Файл: Чередниченко В.П. Морфология эолового рельефа и строительство трубопроводов в пустыне.pdf

ТУРКМЕНИСТАН ССР ШШМЛАР АКАДЕМИЯСЫ ЗЭХМЕТ гызыл БАЙЛАК ОРДЕШШ ЧѲЖЕР ИНСТИТУТЫ

В.П.ЧЕРЕДНИЧЕВКО

ЭОЛ РЕЛЬЕФИНИН, МОРФОЛОГИЯСЫ BE ЧѲЛДЕ ТРУБОПРОВОД ГУРЛУШЫГЫ

TCCP ЫА-нын, академиги профессор М.П.Петровы^ редакциясы билен

"Ылым" непшрягы Ашгабат - ТЯ7Д

АКАДЕМИЯ НАУК ТУРКМЕНСКОЙ ССР ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ПУСТЫНЬ

Ч И Т А Л Ь Н О ГО 3 - '

МОРФОЛОГИЯ ЭОЛОВОГО РЕЛЬЕФА И СТРОИТЕЛЬСТВО ТРУБОПРОВОДОВ ' В ПУСТЫНЕ

Под редакцией академика АН ТССР профессора М.П.Петрова

Издательство "Шшм" Аюхабад - 1973

В работе приводятся результаты геоморфологических исследо­ ваний на трассе магистрального газопровода Средняя Азия,_гі. Центр,ч •

в системе эолового рельефа, технология земляных работ с учетом ветрового режима и динамики песков, метод защиты трубопроводов от выдувания с использованием нефтяных материалов.

Книга представляет интерес для физике-географов, геоморфоло­ гов и специалистов, занимающихся проектированием и строительством трубопроводов в пустыне.

5

В В Е Д Е Н И Е

Главным фактором интенсивного промышленного освоения значи­ тельных площадей песчаных пустынь Каракумов и Кызылкумов явилось открытие на их территории крупнейших месторождений газа. Удален­ ность этих месторождений от промышленных районов - главных потреби­ телей дешевого топлива вызвала необходимость транспортировки ра­ за на большие расстояния. Началось интенсивное строительство уни­ кальных магистральных газопроводов, пересекающих на протяжении сотен километров песчаные пустыни.

Первым опытом строительства такого масштаба было сооружение газопровода Бухара - Урал, трасса которого пересекла Юго-Западные Кызылкумы и северо-восточную кромку Звунгузья. Однако проектиро­ вание и строительство этого объекта было проведено без предвари­ тельного анализа природной обстановки песчаной пустыни и, в чвотности, особенностей эолового рельефа, динамики его подвижных форм, ветрового режима. В результате на многих участках гавопровода про­ исходило выдувание защемляющего трубу песчаного грунта, что неред­ ко создавало аварийную ситуацию. Поэтому в первые года, ѳкоплуаіации газопровода пришлось нести непроизводительные расходы на пе­ риодическое ііоостановлѳние валиков из песчаного грунта над выдува­ нием участкам» 'г ч¥б, а впоследствии проводить поч*н по всей длине

6

трубопровода трудоемкие и дорогостоящие пеокоукрепительные ме­ роприятия.

Автор данной работы учаотвовал в 1965 г . в изысканиях на траооѳ газопровода Гвзли - Кунград (участок Газли - колхоз "Боль­ шевик" системы Средняя Азия - Центр) и занимался изучением эоло­ вого рельефа. Анализ материалов,полученных в результате наблюде­ ний на трассах магистральных газопроводов Средняя Азия - Центр и Еухара - Урал,- позволил обобщить существующий опыт проектирования и строительства трубопроводов в песках и разработать некоторые мероприятия по защите их от выдувания.

Опыт показал, что вопросы защиты трубопровода должны рассмат­ риваться еще в период изысканий и рабочего проектирования. Именно в это время необходимо проанализировать основные особенности пес­ чаного рельефа и протекающих эоловых процессов для правильного вы­ бора трассы и разработки защитных мер.

Работа написана по результатам исследований, выполненных в течение 1965-1969 г г . Для изучения рельефа песков и динамики его подвижных форм .было проведено региональное изучение зоны трассы. Работы носили характер частного геоморфологического исследования с целью изучения рельефа пеоков как отдельного геоморфологическо­ го объекта н сопровождались составлением ореднемасштабной карты.

Методика геоморфологического картирования хорошо разработана, по этому вопросу имеется большая литература (Апродов, 1952} Спиридо­ нову 1952,- 1960t Батенина и др . , 1962). Кроме того, были исполь­ зованы методические указания по изучению эолового рельефа и разра­ ботке его классификаций, опубликованные в работах В.Н.Кунина

7

(1934), А.Г.Гаеля (1935), Б.А.Федоровича (1948).-, М.И.Петрова (1952) и др.

При подготовке и написании работы автор пользовался сове­ тами доктора географических наук, члена-корреспондента АН ТССР А.Г.Бабаева и кандидата географических наук А.Т.Левадшока. Цен­ ные замечания при просмотре рукописи были даны кандидатом геог ­ рафических наук Л.Г.Добриным. Всем им он выражает глубокую бла­ годарность. Автор выражает искреннюю признательность научному

редактору - академику АН ТССР, профессору М.П.Петрову, взявше-

j

;uy на себя труд по редактированию книги и сделавшему ряд сущест­ венных замечаний.

8

ГЛАВА. I . ФИЭШЮ-ПЗОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

I . Гѳографичѳокоѳ положение и устройство поверхности

Исследованиями были охвачены районы, прилегающие к трассе магистрального газопровода Гаэли - Кунград (системы Средняя Азия-Центр) на участке Газли - колхоз "Большевик11. Ширина поло­ сы в среднем составляла 12 км, колеблясь в некоторых местах в пределах 10-16 км.

Трасса располагается в пустынной зоне Туркмении и Узбекис­ тана. Имея большое протяжение (свыше 500 км), она пересекает различные физико-географические области. Начиняется трасса в пределах Кызылкумов (Юго-Западные Кызылкумы), затем через доли­ ну Амударьи попадает в Заунгузские Каракумы, пересекая их-севе­ ро-восточную кромку, минуя, район Штнякских поднятий, лишенный пеочаного покрова, снова оказывается в песках Заунгузья, прохо­ дя по их северной кромке. На меридиане поо. Ильялы траооа вхо­ дит в пределы Сарыкамышокой дельты (Хорезмская низменность).Та­ ким обрезом, траооа пересекает четыре крупные физико-географи­ ческие области, в связи о этим на разных ее участках наблюдаетоя большое разнообразие в природной обстановке; в первую оче­ редь в характере рельефа.

9

Та часть Юго-Западных Кызылкумов, которая пересекается трассой, характеризуется равнинностью рельефа. В начале трас­ сы ее поверхность представляет собой плоскость аллювиальной рав­ нины, западнее она осложняется многочисленными неглубокими кот­ ловинами, занятыми такырами и такыровидными солончаками. На по­ верхности равнины встречаются маломощные в виде пятен скопления эолового песка. Далее на запад распространены пологоволнистнѳ пески, западнее сменяющиеся ячеистыми, ячѳисіо—грядовыми и гря -

Долина Амударьи в створе трассы имеет крутой обрывистый правый борт и несколько выположенный левый. Общая ширина доли­ ны в этом месте- 1,5 км. Пойма, имеющая ширину 700 ы* гуото по­ росла тугайной растительностью.

Поверхность периферии Заунгузья характеризуется полого^&ічлистам строением. Здесь наблюдается чередование эоловых песков, представленных пологоволнистыми и котловинно-грядовыми формами,- и "кыровых" поверхностей, образованных выходами песчаников и глин зауигуэской свиты и мергелистых глин палеогенового возрас­ та. Здесь трасса пересекает выхода'меловых отложений, оильно преобразованных экзогенными процессами, в ревулиа^е чего здесь сформировался рельеф куэотовых гряд и котловин. Последние,- как правило, заняты солончаками и реке такырами.

Северная кромка Заунгузских Каракумов - район наиболее широкого распространения барханных массивов. Наряду с ними име­ ются грядовые, грядово-бугристые и барханно-бугристые яѳски с разной степенью расчлененности* Здесь множество озерных котле-

к -

вину располагающихся главным справок на границе песков и поливпых земель.

Территория Хорезмской низменности (Сарыкамышокая дельта) отличается наличием плоских твкнровидных поверхностей со следа­ ми древней ирригационной сети, барханными массивами, массивами заросших бугриотых и нучевых песков, а также руслами древних протоков Амударьи.

II

2.Материнские породы

Здесь в основном рассматриваются породы, выходящие на по­ верхность или залегающие на небольшой глубине, которые в основной своей массе подвержены дефляции. С этим суботратом обычно сталки­ ваются строители при прокладке трубопроводов.

ческий состав их характеризуется преобладанием плотных или хоро­ шо сцементированных пород (песчаники, w/іты, глинистые песчаники), как правило, не подверженных процессам дефляции. Имеющиеся незна­ чительные по мощности прослойки рыхлопесчаных и'слабооцементированных осадков хотя и захвачены дефляцией, но создать каких-либо заметных аккумуляций эолового материала они не могут. Общая мощ­ ность верхнемеловых отложений составляет около 800 м.

Па л е о г е н о в ы е отложения обнажаются на восточном

изападном крыльях Питнякской структуры, а также в районе Дарганатинского* Учкырского и Газлинского тектонических поднятий. Литологически представлены в основном плотными мергелями, глинами,мес­ тами опесчаневныш и известковистыми, и реже песчаниками. Мощность палеогеновых отложений колеблется в пределах 400-550 м.

На выходах палеогеновых отложений ігововду образуются такыры или такыровидные солончаки, а также плоокиѳ и пологоволнистые по­ верхности, лишенные эолового материала й бронированные мелкими об­ ломками крепких пород. Такыры и такыровидные солончаки обычно при­ урочены к отрицательным формам рельефа, выработанным в коренных

12

породах палеогена. Плоские и пологоволнистые поверхности пред­ ставляют собой участки выходов коренных пород, не переуглубленпые процессами денудации. Часто такие поверхности наблюдаются в обширных межгрядковых понижениях.

Это-бутор Учкыр и небольшой участок плато в 5 км к югу от перехо­ да через Амударью. А.И.Животовская (I960) на всей площади Заунгузских Каракумов выделяет пять пачек, причем для зоны трассы ха­ рактерно наличие только последних двух: глинисто-песчаной и пес­ чаной эоловой. На интересующей нас территории выделяемые две пач­ ки заунгузской овиты претерпевают значительные изменения как по мощности, так и по соотношению песчаных и глинистых прослоеэ. В районе Заунгузья глнннстс-пѳсчаная пачка залегает на палеогено­ вых глинах и песчаниках мела. Она представлена в основном песка­ ми, песчаниками, глинами и реке алевритами. Глиныкоричневые, раке оерыѳ, плотные иэвестковистые, в различной степени песчанис­ тые или алевристые. Пески, слагающие эту пачку, преобладают над глинами. Они серовато-келтыѳj как правило, мелкозернистые и тон­ козернистые, значительно известковистые. Реке в песках встречают­ ся щебенка и обломки тонкозернистого иэвестковистого песчаника серовато-желтого цвета. Изредка встречающиеся песчаники маломощ­ ны, серовато-желтого цвета, мелкозернистые, слабослюдистые,

13

известковистые, слабосцементированные. Иногда в песчаниках прос­ леживаются маломощные прослои алевритистых глин. Песчаная эоловая пачка в основном представлена серовато-келтыми, серыми мелкозер­ нистыми песками. Состав песков преимущественно кварцевый. Отличи­ тельной чертой пачки является наличие в ней извеотковистых стяже­ ний, конкреций, крупных и мелких облоіжов песчаника.

Общая мощность заунгузской свиты изменяется в связи с текто­ ническим строением района. В зоне поднятий мощность свиты сокра­

Верхнеплиоценово-нижиечетвертичные отложения (кызылкумская свита) в районе Юго-Западных Кызылкумов занимают обширные площади и слагают аллювиальнс—дельтовую равнину Палеозеравшана. Распрост^ ранение их совпадает с контуром развития эоловых песков. Эти осад­ ки залегают с размывом на породах палеогена и заунгузской свиты. Представлены переслаивающимися песками, глинами, песчаниками - и конгломератами светло-серых оттенков. Состав песков и песчаников преимущественно кварцевый, много окатанных зерен іфиотвлличеокого

и аморфного кальцита; пѳски-мелкозѳрішстые, косослоистые. Глины

восновном алевритистые с примесью песка, тонкослоистые. Конгло­ мераты соотоят из галек и валунов главным образом глинисто-песча­ ного состава. Мощность очень изменчива и не превышает 50 м. Верхне- шшоценовс—нванечетаертичные отлокения послужили основным материа­ лом для формирования эоловых песков Юго-Западных Кызылкумов.

14

Ч е т в е р т и ч н ы е отложения на описываемой террито­ рии выражены в основном двумя генетическими типами: аллювиальным и эоловым.

Аллювиальные отложения представлены средне - и верхнечетвер­

тичными, верхнечетвертичко-современным и современным отделами.

Средне- и верхнечетвертичные отложения образуют древнюю дель­ ту Зеравшана, а верхнечетвертнчно-современные - древнюю Сарыкамншскуга дельту Амударьи. Древнеаллювиальные отлокения Зеравшана пред­

эффузивов. Иногда в галечниках наблюдается слоистость, чаще же они представляются монотонной толщей. Ііески и супеси занимают подчинен­ ное положение и встречаются в виде линз. Мощность аллювиальных от­ ложений варьирует от 2 до 8 м. Контур средне- и верхнечетвертичных отложений трассой пересекается в самом начале на протяжении 35 км.

Аллювиально-дельтовые верхнечетвертично-современяые отложе­ ния Амударьи (Сарыкамыаіская дельта) представлены рыхлыми породами разнообразного литологического состава. Характерной особенностью I отроения этой толщи является частое линзообразное переслаивание песчаных и глинистых фракций и невыдержанность разреза в горизон­ тальном и вертикальном направлениях. Преобладающее место в этих отложениях занимают пески, имеющие серую и серовато-желтую окрас­ ку. Пески, как правило, плохо отсортированы, глинистые, разнозернистые. Основными породообразующими минералами в песках являются

кварц (60$) и полевой шпат (20$). Нижняя часть разрезов аллювиаль- но-дельтовых отложений имеет частые прослои сильнопесчанистых глин