Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Общая характеристріка инженерно-геологических условий территории 14
1.1. Климат и гидрография :... 14
1.2. Геологическое строение 22
1.3. Геоморфологические условия 29
1.4. Гидрогеологические условия 36
1.5. Инженерно-геологические условия 40
ГЛАВА 2. Методика составления, структура и содержание карт для картографического банка данных 59
2.1. Методика составления цифровых карт 59
2.1.1. Требования к картографическому обеспечению 59
2.1.2. Способы создания картографических основ 60
2.1.3. Средства и способы ввода данных 62
2.1.4. Методика дешифрирования синтезированных многозональных космических снимков по трассам трубопроводов 63
2.1.5. Методика проведения автоматизированного картографирования 65
2.2. Состав картографического банка данных 74
ГЛАВА 3. Обоснование системы литомониторинга газотранспортного комплекса 90
3.1. Выбор участков и методика наблюдений 91
3.2. Мониторинг И111 на стадии строительства
3.2.1. Описание ключевых мониторинговых участков 96
3.2.2. Результаты мониторинга на участках развития инженерно геологических процессов 121
ГЛАВА 4. Разработка геоинформационной системы литомониторинга 128
4.1. Структура программного обеспечения литомониторинга 128
4.2. Структура и содержание карт в ГИС литомониторинга 139
Заключение 159
Литература,
- Геоморфологические условия
- Способы создания картографических основ
- Мониторинг И111 на стадии строительства
- Структура и содержание карт в ГИС литомониторинга
Введение к работе
з
Актуальность проблемы. Строительство и эксплуатация газотранспортных комплексов, обеспечивающих растущие потребности населения и предприятий в природном газе как в России, так и за рубежом, в свете современной геополитический и экономической ситуации имеет чрезвычайно важное значение для народного хозяйства. Устойчивая тенденция к развитию этого вида хозяйственной деятельности определяет актуальность исследований, направленных на всестороннюю оценку влияния строительства и эксплуатации сооружений газотранспортного комплекса на окружающую природную среду. В частности, это касается инженерно-геологических условий территорий, находящихся в сфере воздействия данных сооружений: газопроводов, компрессорных станций, сопутствующих объектов инфраструктуры.
Результаты проведенных исследований показывают, что строительство и последующая эксплуатация газотранспортных сооружений оказывают заметное влияние на развитие инженерно-геологических процессов и требуют организации системы мониторинга для наблюдений, прогнозов и управления динамикой их развития.
Следует отметить, что наиболее эффективный современный аппарат создания и функционирования системы мониторинга основан на применении геоинформационных систем или ГИС-технологий, обеспечивающих сбор, хранение, преобразование, отображение и распространение информации с целью оптимального управления природно-техническими системами.
Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является научно-методическое обоснование и разработка геоинформационной системы мониторинга инженерно-геологических процессов при строительстве газотранспортного комплекса.
Основные задачи исследований включают: - изучение инженерно-геологических условий территорий, находящихся в
сфере воздействия газотранспортных сооружений; РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ
БИБЛИОТЕКА С.-Петербург
03 200^Ькт Wy
анализ и оценку применимости ГИС - технологий к разработке системы литомониторинга;
разработку методики составления цифровых инженерно-геологических карт объекта;
разработку структуры и содержания базы данных по развитию инженерно-геологических процессов в сфере воздействия объекта;
методическое обоснование создания и функционирования геоинформационной системы литомониторинга газотранспортного комплекса.
Объект и предмет исследований. В качестве объекта исследований рассматривается участок газопровода Починки-Изобильное-Северо-Ставропольское ПХГ в пределах территории Волгоградской и Саратовской областей протяженностью свыше 300 км, включая две крупные компрессорные станции: Жирновскую и Новопетровскую.
Предметом исследований является инженерно-геологическая информация, формируемая методами ГИС-технологий в систему литомониторинга газотранспортного комплекса.
Научная новизна.
-
Выполнен анализ инженерно-геологических условий объекта в свете концептуальных положений теории литомониторинга.
-
Обосновано применение методологических средств ГИС - технологий для решения инженерно-геологических задач при строительстве и эксплуатации исследуемого объекта.
-
Разработана методика составления цифровых инженерно-геологических карт.
-
Обоснованы структура и содержание базы данных для инженерно-геологического блока ГИС.
-
Разработана и введена в эксплуатацию геоинформационная система литомониторинга газотранспортного комплекса.
5 Практическая значимость и реализация результатов диссертации.
Выполненные исследования и разработки имеют существенное практическое значение для предприятий и организаций, занимающихся проблемами литомониторинга в газотранспортной сфере. Они позволяют, в частности:
обосновать программу мониторинга инженерно-геологических процессов для проектируемых и строящихся объектов газотранспортного комплекса;
разработать и реализовать базу инженерно-геологических данных изучаемого объекта с учётом дальнейшего расширения, включая возможности создания новых карт, атрибутов, словарей, а также добавления новых объектов;
обеспечить проектные решения по созданию геоинформационных систем мониторинга широкого комплекса природных и техногенных процессов для обеспечения геоэкологической безопасности объектов газотранспортного комплекса.
Основные результаты диссертационной работы используются предприятиями ОАО «Газпром»: ЗАО «ЯмалГазИнвест», ООО «ПитерГАЗ», ЗАО «Инженерно-экологический центр «Экояефтегаз» при строительстве и эксплуатации крупных магистральных газопроводов: Северные районы Тюменской области (СРТО) - Торжок; Северо-Европейского (СЕГ), Починки-Изобильное-Северо-Ставропольское ПХГ для организации системы мониторинга природной, в частности, геологической среды.
Для этих объектов при непосредственном участии автора был проведён комплекс инженерно-геологических изысканий и разработаны специализированные базы данных в геоинформационной системе, а по газопроводу Починки-Изобильное выполнены мониторинговые исследования на основе ГИС-технологий в 2003-2005 гг.
Разработанные методики могут быть использованы при решении, помимо инженерно-геологических, широкого круга геоэкологических задач, связанных с эксплуатацией нефтегазодобывающих и транспортирующих сооружений.
Основные защищаемые положения. На защиту выносятся:
-
Обоснование возможности использования ГИС-технологий для разработки системы мониторинга инженерно-геологических процессов.
-
Методика создания цифровых инженерно-геологических карт в системе литомониторинга.
-
Разработка структуры и содержания базы инженерно-геологических данных в геоинформационной системе.
-
Методическое обоснование и результаты функционирования системы литомониторинга газотранспортного комплекса, основанной на использовании ГИС-технологий.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается обработкой обширного материала инженерно-геологических изысканий и мониторинговых исследований на крупных объектах газотранспортного комплекса, реализацией аттестованных методик при построении и функционировании действующих геоинформационных систем.
Личный вклад автора определяется непосредственным участием в проведении изысканий и обработке материалов исследований, теоретическом и методическом обосновании поставленных задач и их решении, в реализации методических разработок в практике создания и функционирования геоинформационных систем литомониторинга объектов газотранспортной инфраструктуры в Волгоградской, Саратовской, Ярославской, Вологодской и других областях РФ.
Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты диссертационных исследований докладывались и обсуждались на Конференциях молодых ученых и специалистов «Надымгазпром», Надым, 1996; Москва, 2000; Ш Всероссийской конференции молодых учёных и специалистов по проблемам газовой промышленности России, Москва 1999;
7 Третьей Всероссийской научно-технической конференции «Вузовская наука -региону», Вологда, 2005; Ежегодных чтениях Волгоградского отделения Российской экологической академии, Волгоград, 2005. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Структура и объём работ. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка из 135 наименований; содержит 171 стр. текста, 54 таблицы, 49 рисунков.
Геоморфологические условия
Анализ изученности проблемы. Проблеме рационального использования ресурсов земной коры и ее защите посвящены исследования многих российских и зарубежных ученых. Уже в 20-30-е годы прошлого столетия изучение влияния техногенеза на литосферу стало новым направлением геологической науки, которое разрабатывалось нашими ведущими учеными В.И.Вернадским, И.В. Поповым, Н.В. Коломенским, Е.М. Сергеевым, А.В. Сидоренко [12, 36, 71, 78, 79, 80]. Проблеме изучения изменений геологической среды посвящены фундаментальные труды Г.К. Бондарика, Г.А. Голодковской, И.С. Комарова, Ф.В. Котлова, Н.И. Кригера, В.Д. Ломтадзе, В.И. Осипова, В.Т. Трофимова [8, 25, 38, 39, 49, 55, 65, 91, 93-96]. Крупные методологические работы в этом направлении выполнены А.Я. Гаевым, В.В. Дмитриевым, B.C. Круподеровым, В.В. Пендиным, А.Д. Потаповым, А.И. Шеко и другими учеными [14, 26, 27, 67-69,72,105,106].
Следует заметить, что в новом своем качестве «науки о геологической среде» инженерная геология получила самое общее обоснование первоначально в работе Е.М.Сергеева (1979), затем в «Теоретических основах инженерной геологии» (1985), трудах Г.К. Бондарика, Н.И. Кригера, А.Д. Потапова и др. [8,32,33,73].
С 1980-х годов трудами В.К. Епишина, В.Т. Трофимова, М.А. Шубина [28, 29, 92-94, 108, ПО, 111] разрабатывается проблема литомониторинга, отдельные аспекты которой отражены в работах Ю.Ф. Захарова, И.П. Лазаревой, Г.Л. Коффа, В.Н. Экзарьяна и др. [30,51,112]. Проблему контроля и управления техногенными изменениями геологической среды решает введение в эксплуатацию системы литомониторинга. Научные исследования и разработки, практически реализующие эту идею, достаточно редки. К ним, в частности, относятся основные принципы инженерно-геологической оценки территорий для обоснования литомониторинга объектов газовой промышленности, разрабатываемые В.В. Пендиным и В.Л. Невечерей [63, 64], а также работы Л.А. Анисимова и Ю.В. Ваныпина по Нижнему Поволжью [1,2].
Концепция литомониторинга (В.К. Епишин, В.Т. Трофимов, 1985, М.А. Шубин, 1988) решает вопросы теоретической и практической разработки проблемы на основе перехода от оценки и прогнозирования изменений геологической среды под влиянием инженерно-хозяйственной деятельности к программированию системы контроля и управления изменениями состояния геологической среды: именно в таком виде введено понятие литомониторинга как составной части мониторинга окружающей природной среды [108,111].
Идея об организации мониторинга окружающей человека природной среды и сам этот термин возникли на конференции ООН, состоявшейся в Стокгольме в 1972 г. и посвященной проблемам защиты окружающей среды. Основные принципы глобального мониторинга были разработаны Р. Мэнном [124].
Разработка проблемы мониторинга в России с середины 70-х годов прошлого века осуществляется преимущественно специалистами-географами [3,5,20,21,41,98], среди которых общепринятым является определение Ю.А. Израэля: «...мониторинг - это система наблюдений, оценки и прогноза состояния природной среды». В этой литературе достаточно детально описаны объекты, методы и цели мониторинга, его функциональная структура, пространственно-временные масштабы, принципы разработки и эксплуатации. В общем виде объектами мониторинга являются атмосфера, гидросфера, литосфера и биота, контроль состояния которых разобщенно и ведомственно осуществляют соответствующие службы (гидрометеорологическая, водная, инженерно-геологическая, горно-техническая, санитарно-эпидемиологическая, лесотехническая, рыбоохранная, охотоведческая и др.).
Современные теоретические положения инженерной геологии [66,73,93-95] рассматриваются, в первую очередь, в сопряжении с учением о геоэкологии - "междисциплинарной наукой, изучающей экологические функции абиотических сфер Земли, закономерности их формирования и пространственно-временного изменения под влиянием природных и техногенных причин в связи с жизнью и деятельностью биоты и, прежде всего, - человека" [91]. Тем не менее, важная роль инженерной геологии в деле рационального использования природных ресурсов и охраны геологической среды привели к необходимости организации литомониторинга, как одной из подсистем глобального мониторинга. Следует отметить, что концепция литомониторинга [92,111] дает необходимое обоснование для проведения исследований в этом направлении. При этом, однако, дальнейшего развития в литомониторинге требует разработка новых средств и методов накопления, обработки и выдачи информации, основанных на применении геоинформационных систем (ГИС).
Сложившееся в науках о Земле понятие ГИС обычно трактуется как географическая информационная система - интерактивная информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, доступ, отображение пространственно-организованных данных и ориентированная на возможность принятия научно-обоснованных управленческих решений [11,16,23,90,97].
Целью создания ГИС является оценка, прогнозирование и управление изменениями окружающей среды, что вполне соответствует целям мониторинга в принятой нами концепции. Наиболее сложной и ответственной задачей при создании ГИС является управление (принятие решений). Все этапы разработки ГИС - от сбора, хранения, преобразования информации до моделирования и принятия решений в совокупности с программно-технологическими средствами объединяются под общим названием 10 геоинформационные технологии (ГИС-технологии), которые с полным правом применяются в геологических системах (геосистемах) [108].
Таким образом, геоинформационные технологии - это современный системный метод изучения окружающего пространства с целью оптимизации функционирования природно-технических геосистем и обеспечения их устойчивого развития [90].
После Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде в рамках ЮНЕП (программа ООН по окружающей среде) была создана Глобальная система мониторинга окружающей среды - ГСМОС, которая кроме экологического мониторинга также проводит геологический мониторинг, слежение за параметрами землепользования, почвенного и растительного покрова и т.п. Сложность и многообразие техногенного воздействия на окружающую среду потребовали системного подхода к интерпретации природных процессов и создания моделей, построенных на основах системной динамики [59,81,89,99].
Способы создания картографических основ
Бронированные кряжи междуречья Иловли и Медведицы приурочены к возвышенностям зоны сочленения северной части Доно-Медведицкого вала и севера Приволжской возвышенности (в пределах Волгоградской области) и представляют собой единую положительную морфоструктуру. Здесь на расстоянии 20-30 км к востоку от полосы проложения трассы сосредоточены наиболее высокие отметки дневной поверхности рассматриваемого геоморфологического района и всей Волгоградской области, достигающие 358 м над уровнем моря: Гусельско-Тетеревятский кряж, переходящий в грядовую возвышенность — Синяя Гора. Западные отроги этих возвышенностей собственно и образую местность, по которой проходит трасса газопровода в пределах Жирновского административного района.
Характерными чертами рельефа рассматриваемой территории являются плоские бронированные водоразделы, ярусность рельефа и куэстовые гряды на крыльях структур. На всей территории проявляется соответствие форм рельефа структурно-литологическим условиям. В течение длительного времени континентального развития, начавшегося в конце палеогена, процессы денудации постоянно разрушали рельеф района и понижали возвышенности, превращая их в систему разновысотных столообразных или полого выпуклых и волнистых плато - водоразделов. К настоящему времени денудация несколько замедлилась в связи с выходом на поверхность горизонта очень плотных железистых песчаников.
На тех участках, где крепкие песчаники были размыты, произошло быстрое понижение рельефа с образованием депрессий. В отдельных из них впоследствии сформировались долины современных притоков Медведицы: Перевозинки, Нижней Добринки, Бурлука и др., пересекаемых трассой газопровода (средние и нижние части долин).
Для рассматриваемого района характерны три основных типа рельефа: бронированные водоразделы, эрозионные депрессии и куэстовые гряды.
К бронированным водораздельным высоким плато относится возвышенности: Гусельско-Тетеревятский кряж, Синяя Гора (восточнее трассы) и водоразделы низких плато вблизи г.г. Жирновска и Котово (вдоль трассы). Эти возвышенности приурочены к северной части Доно-Медведицкого вала — зоне наибольших новейших блоковых поднятий. Почти горизонтальное залегание бронирующих слоев возвышенностей (железистые песчаники готерив-баррема) обусловило ровный характер поверхности. Отдельные высокие водоразделы образованы на участках с наклонным залеганием пород и сложены несколькими ярусами нижнего и верхнего мела. Они представляют собой уже не столовую, а холмисто-грядовую возвышенность, наиболее высокой частью соответствующую выходам крепких железистых песчаников. Характерной водораздельной возвышенностью является Перевозинская гряда к востоку от места ее пересечения трассой.
Все бронированные водоразделы подверглись интенсивному эрозионному расчленению и имеют в плане извилистые очертания, а местами разобщены на отдельные массивы, в понижениях между которыми и проходит большая часть трассы.
Эрозионные депрессии почти лишены постоянных водотоков. К ним относятся обращенные своды Иловлинской и Линевской локальных структур. Дно депрессии находится на абсолютных высотах 180-200 м, т.е. на 100-150 м ниже окружающих возвышенностей Гусельско-Тетеревятского кряжа и Перевозинской гряды.
Куэстовые гряды (хребты) образованы на крутых крыльях локальных структур (Жирновской, Иловлинской), осложняющих восточное крыло Медведицко-Иловлинского блока. Куэстовые гряды формируются только в тех случаях, когда пласты бронирующих песчаников залегают под углом 20-45. Они характерны для правобережья Иловли, сильно расчленены эрозионными процессами на ряд останцов, высота которых достигает 290 м над уровнем моря, а над дном депрессий - 80-100 м.
Характерной особенностью рельефа является его ярусность и структурные ступени, срезающие породы различного возраста. В окрестностях трассы, преимущественно по ее восточному обрамлению, представлен верхний ярус высотой от 300-350 до 280 м на севере, снижающийся к югу до 200-220 м. Выходы опок и железистых песчаников создают структурные ступени рельефа.
Длительное развитие рельефа в" континентальных условиях обусловило образование многочисленных эрозионных скульптурных форм. . Густота эрозионной сети часто достигает 1-2 км на 1 км2 площади.
Возвышенности Доно-Медведицкой гряды в пределах трассы представлены в основном осевой, наиболее высокой частью Медведицко-Иловлинского водораздела и его отрогами. Высота поверхности постепенно уменьшается с севера на юг от 280 до 180-160 м и довольно быстро к долинам Иловли и Медведицы - до 150 м.
Рельеф преимущественно денудационный. Для него характерны выпуклые водоразделы, глубоко расчлененные овражно-балочными системами. На северной окраине района по оси водораздела Медведица-Иловля в районе г. Котова, вблизи трассы, сохранились высокие бронированные водоразделы (250-260 м абсолютной высоты). Густота овражно-балочной сети 2-2,5 км на 1км2 площади, но иногда достигает 3-4 км (рис. 3). В целом наиболее характерными чертами данного геоморфологического района являются преобладание выпуклых водоразделов мягких очертаний и незначительное распространение бронированных водоразделов высокого яруса.
Мониторинг И111 на стадии строительства
Цифрование исходных материалов может проводиться с использованием сканера. При необходимости ввода в компьютер большого массива информации оптимальным средством является сканер, позволяющий увеличить точность и визуально контролировать качество ввода. При использовании сканера повышаются требования к оборудованию: во-первых, большие объемы хранимой информации требуют увеличения емкости жесткого диска, во-вторых, для работы с растровым изображением необходим быстродействующий компьютер, в-третьих, для качественного ввода информации сканер должен удовлетворять требованиям картографической точности. Файл отсканированного изображения может быть записан в различных форматах, среди которых наиболее распространенными являются TIF, PCX, GIF, JPEG и др. Способ цифрования по растровой подложке осуществляется вручную. Преимуществами данного способа являются возможность работы с источниками большого размера, но точность съема информации значительно зависит от качества сканера и монитора.
Автоматический способ цифрования подразумевает в идеале полное невмешательство в работу: отсканированное изображение автоматически переводится в векторную форму. Разработки по созданию программ векторизации ведутся в последние годы очень активно, однако до сих пор нет программы-векторизатора, полностью обеспечивающей качественный ввод данных. Большинство созданных программ требует проведения редактирования, которое может оказаться очень трудоемким. Примером наиболее распространенных программ векторизации могут служить Easy Trace, MapEdit и др. [48]. Способ интерактивного цифрования совмещает достоинства обоих методов. Это перспективный способ ввода данных, поскольку он дает возможность проводить выборочную векторизацию и не проводить редактирования после нее. Но для сложных по содержанию источников, каковыми очень часто являются карты, применение этого способа невыгодно в силу слишком частого обращения машины к оператору.
Таким образом, выбор средства и способа ввода информации зависит от вида источника (карты, снимка, графика и т.д.), качества его исполнения (использование сканеров при плохом качестве оригинала практически невозможно), формата, сложности и поставленной задачи. Составитель карты должен заранее выбрать устройства и способ ввода источников в компьютер.
2.1.4. Методика дешифрирования синтезированных многозональных космических снимков по трассам трубопроводов
Для составления тематических карт по трассе трубопровода предпочтительнее использовать синтезированные многозональные космические снимки высокого разрешения, например, Landsat. Все особенности снимка - характер его тона, цвета, их изменения, рисунки изображения - отражают те или иные свойства объектов, размещенных на площади снимка. Каждый объект отражается на снимке сочетанием признаков изображения, по которым он распознается. Любой снимок воспринимается как разнотонное или разноцветное изображение. Для дешифрирования космических снимков по трассе трубопровода с начала необходимо выбрать ключевые участки, по которым будут отбираться дешифровочные признаки для тех или иных групп объектов (цвет, фон, форма, тень, структура и рисунок изображения). В первую очередь по снимкам отбираются признаки гидрологических объектов (рек, озер, болот), контуры которых хорошо распознаются на представленных снимках. Достаточно крупные реки, ширина которых больше величины разрешения, выделяются очень светлыми извилистыми линиями. Вода четко отделяется от берегов даже в залесенной местности. На крупных реках хорошо прослеживаются русловые формы: острова, отмели, протоки, следы эрозионно-аккумулятивной деятельности, крупные оползневые цирки.
Более мелкие водотоки хорошо дешифрируются по характерному древовидному рисунку, который также отражает овражную эрозию и дренированность территории.
Растительность наряду с водными объектами хорошо видна на представленных снимках. Она относится к физическим объектам, т.е. определяет внешний облик ландшафтов. Основные дешифровочные признаки растительности - цвет и текстура.
Наиболее дренированные залесенные участки отражаются на снимках красноватыми тонами и зернистой текстурой.
При изменении дренированности территории в сторону заболачивания в цветовой гамме лесных насаждений возрастает доля зеленых цветов. При сильной заболоченности территории при сохранении зернистости основные тона растительных контуров становятся светлозеленоватыми или зелеными с примесью розоватых тонов.
Достаточно отработана и методика дешифрирования аэрокосмоснимков для изучения инженерно-геологических условий территорий [37,52].
Все дешифровочные признаки сопоставляются с топографическими картами, на которых отражены общие особенности инженерно-геологических условий. В результате полученные для ключевых участков дешифровочные признаки могут использоваться при анализе и дешифрировании космических снимков всей территории трассы трубопровода.
Техногенные объекты на снимках дешифрируются по форме (правильные прямоугольные или многоугольные формы - карьеры, площадки) или цветовой гамме (наиболее темные цвета, отражающие использование при отсыпке кустовых и технических площадок), а также по линейчатой структуре - линейные объекты - трубопроводы, дороги, ЛЭП.
Структура и содержание карт в ГИС литомониторинга
Мониторинг инженерно-геологических процессов (ИГЛ) осуществляется для контроля их динамики в результате строительства и эксплуатации газопровода, принятия обоснованных решений по предупреждению или снижению негативного влияния на окружающую природную среду. Проводится он путем систематических инженерно-геологических обследований на выделенных и закрепленных ключевых участках, тахеометрической съемки, измерений по реперной сети, оборудования наблюдательных скважин, отбора проб грунтов и подземных вод на лабораторный анализ.
В зависимости от вида ИГП состав контролируемых параметров определен разработанными при участии автора «Регламентами проведения работ по производственному экологическому мониторингу и контролю (ПЭМиК) при строительстве объектов магистрального газопровода Починки-Изобильное-Северо-Ставропольское ПХГ на участке Починки - Фролово (КС Новопетровская, КС Жирновская). Местоположение и размер мониторинговых площадок в границах ключевых участков определяется методикой проведения наблюдений. В любом случае наблюдения включают определение интегральных показателей (характеристик), используемых для количественных и качественных описаний и картирования процессов.
Основой для картирования результатов наблюдений является тахеометрическая съемка, которая необходима для получения крупномасштабного топографического плана мониторингового участка с опорой на постоянные репера и привязки интегральных характеристик к рельефу местности. Любая точка опробования на объектах мониторинга независимо от его размеров должна иметь нумерацию и топографическую привязку на местности. На основе выполненного в 2003 г. обследования трассы газопровода были выбраны места заложения мониторинговых площадок (МП) в пределах ключевых участков и составлены их паспорта. В них вносится вся информация, получаемая в ходе первичных обследований ключевого участка и самой площадки, а также данные всех последующих наблюдений с точной геодезической привязкой границ площадки и точек определения контролируемых параметров в соответствии с программой исследований. Размеры площадок приняты постоянными и составляют 200x50 метров.
В соответствии с положениями Регламента ПЭМиК мониторинговые исследования ИГЛ разделены на 2 этапа: - рекогносцировочный этап; - этап детальных наблюдений. В ходе первого этапа было выполнено рекогносцировочное обследование вдольтрассовой полосы шириной 200 м и определены участки наиболее активного проявления ИГП, а также разработана программа проведения детальных исследований на выделенных участках.
В задачу полевых работ входило выявление распространения и активности Hill в зоне строительства (полоса шириной 200 м - по 100 м в обе стороны от оси газопровода, переходы через водотоки, а также объекты строительства основных технологических узлов) и выделение ключевых мониторинговых участков для детального контроля наиболее активного проявления оползневых, суффозионно-просадочных процессов, линейной эрозии, плоскостного смыва, дефляции, подтопления и заболачивания, карста.
В процессе изучения материалов инженерно-геологических изысканий, дешифрирования космических снимков высокого разрешения установлены характер и ареалы распространения ИГП, выявлены зоны с наиболее активным их проявлением.
В пределах территории Саратовской области к ним отнесены: - Колышлейская зона, наиболее неустойчивая к эрозионным процессам. Эродированность распаханных склонов здесь значительная, что связано с большими уклонами и легким гранулометрическим составом почв. Комплексные наблюдения рекомендовано организовать в долинах рек Малая Идолга (близ п. Кологривовка), р.Идолга на склоне южной экспозиции и на левобережной террасе, где предполагалось проявление суффозионно-просадочных процессов; - Латрыкско-Идолгинская зона, средне расчлененная овражно-балочной сетью и долинами малых рек, с распаханными и эрозионно-неустойчивыми склонами. Установлены очаги плоскостного смыва, линейной эрозии и оползней к юго-западу от п. Куликовка, к северо-западу от п. Озерки, к западу от п. Ключи. Все участки активного оврагообразования и плоскостного смыва приурочены к приводораздельным плато;
- Карамыш-Копенская зона, средне расчлененная овражно-балочной сетью и долинами малых рек, наиболее неустойчивая к дефляции и водной эрозии. Здесь наиболее активны овраги на склонах рек Малая и Большая Копенка, Карамыш, Мокрая Песковатка. Пораженность овражно-балочной сетью достигает значительных величин. Наблюдения рекомендовано организовать на левом берегу Большой Копенки и в междуречье с Мокрой Песковаткой.
Всего в Саратовской области было выделено 11 участков активного развития Hill. На территории Волгоградской области по трассе газопровода активное развитие процессов наблюдается на следующих участках: 1. Линейная эрозия - на делювиальных и лессовидных суглинках и глинистых грунтах южного склона балки Поруба, вдоль автодороги Линево-Алешники, вблизи с. Красный Яр, Недоступово-Моисеево, на склонах р. М.Казанка (густота овражной сети 2-2,5 км/км2, скорость прироста оврагов 1,5-4,0 м в год). 2. Плоскостной смыв-на южных склонах р. Бурлук, М.Казанка. 3. Дефляция - на распаханных территориях долины р. Медведицы (вблизи п. Линево), р. Иловли (п. Ольховка), на водоразделе между Медведицей и Песковкой. 4. Оползневые и карстовые явления - на водоразделах в окрестностях с. Крячки. 5. Суффозионно-просадочные процессы - локально на плоских водоразделах, сложенных карбонатными породами. 6. Заболачивание и вторичное засоление - при подъеме уровня грунтовых вод вблизи прудов, на оросительных системах. 7. Подтопление - в долинах малых рек (Бурлук, Добринка, Малая и Большая Казанки, ниже земляных плотин прудов). Всего на территории Волгоградской области установлено 15 участков активного развития ИГЛ.
Местоположение всех этих участков и их краткое описание приведено в табл. 32. По всей трассе газопровода принята сквозная их нумерация. На этих участках были проведены детальные инструментальные исследования развития ИГП, на основе которых вьщелены для проведения детального литомониторинга 7 ключевых (мониторинговых) участков в Саратовской области и 6 участков в Волгоградской области.