Национальной академии наук республики казахстан

Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
56  
        расстоянии h (м2);  
        h – расстояние между двумя дискретными точками измерения (м);  
        a – диапазон влияния выборки (м);  
        С – значение дисперсии γ, где функция выравнивается (м2). 
После  вариограммного  моделирования  проведена  интерполяция  для  создания  сетки  с 
помощью  сглаживающего  интерполятора  Kriging.  Сглаживающие  интерполяторы  равномерно 
распределяют  факторы  веса  между  точками  и,  соответственно,  производят  более  ровные 
поверхности.  Эти  интерполяторы  были  применены  в  тех  случаях,  когда  в  исходных  данных 
предполагались  погрешности  и  измерения  глубин  распределялись  неравномерно  в  местах 
мелководий. 
Основная  особенность  моделирования  поверхности  чаши  водохранилища  программой 
«CREDO» состоит в том, что измеряемая  поверхность батиметрической модели чаши разбивается  
на  сетку  с  задаваемыми  размерами  сторон  на  основе  экспериментальных  результатов 
вариограммного моделирования. Затем проводится анализ соответствия между заданными точками 
в  горизонтальной  плоскости  и  вершинами  ячеек  сетки  модели.  В  результате  анализа  получены 
значения глубин по оси  Z  для тех ячеек, в которых эти значения отсутствовали. 
По результатам проведенной батиметрической съемки накопителя Сорбулак был     получен 
батиметрический  план  М1:5000,  а  также  рассчитаныданные  распределения  по  глубине  основных 
батиметрических характеристик площади S(H) и объемаV(H) (рисунок 4). 
 
 
 
Рисунок 4 – Батиграфические кривые зависимости: а – объема накопителя 
от высоты- V (H);  б – площади накопителя от высоты- S(H) при урезе воды 
Н 619,39 Б.С. 
 
Сравнение  результатов  съемки  накопителя  Сорбулак  (28.11.2012  г.)  и  проектных  данных 
Института «Казгипроводхоз» показало некоторые расхождения. 
Так, максимальная глубина по проекту (при НПУ) составляет 25.0 м, а фактически измеренная 
- 30.6 м. На карте М 1:5000 накопителя сточных вод Сорбулак в центральной части минимальная 
отметка дна равна 592.1 м.Б.С., а соответствующая ее рассчетная глубина составит  620.5 м.Б.С., 
т.е.   разница отметки НПУ и дна  - 28,4 м (620.5-592.1 м.Б.С.). 
Увеличилась также величина мертвого объема накопителя с 680 млн.м3до 705.5 млн.м3, т.е. на 
25.5  млн.м3  или  на  3.8  %.  Аналогичные  изменения  в  части  увеличения  объемов  произошли  в 
верхней части накопителя. Так, общий объем (при НПУ) увеличился с 900 до 941.6 млн.м3, т.е. на 
41.6  млн.м3  или  на  4.6  %,  при  соответствующем  увеличении  полезного  объема  с  220.0  до  236.1 
млн.м3. В абсолютном выражении полезный объем увеличился на 16.1 млн.м3 или на 7.3 %.  

ISSN 1991-3494                                                              
№ 5. 2014 
 
 
57 
По  проектным  данным  объем  накопителя  при  НПУ  равен  996.6  млн.м3,  а  с  учетом  данных 
батиметрической  съемки  составил  1040,98  млн.м3.  В  абсолютном  выражении  увеличение 
суммарного объема составило 44.48 млн.м3 или на 4.5 %. 
Проведение  батиметрической  съемки  показали  эффективность  использования  этого  вида 
инженерно-гидрологических  исследований  для  уточнения  батиграфических  характеристик 
накопителя.  
 
ЛИТЕРАТУРА 
 
[1]
 
1  Строительные  нормы  и  правила.  Инженерные  изыскания  для  строительства  СНиП  1.02.07-
87/Государственный строительный Комитет СССР. Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров 
СССР. М., 1987 
[2]
 
2  Арцев  А.И.    Инженерно-геологические  и  гидрогеологические  исследования  для  водоснабжения  и 
водоотведения. М., Недра, 1979. 285 с. 
[3]
 
3 http://amige.ru/?page_id=404 
[4]
 
4  Геостатистический  анализ  данных  в  экологии  и  природопользовании  (  с  применением  пакета  R):  Учебное 
пособие / А.А. Савельев, С.С. Мухарамова, А.Г. Пилюгин, Н.А. Чижикова. – Казань: Казанский университет 2012- 120 с. 
 
REFERENCES 
 
[1]
 
1  Building  norms  and  rules.  Engineering  surveys  for  construction  SNIP  1.02.07-87  /  State  Construction  Committee 
USSR. Main Department of of Geodesy and cartography by the Soviet of Ministers USSR. M., 1987 
[2]
 
2 Artsev А.I. Engineering and geological and hydrogeological studies for water supply and in water removal. Moscow, 
Nedra, 1979. 285 p. 
[3]
 
3 http://amige.ru/?page_id=404 
[4]
 
4 Geostatistical analysis in ecology and nature use (in applying the package R): 
[5]
 
Textbook / A.A. Savelyev, S.S. Muharamova, A.G. Pilyugin, N.A. Chizhikova. - Kazan: KSU 2012 - 120 p. 
 
«СОРБҰЛАҚ» АҒЫНДЫ СУЛАРЫНЫҢ СУ ЖИНАУШЫ ТОҒАНДАРЫНЫҢ ТҰРАҚТЫЛЫҒЫН 
АНЫҚТАУ ҮДЕРІСІНДЕГІ БАТИМЕТРИКАЛЫҚ ЗЕРТТЕУЛЕР 
О.А.КАЛУГИН, Ш.Г. КУРМАНГАЛИЕВА, О.В.СУЛЬДИНА, 
Р.Р.ИСКАНДЕРОВ, Ж.Т.ТЛЕУОВА 
«У.М. Ахмедсафин атындағы гидрогеология және геоэкология институты» ЖШС 
 
Тірек сөздер: ағынды сулардың тоғаны, батиметрлік зерттеулер, тоғанның тұрақтылығы 
Аннотация.  Өлі  көлемнің  лайлану  деңгейін  анықтау  үшін  көл  акваториясының  батиметрикалық 
түсірімі  мен  беткі  болжамның  батиграфикалық  сипаттамасының  өзгеруін  қоса,  «Cорбұлақ»  ағынды 
суларының төмен қысымды су жинаушы тоғандарының кешенді бақылаудың нәтижесі мақалада көрсетілген. 
Батиметрикалық  түсірімді  жүргізудің  нәтижесінде  Сорбұлақ  су  жинаушы  тоғанында  М  1:5000 
батиметрикалық  планы  алынды,  негізгі  батиметрикалық  сипаттамалары    S(H)  ауданы  мен  V(H)  көлемінің 
тереңдігі бойынша бөлінуі анықталды. 2012 ж.  
Сорбұлақ  су  жинаушы  тоғанының  түсірімдері  және  жоба  мәліметі  салыстыру  нәтижесі  кейбір 
айырмашылықтарды көрсетті. 
Сонымен  қатар  су  жинаушы  тоғанының  өлі  көлемі  680  млн.м3-тан  705.5  млн.м3-қа  дейін  мөлшері 
артты,  яғни  25.5  млн.м3-қа  немесе  3.8  %.  Су  жинаушы  тоғанның  жоғарғы  бөлігінде  көлем  артуда  ұқсас 
өзгерістер туындады. Сонымен, жалпы көлем  900-ден 941.6 млн.м3-қа дейін, яғни 41.6 млн.м3 немесе 4.6 %,-
ке  артты,    пайдалы  көлемнің  артуына  сәйкес  220.0-ден  236.1  млн.м3-қа  дейін  құрайды.  Абсолютті  түрде 
пайдалы көлем 16,1 млн.м3 немесе 7.3 % артты. 
Су  жинаушы  тоғанның  батиграфикалық  сипаттамаларын  анықтау  үшін  батиметрикалық  түсірімді  іске 
асыру гидрогеологиялық-инженерлі зерттеудің бұл түрі қолдану тиімділігін көрсетті.  
 
 

Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
58  
BULLETIN OF NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES  
OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN 
ISSN 1991-3494 
Volume  5,   Number   5(2014),  58 – 62 
 
 
METHODS OF ENGINEERING GEOLOGY IN DETERMINING 
RELIABILITY OF EARTHEN DAMS OF THE "SORBULAK" 
WASTEWATER STORAGE  
E.ZH. Murtazin, V.A. Pimankin, O.A. Kalugin, O.V. Suldina 
"Institute of Hydrogeology and Geoecology  named after U.M. Akhmedsafin", LLС 
 
Key  words:  engineering  geology,  wastewater  storage,  hydrotechnical  constructions,  earthen  dams,  dams, 
operational reliability 
Abstract. There is a presentation of results of researches on sustainability and operational reliability of dams № 
1 and № 2 of the Sorbulak wastewater storage on relative and volume weight, porosity and humidity of component 
soils, parameters of their compression properties, characterizing the compressibility of foundation soils and coving of 
dams, corners of internal friction and adhesion. 
During researches on a plot there were allocated four engineering and geological elements: IGE-I presented by 
sandy  loams  subsidence,  hard  consistency.  The  initial  subsidence  pressure  is  within  0.040-1.30MPa.  Power 
subsidence layer reaches 3.0 m GTE-2, 3-GTE-sandy loam unsettled. GTE-4 - loam unsettled. Soil Dam - dams № 1 
and № 2, correctly designed and constructed. 
 
 
УДК 628.32 
 
МЕТОДЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ 
В ПРОЦЕССЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ЗЕМЛЯНЫХ 
ПЛОТИН НАКОПИТЕЛЯ СТОЧНЫХ ВОД «СОРБУЛАК» 
 
Е.Ж. Муртазин, В.А.Пиманкин, О.А.Калугин, О.В. Сульдина 
 
ТОО «Институт гидрогеологии и геоэкологии им. У.М. Ахмедсафина», г. Алматы 
 
Ключевые  слова:  инженерная  геология,  накопитель  сточных  вод,  гидротехнические  сооружения,  
земляные плотины, дамбы, эксплуатационная надежность 
Аннотация.  Представлены  результаты  исследований  устойчивости  и  эксплуатационной  надежности 
дамб № 1 и № 2 накопителя сточных вод Сорбулак по удельному и объемному весу, пористости и влажности 
слагающих  их  грунтов,  параметрам  их  компрессионных  свойств,  характеризующих  сжимаемость  грунтов 
основания и откосов плотин, углам внутреннего трения и сцепления. 
 
Инженерно-геологические  изыскания  являются  основной  частью  комплекса  инженерных 
исследований,  применяемых  в  процессе  эксплуатации  гидротехнических  сооружений,  для 
определения их надежности [1]. 
В  2012  г.    в  ходе  проведения  работ  по  определению  надежности  низконапорных  земляных 
плотин накопителя сточных вод «Сорбулак»  (рисунок 1) были: 
выявлены  геолого-литологическое  строение  и  гидрогеологические  условия  объектов 
исследования; 
определены физико-механические и деформационные свойства  грунтов; 
установлена коррозионная активность грунтов к Fe; 
определен первый от поверхности уровень подземных вод. 
Весь  комплекс  инженерно-геологических  работ  выполнен  в  соответствии  с  требованиями 
СНиП  1.02.07-87,  СНиП  РК  5.01-01-2002  [2,3],  отвечающимдействующим  нормам  и  правилам 
Республики Казахстан. В таблице 1приведен состав инженерно-геологических работ. 

ISSN 1991-3494                                                              
№ 5. 2014 
 
 
59 
 
Таблица 1- Состав инженерно-геологических исследований 
 
Вид работ 
Единица   измерения 
Количество 
Ударно-канатное бурение скважин 
п.м 
85 
Проходка шурфов вручную 
п.м 
31.7 
Отбор образцов ненарушенной структуры 
шт. 
34 
Отбор образцов нарушенной структуры 
шт. 
4 
Химический анализ водной вытяжки 
опред. 
2 
Полный 
комплекс 
лабораторных 
исследований 
физико-
механических свойств грунтов 
опред. 
24 
Комплекс лабораторных исследований физических свойств грунтов 
опред. 
34 
 
 
Рисунок 1 - Обзорная карта района работ 
 
Район  изысканий  расположен  в  пределах  обширной    межгорной  Илийской  впадины,  в  80-85 
км  ССЗ  г.  Алматы  и  представляет  собой  слабонаклоннуюк  р.  Или  равнину.  На  западе  района 
протекает р.Курты, на востоке- р. Каскелен. 
Накопитель  сточных  вод  озеро  «Сорбулак»  -  бессточная  естественная  котловина.  В  юго-
западную  часть    озера    по  двум  логам  поступают  сезонные  поверхностные  воды.  Сточные  воды 
сбрасываются  в  юго-восточную  часть  котловины  из  канала  Алматы  -  Сорбулак.  Абсолютные 
отметки плотин оз. Сорбулак колеблются в пределах 619.0 – 624.80м. 
Территория исследований, в пределах которой расположены обследуемые  площадки, сложена 
четвертичными  аллювиально-пролювиальными  отложениями,  представленными    супесями  и 
суглинками (рисунок 2) 

Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
60  
 
Рисунок 2 - Геологическая колонка скважины 
На период изысканий подземные воды вскрыты выработками на глубинах 0.5-5.0 м. 
Физико–механические  свойства  грунтов,  слагающих  исследуемую  территорию,  приведены  в 
таблицах 2,3,4. 
 
Таблица 2 - Паспорт испытания монолита грунта 
 
Природ-
наявлаж-
ность,% 
 
 
Влаж-
ностьна 
границе 
теку-
чести 
Влаж-
ность  на 
границе 
раскатыва
ния 
 
Число 
плас-
тичнос
-ти 
 
Пока-
затель 
текуче
сти 
 
 
Плотн
ость 
части 
грун-
та, г/с 
Плотн
ость,г/
см3 
 
Плотно
сть 
в 
сухом 
состоян
ии, 
г/см3 
Порис-
тость 
 
Коэффи
ци-
ентпори
с-тости 
Коэффиц
иент 
водо-
насы-
щения 
 
0,04 
 
0,24 
 
0,18 
 
0,06 
 
<0 
 
2,70 
 
1,6 
 
1,54 
 
43,0 
 
0,753 
 
0,140 
 
Ш-10 Глубина отбора     1,0 м, 
 
Наименование грунта: суглинок полутвердый 
 
Таблица 3 - Результаты испытаний грунта на сдвиг 
 
Вертикальное 
давление Р, МПа 
Сопротивление 
сдвигу, МПа 
Сцепление С, кПа 
 
tg φ 
 
Угол 
внутреннего 
трения φ, град. 
 
в естественном состоянии 
0,0 
  
40 
0,55 
29 
0,1 
0,095 
0,2 
0,150 
0,3 
0,205 

ISSN 1991-3494                                                              
№ 5. 2014 
 
 
61 
в водонасыщенном состоянии 
0,0 
  
10 
0,035 
19 
0,1 
0,045 
0,2 
0,080 
0,3 
0,115 
 
Таблица 4 - Результаты компрессионных испытаний грунта 
 
Начальное просадочное давление,МПа 
Бытовое давление, МПа 
Вертикальное давление Р, МПа 
0,0 
0,05 
0,1 
0,2 
0,3 
Коэффициент  просадки  незамоченного 
грунта е 
0,00 
0,007 
0,011 
0,016 
0,02 
Коэффициент  просадки  замоченного 
грунта е 
0,00 
0,018 
0,034 
0,057 
0,073 
Коэффициент 
относительнойпросадочности s 
0,00 
0,011 
0,023 
0,041 
0,053 
Модуль 
деформации 
грунта 
в 
естественном состоянии Е, МПа 
13,30 
 
Модуль 
деформации 
грунта 
в 
замоченном состоянии Е, МПа 
3,00 
Коэффициент 
сжимаемости 
в 
естественном состоянии  а 
  
0,024 
0,014 
0,009 
0,007 
Коэффициент 
сжимаемости 
в 
замоченном состоянии а 
  
0,062 
0,058 
0,039 
0,029 
Коэффициент бокового давления β 
0,74 
Опыт МПа1  -0,2 
 
 
В ходе исследований на участке выделено четыре  инженерно-геологических элемента: ИГЭ-
Iпредставлен  супесями  просадочными,  твердой  консистенции.  Начальное  просадочное  давление 
находится в пределах 0.040-1.30МПа. Мощность просадочного слоя достигает 3.0 м. ИГЭ-2, ИГЭ-
3– супеси непросадочные. ИГЭ-4 – суглинки непросадочные. 
Грунтовые  плотины  –  дамбы  №  1  и  №  2,  правильно  сконструированы  и  построены.  Их 
многолетняя  безаварийная  эксплуатация  показывает,  что  они  удовлетворяют  следующим 
условиям: 
а) в теле плотин не обнаружено зон разуплотнения грунтов, основания плотин устойчивы при 
всех возможных условиях работы; 
б)  фильтрация  воды  через  тело  плотины  и  в  основании  дамб  №  1  и  №  2  минимальна.  Это 
обусловлено  тем,  что  насыпной  слой  тела  плотин  консолидирован,  в  связи  с  чем  увеличивается 
плотность грунтов; 
в)  потери  воды  из  подпертого  верхнего  бьефа  незначительные  и  не  вызывают  внутреннего 
размыва грунта плотины – суффозию или разрушение грунта при выходе фильтрационного потока 
в нижний бьеф; 
г)  высота  гребня  дамб  №  1  и  №  2  над  самым  высоким  горизонтом  (МПУ  =  622.ом.Б.С.)  в 
среднем составляет 624 мБ.С., т.е. превышение порядка 2 м, что гарантирует защиту от перелива 
воды через ее гребень; 
д)  гребень  дамб  №  1  и  №  2  укреплен  поверху  полотном  грунтовых  автодорог,  а  с  напорной 
стороны - железобетонным парапетом; 
е) верховой откос укреплен от воздействия воды и льда в пределах сработки верхнего бьефа 
каменной наброской из крупных валунов, на щебенисто-гравелистой подготовке; 
ж)  низовые  откосы  дамб  №  1  и  №  2,  по  данным  детальных  исследований  их  физико-
механических  и  фильтрационных  параметров,  находятся  в  стабильно-устойчивом  состоянии.Это 
достигается правильным выбором грунтов и рациональным их распределением на данных участках 
плотины, на что указывает снижение депрессионной поверхности фильтрационных вод в плотине, 
т.к. более водонепроницаемые грунты расположены ближе к верхнему бьефу плотин. 
 

Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
62  
Грунты, слагающие площадку изысканий, не засоленные (плотный остаток легкорастворимых 
солей – 0.111 – 0.157 %). 
Степень агрессивного воздействия грунтов по отношению к обычным портландцементам  от 
сильноагрессивной до неагрессивной, к сульфатостойким маркам цемента – неагрессивная. 
По содержанию хлоридов грунты неагрессивные к железобетонным конструкциям. 
Таким  образом,  полученные  результаты  по  удельному  и  объемному  весу,  пористости  и 
влажности  грунтов,  параметрам  их  компрессионных  свойств,  характеризующих  сжимаемость 
грунтов  основания  и  откосов  плотин,  углам  внутреннего  трения  и  сцепления,  а  также 
незначительные 
коэффициенты 
фильтрации, 
свидетельствуют 
об 
устойчивости 
и 
эксплуатационной надежности дамб № 1 и № 2 накопителя сточных вод Сорбулак. 
 
ЛИТЕРАТУРА 
 
[1]
 
 http://mirknig.com/2012/12/15/gidrotehnicheskie-sooruzheniya-gruntovye-plotiny-beregovye-vodosbrosy-i-specialnye-
gs.html 
[2]
 
http://mirknig.com/knigi/professii/1181642957-metodika-inzhenerno-geologicheskih-issledovaniy.html. 
[3]
 
СНиП РК 5.01- 01-2002: dxg.ru/dnI/4526 
 
REFERENCES 
 
[1]
 
 http://mirknig.com/2012/12/15/gidrotehnicheskie-sooruzheniya-gruntovye-plotiny-beregovye-vodosbrosy-i-specialnye-
gs.html 
[2]
 
 http://mirknig.com/knigi/professii/1181642957-metodika-inzhenerno-geologicheskih-issledovaniy.html. 
[3]
 
 SNIP RK 5.01- 01-2002: dxg.ru/dnI/4526 
 
 
«СОРБҰЛАҚ» АҒЫН СУЛАРЫНЫҢ ТОҒАНЫ ЖЕР БӨГЕТТЕРІНІҢ ДӘЙЕКТІЛІГІН 
АНЫҚТАУ БАРЫСЫНДА ИНЖЕНЕРЛІК 
ГЕОЛОГИЯНЫҢ ӘДІСТЕРІ 
 
Е.Ж. МУРТАЗИН., В.А.ПИМАНКИН., О.А.КАЛУГИН, О.В. СУЛЬДИНА 
(«У.М. Ахмедсафин атындағы гидрогеология және геоэкология институты» ЖШС) 
 
Тірек  сөздер:  инженерлік  геология,  ағын  сулардың  тоғаны,  гидротехникалық  құрылыстар,  жер 
бөгеттері, бөгеттер, эксплуатациялық дәйектілік 
Аннотация.  Салыстырмалы  және  көлемді  салмақ  бойынша  Сорбұлақ  ағынды  суларының  тоғанының 
№1 және №2  эксплуатациялық дәйектілігі мен тұрақтылығының, су түбінің ылғалдылығы мен кеуектілігін 
қиыстыратын,  компрессиялық  қасиеттерінің  параметрлеріне,  ұласу  және  үйкелу  ішкі  бұрышына,  бөгеттің 
құламасы және іргетасы су түбінің сығымдылығын сипаттайтын зерттеу нәтижесі ұсынылған. 
 
Зерттеу  нәтижесінде  аймақта  төрт  геологиялық-инженерлік  элемент  бөлінген:  ГИЭ-І  қатты 
консистенция,  құмдақтың  шөгуі  ұсынылған.    0.040-1.30МПа  шеңберінде  бастапқы  қысымды  шөгу 
орналасқан.  Шөгу  қабаттың  қалыңдығы  3.0  м  жетеді,    ГИЭ-2,  ГИЭ-3    -  шөгілмеген  құмдақ.  ГИЭ-4 
шөгілмеген  балшық  топырақ. Жер астындағы тоғандар №1 және  №2 бөгеттер, дұрыс салынып  және  жасап 
шығарылған.  
 
 
 
 

ISSN 1991-3494                                                              
№ 5. 2014 
 
 
63 
BULLETIN OF NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES  
OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN 
ISSN 1991-3494 
Volume  5,   Number   5(2014),  63 – 68 
 
 
UDC 666.973                                                               
 

жүктеу/скачать 6 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: