Введение к работе
Актуальность. Юго-Западный Узбекистан в Центральной Азии отличается своеобразным геолого-текюнлческим строением, рельефом, гидрогеологическими условиями, составом и свойствами горних пород, особенностями протекания экзогешшх геологических процессов. Ирригационно-мелиоративнда работы'и формирования сельскохозяйственных массивов оказывают значительные и многообразные влияния на геологическую среду региона и вызывают качественные и количественные изменения иняэнерно-геологяческих и гидрогеологических условий, которые проявляются на больших площадях.
В практике хозяйственного освоения территорий отмечено, что интенсивность воздействия орошения на природную обстановку (в том числе на Геологическую среду) несравненно сильнее тех воздействий, которые оказывают другие виды строительства. Орошение огромных территорий несомненно вызывает изменение протекания аридного литогенеза, существенно изменяет гидрогеологические условия, нарушает сложившийся водный баланс поверхностной и подземной гидросферы, изменяет почвенный пскроп (и многое другое).
Изучение указанных изменений необходимо для выявления и оценки тенденций в развитии инженерно-геологических и гидрогеологических процессов на мелиорируемых территориях для решения вопросов рационального использования и охраны геологической среды и предотвращения неблагоприятных геологических процессов, обоснования проектов реконструкции действующих гидромелиоративных систем. Большое значение приобретает проблема инженерно-геологических прогнозов, гак как в значительной маре необходимость в комплексной реконструкции недавно освоенных'орошаемых земель, юс гидромелиоративных систем связана и с этой методологической категорией.
Анализ современного состояния проблемы регионального изуче* ния изменений геологической среды при хозяйственном освоении земель аридной зоны показывает, что в опубликованной литературе отдельные методические вопросы этой проблемы рассмотрена недостаточно детально, а также слабо изучены специфические вопросы инженерно-геологического обоснования реконструкция действующи* гидромелиоративных систем. Указанные обстоятельства требуют дальнейшего развития и углубления разработки научных ослоп региондль-
ного изучения игзмзнвняй компонентов инженерно-геологических условий Юго-Западного Узбекистана с цалью управления состоянием геологической среды для'нормального, а в перспективе - оптимального функционирования орошаемого земледелия.
Цель и задачи работы. Главная цель настоящей работы - выявление закономерностей формирования инженерно-геологических условий, их типизация, разработка методологических аспектов обобщенной оценки и регионального инжэнерно-геологического прогнозировав ния изменений геологической'среды специфического региона в связи с ее хозяйственным освоением.
Поставленная цель определила решение следующих основных задач:
-
Установление закономерностей формирования инженерно-геологических условий> связанных о экзогенными (высотно-поясными, . широтно-зональными) и эндогенными (структурно-тектоническими региональными) факторами, выявление на отой базе основных закономерностей пространственной изменчивости инжанерно-геологических условий Юго-Западного Узбекистана.
-
Исследование методологических аспектов обобщенной оценки, регионального, инженерно-геологического прогнозирования изменений геологической среды и разработка методических приемов составления прогнозных инженерно-геологических карт, направленных на повышение их информативности и достоверности.
3. Разработка методики типизации шиенерно-геологических условий в связи с реконструкцией гидромелиоративных систем.
-
Разработка схемы и составление карты инженерно-геологического районирования Юго-Западного Узбекистана как научной основы рекомендаций по рациональному использованию и охрана геологической срзды.
-
Разработка рекомендаций по рациональному использованию и защите геологической среды Юго-Западного Узбокистана.
Методы исследований. При выполнении работ применен комплекс методов, включающий :
' I. Научный анализ и систематизация фондовых и литературных материалов, по геологии, тектонике, геоморфологии, гидрогеологии, характеризующих роль эндогенных и экзогенных геологичаских и антропогенних факторов в формировании инженерно-геологических условий мелиорируемых земель.
2. Проведение комплексных инжзнэрно-геологических и гидрогеологических съемок среднего и крупного масштаба с залонением
разведочных и картировочных выработок.
-
Экспериментальные инженерно-геологические и гидрогзологи-;чеекиз работы в лабораторных и натуральних условиях.
-
Специальные изучения динамики развития экзогенных геологических процессов, решма грунтовых вод и водно-солевого баланса мелиорируемых земель на опытных полигонах.
-
Составление серии аналитических и специализированных ин-нензрно-геологических карт, характеризующих сферы воздействия строительства и эксплуатации водохозяйственных объектов на геологическую среду.
-
Обобщение теоретических и практических результатов с использованием принципов функциональной взаимосвязи компонентов геологической среды и ее единства.
' Научная новизна работы/ Автором, для рассматриваемого региона, проведено теоретическое обобщение научных результатов и обширного' материала региональных инженерно-геологических исследований, выполненных для прогнозирования и регулирования изменений геологической среди. Впервые :
Юго-Западный Узбекистан представлен как многоуровеиная, сложаопостроенная и изменчивая инженерно-геологическая система. Выявлены ее взаимоотношения с системами высших и низших порядков. Общие закономерности формирования и развития системы предопределяется, как установлено, геолого-структурным строением и тектоническим рекимом. Региональные закономерности формирования и особенности развития обусловливаются климатическими условиями и хо— зяйствеішой деятельностью. Степень сложности инженерно-геологических условий региона возрастает с запада на восток, в последовательности "платформенные — предгоршо —* межгорные впадины". При весьма значительной неоднородности системы имеет место факт: инженерно-геологические свойства пород одного генезиса и возраста достаточно устойчивы по площади региона и, в зависимости от состояния, их параметры находятся в одном диапазоне значений;
разработана схема расчленения четвертичных пород по их стратиграфо-гзнетическшд и инженерно-геологическим признакам, установлены режимы и закономерности пространственной изменчивости инженерно-геологических показателей грунтов в главных направлениях изменчивости и по глубине; -
выявлены особенности и закономерности пространственного распределения различных стратиграфо-гонэтачвоких комплексов пород, геоморфологических, гидрогеологических условий и главнейших гее—
логических процессов, развивающихся на территории Юго-Западного Узбекистана*,
усовершенствованы основные принципы и положения методики составления серии средне- и крупномасштабных аналитических карт (геоморфологических, стратиграфо-ганетических комплексов и мощности лессовой толщи) с целью изучения изменений геологической среды под техногенным воздействием;
выполнена инженерно-геологическая типизация территория, служащая методологической основой для прогнозирования и регулирования техногенных изменений геологической среды;
усовершенствованы принципы и методики составления карт инжзнерно-гаологпческих условий и типологического районирования региона, определены критерии выделения таксономических единиц и составлена карта-схема иняенерно-геологического районирования, а также определены принципы, задачи и пути рационального использования и защиты геологической среды.
Основные защищаемые положения:
общие закономерности формирования ияненарно-геологических условий предопределены геологической историей развития системы и характеризуются распределением платформе иного и орогенного комплексов и. переходных мэиду ними формащонных рядов; наиболее выт раяашшми структурами комплексов являются платформенные, предгорные и межгорные впадины;
региональные закономерности формирования инженерно—геологических условий предопределены климатическими факторами и хозяйственной деятельностью человека и характеризуются пиротно-зс— иальныда и высотно-поясныш проявлениями в состоянии и свойствах геологических тел и в их генерациях;
сочетание общих и региональных закономерностей формирования инженерно-геологических условий контролирует развитие физико-геологических и инженерно-геологических процессов и явлений, среди которых в рассмотренных впадинах наиболее выраженными оказались засоление почвогрунтов, подтопление и просадки лессов : и лессовидных толщ.
Перечисленные закономерности отобракены картографически и охарактеризованы в работе числом, т.е. по широкому набору инженерно-геологических параметров, проиллюстрированы численными значениями прослеженных и спрогнозированных величин. Эти данные позволили росаїїроють ;ло;ащізм Т)Отз:;аіги туэцзссоз подтопления и
просадок в конкретных условиях освоения региона.
Кроме того, предает защити в работе нвдется в разработке:
научно-методических основ регионального изучения, оценки и прогнозирования изменений важнейших компонентов геологической среды рассмотренных впадин и их картографиеского отображения;
методики оценки достоверности региональных иатанарно-гео-логических прогнозов и рекомендации по4реализации основных ее результатов;
обоснования основних принципов, задач и путей рационального использования и защиты геологической среди на территории платформенных, предгорных и межгорных впадин.
В целом в диссертации, как полагаем, сформированы научные основы рационального использования и охраны геологической среды Юго-Западного Узбекистана,
Практическая значимость и реализация исследований. Основные теоретические положения и методические разработки реализованы при инженерно-геологическом обосновании проектов иррнгацион-но-мелиоративного освоения и орошения Шэрабад-Сурхандарьинской межгорной и Кашкадарышской предгорной впадин. Составлено более 15 специализированных, аналитических и синтетических инженерно---геологических карт среднего и мелкого масштаба, содержащие качественные и количественные оценки изменения отдельных показателей ияженерно-геологичаских условий, вызванных влиянием техногенных воздействий на компоненты геологической среды. Все карты и методика их составления, особенно прогнозных нарт, внедрена в институтах Сейсмологии, Средазгипроводхлопок, Узгипроводхоз, Госцентр "Природа" и Минводхоза Республики Узбекистан, Западно-Узбекистанской гидрогеологической экспедиции ПО "Узбекгидрогео-логия", ТашШІ и ТАСИ МинВУЗа Республики. Экономический эффект от внедрения составляет 760 тыс.руб в год ( в ценах 80-90 гг.).
Результаты изучения инженерно-геологических условий Юго-За
падного Узбекистана в дальнейшем могут быть использованы в про
ектах реконструкции его ороюяемих земель и гидромелиоративных
систем.
Апробация работы. Основные результаты и теоретчческяе положения работы изложены в докладах и на научных конференциях . . Ташкентского политехнического института (Таакент, І972-І93І гг.), на Международном симпозиума по литологии и генезису лессовых пород (Ташкент, 1970 г.), на Всесоюзном симпозиуме "Дроблаш ин-кензрнс-геологического картирования" (Москва, 1974 г.), Всесоюз-
ном совещании "Проблемы лессовых пород в сейсмических районах" (Самарканд, 1980 г.), Республиканских научно-технических конференциях (Ташкент, 1974, 1976, 1988), научном семинаре "Инженерная сейсмология, оонош детального сейсмического районирования и сейсмомикрорайонирования" (Ташкент, 1983 г.), Всесоюзном совещании "Техногенные факторы и проблемы прогноза сейсмического эффекта" (Ташкент, 1990 г.) и на других всесоюзных, республиканских, межвузовских совещаниях, научных сессиях,
Публикации. Основные положения диссертационной работы изложены в 3 монографиях, 3 изданных гидрогеологических и инженерно-геологических картах, более 35 статьях, 2 учебниках и 3 учебно-методических руководствах.
Исходные материалы и личный вклад в решение проблемы. В основу диссертации положены результаты многолетних I956-I99I гг. полевых, лабораторных и камеральных исследований автора в инженерно-геологических и гидрогеологических экспедициях, на кафедрах Гидрогеологии и инженерной геология ТатПИ (ныне ТашПУ) и Гидротехнические сооружения ТАСИ совместно с экспедициями ПО "Узбекгидрогеологая", Управления геологии Республики Таджикистан, треста "Средазолоктросетьстрой", Министерства водного хозяйства и мелиорации и др. На вышеназванных кафедрах выполнен ряд плано—-вых и хоздоговорных тем, связанных с изучением закономерностей, формирования и пространственной изменчивости инженерно-геологических и гидрогеологических условий крупных территорий правобережья р.Амударьи в связи с его хозяйственным освоением.
Исследования проводились под руководством и при непосредственном участии автора, составлены 18 научных произволетвзнных отчетов, основное содержание которых использовано для июіенерно--геологического обоснования хозяйственного освоения отдельных районов Юго-Западного Узбекистана.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из двух книг: первая содержит введение, 8 глав и заключение общим объемом 326 стр, из них 250 стр. текста, объединенных в соответствии с основными задачами в три части, 41 таблицу, 61 рисунок и список литературы из 279 наименований; вторая книга включает картографические приложения из 15 чертежей, в т.ч. 13 специализировашщх карт, 2 схемы, Б листов условных обозначений к ним, 3 геологолятологическлх ц инкенорно-геологичеегдах профиля и одну таблицу.
