Рис.7. Подмывание берега р.Катунью в районе Южного острова (фото М.В. Доставаловой)
Экзогенные геологические процессы (ЭГП) наряду с климатическими и геологическими факторами являются основополагающими ролевыми элементами в оценке экологических условий территорий. Чем выше пораженность территории ЭГП, тем ниже ее экологический статус. Освоение территорий, пораженных в высокой степени ЭГП, потенциально возможно лишь при обязательном проведении мероприятий, нейтрализующих негативное воздействие ЭГП. По предварительной оценке, основанной на функциональном делении территории Республики Алтай по категориям хозяйствования, более половины территории Республики Алтай поражено ЭГП в высокой и средней степени. Это обусловлено, в первую очередь, орогидрографическими особенностями Горного Алтая и климатическими условиями территории.
Экзогенные геологические процессы на территории Майминского района имеют достаточно широкое распространение и интенсивность не только на территориях экстенсивного развития хозяйства, но и на территориях активного хозяйственного освоения, в первую очередь, в пределах агломерации Майма - Горно-Алтайск - Кызыл-Озек. Преобладающие типы ЭГП на территории Майминского района представлены процессами эрозионного и гравитационного ряда, среди которых наибольший ущерб хозяйственным объектам приносят процессы береговой эрозии и оползни.
Оползневые процессы на территории агломерации. Фрагментарные наблюдения ТЦ "Алтайгеомониторинг" за оползневыми процессами в черте г. Горно-Алтайска, равно как и геологические работы, проводимые ранее в этом районе, подтверждают мнение о том, что склоны долины р. Майма и ее притоков в окрестностях агломерации Майма - Горно-Алтайск - Кызыл-Озек относятся к оползнеопасным районам. Склоновые отложения долины представлены преимущественно покровными субаэральными лессовидными суглинками (sa QIII-IV) и отложениями краснодубровской свиты (QI-II krd). По данным скважин покровные субаэральные отложения мощностью 2-12 м представлены светло-бурыми и светло-коричневыми лессовидными суглинками. Ниже по разрезу залегают глинистые лессовидные отложения краснодубровской свиты мощностью около 20 м. Как известно, лессовидные отложения обладают весьма высокой просадочностью, способной при определенных условиях вызывать образование просадочных воронок, либо оползневых деформаций. В пределах склонов, сложенных покровными лессовидными отложениями и осадками краснодубровской свиты, широкое развитие получили оползни голоценового возраста. В окрестностях республиканского центра зафиксировано более 10 древних оползней циркообразного типа размером до 1 км в диаметре и фронтального типа длиной до 3-4 км по уступу.
Наиболее яркий представитель данного типа ЭГП - Майминский оползень. Майминский оползень расположен на восточной окраине села Майма. По структуре оползневого склона и положению поверхности смещения он относится к асеквентным структурам, образованным в однородных неслоистых породах по криволинейной поверхности скольжения, определенной величиной трения и сцепления пород. По видам деформации пород - это оползень скольжения, образованный блоковым сдвигом. Возраст оползня современный (позднеголоценовый), образовавшийся при современном базисе эрозии (пойма р.Катунь). По фазе развития - это остановившийся массив. По геологическим условиям зарождения оползень относится к структурам покровных образований на склонах. По морфологической типизации оползень относится к циркообразным структурам неправильной формы с суженной горловиной. Оползневый массив имеет ступенчатый поперечный профиль, позволяющий выделить характерные элементы и блоки, различающиеся по своему строению и развитию оползневых деформаций.
Как известно, древние оползневые структуры представляют собой потенциально опасные участки, в пределах которых возможна активизация оползневых процессов, вызванная, как техногенными, так и природными факторами. Любая оползневая структура имеет пульсационный характер развития, нередко медленное скольжение оползневых масс при определенных условиях переходит в стремительное соскальзывание значительных участков склона. Спусковым механизмом для катастрофического развития оползневых деформаций может служить:
Майминский оползень расположен на восточной окраине села Майма (рис.6a). По структуре оползневого склона и положению поверхности смещения он относится к асеквентным структурам, образованным в однородных неслойных породах по криволинейной поверхности скольжения, определенной величиной трения и сцепления пород. По видам деформации пород - это оползень скольжения, образованный блоковым сдвигом.
С точки зрения режимообразующих факторов, обусловливающих активизацию оползневых процессов, следует выделить, в первую очередь, факторы природного характера, основными из которых являются геологические и метеорологические особенности территории. Среди геологических факторов доминирующую роль играют следующие условия. В окрестностях г. Горно-Алтайска широко развиты лессовидные отложения, обладающие высокой просадочностью (литологический фактор). В районе агломерации наблюдается значительное количество древних разломов различной генерации (тектонический фактор), к которым нередко приурочены надоползневые уступы древних структур и выходы грунтовых вод (гидрогеологический фактор) в виде родников и пластовых источников. Недавние сейсмические события и афтершоковый процесс, сопровождающий их, подтверждают мнение о том, что регион относится к территориям с повышенной сейсмической опасностью (сейсмический фактор). В геоморфологическом отношении современные оползни имеют унаследованный характер и развиваются на оползневых склонах в пределах древних оползневых структур.
К метеорологическим факторам, играющим значительную роль в активизации оползневых процессов, несомненно, относится режим увлажнения местности. Территория Майминского района относится к областям умеренного увлажнения: среднее количество осадков за многолетний период по данным метеостанции "Кызыл-Озек" - 781 мм/год при вариациях от 500 до 885 мм/год. Основные быстроизменяющиеся факторы активизации оползневых процессов - значительное увеличение атмосферных осадков в зимний период, что влияет на запасы влаги в почвах и грунтах. К этой же категории относится интенсивность потепления в период снеготаяния, которая также влияет на запасы влаги в почвах.
Характеристика оползней в Майминском районе. По времени образования все обследованные оползни делятся на две категории: древние оползни, формирование которых произошло в позднем голоцене, и современные, образовавшиеся условно 1-10 лет назад. По механизму смещения оползневые массивы представлены оползнями скольжения и блокового сдвига, значительно реже оползнями течения. По морфологии доминируют циркообразные оползни, значительно меньше фронтальных и глетчерообразных оползней.
В геоморфологическом отношении оползневые процессы рассматриваются с точки зрения крутизны склонов, которые условно нами подразделены на крутые (>20o), средней крутизны (10o-20o) и пологие (<10o) склоны. Критическим уклоном, по литературным источникам, при образовании оползней скольжения принят уклон 15-20o, а при образовании оползней течения - 10-18o. В пределах Майминского района подавляющее большинство оползней приурочено к склонам средней крутизны, значительно меньшее число - к крутым склонам. Наименьшие углы наклона наблюдаются на оползневых склонах, осложненных выходами грунтовых вод.
Анализ параметров оползневых структур говорит, в первую очередь, о том, что оползнеобразование в настоящее время имеет значительно меньшие масштабы как в пространственном отношении, так и по степени опасности. При этом настораживают факты образования современных оползней в черте города Горно-Алтайска, в непосредственной близости от хозяйственных объектов и жилых домов.
По результатам первичного обследования оползневых структур выявлены следующие закономерности их образования в условиях низкогорного рельефа:
В настоящее время древние оползневые структуры не активны и не представляют опасности, однако в пределах некоторых из них иногда развиваются современные оползневые деформации, угрожающие инженерно-хозяйственным объектам и жилым усадьбам.
Примером развития таких деформаций служит долина руч. Бочеркушка, где в 1998-2001гг. на территории усадьбы по ул. Гагарина, 49 образовался оползень, оказавший негативное воздействие на постройки, в результате чего было принято решение о переселении жильцов. Усадьба была приобретена в августе 1998 года. В течение трех лет, по словам хозяев, весной наблюдались подвижки склона, происходило обрушение блоков. В течение 1998-2001гг. был разрушен значительный участок усадьбы с огородом, обрушены заграждения. Вертикальный надоползневый уступ высотой 2,0-3,5 м на момент обследования находился в 3-5 м от жилого дома. Аналогичные оползневые деформации наблюдались и вблизи некоторых усадьб по правому борту Бочеркушки (ул. Совхозная, 55). Основные факторы активизации оползня в данном случае - лессовидные покровные отложения склона и пластовый выход грунтовых вод в подножии склона. Повторное обследование участка в 2004 году показало, что оползень по-прежнему активен, но скорости его движения стали значительно медленнее. За период 2001-2004 гг. оползень в вершинной части приблизился к жилому дому на 1-2 м. Таким образом, скорость регрессивного движения оползня вверх по склону составила 0,3-0,7 м/год. В настоящее время угол дома находится в 3 м от вертикального трехметрового уступа, но поверхность между ними террасирована, что говорит о зарождении нового уступа в 1,3-1,5 м от угла дома. Высота нового уступа - 0,7-0,8 м, по форме в плане он повторяет стенку срыва оползня, располагаясь параллельно ей, по параметрам - значительно меньше. Этот пример наглядно показывает разрушительное воздействие оползневых процессов на хозяйственные объекты.
Лавины. Следует отметить, что в окрестностях Горно-Алтайска наблюдалось проявление гравитационных процессов и другого типа, а именно - сход лавин в зимний период года. Образование лавин было вызвано значительным превышением осадков в зимний период относительно средних многолетних показателей. Так, в 2001г. несколько лавин сошло в урочище Еланда, на юго-западной окраине г. Горно-Алтайска. Одна лавина сошла с крутого склона долины р. Майма на грузовую автомагистраль Майма - Горно-Алтайск и повредила легковой автомобиль. В целом сход лавин - событие аномальное в окрестностях Горно-Алтайска, оно происходит крайне редко и всегда связано с аномальным режимом осадков в зимний период года.
Эрозионные процессы. Река Катунь, являясь основной водной артерией района, обладает значительной эрозионной энергией. Русло р. Катунь в пределах района имеет многорукавный характер с обилием островов и проток. Эрозионные процессы проявлены, в первую очередь, в пределах высокой и низкой пойм р. Катунь и являются результатом перестройки многорукавного русла. Боковой (береговой) эрозии подвержены береговые уступы, сложенные, как правило, песками и галечно-валунными отложениями с песчаным заполнителем. Об активности процесса говорят многочисленные блоки обрушения, заливообразная линия берега, свежие трещины отпора, развитые вдоль береговой линии. Малые реки, притоки р. Катунь, обладают значительно меньшей эрозионной активностью, тем не менее, негативное воздействие эрозионных процессов в черте агломерации отмечено на некоторых участках в долинах рек Улалушка и Майма.
Участки береговой эрозии в пределах Майминского района выявлены, в первую очередь, в селитебных зонах сел, расположенных по правобережью реки Катунь. Наибольший эрозионный прессинг в пик половодья испытывает село Майма и его окрестности (р. Катунь), наиболее активно процесс выражен на южной окраине и в центральной части села. Участки берегового размыва отмечены в селах Кызыл-Озек, Алферово, в г. Горно-Алтайске (реки Майма, Улалушка). Нередко эрозионные процессы сопровождаются в пик половодья наводнениями, в результате которые затапливаются пониженные участки пойм, в том числе и жилой сектор.
Рис.7. Подмывание берега р.Катунью в районе Южного острова (фото М.В. Доставаловой)
Береговая линия р.Катунь испытывает эрозионное давление в сильной степени (рис.7). Бровка эрозионного уступа имеет изрезанную заливообразную линию с козырьками почвенно-растительного слоя до 0,5 м. В пик половодья уровень воды поднимается до 1,2-1,4 м, но не превышает уровня берегового уступа. При обследовании замечены трещины бортового отпора длиной до 1 м, шириной до 10 см, глубиной до 50 см. Блоки потенциального отпора достигали размеров 0,4х0,6х1 м - 0,5х0,5х10 м, а блоки обрушения в русле реки - 0,5х0,5х0,7 м. Состав блоков обрушения преимущественно песчаный.
Эрозионная ситуация зависит от многих природных факторов, доминирующими из которых являются геологические условия территории и гидрометеорологические условия местности. Геологические факторы являются постоянными факторами, действующими на протяжении длительных периодов развития эрозионного процесса. Гидрометеорологические факторы относятся к быстродействующим факторам, меняющимся ежегодно. Основные геологические факторы - литологические особенности пород и геоморфологические параметры аллювиальных форм рельефа (поймы и террасы).
Основные быстроизменяющиеся факторы эрозионной активности на территории Майминского района представлены гидрологическими особенностями основных водотоков и метеорологическими условиями местности. Гидрологические факторы, влияющие на активность береговой эрозии, - уровни и расходы воды в пик половодья. Метеорологические факторы - осадки в зимний период времени, снеговой покров, интенсивность снеготаяния и ливни в летний период.
Влияние интенсивных быстродействующих факторов наглядно видно на примере чрезвычайной ситуации, сложившейся в 2001 году в пик половодья в Майминском районе. Зимний период 2000-2001гг. характеризовался аномально высоким количеством осадков в зимний период (111-209 % от среднемноголетней нормы), что послужило причиной экстремального половодья на территории Республики Алтай. В Майминском районе наибольшему воздействию подверглась территория с. Майма. Помимо эрозионного процесса, пониженные участки поймы в селе были затоплены. Особенно сильное затопление произошло на острове Южный, где высота потока достигала 0,5 м, а в понижениях и более 1 м. По данным МГОЧС РА в селе Майма в 2001г. от затопления пострадало 46 домов с населением 166 человек. Кроме того, в пик половодья была частично разрушена автодорога на Платовский мост, произошло заиление пахотных земель, расположенных в пойме р. Катунь в окрестностях с. Майма, а также смыв плодородного слоя с частных огородов.
Чрезвычайные ситуации, связанные с гидрологическими процессами
Среди природных стихийных явлений, которые наносят большой материальный ущерб, особое место принадлежит наводнениям. Они могут быть вызваны различными причинами, будь то интенсивное таяние снега или подъем уровня, связанный с заторами и зажорами льда на реках. Этим процессам присуща чрезвычайная динамичность, что затрудняет успешность их прогнозирования.
Хотя весеннее половодье - это естественная закономерность в жизни рек Майминского района, но каждый год этот процесс индивидуален. Максимальные уровни зависят от многих факторов: от количества накопленного снега, от интенсивности снеготаяния и осадков на водосборной территории, от формирования ледовых заторов и наличия осенних заторов льда. Очень важный элемент - погода в период таяния снега. В одни годы, при исключительно высоких запасах воды в снеге, максимальные уровни могут быть очень высокими, а в других, при частых перебоях в снеготаянии весеннее половодье может пройти на относительно низких горизонтах.
В Горно-Алтайске выделяются два района наиболее подверженные подтоплению в период половодья. По территории всего Майминского района в зону риска попадают, в основном, жилые постройки, расположенные в поймах рек. По данным МЧС РА, при обострении паводковой ситуации в зону затопления попадают 7 населенных пунктов (табл.1).
Таблица 1
Населенные пункты и количество населения, проживающего в зоне затопления
| Населенные пункты | Количество жилых домов | Количество проживающего населения | |
| всего | в том числе детей |
||
| Майма | |||
| Дубровка | |||
| Карлушка | |||
| Кызыл-Озек | |||
| Усть-Муны | |||
| Соузга | |||
| о. Южный | |||
| г. Горно-Алтайск | |||
Впервые обобщение материалов уровенного и ледового режима Алтая с целью выявления мест образования, величины, повторяемости зажоров и заторов выполнено Западно-Сибирским научно-исследовательским гидрометинститутом при составлении научно-прикладного "Каталога заторных и зажорных участков рек СССР". В основу проработок положены материалы стационарных и экспедиционных наблюдений Гидрометслужбы. При выполнении этой работы составлен перечень заторных и зажорных участков рек, систематизированы данные о величине и повторяемости максимальных заторных и зажорных уровней, а также времени их наступления. Выявление заторов и зажоров осуществлялось путем комплексного анализа материалов гидрометеорологических элементов за весь период наблюдений. Величины и продолжительность стояния подпорного уровня оценивались по значениям стока, температуры и осадков [Шурупа, Проскурина, 1976].
Условиями образования зажоров на р.Катуни является: наличие большого количества полыней, занимающих 10-14% водной поверхности реки, значительные скорости течения (с 0,8 до 2,5 м/сек) и турбулентность потока. В полыньях происходит интенсивное переохлаждение воды, вызывающее образование транзитной шуги в течение всей зимы. На поворотах и узких местах русло Катуни бывает почти полностью (70-90%} зашуговано от нижней поверхности льда до дна. Закупорка русла шугой часто сохраняется до момента вскрытия pеки весной. Сток воды осуществляется лишь в отдельных незашугованных участках живого сечения и путем фильтрации в шуге.
Наибольшие подъемы уровня воды при зажоре, отмеченные на р.Катуни в пределах Майминского района, достигают 2 м. Заторы льда и обусловленные ими наводнения типичны для рек Республики Алтай, где этому способствуют особенности морфометрии русла, климата бассейна и водного режима, а также распределения толщины льда. Зажоры на реках Алтая формируются в осенне-зимний период вследствие не только появления поверхностного льда, но и интенсивного образования внутриводного и донного льда и шуги. Шугоход на реке Катуни отличается значительной продолжительностью (до 15 дней), повторяемость зажоров может превышать 80%.
Рис. 8. Наводнение 2003 г. в г.Горно-Алтайске (ул.Хирургическая)
Чаще всего заторы образуются на перекатах, в излучинах русла и в районе островов. Образование затора обычно происходит по следующей схеме. Под напором приплывающего сверху льда и воды происходит разламывание ледяного покрова реки на отдельные огромные ледяные карты, которым трудно продвинуться вниз по течению из-за наличия узких мест, островов или излучин. По мере поступления льда к месту затора все живое сечение реки быстро забивается льдом до грунта. Таким образом, образуется своеобразная ледяная плотина, выше которой резко поднимается уровень воды (рис.8).
Заторы льда на реках Алтая образуются весной в результате более позднего вскрытия нижележащих участков реки, создающих задержки в транспортировке массы льда, а также в местах сужения и поворотов русла, у островов и опор автодорожных мостов. В 1958, 1966, 1968-1970 гг. на реках наблюдались наиболее мощные заторы, образовавшиеся в результате возвратов холодов, наличия малой водности и большого объема массы льда в начальный период ледохода.
Мощные заторы характеризуются высоким подпорным уровнем с резким его спадом после прорыва и небольшой продолжительностью (1-3 дня), менее мощные заторы более продолжительны (5-10 дней) и характеризуются небольшой высотой подпорного уровня.
Наибольшие заторные уровни обычно значительно превышают наивысший уровень открытого русла, при котором проходит максимальный расход. Они наблюдаются в первый или второй день весеннего ледохода и в большинстве случаев совпадают с пиком половодья. При заторах, так же, как и при зажорах льда, резко нарушается обычная связь уровня с расходом воды. При незначительном увеличении расхода воды происходит резкое повышение уровня вследствие образованного льдом подпора.
Причем, зачастую интенсивные взрывные работы по ликвидации затора приводят к ускоренному его смещению и образованию новых еще более мощных заторов на нижерасположенных участках, не подготовленных к вскрытию.
К сожалению, своей хозяйственной деятельностью человек сильно усугубил пагубные последствия природных наводнений и спровоцировал многие наводнения, которых ранее в природе не было.
С ростом хозяйственного освоения территорий на характер паводков и половодий стали оказывать и антропогенные факторы. Среди них в первую очередь следует назвать сведение лесов, нерациональное ведение сельского хозяйства (переуплотнение почвенного покрова, продольная распашка склонов, нарушение норм орошения и др.). Увеличению средних расходов воды во время паводков на урбанизированных территориях способствует рост водонепроницаемых покрытий и городской застройки [Авакян, Истомина, 2001].
К антропогенным причинам, приводящим к возникновению наводнений, необходимо отнести хозяйственное освоение пойм, являющихся природными регуляторами стока (строительство дорог, мостов, дамб обвалования и т.д.) [Истомина, Кочарян, Лебедева, 2005].
Следует отметить, что социально-экономические последствия заключаются в гибели людей; физических увечьях и психических травмах многих пострадавших от наводнений; временном отселении людей в безопасные районы; проживании части населения в течение нескольких дней, а иногда и месяцев в домах, лишенных водо-, газо- и электроснабжения и телефонной связи; затоплении, подтоплении и разрушении жилых домов, промышленных зданий и различных объектов инфраструктуры (школ, больниц, магазинов, складов и т.п.), автомобильных дорог (особенно мостов), линий электропередачи, связи, водо-, нефте- и газопроводов и т.д. Затопление и разрушение многих из указанных объектов вызывают нарушение условий жизни не только в районах, подверженных затоплениям, но и в других регионах, связанных многими организационными и экономическими нитями с районами, подвергшимися бедствию - затоплении и порче сельскохозяйственных угодий, гибели урожая и животных.
Наряду с социально-экономическими, особый интерес представляют экологические последствия наводнений. В целом к экологическим последствиям наводнений следует отнести изменения химического состава воды и резкое ухудшение ее качества, воздействие наводнений на почвы, русловые деформации, нарушения растительного покрова и воздействие на животный мир.
Во время наводнений мутность воды рек достигает своего максимума, при этом резкое ее увеличение наблюдается в период подъема уровня воды [Лопатин, 1952].
Сильные и катастрофические наводнения несут значительное количество продуктов размыва русел рек. Если на водосборе имеются селитебные площади и агроландшафты, почвенный покров загрязнен и загрязняющие вещества поступают в реку вместе с твердыми частицами.
Во время наводнений резко уменьшается величина общей минерализации и содержание главных ионов Са, Mg, Na, HCO3, C1. Существенно увеличивается вынос калия, органических веществ, биогенов с водосборного бассейна [Оценка ресурсов и качества поверхностных вод, 1989].
Наводнения оказывают существенное влияние на свойства почвы и уровень плодородия. Экологические последствия наводнений носят как позитивный, так и негативный характер и отчетливо проявляются на территориях речных пойм (Котляков и др., 2002).
Небольшие по интенсивности наводнения при оптимальных сроках затопления и небольших скоростях могут положительно влиять на почвы и сопредельные компоненты пойменных ландшафтов. К положительным следствиям таких наводнений относятся: выравнивание рельефа поймы, обогащение почв плодородными пылевато-иловатыми частицами и органическими остатками, удаление легкорастворимых солей, насыщение почв пресной водой, гибель сорных растений и вредителей сельскохозяйственных культур [Воронова, 1980].
Однако такая ситуация наблюдается на реках Майминского района крайне редко, чаще наводнения носят катастрофический характер. Такие наводнения прежде всего сопровождаются водной эрозией и потерей части плодородного гумусового слоя почв. Вопрос об оценке ущерба земель от эрозии и потерь плодородия почв в долинах рек от наводнений до сих пор остается мало изученным [Котляков и др., 2002].
Во время наводнений происходят активные русловые деформации, которые могут быть как горизонтальными, изменяющими положение русла в плане, так и вертикальными, изменяющими отметки его дна. Размывы берегов приводят к разрушению построек и сооружений, опор линий электропередачи, мостовых переходов, активизируют оползни и обвалы, ведут к потерям земельных угодий.
Следует отметить еще один процесс, связанный с деятельностью временных водных потоков, который негативным образом может сказаться на хозяйственной деятельности в Майминском районе - это плоскостной смыв. Это чрезвычайно распространенная форма современной денудации. В результате со склонов сносятся мелкие минеральные частицы струйками дождевых и талых вод, стекающих по меняющимся микроруслам или образующим сплошную водную пленку. Этому способствуют развитие почв легкого механического состава, высокая степень распаханности, ливневый характер осадков и быстрое весеннее снеготаяние. Плоскостной смыв выносит в днища балок, оврагов и долины рек огромное количество ценного гумусового горизонта почвенного покрова, катастрофически понижая его плодородие.
Особенно интенсивен плоскостной смыв на склонах южной, юго-западной и юго-восточной экспозиций, отличающихся более сильным прогреванием поверхности и значительно разреженным растительным покровом. По данным многих авторов плоскостной смыв заметно проявляется уже при углах наклона в 10o, а при уклонах в 30- 50o наблюдается его значительное усиление. Плоскостной смыв, как уже было отмечено, способен нанести огромный ущерб хозяйству Майминского района.
Объекты государственного мониторинга ЭГП. Для изучения эрозионных процессов на территории Майминского района в рамках государственного мониторинга экзогенных геологических процессов в 2002 году было создано два наблюдательных участка. Критериями отбора участков послужили, в первую очередь, активность береговой эрозии и степень негативного воздействия на инженерно-хозяйственные объекты. Один из участков расположен на южной окраине села, в микрорайоне "Южный остров". Другой участок приурочен к одному из островов многорукавного русла р. Катунь в окрестностях с. Майма, где строится Катунский водозабор, призванный обеспечить водоснабжение г. Горно-Алтайска и с. Майма. На участках ежегодно в осенний период года осуществляются топогеодезические наблюдения, дающие точные характеристики эрозионного процесса. Тахеометрической съемкой охватывается береговая линия и береговой уступ.
Оценка активности и интенсивности эрозионных процессов производится как по визуальным признакам, так и по количественным показателям, к которым относятся скорость отступания береговой линии (скорость эрозии), деградация берега и т.д. Основные результаты наблюдений, полученные при топогеодезических работах, приведены в таблице 2.
Таблица 2
Деградация береговой линии на участках наблюдений "Южный остров" и "Катунский водозабор"
| Участок (период наблюдений) | Максим. дегра- дация берега, м |
Отрезки с деградацией берега, м | макси- мальная скорость, м/год |
|||
| отсут- ствует |
1-2 м | 2-5 м | 5-20 м | |||
Анализ результатов наблюдений показывает, что эрозионные процессы на участках протекают с различной интенсивностью. Максимальные скорости эрозии наблюдаются на участке "Катунский водозабор" - 10-12 м/год, значительно меньшие - на участке "Южный остров" (2-5 м/год). Максимальная деградация берега за наблюдаемый период 2002-2005гг. в районе Катунского водозабора составила 20 м, в микрорайоне "Южный остров" - 8 м. При этом тенденции эрозионных процессов в пределах каждого участка также неравнозначны. Так, на участке "Южный остров" в целом наблюдается некоторая стабилизация процесса, выражаемая в ежегодном сокращении суммарной протяженности береговой линии, подверженной эрозии со 170 м в 2002-2003гг. до 95 м в 2004-2005гг. На участке "Катунский водозабор", напротив, наблюдается увеличение суммарной протяженности с 470 м в 2002-2003гг. до 575 м в 2004-2005гг.
Максимальные скорости эрозии в пределах наблюдательных участков приурочены, как правило, к преимущественно песчаному типу разреза. Так, на участке "Катунский водозабор" деградация берега 10-20 м соответствует обнаженному в уступе разрезу с преимущественно песчаными осадками большой мощности (до 2,5-3 м). Напротив, минимальная деградация связана с супесчаными и суглинистыми разностями рыхлых отложений. Аналогичная ситуация наблюдается и на Южном острове.
Об активности эрозионных процессов, помимо наблюдений на пунктах наблюдательной сети, можно судить и по визуальным признакам, получаемым при обследовании чрезвычайных ситуаций, возникающих в селитебных зонах Майминского района в пик половодья.
Так, в 2004 г. в северо-восточной части г. Горно-Алтайска, на левом берегу р. Улалушка, вблизи жилых домов N 41,43 по ул. Кольцевой сложилась чрезвычайная ситуация, вызванная активизацией эрозионных процессов. В пик весеннего половодья (12-14 апреля), на излучине был размыт участок берега, частично разрушены огороды и заборы. Зона активного размыва имела дугообразную форму, длина участка около 70 м, деградация берега по визуальным оценкам составила 4-6 м. В 2005г. в центральной части с. Майма в пик половодья (5-7 июня) произошел размыв береговой линии на участке длиной до 100 м. Деградация берега в центре дуги составила 6 м, в зоне негативного воздействия - размытая дорога и жилые усадьбы.
В обоих случаях были проведены срочные мероприятия по защите сооружений и жилого сектора в виде сооружений берегоукрепительных насыпей из крупноглыбового материала и строительного мусора.
Другие виды экзогенных процессов
Карбонатные породы характеризуются большей растворимостью, чем другие породы. Процесс растворения известняка зависит от его природы и определяет формы рельефа, формирующиеся при разрушении массивов карбонатных пород (рис.8a).
Рис.8a. Формы рельефа, сформировашиеся в результате воздействия временных водных потоков на скальный выход известняков (район "Мелиорации") (фото Н.А. Кочеевой)
Гранит и его разновидности формируются на различных глубинах в земной коре. При выходе гранитов на поверхность снятие давления обусловливает появление четко выраженных трещин разгрузки, которые особенно выразительны благодаря однородности гранитного тела.
При морозном выветривании граниты расщепляются на блоки, поэтому в холодных районах встречаются поля крупных обломков горных пород - курумники. Они характерны для склонов гор Бобырган, Чептоган и некоторых других. В долинах рек Маймы, Улалы, Катуни на территории Майминского района курумники встречаются довольно редко.
При химическом выветривании граниты могут интенсивно изменяться. Кварц остается неизменным, тогда как полевые шпаты и слюды обычно переходят в глинистые минералы. Подземные воды, близко подходящие к гранитам, ускоряют процесс разрушения. Нередко граниты распадаются на отдельные зерна. Пример такого разрушения хорошо виден в гранитных карьерах, из которых берут дресву для строительства и ремонта дорог (перевал на ул. Колхозная, карьер за с. Бирюля и др.).
При выветривании кварц гранитов и гнейсов расщепляется вдоль ранее зародившихся трещин. Разламывание зерен по этим трещинам объясняет основные вариации форм и размеров зерен кварца после удаления его из материнских пород, а истирание представляет собой не что иное, как заключительный процесс придания им окончательной формы.
Магматические породы основного состава (габбро, базальты) разрушаются с образованием глинистых минералов. Таким образом, на магматических породах чаще всего формируются рыхлые глинистые отложения. В местах распространения первичных магматических пород основного состава конечный продукт их разрушения представляет собой бурую богатую основаниями тяжелую глинистую почву.
Проблемы градостроительства. Вопросы защиты селитебных территорий и инженерно-хозяйственных объектов. В пределах агломерации в настоящее время остро стоит проблема расширения жилого фонда. В последнее время идет активное строительство жилых домов на окраинах города Горно-Алтайска, как правило, в пределах склонов широких логов и долин ручьев и малых речек - притоков Маймы и Улалушки. В с. Майма значительная часть жилого фонда находится в пределах низкой поймы р. Катунь, в том числе новостройки, к которым относится микрорайон "Южный остров". Все вышеперечисленные земли являются экологически не оптимальными с точки зрения потенциальной опасности ЭГП. В геологическом отношении склоны в окрестностях Горно-Алтайска осложнены древними оползнями. Пойменные пространства р. Катунь подвергаются ежегодно эрозионному воздействию и частичному затоплению пониженных участков.
Градостроительство в пределах таких участков возможно лишь после проведения превентивных мероприятий, направленных на защиту территорий. Противооползневые мероприятия, как правило, дорогостоящи и далеко не всегда дают желаемый результат. Противоэрозионные меры, напротив, значительно снижают негативное воздействие эрозионного прессинга. В связи с вышеизложенным представляется необходимой превентивная оценка перспективных районов застройки в черте Горно-Алтайска и сел-спутников с целью выявления потенциально опасных ЭГП и районирования этих территорий по степени пораженности ЭГП. Это позволит избежать в дальнейшем повторения чрезвычайных ситуаций, вызванных природными процессами, а также значительно облегчит задачи административных органов по планированию перспективного строительства. Следует отметить, что превентивные меры защиты территорий, как правило, менее дорогостоящи, нежели мероприятия по ликвидации ЧС на конкретных объектах, испытавших воздействие ЭГП.