Закономерности развития опасных природных и техноприродных процессов на территории деятельности Морского терминала ЗАО "КТК-Р" и их влияние на устойчивость инженерных сооружений: Черноморское побережье, г. Новороссийск тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.36, кандидат геолого-минералогических наук Остапчук, Святослав Иванович

• Остапчук, Святослав Иванович
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2007

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Закономерности развития опасных природных и техноприродных процессов на территории деятельности Морского терминала ЗАО "КТК-Р" и их влияние на устойчивость инженерных сооружений: Черноморское побережье, г. Новороссийск»

Актуальность. Согласно СНиП 11-02-96, магистральные газо- и нефте-транспортныё системы относятся к классу предприятий, зданий и сооружений повышенного экономического, социального и экологического риска ( 1-го уровня ответственности). Поэтому обязательным условием приительстве таких сооружений является производство работ по изучению и прогнозированию геодинамической активности территорий; где они располагаются. Морской терминал ЗАО «Каспийского Трубопроводного Консорциума» (ЗАО «КТК-Р») является сложной природно-технической системой (ПТО), объекты которой, представляя собой потенциальные источники возможного возникновения чрезвычайных ситуаций, находятся в тесном взаимодействии с геологической средой. Поэтому изучение влияния опасных природных и техноприродных факторов на состояние и возможность повреждения объектов Морского терминала КТК-Р, обеспечение их промышленной безопасности представляет собой весьма актуальную проблему.

Объект исследований: опасные природные и техноприродные процессы, возникающие в геологической среде территории деятельности ЗАО « КТК-Р».

Предмет исследований: знания о закономерностях их формирования.

Цель и задачи исследований: целью исследований явилось выявление закономерностей формирования опасных природных и техноприродных процессов и прогноз их развития во времени для повышения устойчивости, надежности и эксплуатационной пригодности сооружений Морского терминала КТК-Р!

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

1. Изучение геологического строения территории деятельности ЗАО «КТК-Р» и установление закономерностей проявления опасных геологических и инженерно-геологических процессов;

2. Пространственно-временной анализ изменчивости геологи-чеких и инженерно-геологических условий;

3. Изучение состава, строения и свойств грунтовых толщ для оценки устойчивости сооружений и эффективности систем их инженерной защиты.

Фактический материал I и методы исследований. Диссертация основана на анализе, систематизации, научном обобщении фактического материала, собственных исследований, опубликованной литературы и фондовых источников ПГО «Севкавгеология» и других. Фактический материал собирался автором на протяжении 5-ти лет во время работы в ФГУП «Новороссийская геологоразведочная партия» и ООО «Новоросгеология», обучения в аспирантуре Уральского государственного горного университета на кафедре Геологии и защиты в чрезвычайных ситуациях.

Поставленные задачи решались с использованием методов полевых, лабораторных, камеральных геологических и инженерно-геологических исследований, инженерно-геологического опробования, мониторинга природной среды и техногенных условий сооружений Морского терминала КТК-Р, обобщения и анализа собранных данных, обработки результатов исследований с помощью ГИС-технологий и математического моделирования.

Основные защищаемые научные положения

1. Формирование современных геологических и инженерно-геологических условий территории деятельности ЗАО «КТК-Р обусловлено историей геологического развития северо-западной части Северного Кавказа, начиная с мезозоя по современный антропогенный этап, что обусловливает особенности естественной. изменчивости и техногенной трансформации геологической среды.

2. Ведущими факторами формирования геологических и инженерно-геологических условий территории деятельности ЗАО «КТК-Р» являются тектонические, геоморфологические, литологические, гидрологические и гидрогеологические особенности формирования грунтовых толщ, а также современные геологические процессы.

3. Локальный мониторинг опасных природных и техноприродных процессов позволяет проводить систематические наблюдения? за условиями и факторами их развития, а также делать прогноз и предлагать рекомендации, по инженерной защите территории деятельности ЗАО «КТК-Р».

Научная новизна результатов исследований:

- Установлены основные закономерности формирования? опасных природных и техноприродных процессов на территории деятельности ЗАО «КТК-Р» с учетом^ истории^ геологического развития; начиная с мезозояшо современный антропогенный этап;

- Проведено; комплексное изучение инженерно-геологических условий и прогноз их пространственно-временного изменения;

- Изучены и установлены факторы^ обеспечивающие устойчивость инженерных сооружений в условиях их взаимодействия с геологической средой;

- Изучены прочностные и деформационные свойства грунтовых толщ.

Практическая значимость.

Результаты исследований реализованы в построении картографических моделей, на которых отражены тектоно-динамические ситуации площадей инженерных сооружений Морского терминала КТК-Р, их инженерногеологические условия, прогноз развития опасных природных и техноприродных процессов. Они позволяют обосновать постоянно действующую систему наблюдений в виде локального мониторинга опасных природных и техноприродных процессов, делать прогноз и рекомендовать защитные меры для обеспечения промышленной безопасности инженерных сооружений Морского терминала КТК-Р. Ряд защитных мероприятий по укреплению склонов, оврагов, дамб уже выполнены.

Они могут служить основой для обоснования* рекомендаций по обеспечению устойчивости инженерных сооружений Морского терминала КТК-Р в режиме нормальной эксплуатации, а также предотвращения нештатных ситуаций и устранения отрицательных воздействий на устойчивость и условия эксплуатации сооружений.

Результаты исследований* явились обоснованием для постановки договорных исследований по теме: «Мониторинг инженерно-геологических условий площадей и сооружений Морского терминала ЗАО «КТК-Р» в период эксплуатации».

Кроме того, они используются при чтении лекций и проведения лабораторных занятий по курсам «Инженерная геология», «Общая геология» для студентов специальности «Инженерная защита окружающей среды и геоэкология» и «Промышленное и гражданское строительство» в Новороссийском политехническом институте КубГТУ.

Апробация работы, публикация.

Основные положения и выводы проведенных исследований докладывались на научно-практической конференции «Горнопромышленная декада» (Екатеринбург, 2004, 2005, 2006, 2007 гг.). По теме диссертации опубликовано 8 статей. Материалы и разработки автора использованы при написании научно-производственных отчетов и нескольких разделов ОВОС, одним из авторов которых является диссертант.

Структура, содержание и объем работы.

Диссертационная работа состоит из Введения, 6 глав, Заключения, Списка использованных источников, иллюстрирована 44 рисунками, 27 таблицами.

Заключение диссертации по теме «Геоэкология», Остапчук, Святослав Иванович

Основные результаты исследований сводятся к следующему:

- изучены особенности геологического строения и установлены пространственно-временные закономерности формирования опасных геологических и инженерно-геологических условий территории деятельности Морского терминала ЗАО «КТК-Р»;

- установлено, что ведущими факторами формирования инженерно-геологических условий являются тектонические, геоморфологические, литологические, гидрологические и инженерно-геологические особенности грунтовых толщ;

- локальный мониторинг инженерно-геологических условий позволяет проводить систематические наблюдения как за условиями и факторами, обусловливающими развитие опасных геологических и инженерно-геологических процессов, так и непосредственно за их развитием, делать' прогноз и предлагать рекомендации по инженерной защите инженерных сооружений ЗАО «КТК-Р», обеспечению их устойчивости в режиме нормальной эксплуатации, а также предотвращения нештатных ситуаций и устранения отрицательных воздействий на устойчивость и условия эксплуатации этих сооружений.

Результаты проведенных исследований использованы для обоснования программы долгосрочного локального мониторинга экзогенных геологических процессов, который позволит определить динамику проявления ЭГП на длительный срок - 10 лет и более.

Заключение.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Остапчук, Святослав Иванович, 2007 год

1. Ананьев Г.С., Симонов Ю.Г., Спиридонов А.И. Динамическая морфология. М.: Изд. МГУ, 1992. 448с.

2. Ананьев В.П., Коробкин В.Й. Инженерная геология. М.: Недра,1973.

3. Афанасьев С.А., Виноградов В.И. Геологическая карта Северного Кавказа, масштаб 1:50000. Ессентуки: ПГО «Севкавгеология», 1957.

4. Безрук В.М. Геология и грунтоведение. М.: Недра, 1977.

5. Болтыров В.Б., Остапчук С.И. Разломная тектоника как фактор природного риска // Известия ВУЗ, Горный журнал, № 5, 2004. С. 66-70

6. Бондаренко A.A. Обработка данных режимных наблюдений. В сб. «Изучение режима оползневых процессов», М.: Недра, 1982.

7. Бондарик Г.К. Общая теория инженерной (физической) геологии. М.: Недра, 1981.256 с.

8. Бондарик Г.К., Ярг JI.A. Природно-технические системы и их мониторинг//Инженерная геология. 1990. № 5. С. 3-9.

9. Вертикальное электрическое зондирование и каротаж скважин. Морской терминал. Резервуарный парк. ГК «Кубаньгеология». Краснодар, 1999.

10. Геологические закономерности и взаимообусловленность развития оползней, обвалов и селевых потоков в горноскладчатых областях / Ред. Г.С.Золотарев. М.: Изд-во МГУ, 1976.

11. Гидрогеологические и инженерно-геологические условия территории городов. М.: Недра, 1989.

12. Говард А.Д., Ремсон И. Геология и охрана окружающей среды. Л.: Недра, 1982. 582 с.

13. Горшков С.П. Экзогенные процессы освоенных территорий. М.: Недра, 1982.286 с.

14. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. М.: Изд-во стандартов, 2000. 23 с.

15. Дзеваньский Я. и др. Инженерно-геологические исследования при гидротехническом строительстве. М.: Недра, 1981.

16. Динамическая геоморфология / Под ред. Г.С.Ананьева, Ю.Г.Симонова и А.И.Спиридонова. М.: Изд-во МГУ, 1992. 448 с.

17. Дранников А.М.,Стрельцес Г.В., Купраш Р.П. Оползни на автомобильных дорогах. М.: Транспорт, 1972. 160 с.

18. Емельянова Е.П. Основные закономерности оползневых процессов. М.: Недра, 1972. 310 с.

19. Епишин В.К., Трофимов В.Т. Литомониторинг система контроля и управления геологической средой // Теоретические основы инженерной геологии, социально-экономические аспекты. М.: Недра, 1985. С. 243-250.

20. Епишин В.К., Экзарьян В.Н. Прогноз процесса формирования берегов водохранилищ. М.: Энергия, 1979. 113 с.

21. Записка к тектонической карте масштаба 1: 25000. «Струк-турно-динамическая ситуация на участке нефтепроводной системы КТК резервуарный парк береговые сооружения». ГК «Кубаньгеология»,Краснодар,1999.

22. Зенкевич В.П. Основы учения о развитии морских берегов. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 710 с.

23. Золотарев Г.С. Инженерная геодинамика. М.: Изд-во МГУ. 1983.328 с.

24. Золотарев Г.С. Методика инженерно-геологических наблюдений. М.: Изд-во МГУ, 1990. 384 с.

25. Золотарев Г.С., Каликин Э.В. Минервин A.B. Учебное пособие по инженерной геологии. М.: Изд-во МГУ, 1970. 382 с.

26. Иванов И.П. Классификация оползней // Болгарский журн. геол. общества. София. 1971. № 3. С. 345-347.

27. Иванов И.П. Прогноз устойчивости склонов и откосов с учетом деформаций сдвига слагающих пород // Проблемы инженерной геологии. СПб., 1996. С. 34-43.

28. Иванов И.П., Хромых Д.П. Моделирование в инженерной геодинамике. JL: Изд-во ЛГИ, 1991. 98 с.

29. Инженерно-геологический анализ применения противооползневых мероприятий на Черноморском побережье Крыма и Кавказа / Под ред. Н.И.Кригера. М.: Стройиздат, 1976. 232 с.

30. Инженерно-геологические изыскания по площадке вспомогательных сооружений, подъездным автодорогам к резервуарному парку. ОАО НИПИгазпереработка. Краснодар, 1998.

31. Инженерно-геологические изыскания по площадке резервуарного парка. ОАО «СевКавТИСИЗ». Краснодар, 1998г.

32. Каплин П.А., Леонтьев С.А., Никифоров Л.Г. Берега. М.: Мысль, 1991,479 с.

33. Каякин В.В. Прогноз чрезвычайных ситуаций, связанных с техноприродными процессами и обеспечение безопасности объектов // Геоэкология. 1999. №2. С. 118-124.

34. Кожевина Л.С. Механизм обеспечения устойчивости геологической среды в условиях внешнего воздействия // Геоэкология 1999. №2. С.111-117.

35. Коломенский Н.В., Комаров И.С. Инженерная геология. М.: Высшая школа. 1964. 480 с.

36. Кононов и др. Основы геологии, гидрогеологии, инженерной геологии. М.: Высшая школа, 1978г.

37. Королев В.А. Мониторинг геологической среды. М.: Изд-во МГУ, 1995. 272 с.

38. Котлов Ф.В. Изменение геологической среды под влиянием деятельности человека. М.: Недра, 1978. 170 с.

39. Кригер Н.И. (ред.) Инженерно-геологический анализ применения противооползневых мероприятий на Черноморском побережье Крыма и Кавказа. М.: Стройиздат, 1976. 234 с.

40. Круподеров B.C. Методологические основы изучения режима экзогенных геологических процессов и методы обработки временных рядов их проявления. Сб. докл. М, 1982 г.

41. Круподеров B.C. Научно-методические основы изучения режима экзогенных геологических процессов. Современные проблемы гидрогеологии, инженерной геологии и экологии. Сб. ВСЕГИНГЕО. M,t 1994.

42. Леонтьев O.K. Краткий курс морской геологии. М.: Изд. МГУ, 1963,464 с.

43. Леонтьев O.K., Рычагов Г.И. Общая геоморфология. М.: Высшая школа, 1988.319 с.

44. Ломтадзе В.Д. Инженерная геодинамика. Л.: Недра, 1977, 479с.

45. Маслов H.H. Механика грунтов в практике строительства (оползни и борьба с ними). М.: Стройиздат, 1977. 320 с.

46. Маслов H.H., Котов М.Ф. Инженерная геология. М.: Изд. лит-ры по строительству, 1971. 341 с.

47. Методика изучения и прогноз экзогенных геологических процессов. Под ред. А.И.Шеко и С.Е.Гречищева. М.: Недра, 1988.

48. Методические рекомендации по проведению специального инженерно-геологического обследования территории. А.И.Шеко, М.М.Максимов. М.: ВСЕГИНГЕО, 1984.

49. Методические рекомендации по организации и ведению государственного мониторинга экзогенных геологических процессов. М.: ВСЕГИНГЕО, 1997.

50. Методические рекомендации по составлению долгосрочных прогнозов экзогенных геологических процессов в системе государственного мониторинга геологической среды. М.-.ВСЕГИНГЕО, 1999.

51. Методические рекомендации по составлению и ведению реестра наблюдательной сети мониторинга экзогенных геологических процессов. М.: Госцентр мониторинга, 2000.

52. Методическое письмо по организации и ведению мониторинга экзогенных геологических процессов. М.: ВСЕГИНГЕО, 1984.

53. Методическое письмо № 2 по организации и ведению мониторинга экзогенных геологических процессов, В.С.Круподеров. М.: ВСЕГИНГЕО, 1990.

54. Методы долговременных региональных прогнозов экзогенных геологических процессов. М.: Недра, 1984.

55. Молоков Л. А. Взаимодействие инженерных сооружений с геологической средой. М.: Недра, 1988. 222 с.

56. Мироненко В. А. О концепции государственного геоэкологического мониторинга России//Геоэкология. 1993. № 1 С. 19-29.

57. Опасные экзогенные процессы / В.И.Осипов, В.М.Кутепов, В.П.Зверев и др. / Под ред. В.И.Осипова. М.: Геос. 1999. - 290 с.

58. Оползни и сели. Под ред. Е.А.Козловского. М.: Центр Международных проектов, 1984.

59. Остапчук С.И. Сейсмологические условия размещения резервуарного парка КТК-Р и задачи локального мониторинга // Известия Уральского государственного университета. Вып. 19 Серия: Геология и геофизика. 2004.-е. 143-147.

60. Остапчук С.И. Прогнозная оценка устойчивости откосов дамб и бортов бассейнов-накопителей морского терминала ЗАО «КТК-Р» методами математического моделирования // Известия ВУЗ, Горный журнал, № 4, 2005. -с. 81-86.

61. Остапчук С.И. Прогнозная оценка фильтрационных потерь нефти и занефтяных вод из бассейнов-накопителей морского терминала ЗАО «КТК-Р» при развитии чрезвычайных ситуаций // Материалы Уральской горнопромышленной декады. Екатеринбург, 2005. — с. 67-71.

62. Остапчук С.И. Гидрологический мониторинг на территории резервуарного парка ЗАО «КТК-Р» (Черноморское побережье, г. Новороссийск) // Материалы Уральской горнопромышленной декады. Екатеринбург, 2006. с. 97-98.

63. Остапчук С.И. Мониторинг экзогеннйх геологических процессов на территории морского терминала ЗАО «КТК-Р» // Материалы Уральской горнопромышленной декады. Екатеринбург, 2007. с. 160-162.

64. Остапчук С.И. Прогнозная оценка устойчивости откосов дамб и бортов бассейнов-накопителей резервуарного парка ЗАО «КТК-Р» (Черноморское побережье) // Известия ВУЗ. Горный журнал №4,2007. с.

65. Островский А.Б. Отчет о результатах инженерно- геоло-гической съемки масштаба 1:25000 Черноморского побережья Кавказа между гг. Туапсе и Анапой. Ессентуки. ПГО «Севкавгеология»,1965.

66. Отчет по тектоно- динамическим исследованиям участка Южная Озерейка- Молдованское в масштабе 1:25000 для нефтепроводной системы КТК. ГК «Кубаньгеология». Краснодар, 1998.

67. Отчет о результатах локального мониторинга природно-технической системы «геологическая среда- резервуарный парк» на стадии строительства первой очереди резервуарного парка нефтепроводной системы КТК- Р. ГУЛ «Росстройизыскания». М. 2001.

68. Отчет о результатах мониторинга инженерно-геологических условий площади и сооружений морского терминала ЗАО КТК- Р на стадии эксплуатации (2003-2005гг.). Новороссийская геологоразведочная партия. Новороссийск, 2005.

69. Попов И.В. Инженерная геология. М.: Геолиздат, 1951. 444 с.

70. Попов И.В. Инженерная геология. М.: Изд-во МГУ, 1959. 510с.

71. Проблемы классифицирования склоновых гравитационных процессов / Под ред. М.В.Чуринова и Е.А.Толстых. М.: Наука. 1985. 204 с.

72. Прогноз экзогенных геологических процессов на Черноморском побережье СССР. М. Недра, 1979 г.

73. Резников В.И., Андреев В.М. Геологическая карта Кавказа. Ь-37-112-В.Г., масштаба 1:50000. Ессентуки. Отчет Западно- Кавказской геологической партии по работам 1975-78 гг. 1979.

74. Рекомендации по разработке программ изучения и прогнозирования экзогенных геологических процессов. М. ВСЕГИНГЕО, 1978.

75. Рекомендации по инженерным изысканиям для прогноза переработки берегов. М.: Стройиздат, 1986. 56 с.

76. Розовский Л.В., Зелинский И.П. Инженерно-геологические прогнозы и моделирование. Одесса, 1975. 115 с.

77. Сводный отчет о результатах инженерно- геологических изысканий на стадии строительства первой очереди резервуарного парка нефтепроводной системы Тенгис- Черное море. ГУП «Рострой-изыскания». М. 2000.

78. Сводный отчет о результатах инженерно- геологических изысканий на стадии строительства первой очереди резервуарного парка нефтепроводной системы КТК- Р. ГУП «Ростройизыскания», М. 2001.

79. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. М.: Изд-во стандартов, 1985. —46 с.

80. Современные геологические процессы на Черноморском побережье СССР / Под ред. А.И.Шеко. М.: Недра, 1976. 184 с.

81. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. — М.: Изд-во стандартов, 2000. — 49 с.

82. Теоретические основы инженерной геологии. Геологические основы / Под ред. акад. Е.М.Сергеева. М.: Недра, 1985. — 332 с.

83. Теоретические основы инженерной геологии. Физико-химические основы / Под ред. акад. Е.М.Сергеева — М.: Недра, 1985.-288 с.

84. Технический отчет по инженерно- строительным изысканиям на объекте: «Площадка нефтебазы в районе пос. Южная Озерейка, г.Новороссийск».ПНКЦ «ИнжГео». Краснодар, 1996.

85. Технический отчет по инженерно- строительным изысканиям на объекте: «Площадка нефтебазы в районе пос. Южная Озерейка г.Новороссийска». ОАО «СевКавТИСИЗ». Краснодар,1996.

86. Тимохин В.Г. и др. Пресные подземные воды Черноморского побережья РСФСР. М.: Недра, 1971.-243с.

87. Требования к составу информации для ведения государственного мониторинга экзогенных геологических процессов. Сост. А.И.Шеко — М. ВСЕГИНГЕО, 1995.

88. Трофимов В.Т. Грунтоведение / В.Т.Трофимов и др.; под ред. В.Т.Трофимова; 6-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2005.1024 с.

89. Трофимов В.Т. Зональность инженерно-геологических условий континентов Земли / В.Т.Трофимов. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 2002. — 348с.

90. Шеко А.И. Закономерности формирования и прогноза селей. М.: Недра, 1980.

91. Шейдеггер А.Е. Физические аспекты природных катастроф. М.: Недра, 1981. 232 с.

92. Шуйский Ю.Д., Симеонова Г.А. О влиянии геологического строения морских берегов на процессы абразии // Докл. Болг. АН. 1976. Т.29, №2.

93. Шустер Р., Кризек Р. Оползни. Исследование и укрепление. М.: Мир, 1981.366 с.

94. Ярг Л.А. Методы инженерно-геологических исследований процесса и кор выветривания. М.: Недра