«геология жəне тұРАҚты даму» Ғылыми-теориялық конференциясы еңбектері

 
503 
используются  для  планирования  и  размещения  строительства, 
при  проектировании  детальных  инженерно-геологических  ра-
бот,  как  справочное  пособие  по  общим  инженерно-
геологическим  условиям,  а  также  как  пособие  в  высших  учеб-
ных заведениях. 
Для  составления  инженерно-геологической  карты  масшта-
ба  1:200000  использовались:  1)топографические,  геологические 
(дочетвертичных  и  четвертичных  образований  или  совмещен-
ные),  тектонические,  геоморфологические,  гидрогеологические 
и  другие  тематические  карты,  составленные  по  результатам 
прежних  исследований:  2)  результаты  работ  по  геологии,    гео-
морфологии,  гидрогеологии,  инженерной  геологии,  метеороло-
гии, гидрологии и. др; 3)заключения но результатам инженерно-
геологических  исследований  отдельных  строительных  площа-
дей и трасс; 4) материалы о деформации горных пород, проис-
ходящей под воздействием зданий и сооружений, а также сведе-
ния о состоянии последних. 
Инженерно-геологическая  карта  составлена  на  разгружен-
ной топографической основе, где показаны горизонтали, высот-
ные  отметки,  гидрографическая  сеть,  главнейшие  населенные 
пункты,  дороги  и  другие  объекты,  имеющие  инженерно-
геологическое значение. 
Принципы  составления  инженерно-геологической  карты.
 
За  основу  построения  инженерно-геологических  карт  в  настоя-
щее  время  принимается  принцип  формационного  и  геолого-
генетического  анализа  строения  территории.  На  карте  необхо-
димо  отразить  инженерно-  геологическую  характеристику  по-
род до глубины, соответствующей глубине их освещения геоло-
гическими картами того же масштаба. 
На  инженерно-геологических  картах  в  зависимости  от 
масштаба показываются в различном сочетании следующие ха-
рактеристики: распространение, состав, свойства, возраст, гене-
зис и условия залегания горных пород: характеристика подзем-
ных  вод;  рельеф  и  геоморфологические  данные;  современные 
геологические  процессы  и  явления;  инженерно-геологические 
процессы. 

 
504 
На  основе  анализа  геологического  строения  и  геологиче-
ской истории района на инженерно- геологических картах выде-
ляются  геологические  формации  пород  коренной  основы  и  по-
верхностных отложений. Выделение формаций пород коренной 
основы производилось в соответствии с положениями, изложен-
ными  в  трудах  Н.С.  Шатского,  В  В.  Белоусова.  В.Е.  Хаина.              
Л.Б.  Рухина  и  др.  Отмечается  принадлежность  формации  к  оп-
ределенному  структурному  этажу,  что  является  важной  инже-
нерно-геологической  характеристикой  свойств  комплексов  гор-
ных пород. 
По  тектоническим  признакам  формации  осадочных  пород 
подразделяются  на  геосинклинальные,  платформенные  и  пере-
ходные.  Внутри  осадочных  формаций  выделяются  геолого-
генетические комплексы - морские, лагунные, прибрежные и др. 
Формации  магматических  пород  подразделяются  на  эффузив-
ные  и  интрузивные  (глубинные  и  полуглубинные).  Формации 
метаморфических  пород  разделяются  на  три  категории:  силь-
ной, средней и слабой степени метаморфизма. 
Все молодые образования относятся к формации поверхно-
стных  отложений,  представляющей  собой  естественную  ассо-
циацию  горных  пород  различного  генезиса,  образовавшихся  в 
определенных ландшафтно-географических зонах в тесной свя-
зи  с  неотектоническими  движениями,  молодым  вулканизмом, 
климатом  и  оледенением.  Для  формаций  поверхностных  отло-
жений, в соответствии с их генезисом, выделяются комплексы: 
аллювиальный,  делювиальный,  пролювиальный  и  т.д.  Геологи-
ческие  формации  и  входящие  в  стратифафо-генетические  ком-
плексы  пород  близкие  по  составу,  объединяются  в  инженерно- 
геологические группы, которые характеризуют типы связи меж-
ду  частицами  пород,  свойства  пород  -  прочность,  деформируе-
мость, водопроницаемость, а также возможность возникновения 
в породах тех или иных современных геологических процессов. 
Геолого-генетические  комплексы  разделяются  на  петро-
графические типы инженерно- геологические виды и разновид-
ности пород (И.В.Попов. 1959).  Геолого-генетические комплек-
сы  пород,  отнесенные  к  соответствующим  инженерно-

 
505 
геологическим  группам,  дополненные  характеристиками  под-
земных  вод  и  современных  геологических  процессов,  приобре-
тают  новое  инженерно-геологическое содержание,  поэтому  мо-
гут быть названы инженерно-геологическими комплексами (Чу-
ринов, 1963). 
Геолого-генетические  комплексы  подразделяются  на  сви-
ты, пачки и слой. Свиты характеризуются сходными условиями 
образования осадков, их фациально-литологическим составом и 
возрастом пород. Свита может состоять целиком из однородных 
пород или сохраняя преобладание одной породы, включать по-
вторяющиеся  прослои  других  пород  (например,  сланцы,  пере-
слаивающиеся  с  пачками  песчаников),  свита  наконец,  может 
иметь  пестрый  состав.  Пачки  (подсвиты)  характеризуются  од-
нородным  составом  на  значительных  пространствах  и  отсутст-
вием перерывов и угловых несогласий. Слои, выделяемые внут-
ри  пачки,  должны  быть  однородны  по  составу  слагающих  их 
пород.  Выделение  формаций  дает  возможность  прогнозировать 
общие  инженерно-геологические  особенности  слагающих  их 
пород,  предусмотреть  наиболее  вероятные  сочетания  слагаю-
щих  формацию  комплексов  горных  пород  и  их  физико-
технические свойства, также характер приуроченных к ним под-
земных вод и основных геологических процессов. 
На карте должны быть отображены следующие показатели 
гидрогеологических условий: глубина залегания подземных вод 
от  поверхности,  напоры  водоносных  горизонтов,  степень  и  ха-
рактер  агрессивности  вод.  химический  состав,  геологические 
процессы  и  т.п.  Важнейшими  из  таких  процессов  являются 
оползни,  обвалы,  карст,  сели,  просадки,  пучение,  мерзлотные 
проявления,  заболоченность,  солюфикация.  сейсмичность,  эро-
зия и т.д. 
Формации,  стратиграфо-генетические  комплексы  и  со-
держание  инженерно-геологических  колонок.
  На  инженерно-
геологических  картах  масштаба  менее  1:200000  должны  быть 
отражены:  распространение  возраст  формаций  и  комплексов 
горных пород, их состав и генезис; принадлежность комплексов 
пород к различным инженерно- геологическим группам: глуби-

 
506 
на  залегания,  напорность  и  агрессивность  подземных  вод;  пло-
щади  развития  современных  геологических  процессов,  а  также 
главнейшие  в  инженерно-геологическом  отношении  региональ-
ные и зональные характеристики природных условий. На инже-
нерно-  геологические  карты  наносятся  геолого-генетические 
комплексы  пород,  объединенные  в  инженерно-геологические 
группы,  отличающиеся  по  характеру  связи  между  частицами 
входящих в них пород, а следовательно, по их свойствам: проч-
ности,  деформируемости,  водопроницаемости,  возможности 
возникновения  и  распространения  современных  геологических 
процессов.  Называются  условия  устойчивости  пород  в  основа-
ниях  сооружений.  Каждый  выделенный  геолого-генетический 
комплекс  в  зависимости  от  характера  преобладающих  пород 
(скальных,  связных,  песчаных)  относят  к  той  или  иной  инже-
нерно-геологической  группе  пород.  На  обзорных  инженерно-
геологических  картах  среднего  масштаба  менее  1:200000  до 
1:100  000  для  равнинных  территорий  рекомендуется  верхние 
подстилающие геолого-генетические комплексы пород. Для ха-
рактеристики гидрогеологических условий требуются данные о 
распространении, глубине залегания и высоте напора воды пер-
вого напорного горизонта, имеющего инженерно-геологические 
значение, об агрессивности и коррозионных свойств вод. 
Описание  геоморфологических  условий  включает характе-
ристику  генезиса  возраста  различных  форм  рельефа,  строения 
поверхностей  и  уступов  надпойменных  террас  и  водораздель-
ных  пространств  и  др.  С  целью  оценки  развития  современных 
геологических  процессов  и  возможности  прогноза  степени  их 
опасности для сооружения на карте по возможности указывает-
ся  площади  их  развития  исходя  из  масштаба  карт.  Теоретиче-
скую  основу  картографирования  составляет  инженерно-
геологическая классификация геологических тел. Подавляющие 
большинство  инженеров-геологов  принимает,  принципиальную 
схему  классификации  И.В.Попова  на  формационной  основе. 
Формационный анализ территории привлекает широтой всесто-
роннего  инженерно-геологического  подхода  к  формированию 
геологических тел. В то же время практическая инженерная гео-

 
507 
логия, обслуживающая нужды проектирования и строительство 
сооружений,  использует  общие  классификации  горных  пород, 
предлагаемые СНИПами. 
На инженерно-геологических картах принято выделять два 
типа  геологических  тел: формации  и  стратиграфо-генетические 
комплексы. Формации - это крупные ассоциации горных пород, 
образовавшихся  в  сходных  тектонических  и  палеогеографиче-
ских условиях. 
Стратиграфо-генетические  комплексы  (СПС)  выделяются 
внутри  формации  по  общности  возраста  и  генезиса  геологиче-
ских  тел.  В  СГК  объединяются  породы  различного  литолого- 
петрографического  состава  близкого  (одинакового)  возраста  и 
происхождения  (например,  верхнечетвертичные  аллювиальные, 
-  состоящие  из  гравийно-галечников,  песка,  супесей  и  суглин-
ков,  нижнекаменноугольные  прибрежно-морские,  представлен-
ные  песчаниками,  гравелитами,  алевролитами  и  аргиллитами  с 
прослоями известняков). 
Инженерно-геологический  анализ  стратиграфического  раз-
реза выполняется в следующей последовательности: 
- 
выделить  в  средней  части  колонки  все  СГК  пород  (воз-
раст пород и генезис пород записать словами и условным обще-
принятым индексом); 
- 
провести  границы  структурных  этажей  и  подэтажей  на 
основе реконструкции тектонической эволюции региона 
- 
выполнить:  классификацию  формаций  по  системе  по-
следовательных  признаков,  выделяя  категории  формаций  (по 
принципу И.В Попова), группы формаций (по общим особенно-
стям генезиса пород), классы формаций (по тектоническому ре-
жиму  времени  осадконакопления)  типы  формаций  (по  особен-
ностям  литолого-петрографическою  состава),  подтипы  форма-
ций (или субформаций) поверхностных отложений по парагене-
зу  СГК  комплексов  четвертичных  отложений,  определяемому 
рельефом,  климатом,  отношением  к  оледенениям  и  морским 
четвертичным  трансгрессиям  (ингрессиям)  на  основе  реконст-
рукций палеогеографических условий четвертичного периода. 

 
508 
-  определить  названия  инженерно-геологической  модели 
(по  характеру  структурных  связей)  и  подмодели  (по  особенно-
стям  сочетания  литолого-петрографических  типов  пород),  изо-
бразить модель в виде общепринятого условного знака. 
Анализ стратиграфического разреза выполняется на основе 
стратоколонки, условных обозначений к геологической карте и 
пояснительной записки к ней. 
Необходимо дать специализированную оценку гидрогеоло-
гических компонентов, подразделив грунтовые воды по глубине 
залегания (интервалы глубин принимаются по типовой легенде) 
и  агрессивности.  Для  этого  используется  гидрогеологическая 
карта  района  и  пояснительная  записка  к  ней.  Для  систематиза-
ции  гидрогеологических  данных  по  стратиграфо-  генегическим 
комплексам 
рекомендуется, 
дополнить 
инженерно-
геологическую колонку графами: уровень воды, величина напо-
ра, коэффициент фильтрации, минерализация, тип воды. 
Чтобы выполнить качественный прогноз экзогенных геоло-
гических  процессов  (ЭГТТ)  на  основе  анализа  системы  факто-
ров, управляющих их развитием на современном этапе (рельефа 
и геоморфологии, тектонической структуры и новейших движе-
ний, составе и свойств горных пород, климата, глубины залега-
ния и химизма подземных вод) необходимо разработать генети-
ческую  классификацию  процесса  и  дополнить  инженерно-
геологическую колонку соответствующей графой. 
При  составлении  условных  обозначений  особенно  тща-
тельно  следует  продумать  возможности  использования  цвета 
для отображения СГК пород, учитывая их соподчиненность ге-
нетичным типам, субформациям и формациям. 
Отобразить  графически  распределение  основных  компо-
нентов инженерно-геологических условий согласно разработан-
ной легенде, построенной по принципу классификации каждого 
компонента. 
Предлагается следующая последовательность действия: 
- нанести тонкими черными линиями контуры выделенных 
в классификации геологических тел самого низкого ранга, зале-

 
509 
гающих первыми от поверхности, обозначить их геологически-
ми индексами и закраской; 
- отобразить разделение первых от поверхности комплексов 
по петрографическому составу в зависимости от мощности, как 
показано в типовой легенде: 
-  отобразить  в  границах  каждого  выделенного  комплекса 
глубину залегания и тип агрессивности условным знаком голу-
бого цвета: 
-  нанести  на  карту  выделенные  в  процессе  съемки  или  по 
прогнозным  данным  геологические  процессы  и  явления  крас-
ными внемасштабными обозначениями; 
Инженерно-геологический  разрез  строится  для  характери-
стики глубинного строения территории по характерным направ-
лениям.  Направление  разреза  можно  совместить  с  разрезом  к 
геологической карте. 
 
ЛИТЕРАТУРА 
 
1.  Беспалов  В.П.  Геологическое  строение  Казахской  ССР.-Алма-
Ата, Наука, 1971.363с. 
2.  Геология  СССР.  Центральный  Казахстан,  т.20,  Западный  Ка-
захстан, т.21, Южный Казахстан, т.40.-М.,Недра, 1970-1972. 
3.  Геологическое  строение  Казахстана  /Бекжанов  Г.Р.,  Кошкин 
В.Я., Никитченко И.И. и др.-Алматы 2000. 395с. 
4.  Инженерная геология СССР, Т.6. Казахстан/ред. Е.М.Сергеев.-
М., Изд-во МГУ, 1977.295с. 
5.  Инженерная  геология  СССР,  Т.1.  Русская  платформа/ред. 
И.С.Комаров.-М., Изд-во МГУ, 1978.528с. 
6.  Инженерно-геологическая 
карта 
Казахстана 
масштаба 
1:1000000. Кожназаров А.Д,. Калитов Д.К. и др. Алматы, 2008.356с. 
 
 
 
 
 
 
 

 
510 
Руководитель д.т.н, проф. Вагапов Р.И.,  
Магистрант Бектемирова Л.Е 
 
ОЦЕНКА МАКСИМАЛЬНЫХ РАСХОДОВ В НИЖНЕМ 
ТЕЧЕНИИ РЕКИ ШУ 
 
Формирование максимальных расходов на реках - процесс 
сложный,  зависящий  от  многих  климатических  и  геоморфоло-
гических  независимых  или  полузависимых  переменных.  При 
весеннем  половодье  величина  расходов  зависит  от  следующих 
основных факторов: 
- количества снега перед началом снеготаяния; 
- от таяния снегов и ледников в горах, т. е. суммы положи-
тельных температур за время снеготаяния; 
- весенних дождей; 
- площади и экспозиции водосбора; 
- гидрографической сети и ее уклонов; 
-  впитывающей  способности  почв  и  фильтрующей  способ-
ности русла,  заболоченности и пр. 
Для  расчета  гидротехнических  сооружений  при  их  проек-
тировании необходимо найти, в зависимости от их значимости, 
максимум уровня и расхода. Надо исходить при этом из реаль-
ных  и  возможных  соотношений  расходов  на  данной  реке,  счи-
тая,  что  на  исследуемом  створе  могут  появиться  большие  или 
меньшие паводки, чем те, которые зарегистрированы по разным 
источникам.  
В  мировой  практике  в  настоящее  время  укоренились  два 
подхода в определении экстремальных расходов  в реках.  Пер-
вый, принятый в СССР,  в последующем в странах СНГ – веро-
ятностный  метод, который  предполагает,  что  кривые  вероятно-
сти  уходят в бесконечность.  При этом делается отсечка на той 
вероятности превышения (ВП), которая требуется техническими 
условиями.  В  частности,  для  плотин  принимаются  ВП  0,5  и 
0,1%. Эта точка зрения не была поддержана на Международном 
симпозиуме  по  паводкам.  Представители  США,  Англии,  Ита-
лии, Австралии и другие указали, что у них плотины рассчиты-

 
511 
вают  по  предельным  осадкам  и  паводкам.  Впервые  в  СССР  к 
гидрологическим расчетам была привлечена теория вероятности 
в  1926-1928  гг.  при  проектировании  Днепрогэса.  Предельный 
расход  Днепра  был  определен  по  ряду  наблюдении  75лет,  по 
кривой, близкой к кривой Пирсона I типа, в 26 000 м
3
/
сек.  При
 
этом были учтены высокие паводки 1917 г. с наибольшим рас-
ходом 20 700 м
3
/
сек и
 1845 г. - 22 500 м
3
/
сек. Окончательно
 при-
нят расход 35 000 м
3
/
сек после
 прохода паводка 1931 г. с расхо-
дом 25 100 м
3
/
сек. Теперь
 известно, что предельный расход для 
этой реки 45 000 м
3
/
сек, т
. е. больше первоначально определен-
ного по кривой Пирсона I типа на 73%. 
В  РК  в  настоящее  время  используется  СНИП  2.01.14-83  [6]  , 
который руководствуется методами математической статистики. 
Для определения  превышения вероятности отсекают  принятую 
расчетную  вероятность  на  кривой  обеспеченности.  При  этом 
предполагают,  что  изменений  климата  не  происходит,  сущест-
венных  генетических  изменений  на  водосборной  площади  не 
происходит,  поэтому  естественные  статистические  гидрологи-
ческие ряды наблюдений однородны. Обычно однородность ря-
дов проверяют по параметрическим критериям: Стьюдента - од-
нородность средних значений,  Фишера - однородность диспер-
сий и другим критериям. 
С  точки  зрения  правомерности  существующих  положений 
при  расчете  экстремальных  расходов  представляет  интерес 
уточнение  максимального  расчетного  расхода  Тасоткельской 
плотины  в  нижнем  течении  р.  Шу.  Плотина  была  запроектиро-
вана в 60-х годах и введена в эксплуатацию в 1973 году. В пери-
од  проектирования  первоначально  пропускную  способность 
сбросного водовыпуска приняли  равной 240 м
3
/с по ряду 40 лет, 
после  многоводного  1969  года,  гидрологический  ряд  был  про-
длен  и  установлен  максимальный  расход  водосбросного  соору-
жения - 320 м
3
/с.  
Весь период наблюдений можно  разделить на два периода. 
Первый с 1928 по 1957 год.  За тридцатилетний период макси-
мальные расходы изменялись в пределах   от 90,5 до 209 м
3
/с, а 
во втором периоде с 1958-2005 год за период продолжительно-

 
512 
стью 48 лет расходы  изменяются в пределах от 102  до 355 м
3
/с. 
При этом соотношение средних значений максимальных расхо-
дов достигает 194/132 =1,47. В данном случае можно выдвинуть 
две  гипотезы,  приведшие  к  существенному  изменению  экстре-
мальных расходов. Первая гипотеза – изменение максимальных 
расходов  паводков  вызвано  воздействием  глобального  измене-
ния  климата,  второе  произошли  генетические  изменения  в  бас-
сейне реки. Каждая гипотеза требует подтверждения соответст-
вующими теоретическими выкладками. 
Ниже в таблице 2 приведены расчетные параметры кривых 
обеспеченности  максимальных  расходов  в  створе  клх.  Чапаево 
на р. Шу. 
Таблица 2 
Статистические параметры гидрологических рядов  
для различных выборок 
 
Годы выборок 
Параметры 
D1 
1928-1957 
D2 
1928-1968 
D3 
1957-2005 
D4 
1928 - 2005 
Qcp 
132,1 
142,4 
193,9 
170,2 
Cv 
0,197 
0,256 
0,330 
0,264 
P
1%
 
200,8 
283,1 
372,5 
342,4 
P
0,5%
 
454,0 
454,0 
398,1 
368,3 
P
0,1%
 
228,5 
339,8 
454,0 
410,9 
n 
30 
41 
49 
78 
 
Проверим  гипотезу  о  равенстве  дисперсий  по  критерию 
Фишера: 
D1 –D2  F
1-2
= 
2
2
σ
/
2
1
σ
 = 1,954 >  Fkr
1-3  
=
 
1,788 
D1 –D3  F
1-3
= 
2
3
σ
/
2
1
σ
 = 6,009 >  Fkr
1-3  
=
 
1,692 
D2 –D3  F
1-3
= 
2
3
σ
/
2
2
σ
 = 3,075 >  Fkr
1-3  
=
 
1,663 
D3 –D4  F
3-4
= 
2
3
σ
/
2
2
σ
 = 2,029 >  Fkr
1-3  
=
 
1,515 
Если  выборочное  значение  критерия  Фишера  F
1-2 
меньше 
Fkr
1-3 
, то предположение о равенстве  дисперсий не противоре-
чит  приведенным  данным.  В  противном  случае  сравниваемые 

 
513 
выборки относятся к разным дисперсиям. Критические значения 
критерия  Фишера  выбираются  по  степеням  свободы  выборок           
(по числу членов ряда выборок n
1
 n
2 
) по специальным таблицам. 
Река Шу образуется от слияния рек Кочкор и Джуанарык в 
Кочкорской  впадине.  На  востоке  эта  впадина  замыкается  отро-
гами Киргизского хребта и хребта Терсей-Алатау. Долина реки 
Шу  рассекает  поперек    этот  горный  массив  образуя  ущелья 
Верхне-Ортотокойское  и Нижне-Ортотокойское. 
В створе Нижне-Ортотокойского ущелья сооружена плоти-
на  Ортотокойского  водохранилища.    Ниже  река Шу  вступает  в 
Иссык-Кульскую котловину. 
 
ЛИТЕРАТУРА 
 
1. Международный симпозиум по паводкам и их расчетам.  Том  I 
и II.- Л. Гидрометеоиздат, 1969. – 1090 с. 
2. Переходы через водотоки. М., «Транспорт», 1973. – 456 с. 
3. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т.14. Средняя Азия. Вып.3. 
Бассейны оз. Иссык-Куль и рек Чу, Талас, Тарим. – Л., Гидрометеоиз-
дат, 1975. – 308 с. 
4.  Соколовский  Д.Л.  Речной  сток.  –  Л.  Гидрометеоиздат,  1968.  – 
539 с. 
5.  Крицкий  С.Н.,  Менкель  М.Ф.  Гидрологические  основы  управ-
ления водохозяйственными системами. – М., «Наука», 1982.-  272 с. 
6.  СНИП  2.01.14-83.  Определение  расчетных  гидрологических 
характеристик.  –  М.  Государственный  комитет  по  делам  строительст-
ва., 1985. – 36 с. 
 
 
Салыбекова В., Руководитель: 
 
к.г-м.н. профессор Завалей В. А. 
 

жүктеу/скачать 27,56 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: