Дополнительные технические требования.

6.2.1. Настоящий раздел устанавливает дополнительные технические требования к выполнению основных, видов работ и исследований, входящих в состав инженерно-геологических изысканий в районах развития процессов переработки берегов водохранилищ.

6.2.2. Сбор, анализ и обобщение материалов по району работ должны выполняться в соответствии с п. 6.1.12. При этом, следует обобщать и анализировать данные по водохранилищам-аналогам. Следует использовать результаты эпизодических и (или) стационарных наблюдений за ходом переработки берегов, которые могут послужить основой для составления прогнозов. Сбор материалов следует осуществлять в федеральных или территориальных геологических фондах, центрах по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Росгидромета, используя аналитические обзоры в различных литературных источниках.

6.2.3. Дешифрирование аэро— и космоматериалов выполняется с целью выявления и характеристики всех компонентов природной обстановки береговой зоны, которые могут повлиять прямо или косвенно на переработку берегов водохранилища — ландшафты, рельеф, строение четвертичных и дочетвертичных отложений, положение разрывных нарушений, экзогенные геологические процессы.

Наибольший эффект дает дешифрирование аэрокосмоснимков (АКС) при изучении экзогенных геологических процессов. По АКС могут быть установлены:

положение и формы проявления всех основных экзогенных геологических процессов (оползни, обвалы, карст, суффозия и др.);

стадия (фаза) развития процессов и степень их активности;

связь процессов с природными и антропогенными факторами.

На основании камерального дешифрирования АКС составляется набор предварительных аналитических карт: ландшафтной, геоморфологической, распространения экзогенных геологических процессов, четвертичных отложений, а при хорошей обнаженности — дочетвертичных отложений. По снимкам устанавливается также положение и параметры подводных аккумулятивных форм рельефа в прибрежной мелководной зоне акватории. Дешифрирование АКС следует использовать также для оценки состояния берегозащитных и других береговых сооружений (молов, набережных, причальных стенок и др.).

Рекомендуется использовать космоснимки (КС) масштаба 1:200000 спектрозонального типа, позволяющего наиболее успешно применять при дешифрировании ландшафтно-индикационный метод. КС указанного масштаба могут быть увеличены без искажения изображения до масштаба 1:25000 — 1:50000 с разрешающей способностью 5—10 м. При использовании аэрофотоснимков (АФС) применяются черно-белые и спектрозональные снимки в масштабах 1:10000 — 1:25000 с разрешающей способностью 2—3 м. С помощью дешифрирования АКС могут быть выполнены необходимые измерительные операции (стереофотограмметрия), а при наличии материалов разновременных залетов — восстановлен процесс формирования берегов водохранилища с момента его заполнения. Камеральное дешифрирование следует дополнять полевым в целях контроля результатов дешифрирования и получения дополнительной информации.

При наличии труднодоступных высоких и крутых береговых склонов плановую аэросъемку следует дополнять перспективной, выполняемой с низколетящих вертолетов и легких самолетов.

6.2.4. Маршрутные наблюдения, выполняемые в соответствии с п. 5.5 СП 11-105-97 (часть I), рекомендуется дополнять ландшафтными исследованиями с изучением растительного покрова для использования данных о ландшафтах и их морфологических частях (урочищах, местностях, фациях) в качестве индикаторов геологического строения и гидрогеологических условий территории при дешифрировании АКС. Кроме того, результаты ландшафтных исследований указывают на деградацию растительности при заполнении водохранилища, явлениях подтопления и заболачивания, а также на необходимость применения защитных мероприятий по сохранению лесной и кустарниковой растительности, являющейся стабилизирующим фактором, препятствующим абразии и развитию эрозионных процессов.

При выполнении маршрутных наблюдений следует намечать места размещения наблюдательных створов на опорных участках для последующих исследований. При трудной доступности береговой зоны рекомендуется выполнять маршруты вдоль берега на моторной лодке или аэровизуальные облеты на легких вертолетах. В качестве опорных следует выбирать типичные участки береговой зоны, выделяемые на основании дешифрирования АКС и аэровизуальных наблюдений. На каждом участке следует намечать от одного до трех створов (в зависимости от размеров участка и сложности условий), пересекающих береговую полосу и акваторию водоема до его осевой линии, предназначенных для выполнения промеров, геофизических работ, проходки расчисток и скважин, детальных описаний, отбора образцов для лабораторных исследований.

6.2.5. Проходка горных выработок включает проходку буровых скважин, шурфов, закопушек, расчисток на береговых склонах.

Проходка мелких горных выработок (закопушек, расчисток) осуществляется на круто-наклонных элементах береговых склонов для описания пород и отбора образцов.

Буровые скважины задаются по створам, ориентированным нормально к береговой линии, как на суше, так и в пределах акватории и должны обеспечить составление геолого-литологических разрезов до глубин, отвечающих принятым расчетным схемам переработки берегов водохранилища (как правило, на 5—10 м ниже уреза воды в водохранилище). Выбор метода бурения определяется типом горных пород, слагающих береговую зону.

Отбор проб донных отложений следует осуществлять дночерпалками, тонкостенными трубками, обеспечивающими глубину отбора в песках 2—3 м, в илах — до 5—6 м и др.

6.2.6. Геофизические исследования дополнительно к п. 5.7 СП 11-105-97 (часть I) выполняются для выявления тектонических нарушений, характерных форм подводного рельефа, определения геологического строения и свойств донных осадков. Они проводятся с помощью профильного эхолотного промера и локации бокового обзора, сейсмоакустики, сейсморазведки высокого разрешения, сонарной съемки, магнитометрии и других геофизических методов, используемых как для промерных работ, так и для инженерно-геологических целей.

При батиметрической съемке и картировании различных типов донных грунтов основным способом является гидролокация бокового обзора. В качестве вспомогательного метода определения глубины дна используется эхолотирование с помощью цифровых эхолотов.

6.2.7. Стационарные наблюдения следует проводить для изучения динамики развития процессов переработки берегов и получения количественных параметров для расчета скорости и интенсивности развития процесса, особенно в сложных инженерно-геологических условиях для ответственных сооружений.

При необходимости получения данных о непрерывных изменения количественных параметров развития береговых процессов в сложных условиях (высокие берега с крутыми расчлененными склонами, сложным геологическим строением и тектоникой и интенсивным развитием опасных геологических процессов) рекомендуется применять фототеодолитную съемку. Съемка выполняется с судна на субпараллельных берегу галсах или с наземных станций. Фототеодолитная съемка, выполняемая многократно, позволяет устанавливать с высокой точностью все основные параметры переработки берега: величину и скорость смещения береговой линии в плане, площадь и фронт размыва, объемы размываемых пород и пр.

Общие технические требования и правила производства инженерно-геодезических работ при наблюдениях за переработкой берегов приведены в пп. 10.47-10.63 СП 11-104-97.

При организации стационарных наблюдений и установлении их периодичности следует учитывать, что переработка береговых склонов под воздействием стоковых течений происходит наиболее интенсивно в период весенних паводков и может измеряться на подмываемых излучинах несколькими метрами, а в некоторых случаях и десятками метров за год.

6.2.8. Состав лабораторных исследований грунтов зависит от геологического строения берегов, подвергающихся переработке. При наличии песчаных отложений особое внимание следует уделять определению гранулометрического состава песков, содержанию в них крупного песчаного и гравийно-галечного материала, из которого могут формироваться береговые отмели. Следует исследовать также склонность песков к уплотнению и разжижению при динамических воздействиях. При преобладании глинистых грунтов следует определять их пластичность, плотность, консистенцию, прочностные характеристики, размокаемость и размываемость. При наличии сцементированных пород (алевролиты, песчаники) следует изучать их прочность и размокаемость. При опасности оползневых смещений следует выполнять исследования, предусмотренные разделом 4, а при развитии карста — разделом 5.

6.2.9. Обследования грунтов оснований берегозащитных сооружений следует проводить при их расширении, реконструкции, строительстве новых сооружений вблизи существующих (в пределах зоны влияния), а также в случае их деформаций и аварий. К ним относятся волнозащитные, волногасящие, пляжеудерживающие сооружения, наброски и отмостки из камня, фасонных блоков и др., а также лесомелиоративные мероприятия, применяемые на средних и малых водохранилищах. Подлежат обследованию также сооружения, предотвращающие нагонные явления (дамбы обвалования), дренажные устройства для борьбы с подтоплением и заболачиванием и др. В результате обследования должны быть установлены степень эффективности работы сооружений или мероприятий и их техническое состояние.

Рельеф дна водохранилища рекомендуется восстанавливать по топографическим картам, составленным до создания водохранилища. Для установления изменений рельефа дна за счет аккумуляции осадков, образования подводных оползней или других процессов, связанных с переработкой берегов, следует использовать методы исследования в соответствии с пп. 6.2.6 и 6.2.7.

При обследовании должны быть выявлены геологические факторы, приведшие к деформациям и разрушениям защитных сооружений. В результате обследования должны быть получены данные, требуемые для определения необходимости восстановления или ремонта сооружений, а в некоторых случаях — об их замене более эффективными.

6.2.10. Прогноз переработки берегов с целью их освоения и получения данных, необходимых для разработки берегозащитных мероприятий является одной из основных задач инженерно-геологического изучения береговых зон.

По пространственному признаку прогнозы следует подразделять на региональные, охватывающие всю береговую зону водохранилища или значительную ее часть, и локальные — приуроченные к небольшому по протяженности участку, где планируется осуществление конкретных инженерных мероприятий.

По временному признаку прогнозы следует подразделять на долгосрочные (на срок до 10 лет или на конечную стадию переработки, когда берег приобретет устойчивый профиль) и краткосрочные (на срок до 1—2 лет).

Следует также различать прогноз переработки .берегов на проектируемых и на существующих водохранилищах.

Для прогноза переработки берегов на проектируемых водохранилищах следует применять, как правило, метод аналогий, используя в качестве объектов-аналогов водохранилища, расположенные в сходных климатических и инженерно-геологических условиях.

Для прогноза переработки берегов на существующих водохранилищах следует использовать данные о ходе этого процесса за предшествующий период: геодезические наблюдения по реперным створам; аэро— и космоснимки повторных залетов; фототеодолитная съемка с многократной повторяемостью; материалы режимных инженерно-геологических и гидрометеорологических наблюдений.

Прогнозные расчеты выполняются на основе схематизированных математических моделей процесса «размыв-аккумуляция» с использованием известных методов Качугина, Золотарева, Печеркина и др. или посредством составления прогнозных стохастических моделей процесса переформирования берегов с использованием корреляционно-регрессионного анализа. Для статистической обработки необходимы данные параллельных наблюдений по створам, расположенным по периметру водохранилища, за следующими берегоформирующими факторами: коэффициент размываемости берега (по Качугину — м³/тм), энергия волнения, максимальная высота волны, повторяемость волн высотой >0,5 м, высота абразионного уступа, продолжительность стояния уровня на НПГ и выше, крутизна подводной отмели, морфология надводной части склона и др.

При отсутствии фактических данных о развитии процессов переработки берегов следует пользоваться методом подбора объекта-аналога из числа эксплуатируемых водохранилищ. Подбор аналогов возможен, как правило, только для малых и средних водохранилищ, так как каждое из крупных водохранилищ обладает существенной индивидуальной спецификой.

На малых и средних водохранилищах при отсутствии материалов изысканий прошлых лет в качестве основы для составления прогнозов переработки берегов рекомендуется использовать:

сведения о длительности эксплуатации водохранилища;

осмотры береговой линии с фиксацией прибрежных глубин, ширины бенча и береговой отмели, следов подмыва и обрушения берегов;

сопоставления существующего положения и конфигурации береговой линии с отображенной на топографических картах, составленных до заполнения водохранилища;

опросы местных жителей.

6.2.11. При камеральной обработке полученных материалов дополнительно к п. 6.4 СНиП 11-02-96 и п. 5.14 СП 11-105-97 (часть I) следует составлять карту переработки берегов, дополняемую инженерно-геологическими разрезами и соответствующими графиками, данными прогнозных расчетов переработки берегов на заданные периоды времени (при одном или нескольких значениях НПУ), таблицами фактического материала и пояснительной запиской.

Карту рекомендуется составлять как совмещенную карту инженерно-геологических условий и карту инженерно-геологического районирования (типизации берегов) с отображением на ней всех основных факторов, влияющих на переработку берегов и выделением районов, подрайонов и участков, различающихся по типу и скорости развития этого процесса. На карте следует показывать прогнозное положение береговой линии на заданные периоды времени, а также проявления всех сопутствующих процессов (подтопление, заболачивание, гибель лесов и др.). Масштаб карты зависит от этапа изысканий, размера водоема, сложности инженерно-геологических условий, степени опасности развития береговых процессов для проектируемых сооружений или мероприятий. Карты рекомендуется сопровождать врезками более крупного масштаба на наиболее сложные, опасные или перспективные для строительства участки. Если процессы переработки берегов захватывают пустоши, луга, леса низких бонитетов или другие малоценные земли и применение берегозащитных сооружений (мероприятий) не требуется, карту допускается заменять схемой.

Районирование береговой зоны должно осуществляться с учетом её геологического строения и геоморфологических условий, характера и интенсивности проявления геологических процессов, воздействия на переработку берегов волновой деятельности и вдольбереговых течений. Для обеспечения проектирования берегозащитных мероприятий и сооружений на карте следует отображать не только величину возможной переработки, но и типы переработки берегов.

6.2.12. В техническом отчете дополнительно к п. 6.4 СНиП 11-02-96 и п. 5.14 СП 11-105-97 (часть I) необходимо приводить прогнозируемые деформации береговой зоны во времени и пространстве, включая их тип, величину линейного перемещения бровки берега, объемы размываемого или аккумулируемого материала, изменения профиля берегового склона. Прогноз должен сопровождаться оценкой различных негативных экологических последствий, к числу которых относятся гибель лесов, подтопление, заболачивание и др., а также рекомендациями о проведении берегозащитных мероприятий.

На карте переформирования берегов и дополняющих ее разрезах должны быть отображены:

геоморфологическая характеристика прибрежной зоны с выделением типов и форм рельефа с их возрастной и генетической индексацией;

ландшафтная характеристика прибрежной зоны с выделением типов и видов природных (леса, болота) и культурных ландшафтов (поля, огороды, сады и др.);

условия залегания четвертичных отложений с выделением литолого-генетических комплексов и видов пород;

строение и условия залегания толщ дочетвертичных отложений, если они оказываются в зоне переработки, с выделением литолого-стратиграфических комплексов и типов пород (в том числе в пределах акватории, на 5-10 м ниже уреза воды в водохранилище);

положение в пространстве разрывных нарушений с указанием их рангов, типов и параметров. Особое внимание должно быть уделено зонам дробления;

положение в разрезе и глубина залегания первого от поверхности, а в некоторых случаях и более глубоких водоносного горизонтов, выходы подземных вод на поверхность;

проявления различных геологических процессов (оползни, обвалы, карст, суффозия и т.п.), их тип, стадия развития, степень активности и др.

Необходимые расчетные гидрологические характеристики следует определять в составе инженерно-гидрометеорологических изысканий в соответствии с СП 11-103-97.