ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ОПОЛЗНЯ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММЫ FLOW-R

АННОТАЦИЯ

В данной работе предметом исследования является оползево-опасная территория. Целью исследования является  прогнозирования схода оползня. В исследованиях разработана цифровая модель исследуемой территории с применением программного обеспечение Agisoft Metashape. На основе построенной цифровой модели осуществлен предварительный прогноз схода оползня с помошью программы Flow-R Исследована крутизна склонов с помощью иструментов 3D Analyst Tools программы Arc GIS.

ABSTRACT

In this work, a landslide-hazardous area was investigated, a digital model of the study area was developed using Agisoft Metashape software. Based on the constructed digital model, a preliminary forecast of a landslide was made using the Flow-R program. The steepness of the slopes was studied using the 3D Analyst Tools of the Arc GIS program.

Ключевые слова: оползень, прогнозирования оползневых процессов, устойчивость склонов и откосов.

Keywords: landslide, forecasting landslide processes, stability of slopes and slopes.

Введение. Кыргызстан — горная страна, территория которой имеет сложный рельеф и сложное геологическое строение[1]. Подсистема склонов, где начинается процесс эрозии и оползней является подсистемой геосистемы.

Исследованиями оползневых процессов на территории Кыргызстана занимались З. А. Кальметьева, Б. Д. Молдобеков, И. А. Торгоев, И. И. Вольхин [2], , А. Е. Воробьев, Б. Т. Торобеков [3], Воробьев А.Е., Нифадьев В.И., Усманов С.Ф [4]. В работах этих авторов были проведены исследования в местах, где уже сошел оползень, с изучением причин оползневого процесса. Нами было изучено оползне - опасная территория села Жетим-Добо Кара-Кулжинского района, где существует угроза схода оползней. Для более подробногого изучения и получения достаточно точную информацию о об образовавшихся трещин был использован беспилотный летательный аппарат марки DJI Matrice 300bRTK .

В работе [5] рассмотрены методы, средства мониторинга оползней в Кыргызстане. Мониторинг, включая раннее предупреждение об угрозе оползней, основаны на регистрации и анализе разносторонней информации, в том числе данных дистанционного зондирования, геофизических исследований, режимных геотехнических, гидрометеорологических и сейсмических наблюдений.

Оползневые процессы в горах развивались всегда. Это обусловлено, прежде всего, тем, что одновременно с процессом горообразования развивается процесс их естественного разрушения и медленного смещения к подножию гор продуктов выветривания пород. [6].

Всего в Кыргызстана настоящее время насчитывается более пяти тысяч активных оползней. Из-за взаимодействия современных геодинамических движений, сейсмической активности, подъема уровня грунтовых вод и учащением аномальных осадков количество оползней ежегодно возрастает. Общая площадь земель пораженных оползневыми процессами составляет около 7,5% территории республики.

Актуальность исследования

Актуальность данного исследования в основном обусловлена тем, что последствия оползней представляют опасность, как для людей, так и для инфраструктуры региона. В этой связи в целях предотвращения катастрофичеких последствий, становится необходимой исследования оползне-опасных территорий и их прогнозирования с использованием программных средств, способных оценивать степень опасности, спрогнозировать скорость и направления смещения оползня с определением вероятностного комплексного показателя состояния, построить 3D модель и вовремя оповестить о возможных катастрофах, по возможности предотвратить негативные явления.

Объект и методы исследования

Объектом исследования является оползне-опасная территория Ошской области Кара-Кулжинского района, айылного округ Карагуз, село Жетим-Добо. Село Жетим-Добо является наиболее оползне-опасной территорией в айылном округе Карагуз.            Исследования данной местности проводилась по этапно. На первом этапе были проводены полевое исследование, для исследования применялось дрон модели DJI Matrice 300bRTK, gps устройства (рис.1,2). На основе полевых работ выявились границы образовавшихся трещин которые отличаются своим происхождением и объемом. Для определения состава и физико-механических свойств грунта были взяти образцы грунта. Но основе проводимых лабораторных исследований необходимых для расчёта параметров устойчивости склонов, выявились, что состав и строение горной породы данной местности состоит из суглинки, конгломерата, известняка и красной глины.

Рисунок 1. Участок Жетим-Добо

Рисунок 2. Трещины на склонах Жетим-Добо

Результаты полевых работ позволили сформировать общие представления о территории Жетим-Добо. Высота склона составляет 1491 метров. Уклон составляет 40 градусов. В ходе полевых исследований обнаружились извилистые трещины на поверхности склона протяжённости около 200 метров. В некоторых местах ширина трещин достигало до 2 метров, а просадка нижнего плеча составляет от 0,7-1,5 метров.

Наличие на склоне поверхностных трещин является серьезной проблемой. Так как они создают специальные каналы для потоков воды во время сезонных осадков. Тем самым увеличивает проницаемость грунта и снижает его прочность. В данной местности примерная годовая сумма осадков составляет 350-571 мм. Высота снежного покрова составляет: в долинной части - до 20 см, в горной – до 100 см.

Результаты исследования и их обсуждение

На следующем этапе работы, на основе полевых и лабораторных исследований была создана cоздана цифровая модель геологической среды масштаба 1:10 000 в среде Agisoft Metashape. На основе созданной цифровой модели с приминением возможностей программы Flow-R была осуществлена анализ данной местности и с прогнозирована характер поведения оползня(Рис. 3.).

Рисунок 3. Прогноз возможного оползня с помощью программы FLOW-R

Прогноз показывает, что в случаи схода оползня примерная площадь составит около 62935 м². Длина оползня составит около 360 метров. Ширина составит 250 метров. Под угрозой окажется 4 жилых дома расположеных в непосредственной близости к склону оползня и 11 прочих объектов строений.

Заключение

Основываясь на полученные результаты можно сделать вывод, что прогнозирования оползня с применением программы Flow-R позволяет получить информацию о местностях потенциально подверженных к оползням и наиболее точно определить степень влияния каждого фактора на процесс оползнеобразования.

Прогнозирования оползня позволит устранить нежелательные последствия, вызванные катастрофическим преобразованием первичного рельефа, и использовать полученные результаты для более рационального использования территории, а также снизить возможный риск и ущерб от оползней. Прогнозирование с помощью новой программы повысить точность прогноза.

Список литературы:

1. Мониторинг, прогнозирование опасных процессов и явлений на территории Кыргызской Республики. Изд.18-е с изм. и доп. Бишкек: МЧС КР, 2021.
2. Кальметьева З.А. Оползневые процессы и поле напряжений земной коры по данным о механизмах очагов землетрясений (на примере Тянь-Шаня)/ Кальметьева З.А., Б. Д. Молдобеков, И. А. Торгоев, И. И. Вольхин // Геофизические исследования. – 2014. – Т. 15, № 2. – С. 47-57. – EDN SEWOWT.
3. Воробьев, А. Е. Выявление базовых особенностей передвижения оползней / А. Е. Воробьев, Б. Т. Торобеков // Известия Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова. – 2022. – № 1(61). – С. 159-169. – EDN LWDGGK.
4. Воробьев А.Е. Исследование особенностей поведения оползней на основе программного комплекса, “landslidemodeller”/ Воробьев А.Е., Нифадьев В.И., Усманов С.Ф.// Горный Вестник Узбекистана №3 (Июль-Сентябрь). 2017.
5. Торгоев И.А. Система мониторинга в Кыргызстане//Civil SecurityTechnology, Vol. 10, 2013, No. 4 (38)
6. Кожогулов, К. Ч. Горно-геологические и геомеханические аспекты проявления современных геодинамических процессов / К. Ч. Кожогулов, Никольская // Современные проблемы механики. – 2017. – № 27(1). – С. 3-17. – EDN UUPZLS.