Вторник, 26 марта 2013 08:10

Сарезское озеро. Сценарий катастрофы

Немецкое книжное издательство LAMBERT Academik Publishing в феврале 2013 г. издало монографию Леонида Папырина: ” Сарезское озеро”. В ней ученый предупреждает о грядущей катастрофе. В монографии описываются результаты уникальных геофизических исследований.

Немецкое книжное издательство LAMBERT Academik Publishing в феврале 2013 г. издало монографию Леонида Папырина: ” Сарезское озеро”. В ней ученый предупреждает о грядущей катастрофе.

 

oblogka1_2

 

 

 

oblogka2_2

По современным представлениям возникновение катастрофического паводка может быть вызвано многими причинами. Эти причины изучены еще далеко не достаточно. Но основная – Правобережный оползень. В верхней части склона тело оползня граничит с еще не вскрытой гранитной интрузией палеогенового возраста. Оно отделено от гранитной интрузии грандиозными трещинами. Их глубина определена при томографической обработке материалов сейсморазведки и достигает 150-160 метров. По своей структуре Правобережный оползень – консенквентный (поверхность смещения его совпадает с поверхностью монолитных пород Сарезской свиты и апофизы палегеновой гранитной интрузии). По типу – детрузивный (толкающий). Причина образования – сейсмическая генерация (постоянное на протяжении сотен или тысячи лет воздействие слабых сейсмических толчков). Наличие в подводной части оползня упоров — контр-форсов удерживает его от обрушения. За период с 1974 по 1998 гг. среднее высотное и плановое смещение геодезических реперов составило от 2-3 до 12-13 см/год. Причем это смещение происходит по монолитным породам сарезской свиты. Объем оползня 1,25 км3, средняя мощность 250 м, максимальная – 350 м.

 

ris3-13

 

 

ris3-14

 

 

ris3-15

При обрушении Правобережного оползня в озеро, что возможно даже при слабом землетрясении, объем волны перелива воды через пониженную часть Усойского завала будет равен 100 млн.куб.м. В 1990 г. изучение ожидаемого волнового режима в Сарезском озере при обрушении в озеро больших масс грунта с Правобережного склона выполнялись в институте САНИИРИ (г. Ташкент) и в институте механики МГУ (г. Москва). Сценарий наводнения и скорость перемещения селевого потока определялись в 1998 г. военно- инженерным корпусом США. Ни один из этих прогнозов не может считаться совершенным. Сделаны они разными способами и разными исполнителями, но в тех случаях, где расчетные параметры совпадают, их можно принимать во внимание. Кроме этого высота и скорость движения волны, а также объем перелива будет зависеть от температуры воды, т.е. от времени года. В летнее время вязкость воды (при температуре 12-15 * С) значительно ниже, а в зимнее (при температуре 4-5* С) – выше. Поэтому если катастрофа произойдет в летнее время в период паводка, то потоки будут достигать низовий Аму-Дарьи гораздо быстрее и ее последствия будут более разрушительными.

Многолетний среднегодовой расход реки Аму-Дарья, который обычно оценивают по гидропосту Керки, равен 2000м3/сек. Причем наблюдения на нем были начаты очень давно, еще до начала строительства оросительных систем и регулирующих сток ГЭС. В половодье максимальный расход воды в то время был 9000 м3/сек. Аму-Дарья выходила из берегов. Ее русло крайне неустойчиво; в равнинной части оно очень быстро меняет свои очертания в плане; иногда в течение нескольких дней русло перемещается на десятки метров. Так, например, большие изменения в русле реки произошли у г. Керки в 1911 г. Весьма сильному разрушению подвергся берег в районе г. Турткуля. Этот город стоял в нескольких километрах от реки. В одно из половодий деформация русла была так велика, что Аму-Дарья вплотную подошла к городу и разрушила несколько кварталов.

В связи с угрозой разрушения столица Кара-Калпакии была перенесена в г. Нукус. При прохождении первого селевого паводка, вызванного переливом воды через Усойский завал, расход воды в створе гидропоста Керки увеличится на 17708 м3/сек. Даже при минимальном расходе Аму-Дарьи в межень дополнительный расход воды в 17708 м3/сек создаст в низовьях Аму-Дарьи грандиозный катастрофический паводок, которого не было в новейшей истории. Если же прорыв воды произойдет во время естественного паводка, то последствия его будут еще более трагичными. Но рассмотренные прогнозы не учитывают увеличение дополнительного расхода воды от размыва прорана в завальной плотине и возможности создания селевых завалов и временных селевых озер. Объем волны прорыва, которых может оказаться на порядок больше, чем дополнительный расход воды во время первого паводка.

Обрушение оползня вызовет возникновение водяного вала и перелив воды через пониженную часть завальной плотины. Ниже Усойского завала возникнет селевой поток с большой насыщенностью твердым материалом. Уровень воды в реке Бартанг повысится на 70-100 метров. Это вызовет массовое обрушение в поток рыхлого обломочного материала и оползней. При приближении к реке Пяндж селевой поток будет содержать 50-60 процентов, а может и больше грязекаменного материала. В районе впадения реки Бартанг в реку Пяндж селевые потоки будут ударяться в левый крутой афганский берег реки Пяндж, разворачиваться влево вверх по реке Пяндж и останавливаться. Из их твердого материала возникнет “селевой завал”, который на некоторое время перекроет реку Пяндж. Нужно отметить, что русло рек Бартанга и Пяндж в точке слияния лежат на одной прямой линии. В этой точке русло Пянджа почти под прямым углом поворачивает влево. Расход воды в Пяндже почти в десять раз превышает расход воды в Бартанге. Поэтому воды Пянджа без труда поворачивают воды Бартанга на запад в совместное русло. Иная картина будет при переливе воды через Усойский завал. Тогда расход Бартанга будет во много раз больше расхода Пянджа и на какое-то время повернет его в обратном направлении, что будет способствовать формированию селевого завала. Еще более благоприятная ситуация будет в зимнее время, когда воды в Пяндже мало и расход воды в Бартанге от перелива будет превышать расход Пянджа в сотню раз. Т.е. в зимнее время возникновения большого селевого завала на Пяндже более вероятна, чем в летнее. Даже если на «строительство» завальной плотины пойдет 25-30% грязекаменного материала, то это будет весьма солидная плотина объемом 25-30 миллионов м3, т.е. почти в сто раз больше, чем плотина, созданная селем Оби-шур на Вахше в 2009г. Водная составляющая селевого потока будет двигаться вниз по реке Пяндж, по графику, составленному американскими военными, произведет в нижней части Аму-Дарьи такие же разрушения.

 

ris5-5

 

 

ris5-5-1

Далее, возможны два варианта. Первый – после перекрытия Пянджа вода Бартанга не будет попадать в завальное озеро, а будет двигаться по отдельному руслу в низ. Второй – вода и новые селевые потоки Бартанга будут попадать в завальное озеро на реке Пяндж. В этом случае расход Пянджа ниже завала временно резко уменьшится, а завальное озеро будет наполняться быстрее и, соответственно, быстрей пройдет перелив через завальную плотину. Даже при минимальной высоте селевого завала, после его прорыва, второй паводок в низовьях Аму-Дарьи будет еще более разрушительным.

При максимальной высоте селевого завала будет затоплен и разрушен город Хорог. При прорыве завальной плотины расход воды в створе Керки будет в шесть раз больше. Если в начале прошлого века смещения русла Аму-Дарьи во время паводка составляли первые километры, то при данном паводке они могут достигать первые десятки километров. Второй паводок в низовьях Аму-Дарьи будет еще более разрушительным. И если при паводках в начале прошлого века максимальные смещения русла составляли первые километры, то при данном паводке они могут достигать первые десятки километров. Одним из таких исторически известных катастрофических событий является прорыв селевого перекрытия на реке Даду в провинции Сичуань в Китае (1786г.). Через 10 дней после образования дамбы она разрушилась, и мощный паводок распространился вниз по долине на расстояние 1400 км, унеся жизни 100 тыс.человек.

 

ris5_6

 

 

ris5_7

 

 

ris5_8

После обрушения Правобережного оползня, перелив воды произойдет через северную пониженную часть завальной плотины. Под воздействием водяного вала селевые грязевые и грязекаменные отложения мгновенно станут текучими. В северо-западной части завала они двинутся вниз по долине реки Мургаб (еще при первой волне перелива), а в северо-восточной сместятся в Сарезское озеро в виде оползня-потока. Ширина завальной плотины по указанной трассе перелива мгновенно сократится до 150-200 метров, а уровень озера в результате смещения Правобережного оползня поднимется, как минимум, на 15 метров. В результате воздействия последующих водяных валов на этом участке произойдет расчистка трещин и пустот между пакетами и глыбами отложений завала.

Начнется фильтрация воды и размыв тела плотины. На Памире десятки прорванных завальных плотин. Все прораны находятся в ослабленных зонах со стороны обрушения оползня. Но как, в каком режиме происходил размыв, никто не видел. Ясно, что в начале объем потока воды будет минимальным. Затем он будет увеличиваться и достигнет максимума. После чего будет уменьшаться. Будем исходить из того, что относительно быстрый размыв будет происходить первых 100 м от современного уровня озера. Примем за образец размыв завальной плотины, образованной Айнинским оползнем на реке Зеравшан в 1964 г. и по аналогии с ним грубо оценим время размыва и изменение расхода воды в проране.

Завальная плотина на Зеравшане была сложена эллювиально-делювиальными песчано-глинистыми образованиями. Они легче поддаются размыву, по сравнению с отложениями Усойского завала (исключение составляют поверхностные селевые грязевые и грязекаменные отложения). Но в слое толщиной 1 м в Сарезском озере за счет большей площади в 24,7 раза больше воды, чем во временном Айнинском озере. Для упрощения расчетов будем считать, что для углубления прорана на 1м на Сарезском озере нужно затратить в 24,7 раза больше воды, а в створе Керки он создаст дополнительный расход воды, равный 29333 м3/сек и в низовьях Аму-Дарьи пройдет третий паводок.

В случае полномасштабной Сарезской катастрофы автомобильное шоссе Душанбе-Хорог (на том участке, где оно проходит по берегу Пянджа) будет разрушено. Все мосты через реку Пяндж и Аму-Дарью будут снесены или станут ненужными в результате смещения русла. Прервется железнодорожное и автомобильное сообщения между тремя Центрально – Азиатскими республиками. Будут разрушены гидромелиоративные сооружения в Узбекистане и Туркмении, города Хорог, Термез, Мары, Туркменобад (Чарджоу), Нукус. К ремонтно-восстановительным работам имеет смысл приступать только после прохождения третьего паводка.

В монографии причины и сценарий катастрофы описаны более подробно, освещены способы приведения Сарезского озера в безопасное состояние. Одновременно с обеспечением безопасности планируется строительство четырех высокогорных ГЭС.

 

5_9_1_left

 

 

5_9_1_right2

Желающим получить книгу необходимо зарегистрироваться на сайте как пользователю, а университету как сотрудничающему университету, после чего можно будет приобрести книги. Регистрация доступна по данной ссылке:

Источник: http://sarez-lake.ru/category/announce/

 

Прочитано 3951 раз

1 Комментарий

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Premium Joomla Templates