Бурейский феномен

Стенка срыва оползня
Стенка срыва оползня

Члены Хабаровского краевого отделения Русского географического общества совместно с группой ученых и специалистов Института водных и экологических проблем ДВО РАН, Института тектоники и геофизики им. Ю.А. Косыгина ДВО РАН, Дальгидромета и ООО "Инженерные изыскания ДВ" в период с 12 по 17 января 2019 года провели экспедиционные работы по комплексному обследованию оползня в долине реки Бурея, затопленной водами Бурейского водохранилища. Работы были организованы Комитетом Правительства Хабаровского края по гражданской защите. Затем были совершены кратковременные посещения района оползня 4, 14 февраля и 1 марта 2019 года.

Крупный оползень в скальных породах сошел 11 декабря 2018 года в 14 часов 48 минут по хабаровскому времени в водохранилище Бурейской ГЭС в Верхнебуреинском районе Хабаровского края на крутом левом берегу реки Бурея в 20 км выше впадения реки Тырма.  Максимальная глубина водохранилища на этом участке составляет 60–70 м.

Исследования включали в себя измерения параметров стенки срыва и оползневого тела и оценку последствий его смещения. Работы проводились в сложных условиях при морозе минус 35–40оС, иногда с ветром. Снежный покров на склонах в районе оползня достигал местами 0,7 м, толщина льда на водохранилище – 60–80 см.

Маршрутное обследование показало, что стенка срыва имеет почти прямоугольную ложбинообразную форму, глубоко врезанную в поверхность склона, и значительные размеры – в длину 600 м, в ширину около 500 м. Под ее верхней кромкой протягиваются отвесные уступы высотой до 30 м, сложенные скальными породами. Местами видны зияющие трещины и блоки горных пород небольших размеров, готовые к смещению. В западной части над берегом нависает скальная стена, которая тоже может со временем рухнуть в водохранилище.

Оползневое тело поражает своими размерами. Находясь у его подножья, трудно поверить, что такая огромная масса грунта была перемещена в течение нескольких минут. Даже отдельные глыбы, принесенные со склона за сотни метров на противоположный берег водохранилища, в несколько раз превышают рост человека.

Сместившаяся со склона масса огромным валом перекрыла долину на всю ширину до противоположного берега, образовав каменную запруду протяженностью 800 м. Запруда имеет надводную площадь более 250 000 м2, сложное строение в плане и неоднородный состав отложений. Ее ширина неодинакова: наименьшая у подножья левого крутого склона в самом низком месте – 146 м, наибольшая в средней части оползневого тела – 620 м.

Плотина в водохранилище

Наиболее низкая отметка запруды высотой 8,5 м находится в самой узкой ее части вблизи левого берега. Наибольшая высота находится в пределах 30–46 м. Объем оползневого тела по предварительным данным составляет 24,5 млн м3, в том числе в надводной части 4,5 млн м3. Запруда состоит из обломков различного размера – от глинистых и песчаных частиц до монолитных блоков 12 метров в поперечнике. Фильтрация воды через тело запруды незначительна и по мере подъема уровня воды выше плотины существенно не увеличивалась.

sledy_zapleska_cunami.jpg

Следы заплеска цунами
Следы заплеска цунами

Смещение значительного объема масс в глубокий водоем вызвало волну, по механизму образования представляющую собой небольшое цунами. Волна обрушилась на противоположный пологий склон долины, заросший довольно густо лиственнично-березовым лесом. Она продвинулась вверх по склону почти на 1,0 км, достигнув высоты около 50 м над урезом воды в водохранилище.

Ее гидравлический удар уничтожил лес на склонах долины реки Бурея и ее притоков на площади около 300 га. Водный поток ломал стволы деревьев невысоко от поверхности земли, оставляя раздробленные пни высотой до одного метра. Вдоль  границы с сохранившимся древостоем образовались скопления принесенных водой деревьев в виде невысокого вала. Значительная часть деревьев обратным потоком воды была снесена в водохранилище, где они впоследствии вмерзли в лед.

zdes_proshlo_cunami.jpg

Здесь прошло цунами
Здесь прошло цунами

Волна, постепенно снижаясь, прошла вдоль правого берега вверх по долине Буреи на двенадцать километров и вниз на несколько меньшее расстояние. Она также ломала и переносила деревья перед своим фронтом вверх по склону, а затем часть их была обратным потоком смыта в водохранилище. При этом в тени за выступами рельефа высота подъема волны заметно снижалась.

Анализ полученных материалов показал, что причиной оползня явилось сочетание ряда факторов, прежде всего: 1) большая крутизна склона, 2) наличие сильно трещиноватых пород в зоне тектонического дробления пород и 3) обводнение грунтов в нижней части склона в результате подъема уровней воды на 70 м при заполнении водохранилища Бурейской ГЭС.

Оползень в долине реки Бурея – редкое природное явление, прежде всего, вследствие его значительных размеров и смещения в зимнее время. На территории России он является крупнейшим за последние несколько десятков лет.

Кратковременное обследование прорана, соединившего верхнюю и нижнюю части водохранилища после проведения взрывных работ, проводилось 14 февраля и 1 марта. Последний осмотр и выполненные измерения показали, что ширина водного потока в его истоке составила 54 м, скорость течения 3,0 м/с, глубина – 1,5-2,0 м. Рассчитанный по этим данным расход воды был приблизительно около 280 м3/с. Наблюдения показали, что размыв берегов продолжается, однако его интенсивность невелика вследствие наличия на левом берегу скалистого склона долины реки Бурея и выхода скальных пород повышенной прочности на правом склоне прорана. Однако с обоих склонов прорана продолжаются небольшие осыпи по мере оттаивания грунтов. В дальнейшем возможно некоторое увеличение ширины прорана за счет бокового размыва при существенном возрастании расходов воды весной в результате таяния снегов.

proran_v_tele_opolznya_1_marta_2019_g.jpg

Проран в теле оползня 1 марта 2019 г.
Проран в теле оползня 1 марта 2019 г.

Проведено уточнение наименьшей высотной отметки дна на самом верхнем участке прорана, где находится порог, лимитирующий его глубину. Учитывая, что отметка уровня воды в водохранилище по посту Чекунда на 1 марта с.г. составила 247,46 м, и принимая глубину на пороге у входа в проран 2,0 м, получаем высоту порога на дне прорана в истоке – 245,5 м, что примерно соответствует визуальным оценкам по наблюдениям 1 марта 2019 года и на 2,5 м ниже, чем было определено по наблюдениям 14 февраля 2019 года. Таким образом, высота порога в истоке прорана существенно выше уровня мертвого объема водохранилища.

Необходимо продолжение мониторинга прорана с измерениями расходов воды и величины размыва его берегов и дна на основе регулярных инструментальных измерений.