WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 9 |

геоморфологический, петрографический (петрологический) и тектонический. При дальнейшем подразделении В.Д.Ломтадзе разделил понятия «процессы» и «явления», что, по мнению автора, не совсем корректно. Об этом же справедливо упоминают А.И.Шеко, В.С.Круподёров и Д.А.Тимофеев в монографии «Опасные экзогенные процессы», вышедшей под редакцией академика В.И.Осипова [69].

Действительно, одни и те же геологические процессы при исследовании разных сторон инженерно-геологических условий попеременно могут рассматриваться то как следствие (т.е. явление), то как причина другого движения (т.е. процесс).

Более логично не разделять эти понятия, тем более что характерной чертой диалектической концепции причинности является признание обратного воздействия следствия на причину, что для открытых природных систем подтверждается принципом Ле-Шателье-Брауна: любой процесс, являющийся следствием нарушения равновесия, направлен так, чтобы равновесие было восстановлено.

С учётом системного подхода разработаны классификации, построенные на генетической основе и содержащие несколько иерархических уровней, авторами которых являются И.В.Попов (1959 г.), П.Н.Панюков (1978 г.), Г.К.Бондарик (1981 г.), Г.С.Золотарёв (1983 г.), Л.Д.Белый (1985 г.), А.И.Шеко (1999 г.) и др. В предлагаемой автором классификации опасных геологических процессов выделяются элементы иерархии: группа – вид – разновидность (табл. 4).

Группа эндогенных процессов и явлений обусловлена глубинными перемещениями горных пород, источником которых является внутренняя энергия Земли. Виды выделяются по характеру проявления эндогенных процессов, выражаемому скоростью перемещения массивов горных пород в земной коры _ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru Группа литодинамических процессов и явлений обусловлена придонными перемещениями грунтовых масс. Виды выделяются по главному внешнему агенту, вызывающему перемещения: энергии движущейся морской воды (под влиянием океанографических факторов: течений, волн и т.д.) или силы гравитации, которая определяется характером рельефа и вызывает разнообразные склоновые процессы.

Группа геокриологических процессов и явлений обусловлена промерзанием геологической среды и воздействием плавучих льдов. Отсюда – два основные вида процессов и явлений: мерзлотные, связанные с промерзанием геологической среды, и экзарационные (связанные с механическим и криогенным воздействием на донные грунты айсбергов, торосов, припайного льда и д.д.).

Группа физико-химических и биохимических процессов обусловлена содержанием газов и биогенных веществ в грунтах, виды выделяют по характеру процесса: выделение и миграция свободных газов или накопление гуминовых кислот, битумизация, другие виды воздействия.

На карте развития опасных для инженерных сооружений геологических процессов и явлений следует использовать различающиеся легенды для шельфовой части и береговой зоны (в зонах берегового примыкания трубопроводов, строительства портовых сооружений и др.). Определяющей фоновую раскраску (крап) группой геологических процессов и явлений, по всей видимости, следует выбрать такую группу, которая имеет практически повсеместное распространение (возможно, в разных формах-проявлениях) и существенную опасность для инженерных сооружений. По мнению автора, такое воздействие на геологическую среду оказывают агенты геосферы, располагающейся непосредственно над земной корой: гидросферы в шельфовой части и атмосферы – в прибрежной.

Самое активное и повсеместное воздействие на геологическую среду шельфа оказывает динамика водной морской среды, определяющая характер литодинамических процессов и развитие зон, например:

- интенсивного размыва с выходами на поверхность крупнообломочных пород, доголоценовых мягких и полускальных пород;

- интенсивной аккумуляции с преимущественным развитием песков большой мощности или глинистых осадков;

- чередования размыва с аккумуляцией, с преимущественным развитием песков мощностью до 2 м и т.д.

Кроме того, на субмаринной части площади показывают: развитие обвалов и осыпей на крутых скальных склонах; развитие оползней и сплывов, границы развития термокарста, термоабразии (абразии) берегов, айсберогового вспахивания и торошения и т.д.

На береговой части применительно к Западно-Арктическому шельфу России наибольшее воздействие на геологическую среду шельфа оказывает криогенный фактор атмосферы, определивший зоны развития морозного выпучивания, термокарста, криогенного выветривания, солифлюкции и т.д.

_ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru Таблица Инженерно-геологическая классификация опасных геологических процессов и явлений Западно-Арктического шельфа России (С.А.Козлов, 2005) Характер воздействия Группа Вид Разновидность на инженерные сооружения Повреждения Землетрясения (быстрые Выделяется по нефтегазопромысловых перемещения горных балльности сооружений, разрывы ЭНДОГЕННЫЕ, пород) сотрясений трубопроводов, связанные с деформации скважин глубинными Субвертикальные перемещениями движения земной коры Выделяется по Малоизучен, определяет горных пород (медленные абс.значениям интенсивность абразии перемещения горных перемещений берегов пород) Гидродинамические Размыв, аккумуляция, Разрушение грунтовых ЛИТОДИНА- (связанные с движением их чередование, оснований, занос, МИЧЕСКИЕ морских вод) абразия берегов заиление связанные с Механические Гравитационные придонными повреждения (связанные со Обвалы, осыпи, перемещениями сооружений, склоновыми оползни, сплывы грунтовых масс разрушение оснований, процессами) погребение Образование Разрушение ГЕОКРИОЛО- Мерзлотные (связанные СМП, ММП, инженерных ГИЧЕСКИЕ, с промерзанием гидролакколитов, сооружений и связанные с геологической среды) термокарст, грунтовых оснований промерзанием термоабразия берегов геологической Айсберговое Экзарационные Разрушение линейных среды и выпахивание, (связанные с инженерных воздействием торошение, воздействием плавучих сооружений и их плавучих льдов воздействие льдов) оснований припайного льда ФИЗИКО- Деградация газовых Разупрочнение илистоХИМИЧЕСКИЕ гидратов, Выделение и миграция глинистых оснований, И БИОХИМИ- просачивание из свободных газов переход песков в ЧЕСКИЕ, газоносных толщ, плывунное состояние связанные с разложение органики содержанием Повышение газов и Выделяется по Накопление гуминовых дисперсности и биогенных содержанию кислот, битумизация разупрочнение веществ в компонентов грунтовых оснований грунтах _ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru Техногенные воздействия и устойчивость геологической среды Вопросы систематизации техногенных воздействий на геологическую среду начали разрабатываться с 50-60-х годов прошлого века. В настоящее время, по мнению В.А.Королёва [47], ни одна из разработанных классификаций техногенного воздействия не является общепринятой и всеобъемлющей в смысле охвата воздействий разных категорий. Большой вклад в систематизацию техногенных воздействий на геологическую среду внесли Ф.В.Котлов (1978 г.), М.Арну (1984 г.), Г.А.Голодковская и Ю.Б.Елисеев (1989 г.), В.Д.Ломтадзе (г.), И.П.Иванов (1989 г.), В.Т.Трофимов, В.А.Королёв и А.С.Герасимова (1995 г.), В.И.Осипов и др. (1999 г.).

Влияние техногенных факторов на геологическую среду ЗападноАрктического шельфа России по своим масштабам и возможным последствиям уже в первой четверти XXI века может стать соизмеримым с природными геологическими процессами. При этом, по мнению В.Д.Ломтадзе, «…все виды техногенных процессов и явлений, возникающих при выполнении строительных и горных работ и других видов хозяйственного использования территорий, имеют, главным образом, геологическую природу». Тезис во многом подтверждается и для условий шельфа. Так, техногенные землетрясения, вызванные извлечением подземных флюидов, по своему характеру и геологическим последствиям мало отличимы от природных. Воздействие техногенных механических процессов и явлений при донном тралении, разработке россыпных полезных ископаемых, может, с некоторыми допущениями, сравниваться с экзарационным воздействием на дно плавучих льдов. Отличие от природных воздействий на донный грунт может наблюдаться, в основном, при полиэлементном загрязнении, особенно при участии ксенобиотиков (включающих около 6 миллионов видов). На представлениях о геологической близости природных и техногенных процессов и явлений основана предлагаемая классификация (табл. 5).

В случае необходимости допускается совмещение на карте природных и техногенных процессов и явлений, учитывая общность их классификационных показателей..

Поведение геологической среды при техногенных воздействиях характеризуется термином «устойчивость», анализ которого даётся в работах Р.Э.Дашко (1987 г.), А.Д.Арманд (1988 г.), Г.А.Голодковской и Ю.Б.Елисеева (1989 г.), А.С.Герасимовой и В.А.Королёва (1994 г.), В.В.Кюнтцеля (1995 г.) и др Под устойчивостью геологической среды в общем плане понимают её способность сохранять ритмичную последовательность постоянно действующих потоков энергии и вещества в пределах естественного колебания её параметров при внешнем, в том числе техногенном воздействии. Взаимодействие техногенного воздействия, разнообразного по своей природе, механизму, длительности и интенсивности влияния, с геологической средой выражается в форме природно-техногенной системы (ПТС).

_ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru Таблица Инженерно-геологическая классификация опасных техногенных процессов и явлений Западно-Арктического шельфа России (С.А.Козлов, 2005) Источник Группа Вид Разновидность техногенного воздействия Нефтегазодобыва Техногенные Вызванные откачкой ющие и землетрясения подземных флюидов гидрогеологическ (быстрые ие скважины ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ, перемещения Вызванные испытаниями Испытательный связанные с глубинными горных пород) ядерного оружия ядерный заряд перемещениями горных Субвертикальные пород Нефтегазодобыва движения земной Вызванные откачкой ющие и коры (медленные подземных флюидов гидрогеологическ перемещения ие скважины горных пород) Размыв, аккумуляция, их Гидродинамичередование, абразия ческие (связанные с берегов при техногенном Нефтегазодобыва движением морских геодинамическом ющие и вод) воздействии гидрогеологическ ие скважины (при Обвалы, осыпи, оползни, ЛИТОДИНАМИГравитационные сплывы при техногенном откачке флюидов) ЧЕСКИЕ, связанные с (связанные с геодинамическом придонными уплотнением воздействии перемещениями грунтов и Механическое грунтовых масс склоновыми Неравномерное уплотнение воздействие на процессами под оснований, обвалы, осыпи, дно (придонные воздействием оползни, сплывы при инженерные инженерных локальном техногенном сооружения, сооружений) воздействии затонувшие АПЛ, траление и т.д.) Термокарст, термоабразия Техногенные Мерзлотные берегов тепловые поля ГЕОКРИОЛОГИ- (связанные с ЧЕСКИЕ, связанные с промерзанием Подводные промерзанием грунтов и трубопроводы в геологической среды обледенением Обледенение и вмерзание в зонах конструкций) грунт инженерных отрицательных сооружений температур придонных вод Техногенные Аградация и деградация тепловые поля, Выделение и газовых гидратов;

нефтегазодобыва ФИЗИКО- миграция просачивание из газоносных ю-щие и ХИМИЧЕСКИЕ свободных газов толщ, из трубопроводов;

гидрогеологическ И БИОХИМИЧЕСКИЕ, разложение органики ие скважины связанные с Суммарное содержанием газов и геохимическое загрязняющих веществ в Полиэлементное Выделяется по содержанию воздействие на грунтах техногенное компонентов грунт загрязнение техногенных загрязнений _ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru Выделяют три возможных принципа конкретизации понятия «устойчивость геологической среды» (по Голодковской и Елисееву [19]):

1. Устойчивость относительно определённого вида воздействия (механического, химического и т.д.).

2. Устойчивость как изначальное свойство геологической среды определённой территории, не зависящее от внешнего воздействия.

3. Устойчивость отдельных компонентов геологической среды техногенным воздействиям.

При региональном инженерно-геологическом изучении нефтегазоносной провинции шельфа следует выявлять характер и расположение процессов возможного нарушения устойчивости геологической среды при определённом виде природно-техногенного воздействия, отнесённого к числу опасных. Опасные геологические и природно-техногенные процессы и явления на морском дне и в береговой зоне, развитие которых может повлечь за собой нарушение устойчивости геологической среды и разрушение инженерных сооружений с существенным нарушением экологического равновесия природной среды, могут быть отнесены к новому направлению геоэкологии – инженерной экогеологии шельфа [42], или инженерной геоэкологии по Г.А.Голодковской и Ю.Б.Елисееву).

Устойчивость геологической среды Западно-Арктического шельфа России применительно к техногенным воздействиям определяется объёмом подвергаемого внешнему воздействию грунтового массива (размер ПТС), характером воздействия (видом техногенного процесса-воздействия), фактором и порогом устойчивости (минимальным взаимодействием, приводящим к необратимым изменениям геологической среды). Основные параметры устойчивости геологической среды Западно-Арктического шельфа России приведены в таблице 6.

Размер частной ПТС дифференцируется по количеству вовлечённых инженерно-геологических подразделений:

1. ПТС мегауровня, затрагивающий горные породы и отложения более 3-х инженерно-геологических комплексов (ИГК), общей мощностью до нескольких сотен (тысяч) метров;

2. ПТС мезоуровня - 2-3-х инженерно-геологических комплексов, общей мощностью до нескольких десятков метров;

3. ПТС микроуровня – 1-2-х инженерно-геологических комплексов общей мощностью не более 5-10 м Мегауровень. Устойчивость геологической среды нефтегазовых сооружений на мегауровне может быть оценена прежде всего по величине возможной осадки донной поверхности к концу срока эксплуатации; при значительной и (или) неравномерной осадке возникает угроза устойчивости инженерных сооружений.

Снижение пластовых давлений может также привести к возникновению землетрясений даже в считавшихся ранее сейсмически неактивных зонах, что наблюдалось, например, в 1987 году в Западной Сибири [36].

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 9 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.