальные территории из-за пораженности овражной эрозией относятся к землям, не пригодным для сельскохозяйственного производства, или входят в зону санитарной охраны р. Иртыша (рис. 1.15).
Рис. 1.15. Проявление овражной эрозии на Черлакском участке
Овражно-балочный характер рельефа надпойменных террас Иртыша свидетельствует о постоянно протекающих здесь процессах оврагообразования, которые спровоцированы антропогенным воздействием. В конце третьей стадии развития овраги вырастают в длину до 250–300 м. На высоких надпойменных террасах в плане они имеют траншееобразную или веретенообразную форму с V-образным ложем и прямолинейным тальвегом, а на низких – древо- или булавовидную форму с корыто- или ящикообразным ложем и извилистым тальвегом.
Прирост вершинной части оврагов в среднем составил 2,3 м; в предшествующем году он был равен 5,8 м.
В 1980-х гг., посредством обваловочных дамб и лесонасаждений на участке проводились противоэрозионные мероприятия. В 1990-х гг. они были прекращены и возобновлены только в 2000 г. на территории пос. Черлак и на складе нефтепродуктов в с. Соляное. В 2007 г. на Черлакском участке наблюдалось снижение активности развития овражной эрозии.
На объекте под угрозой разрушения находятся жилые дома, хозяйственные постройки, опоры линии электропередач (ЛЭП), дороги.
По сравнению с 2006 г. обвально-оползневые процессы на Черлакском участке развивались слабо. Интенсивность их развития прежде всего связана с повышением уровня грунтовых вод, с суффозионными процессами и с паводками на Иртыше. Не исключено и влияние русловых процессов, естественная динамика которых нарушена интенсивной добычей песка из русла р. Иртыша.
Нижнеомский участок площадью 80,4 км2 расположен на склонах долины р. Оми (рис. 1.14). Общий уклон рельефа направлен в сторону Оми. В пределах объекта расположено 39 населенных пунктов, в том числе 3 населенных пункта с промышленным производством и с общим населением 63 418 чел.
Участок характеризуется высокой техногенной нагрузкой. На его территории расположены оросительные системы, нефтепроводы, линии электропередач. Практически все населенные пункты в долине р. Оми имеют централизованное водоснабжение. При этом 80 % водопроводов находятся в аварийном состоянии.
Техногенное повышение уровня грунтовых вод за счет многочисленных аварий и утечек на водоводах в совокупности с благоприятными геоморфологическими условиями способствует развитию эрозионных процессов. Эрозии подвержены склоны долины р. Оми, сложенные верхнемиоценовыми глинистыми отложениями павлодарской свиты, перекрытыми сверху легко размываемыми верхнечетвертичными субаэральными суглинками и супесями, а также пахотные земли, выпасы, т. е. территории с нарушенным естественным растительным покровом.
Режимные наблюдения за эрозионными процессами на территории участка ведутся с 1983 г. Длина наблюдаемых проявлений овражной эрозии составляет 150–400 м. В плане они имеют конусовидную, булавовидную, древовидную форму, а в поперечном разрезе V-образное или ящикообразное ложе (рис. 1.16).
Прирост вершинной части оврагов в 2007 г. составил 5,6 м, что намного выше показателя прошлого года (рис. 1.17).
Протяженность наблюдаемых на участке проявлений обвально-оползневых процессов, осложненных боковой речной эрозией, составляет в среднем 300–900 м. В 2007 г. интенсивность этих процессов составила в среднем 0,5 м/год. Это в 2,5 раза превышает показатель прошлого года.
Рис. 1.16. Проявление овражной эрозии на Нижнеомском участке
Рис. 1.17. Динамика среднегодового роста вершинной части наблюдаемых оврагов
на Нижнеомском участке
Лисинский участок площадью 0,8 км2 расположен в долине р. Тары, между д. Бергамак и р. ц. Муромцево (рис. 1.14). На участке находится 4 населенных пункта (в том числе р. ц. Муромцево) с населением 12 150 чел. Режимные наблюдения за проявлениями боковой речной эрозии ведутся с 1983 г.
В Муромцево разрушена подъездная дорога к нефтебазе. По причине выхода из строя защитных сооружений под угрозой разрушения находится производственная площадка МУП ЖКХ, четыре двухквартирных дома и асфальтированная дорога.
В 2007 г. интенсивность боковой речной эрозии на участке составила в среднем 0,7 м. Это в 2 раза выше показателя прошлого года (рис. 1.18). Стоит отметить, что в силу техногенных причин скорость развития этих процессов на территории населенных пунктов в 2–3 раза ниже, чем в естественных условиях.
Рис. 1.18. Интенсивность боковой речной эрозии на Лисинском участке
Омский участок площадью 2,5 км2 расположен на правом берегу Иртыша на территории Горьковского района в окрестностях с. Исаковка (рис. 1.14), где наблюдались три проявления овражной и одно проявление боковой речной эрозии.
Эрозионным процессам подвержен правый склон долины р. Иртыша, сложенный алеврито-глинистыми отложениями кочковской и павлодарской свит, перекрытыми сверху суглинистыми отложениями субаэрального происхождения.
Из-за значительного базиса эрозии (порядка 40–80 м) почти все проявления овражной эрозии имеют в плане конусообразную форму с глубоким V-образным эрозионным врезом (рис. 1.19).
Рис. 1.19. Проявление овражной эрозии на Омском участке
Прирост вершинной части оврагов происходит в основном под воздействием временных поверхностных водотоков в период весеннего снеготаяния. Наиболее активно процессы оврагообразования развиваются в зоне стока временных поверхностных водотоков, формирующихся на территориях населенных пунктов. Темпы ежегодного роста оврагов в с. Исаковка в 1,5–2 раза выше, чем за ее пределами. В 2007 г. прирост вершинной части оврагов в 2 раза превысил показатель 2006 г.
Обвально-оползневые процессы и боковая речная эрозия на Омском участке распространены повсеместно. Под влиянием эрозии суффозионных процессов на склонах правобережья р. Иртыша сформировались оползневые тела в виде террас протяженностью 150–300 м и шириной 10–15 м, с высотой срыва от 5 до 8 м. В 2007 г. интенсивность этих процессов составляла 0,6 м, что в 2 раза ниже прошлогоднего показателя (рис. 1.20).
Рис. 1.20. Интенсивность обвально-оползневых процессов и боковой
речной эрозии на Омском участке
В 2007 г. под воздействием сильного и продолжительного паводка на реках Оми и Таре боковая речная эрозия активно развивалась на Лисинском участке, а оползневые процессы, осложненные боковой речной эрозией, – на Нижнеомском участке.
Обвально-оползневые процессы, обусловленные техногенным повышением уровня грунтовых вод в комплексе с боковой речной эрозией со слабой интенсивностью развития, наблюдались на территориях с. Сыропятское и р. п. Нижняя Омка (Нижнеомский участок), боковая речная эрозия – в р. п. Муромцево (Лисинский участок) и Большеречье (Большереченский участок).
По причине развития проявлений обвально-оползневых процессов и боковой речной эрозии под угрозой разрушения находятся:
– производственная территория и здание центральной котельной в р. п. Нижняя Омка (Нижнеомский участок);
– жилые строения частного сектора в с. Сыропятское;
– административное здание в с. Докучаево (рис. 1.21);
– жилые дома, дороги, территория районного больничного комплекса в р. п. Большеречье (Большереченский участок). В 2007 г. в р. п. Большеречье началось строительство дополнительных защитных сооружений;
– производственная площадка пилорамы в р. п. Муромцево (Лисинский участок). Береговые противоэрозионные сооружения здесь находятся в неудовлетворительном состоянии;
– проезжая часть улицы и жилые дома в р. п. Черлак (Черлакский участок) (рис. 1.22). Здесь оползневые процессы в зоне береговой полосы протяженностью 0,9 км спровоцированы не только речной эрозией, но и техногенным повышением уровня грунтовых вод. Образование оползней спровоцировано подрезкой берегового склона при строительстве в 1970-е гг. дороги. В настоящее время движение оползней обусловлено суффозионными процессами и боковой речной эрозией в подножии склона. Скорость оползания масс горных пород за последние 3 года колебалась в пределах от 1,5 до 2,5 м в год.
Рис. 1.21. Поверхность срыва оползня в с. Докучаево (Нижнеомский участок)
Рис. 1.22. Оползневой участок на территории пос. Черлак (Черлакский участок)
Наблюдалась эрозия береговой полосы, разделяющая накопитель сточных вод очистных сооружений пос. Кормиловка и русло р. Оми (Нижнеомский участок).
Разрушены:
– асфальтированная подъездная дорога к нефтебазе в р. п. Муромцево (рис. 1.23);
– территория и производственные помещения гаража в р. п. Черлак;
– асфальтированная подъездная дорога к детскому оздоровительному лагерю «Березка» (Нижнеомский участок).
За последние 30 лет, помимо территории гаража, оползнем в р. п. Черлак полностью уничтожена улица жилых домов.
Рис. 1.23. Под воздействием боковой речной эрозии в районе нефтебазы
р. п. Муромцево разрушен участок автодороги (Лисинский участок)
Наиболее угрожающие масштабы овражная эрозия приобрела на территории с. Татарка (рис. 1.24). За отчетный период прирост отвершков развивающегося здесь оврага в среднем составил 4,5 м. Под угрозой разрушения находятся столбы поселковой линии электропередач, жилые дома и хозяйственные строения частного сектора, закрыто движение автотранспорта по поселковой улице. Высокая активность овражной эрозии здесь обусловлена потоками сточных вод, которые формируются в уличных колеях в период весеннего снеготаяния. Для предотвращения дальнейшего роста оврага необходимо, в первую очередь, обваловать его вершинную часть, переориентировать или рассредоточить сток поверхностных вод.
За последние восемь лет наблюдается общая тенденция снижения интенсивности обвально-оползневых процессов и повышение активности овражной эрозии. Проявления обвально-оползневых процессов и боковой речной эрозии развиваются примерно с одинаковой интенсивностью, в пределах от 0,5 до 1,0 м в год. На основе трендового анализа результатов режимных наблюдений и с учетом цикличности природных процессов в 2008 г. по сравнению с 2007 г. на территории Омской области на фоне общего роста ожидается некоторый спад активности овражной эрозии. Интенсивность развития обвально-оползневых процессов и боковой речной эрозии ожидается на уровне прошлых лет. В связи с ростом объемов добычи строительных песков в русле р. Иртыша возможна активизация боковой речной эрозии на Черлакском участке.
Рис. 1.24. Развитие овражной эрозии на территории с. Татарка (Черлакский участок)