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 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |

Геоэкологический мониторинг территорий расположения объектов транспорта газа в криолитозоне (теория, методология, практика)

-- [ Страница 4 ] --
Геоморфологи-ческий уровень Строение ММГ, криогенная текстура, мощность ММП, м Тип местности Литологический состав грунтов Льдистость, д. ед. (Глубина СТС, м) Мощность снежного покрова, м Температура пород на глубине 10 м Мощность сезонного пученияа, см Экзогенные геологические и геокриологические процессы
III лагунно-морская терраса Монолитное, сплошное, массивная, слоистая, до 220 м Полого-увалистые кустарничково-мохово-лишайниковые дренированные участки террасы Бугристо-западинные травяно-мохово- кустарничково-лишайниковые заболоченные участки центральной части террасы Делювиальные и делювиально-осыпные кустарничково-мохово-лишайниковые склоны террас Песок мелкий пылеватый Песок пылеватый, супесь Песок, супесь < 0,01 (1,3–1,7) < 0,01 (0,3–0,7) < 0,01 (0,9–1,2) 0,05-0,15 0,2-0,3 0,6-0,8 -6 -7С -5 -6С -2 -3С 10,0-12,0 Морозобойное растрескивание, дефляция Сезонное пучение, растрескивание Делювиальный смыв, эрозия
I надпой- менная терраса Монолитное, сплошное, массивная, слоистая, до 150 м Полого-увалистые кустарничково-лишайниковые дренированные участки террасы Бугристо-западинные травяно-кустарничково-мохово-лишайниковые заболоченные участки террасы Песок мелкий пылеватый Песок пылеватый, супесь < 0,01 (1,0-1,2) < 0,01 (0,3-0,6) 0,1-0,2 0,3-0,4 -4 -5С -3 -4С 10,0-11,0 Криогенное растрескивание, дефляция Термокарст, пучение, растрескивание
Пойма Монолитное, сплошное, локальные несквозные талики под руслами рек и крупными озерами массивная, слоистая, неполнослоистая, до 100-120 м Дренированные кустарничково-лишайниковые прирусловые валы Заболоченные мелкобугристые участки пойм с травяно-моховыми кустарниками Песок мелкий Переслаивание песка и супеси 0,01-0,02 (1,0-1,2) (0,5-0,9) 0,15-0,25 0,4-0,6 -4 -5С -3 -4С 8,0- 11,0 Дефляция Термокарст, сезонное и многолетнее пучение
Спущенные озерные котловины (хасыреи) Монолитное, сплошное, массивная, слоистая, до 100-120 м Плоские заболоченные мелкобугристые травяно-кустарничково-моховые днища озерных котловин Торф, супесь, песок 0,01-0,02 (0,35-0,4) 0,4-0,6 -3 -4С Новообразование мерзлоты, пучение, растрескивание, пучение, заболачивание

Таблица 2

Характеристика геоэкологических условий 2 участка (Уренгойское месторождение до начала освоения)

Геоморфологи-ческий уровень Строение ММГ, мощность Литологический состав грунтов, льдистость, д. ед. Температура грунтов на глубине 10 м Глубина СТС, м Мощность сезонного пученияа, см Экзогенные геологические и геокриологические процессы
Морская и ледниково-морская равнина Монолитное, сплошное, до 220 м Пески, супеси 0,01 – 0,02 -1,50С -3,50С 0,9-1,7 9,0-14,0 Бугры пучения, пятна-медальоны, сезонное пучение
IY надпойменная терраса р. Пур Монолитное, сплошное, до 220 м Пески, супеси, суглинки, 0,01-0,02 -3,0С -4,00С 1,1-1,8 10,0-15,0 Морозобойное растрескивание, термокарст, сезонное пучение, термоэрозия
Пойма Монолитное, сплошное, до 150 м, локальные несквозные талики под руслами рек и крупными озерами Пески, супесь не более 0,01 -2,20С -3,50С 1,1-1,3 7,0-10,0 Заболоченность, дефляция, сезонное пучение, речная абразия
Долины малых рек Монолитное, сплошное, до 100 м Песок, супесь, торф 0,02-0,04 -1,50С -3,00С 2,6-2,8 ___ Сезонное пучение, термокарст, термоэрозия

Таблица 3

Характеристика геоэкологических условий 2 участка (Уренгойское месторождение через 20 лет после начала освоения)

Геоморфологический уровень Строение ММГ, мощность, криогенная текстура Литологический состав грунтов, льдистость, д. ед. Температура грунтов на глубине 10 м (СТС, м) Мощность сезонного пученияа, см Экзогенные геологические и геокриологические процессы
Морская и ледниково-морская равнина Развитие с глубины от 0,4 до 11 м мощностью 60-130 м. Частослоистая тонкошлировая Переслаивание песков и супесей 0,23-0,56 -0,10С-0,60С (2,0-3,0) 30-40 Остаточно-полигональный рельеф, бугры пучения, пятна-медальоны, торфяники, морозобойное растрескивание, дефляция, термокарст, пучение
IY надпой- менная терраса р. Пур Развитие ММП с глубины от 0,4 до 11 м в северной части, сплошное залегание в южной части мощностью до 220 м. Частослоистая тонкошлировая Пески с прослоями супеси, суглинки, торф 0,22-0,49 -0,40С -1,50С (1,5-1,8) 30-50 Эрозионная деятельность, заболоченность, торфонакопление, морозобойное растрескивание, пятна-медальоны, термокарст, сезонное пучение, термоэрозия, солифлюкция
Пойма Монолитное, сплошное, до 150 м, локальные несквозные талики под руслами рек и озерами Пески, супесь 0,21-0,50 -2,20С -2,90С (1,6-2,3) 20-30 Заболоченность, пятна-медальоны, заторфованность, дефляция, сезонное пучение, речная абразия
Долины малых рек Сплошное до 200 м, несквозные талики. Слоисто–сетчатые, массивные Песок, супесь, Торф 0,20-0,50 1,50С -3,00С Сезонное пучение, термокарст, термоэрозия

27

tg – средняя крутизна земной поверхности, Пп – пораженность процессом пучения, d – плотность сухого грунта, Нэ – превышение над местным базисом эрозии.

Анализ данных свидетельствует, что показатель стабильности S наибольшим образом связан с пораженностью территории процессами заболачивания и пучения, глубиной сезонного протаивания и плотностью сухого грунта. Причем, например, процесс заболачивания отрицательно сказывается на стабильности газопровода, а увеличение глубины сезонного протаивания – положительно, что объясняется меньшим влиянием теплового воздействия газопровода на многолетнемерзлые грунты.

Таблица 4

Изменение коэффициентов пораженности территории экзогенными

геологическими процессами

Индексы геоморфорлогических уровней Уренгойское месторождение месторождение Медвежье
до эксплуатации во время эксплуатации прогнозная оценка во время эксплуатации прогнозная оценка
заболачивание
II аl, I аl 0,15 0,21 0,28 0,17 0,26
IY lа, III lа 0,07 0,30 0,42 0,38 0,44
IY m, рm 0,11 0,30 0,71 0,60 0,85
эрозия
II аl, I аl 0,01 0,16 0,23 0,12 0,21
IY lа, III lа 0,01 0,21 0,26 0,19 0,28
IY m, рm 0,002 0,11 0,17 0,00 0,1
термокарст
II аl, I аl 0,27 0,31 0,45 0,43 0,32
IY lа, III lа 0,09 0,29 0,38 0,38 0,27
IY m, рm 0,04 0,17 0,20 0,18 0,11
сезонное пучение
II аl, I аl 0,17 0,20 0,24 0,21 0,29
IY lа, III lа 0,08 0,12 0,15 0,19 0,25
IY m, рm 0,03 0,05 0,11 0,09 0,16

Таблица 5

Доля вклада в регрессию каждого из компонентов

Компонент Сd0-10 Сd3 Нт Нотн Пз hстс Н
Доля вклада 0,02 0,02 0,12 0,03 0,67 0,10 0,04

Таблица 6

Доля вклада компонентов в регрессию

Компонент Пз Пп hстс Нэ
Доля вклада 0,78 0,02 0,06 0,04 0,08

Применение множественного регрессивного анализа позволило получить линейное уравнение взаимосвязи вида S = f(Х1, Х2,… Хn). Для оценки качества полученных моделей было проведено сопоставление натурных и расчетных данных на контрольных совокупностях, не входящих в исходные выборки. Результаты проверки сведены в таблицу 7, в которой R – множественный коэффициент корреляции; – стандартная ошибка прогноза; - средняя ошибка

28

прогноза по независимой совокупности; Х1, Х2,… Хn – количественные характеристики компонентов инженерно-геологических условий.

Таблица 7

Оценка качества прогнозных моделей

№ модели Вид модели R
1 S = f(Х1, Х2,… Хn) 0,62 0,18 0,29
2 Пз = f(Х1, Х2,… Хn) 0,92 0,24 0,30
3 S = f(Х1, Х2,… Хn) 0,63 0,19 0,17
4 Пз = f(Х1, Х2,… Хn) 0,87 0,29 0,34

Из таблицы видно, что близкие коэффициенты множественной корреляции имеют первая с третьей моделью и вторая с четвертой. Меньшие коэффициенты корреляции моделей, характеризующих S, объясняются, видимо, качеством строительных работ, которое не всегда одинаково, что и вносит свою долю неопределенности в прогноз функционирования ПТГЭС. Тем не менее, полученные модели могут быть использованы для прогноза состояния газопровода, эксплуатируемого в различных инженерно-геологических условиях, и компонентов окружающей среды.

Прогнозирование развития экзогенных геологических процессов расчетными методами. Прогнозирование развития процесса солифлюкции проводилось на участке трассы газопро­вода Ямал-Центр. Поскольку солифлюкция развивается в СТС, ее развитие зависит от интенсивности и глубины промерзания-протаивания отложений, от температурного режима и криогенного строения СТС.

Анализ условий равновесия однородного по глубине СТС показывает, что смещение грунтов возможно при глубине протаивания не меньше определенной величины - мощности жесткого слоя (Нф), которая определяется из условия

< , (1)

где пр- предельное касательное напряжение, при котором в грунте начинаются незатухающие пластические деформации; - плотность грунта сезонно-талого слоя; - угол падения склона.

В зависимости от соотношения глубины протаивания Н и мощности жесткого слоя Нф возможны четыре состояния пород: грунты неподвижны, находятся в состоянии предельного равновесия, текут по поверхности мерзлого слоя как вязкопластичное тело, текут как вязкая жидкость.

Ввиду того, что солифлюкция развивается по мере протаивания отложений, принимая мощность отложений, затронутых процессом, равной глубине протаивания, можно определить касательное напряжение, которое является движущей силой развития процесса солифлюкции: = 0,1· , где -

29

касательное напряжение, при котором начинаются незатухающие пластические деформации, кг/см2; Н - мощность СТС, м; 0,1 - переводной коэффициент.

Развитие солифлюкции определяется условиями, вытекающими из соотношения касательного и предельного напряжения сдвига и углом падения склонов, при котором начинается процесс (критический угол кр), зависит от типа отложений и глубины протаивания.

Для упрощения обработки данных были построены номограммы для четырех литологических разностей (песок, супесь, суглинок и глина), где по оси ординат откладывается произведение плотности пород на величину мощности сезонно-талого слоя (0,1· ), а по оси абсцисс - углы склона (). Кривые построены в зависимости от , Н, и типа отложений. Зная величину и значение , можно определить величину критического угла для данного типа отложений. Для прогнозной оценки развития солифлюкции было проведено инженерно-геологическое районирование (табл. 8): на протяжении трассы выделены районы и подрайоны, а для выделения участков в качестве признака выделения использовался критический угол.

В зависимости от уклона склонов и слагающих их грунтов с различными значениями пр было выделено три типа участков; а) угол падения склона больше кр ± 0,1° - процесс неизбежен; б) угол падения склона равен кр ± 0,1° - процесс может начаться при вмешательстве любого неучтенного фактора; в) угол падения склона меньше кр ± 0,1 - процесс не развивается.

Таблица 8

Схема инженерно-геологического районирования трассы газопровода Ямал-Центр

с целью прогноза развития процессов солифлюкции и криогенного растрескивания

Наименование таксономических единиц Признак выделения Типы
Район Геоморфологический I-пойма; II-вторая морская терраса; III-третья морская терраса; IY-четвертая морская (казанцевская) рав­нина
Подрайон Природный комплекс 1-минеральная тундра; 2-хасыреи; 3-торфяники; 4-бугры пучения
Участки (возможность развития солифлюкции) Уклон склонов, сложенных грунтами с различными значениями а - угол падения склона больше кр ± 0,1° в - угол падения склона равен кр ± 0,1° с - угол падения склона меньше кр ± 0,1°
Участки (возможность развития криогенного растрескивания) Наличие или отсутствие проявления процесса криогенного растрескивания а - с поверхности массива грунта; в - в первом от поверхности подстилающем горизонте; с - криогенное растрескивание невозможно


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |
 





 
© 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.