авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


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

Процессы осадкообразования в водохранилищах ангарского каскада

-- [ Страница 2 ] --

Река Ангара, вытекая из озера Байкал, определяет одну из особенностей питания осадочным материалом головного в каскаде – Иркутского водохранилища, а именно незначительное поступление взвешенных наносов из озера Байкал, которое составляет в средний по водности год примерно 70 тыс. т. Особенности геологического строения и литологического состава пород водосборного бассейна озера Байкал, рассеяние осадочного материала и его осаждение в озере обусловливают тонкозернистость взвешенного материала, поступающего из озера в водохранилище.

Резкая континентальность климата с низкими среднегодовыми температурами приводит к длительному нахождению рек подо льдом. Главным же источником питания рек бассейна Ангары являются дождевые осадки, приходящиеся на летний период, что вызывает в это время значительный водный сток. Интенсивность поступления осадочного материала в составе речного стока притоков Ангары определяется процессами эрозии и денудации в бассейне рек, те, в свою очередь, связаны с количеством дождевых осадков, уклоном поверхности, геологическим строением и литологическим составом пород бассейна, характером почвенно-растительного покрова.

В верховьях рек, большинство из которых находятся в Восточном Саяне, несмотря на повышенные уклоны склонов и русел рек, а также значительный водный сток в теплое время года, устойчивость пород и наличие многолетней мерзлоты не способствуют развитию эрозионных процессов. В среднем течении рек водная эрозия увеличивается из-за мощного слоя аллювиальных отложений в долинах рек. В северной части бассейна из-за высокой лесистости территории и устойчивости подстилающих пород проявление эрозии незначительно [Ресурсы..., 1972].

В составе речного стока осадочный материал поступает в водохранилища Ангарского каскада главным образом в форме взвесей и растворов, влекомые наносы остаются в руслах и долинах рек. Среднегодовая сумма осадочного материала, приносимого в водохранилища как с водами притоков, так и из вышерасположенного водоема, составляет лишь малую часть от суммарного поступления осадочного материала (примерно 1,5%), что немногим более 3,5 млн. т/год. Боковой приток в Иркутское водохранилище отсутствует. Все притоки поставляют материал в Братское и Усть-Илимское водохранилище.

Основным источником питания водохранилищ Ангарского каскада осадкообразующим материалом являются абразионные берега водохранилищ. На Иркутском водохранилище абразионные процессы в береговой зоне не имеют широкого развития. В Братском и Усть-Илимском водохранилищах абразионные процессы приводят к поступлению значительных объемов осадочного материала [Карнаухова, 2004]. Из общей величины поступления 98,5% представлено продуктами размыва пород береговой части водохранилищ.

Формирование берегов водохранилищ происходит в породах докембрия, палеозоя, мезозоя и кайнозоя (рис. 1).

Условные обозначения: Отложения: 1 – четвертичные; 2 – палеоген-неогеновые; 3 – юры; 4 – триаса; 5 – перми; 6 – карбона; 7 – девона; 8 – силура; 9 – ордовика; 10 – кембрия; 11 – венда; 12 – рифея. Породы: 13 – нижнего протерозоя; 14 – архея. Образования: 15 – мезозойские интрузивные; 16-18 – палеозойские интрузивные; 19 – рифейские интрузивные; 20-21 – нижне-протерозойские интрузивные; 22 – архейские интрузивные  Карта геологического строения юга Сибирской платформы [Атлас. Иркутская.., 2004] в-0 Рис. 1. Карта геологического строения юга Сибирской платформы [Атлас. Иркутская.., 2004] в масштабе 1:7 500 000

Интенсивность поступления осадочного материала в результате абразионных процессов находится в прямой зависимости от гидродинамических условий (волновой и уровенный режимы), геоморфологических и инженерно-геологических условий береговой зоны, состава и прочности размываемых пород.

По устойчивости к размыву эти породы делятся на 6 групп: 1) песчаные, размыв которых определяется в основном энергией волн и течений; 2) лессовые, размыв которых обусловлен потерей их прочности при размокании; 3) различные глинистые, песчаниковые, слабо карбонатные и другие, размыв которых зависит в основном от степени выветренности; 4) гипсы, соли и другие легкорастворимые породы, размыв которых зависит от интенсивности выщелачивания; 5) мерзлые песчаные и глинистые породы, интенсивность размыва которых обусловлена степенью теплового воздействия; 6) скальные породы, которые можно считать практически неразмываемыми [Золотарев, 1955].

В береговой зоне водохранилищ Ангарского каскада наиболее размываемы сильно выветрелые и слабо противостоящие морозному воздействию различные глинистые, песчаниковые, слабо карбонатные разности, либо лессовидные. Песчано-глинистые породы кембрия обладают невысокой механической прочностью даже в невыветрелом состоянии. Протяженность размываемых берегов на водохранилищах Ангарского каскада составляет более 2 тыс. км, из которых больше половины составляют абразионные берега Братского водохранилища (табл. 2).

Таблица 2. Протяженность абразионных берегов на водохранилищах Ангарского каскада

Литологический тип породы Водохранилище
Иркутское Братское Усть-Илимское
1 2 1 2 1 2
Доломиты, известняки, аргиллиты, алевролиты, песчаники кембрия - - 480.0 6.5 39.0 1.6
Доломиты, известняки, аргиллиты, алевролиты, песчаники ордовика - - 351.0 6.4 193.0 8.0
Аргиллиты, песчаники силура - - - - 264,0 10,9
Песчаники, аргиллиты, алевролиты карбона - - - - 119.0 4.9
Песчаники юры 58.0 21.0 11.0 0.2 0 0
Четвертичные пески, супеси, суглинки 92.0 33.0 453.0 8.2 171.0 7.0
Всего 150.0 54.0 1170.0 21.3 786.0 39.2

Примечание: 1 – протяженность абразионных берегов, км; 2 – % от общей длины берегов водохранилища

Нестабильность режима эксплуатации водохранилищ не способствует затуханию абразионных процессов в береговой зоне, которая по-прежнему находится в стадии становления. Абразионные берега на Иркутском водохранилище занимают 150 км береговой линии и распространены в большей мере по основной акватории, их образование происходит в отложениях юрского и четвертичного возраста [Максимишина, 2002].

Наиболее интенсивный размыв песчаников юры наблюдается по левобережью водохранилища между Мельничной Падью и заливом Курма. Линейная величина размыва юрских отложений составляет за год 0,1-0,5 м, четвертичных – 0,4-3,5 м/год [Мирошниченко, Лещиков, 1988). Абразия сильно выветрелых и интенсивно трещиноватых песчаников юры способствует их ведущей роли в осадконакоплении в Иркутском водохранилище. На Братском водохранилище наибольший линейный размыв при НПУ отмечается на склонах, сложенных делювиальными лессовидными суглинками, составляя за год 7-10 м при объеме разрушения 80-120 м3 с 1 м береговой линии. В меньшей мере разрушаются коренные породы – песчаники, алевролиты, аргиллиты, объем размыва их составляет 12-26 м3 с 1 м береговой линии при отступании бровки берегового уступа на 2-2,5 м. [Гидрометеорологический…, 1978]. Основное поступление осадкообразующего материала в Братском водохранилище происходит при размыве четвертичных лессовидных суглинков, обладающих высокой степенью просадочности (табл. 3).

Таблица 3. Величины размыва пород береговых уступов водохранилищ Ангарского каскада, тыс. т/год

Размываемая порода Водохранилище Сумма
Иркутское Братское Усть-Илимское
Доломиты, известняки, аргиллиты, алевролиты кембрия 0 3924.7 163.5 4088.2
Доломиты, известняки, аргиллиты, алевролиты ордовика 0 11939.6 1224.5 13161.1
Песчаники, аргиллиты, алевролиты силура 0 0 916.4 916.4
Песчаники, аргиллиты, алевролиты карбона 0 0 1384.8 1384.8
Песчаники юры 227.5 0 0 227.5
Четвертичные пески, супеси, суглинки 19.0 203697.2 616.8 204333.0

В Усть-Илимском водохранилище наиболее размываемы породы ордовика и карбона, дающие более половины от суммарного поступления абразионного материла. Абразионные берега на Усть-Илимском водохранилище формируются на крутых склонах, сложенных прочными скальными и полускальными породами с маломощным чехлом четвертичных отложений. Кроме того, режим уровней Усть-Илимского водохранилища не способствует активному проявлению абразионных процессов.

Распределение поступившего материала в каждом из водохранилищ имеет свои особенности. Чем медленнее водообмен водохранилища, тем выше его способность накапливать взвешенные вещества. Иркутское водохранилище удерживает 64% поступающего осадочного материала, Братское – 98,8%, Усть-Илимское – 97,9%, из них большая часть материала переходит в донные отложения (табл. 4).

Таблица 4. Седиментационный баланс водохранилищ Ангарского каскада

Составляющие Водохранилище Сумма, тыс.т/год
Иркутское Братское Усть-Илимское
тыс.т /год % тыс.т/год % тыс.т/год %
Приход
Абразия пород береговых уступов 247 77.9 219.5 Х103 98.7 4306 87.1 224.1 Х103
Вышерасположенный водоем 70 22.1 367 0.2 432 8.7 869
Боковая приточность 0 0 2483 1.1 207 4.2 2690
Сумма прихода 317 100 222.4 Х103 100 4945 100 227.7 Х103
Расход
Сброс в нижний бьеф 114 35.9 432 0.2 108 2.2 654
Взвеси в воде водохранилища 4 1.2 799 0.4 63 1.3 866
Донные отложения 199 62.9 221.2 Х103 99.4 4774 96.5 226.1 Х103
Сумма расхода 317 100 222.4 Х103 100 4945 100 227.7 Х103

Берега абразионного типа стали ведущим источником поступления в водохранилища химических веществ в составе осадкообразующего материала. Сочетание неравнозначности протекания абразионных процессов в береговой зоне и различие в составе размываемых пород приводят к разнообразию поступления химических элементов в водохранилища Ангарского каскада. Суммарное поступление элементов основного состава составляет около 160000 тыс.т/год, из которых 97,7% принимает Братское водохранилище. Основным осадкообразующим соединением является SiO2, на его долю приходится 83,5% в Иркутском водохранилище, 98,1% – в Братском и 78,4% – в Усть-Илимском. Такое соотношение распределения SiO2 в поступающем материале сказывается на долевом участии прочих соединений (табл. 5). С исходным составом абрадируемых пород в Иркутском водохранилище связано 10,1% поступления Al2O3 и 1,96% – Fe2O3 от суммы прихода всех элементов из этого источника.

Таблица 5. Поступление элементов основного состава в водохранилища Ангарского каскада при размыве пород береговых уступов, тыс. т/год TiO2 Иркутское водохранилище 0.4 0.5 0.9 Братское водохранилище 0.5 1.6 16.8 18.9 Усть-Илимское водохранилище 0 0.7 0.1 0 2.0 2.8 22.6
P2O5 0.1 0 0.1 0.3 0.3 15.9 16.5 0 0.8 0 0 0.3 1.0 17.6
MnO 1.5 0 1.5 1.9 76.5 6.7 87.2 0 0.2 0 0 1.5 1.7 90.4
K2O+ Na2O 1.1 2.5 3.6 8.2 4.7 101.3 114.2 3.0 20.1 0 6.5 12.4 42.1 159.9
MgO 1.3 1.3 2.6 299.5 136.3 53.5 489.3 0.1 66.6 0 21.8 14.6 103.1 595.0
CaO 0.8 1.0 1.8 475.2 268.3 272.4 1015.9 0.1 71.4 27.7 5.5 22.2 126.9 1144.6
Fe2O3 1.9 2.8 4.7 9.0 50.2 344.3 406.6 2.3 16.6 7.8 17.9 57.6 102.5 513.8
Al2O3 15.2 9.1 24.3 18.7 277.2 574.3 870.2 8.3 177.4 8.8 66.4 91.3 352.2 1246.7
SiO2 166.5 33.5 200.0 15673.9 11109.4 126461.4 153244.7 62.3 1077.2 301.3 286.2 933.7 2660.7 156105.4
Породы берегового уступа Песчаники юры Четвертичные суглинки Всего по водохранилищу Известняки, доломиты, аргиллиты, алевролиты, песчаники кембрия Аргиллиты, алевролиты, песчаники ордовика Четвертичные пески, супеси, суглинки Всего по водохранилищу Аргиллиты, алевролиты кембрия Доломиты, известняки, аргиллиты, алевролиты, песчаники ордовика Песчаники, алевролиты, аргиллиты силура Песчаники, алевролиты, аргиллиты карбона Четвертичные пески, суглинки Всего по водохранилищу Сумма по водохранилищам


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





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

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.