Инженерно-геологические условия Волгоградской области

Физико-географический очерк

Волгоград находится на стыке трех геоморфологических районов: Приволжской возвышенности, Ергеней и Прикаспийской низменности, расчлененных долиной Волги.

В пределах Приволжской возвышенности (в городской черте) максимальные отметки рельефа (130—150 м над ур. м.) находятся в западной части города. Слабовыпуклые водоразделы обычно постепенно (за исключением южной части города) переходят в склоны речных долин и балок. Склоновая часть возвышенности расположена в интервале высот от 40—50 до 100—120 м.

Главный склон спускается к Хвалынской террасе, на которой расположена нижняя, основная часть города. К северу от балки Купоросной терраса имеет высоту 30—50 м и слабый (1—3°) ук­лон к Волге, ширина ее до 2 км. Почти на всем протяжении, за исключением оползневых зон и зеленых разрывов, терраса застроена.

К югу от Купоросной балки терраса несколько снижена, перекрыта суглинками и шоколадными глинами и у Красноармейска сливается с Прикаспийской низменностью. В районе Бекетовка — Красноармейск на поверхности террасы расположено понижение шириной 200—300 м, которое было когда-то одним из рукавов Волги. Накапливающиеся грунтовые воды не имеют оттока, что приводит к заболоченности и засоленности этого участка и к формированию соответствующего микроклимата.

Таким образом, в рельефе города выделяются два уровня — водоразделы и террасы, разделенные склонами, освоение которых требует от градостроителей больших затрат и инженерной подготовки. Характерными формами рельефа являются также овраги и балки, густо прорезающие городскую территорию. В процессе развития Волгограда, особенно интенсивно в последние годы, происходила нивелировка рельефа, сопровождающаяся засыпкой многих оврагов.

Волгоград расположен на правом берегу Волги. Ширина ее у Волгограда около 1 км, глубина по фарватеру 5—7 м, максимальная глубина 12 м. В районе Волгограда русло Волги делится на протоку Куропатка и основное русло Волги, между которыми расположены крупные острова Голодный и Сарпинский. Уклон поверхности водного зеркала в межени 0, 035 м на 1 км.

Половодье на Волге у Волгограда в новых условиях зарегулированности реки наступает обычно в начале мая, а в естественных условиях — в апреле. Волго-Ахтубинская пойма в этих условиях затопляется более чем на 90 % площади, полая вода разливается на десятки километров.

Постоянные водотоки существуют лишь в долинах трех речек — Мокрой Мечетки, Царицы и Отрадной. Это небольшие по протяженности (10—18 км), но глубоковрезанные речные долины, в которых происходит разгрузка водоносных горизонтов. В первых двух долинах дренируются ергенинский и палеогеновый водоносный горизонты, а в Отрадной — ергенинский горизонт. Русла речек неширокие (1—5 м), глубина 0, 1—0, 5 м, скорости течения в среднем 0, 2 м/с. В настоящее время устьевые части речек видоизменились, так, например, двух-трехкилометровый участок русла Царицы взят в коллектор, а на пойму намыто от 3 до 10 м грунта. Нижняя часть р. Мокрой Мечетки пересечена двумя крупными транспортными дамбами, что нарушило естественный режим и связь с половодьем Волги.

К югу от р. Отрадной на поверхность выходит большое количество родников, стекающих по водоупорам майкопских глин и образующих локальные заболоченные участки. Наконец, следует отметить, что в долинах Мечетки и Царицы (с Дубовой балкой) существуют небольшие искусственные водоемы — пруды.

Волгоградская агломерация расположена в зоне каштановых почв, в светло-каштановой подзоне. Характернейшей особенностью почвенно-растительного покрова является комплексность, разреженность травостоя, ксерофильность и засоленность. Гидротермический коэффициент (отношение осадков к испаряемости) составляет 0, 3—0, 4.

Нарастание сухости климата с северо-запада на юго-восток, смена растительности с увеличением к югу ксерофильных видов, увеличение водорастворимых солей в почвообразующих породах на юге — важнейшие факторы формирования почв каштанового типа.

В окрестностях Волгограда и на незастроенных участках в го­роде развиты светло-каштановые почвы. Их спутниками являются различные разновидности солонцов, которые занимают от 10 до 25 % площади. На склонах почвы смыты. Разнообразие горных пород, сложный рельеф и местные гидрогеологические особенности объясняют пестроту почвенно-растительного покрова. Светло-каштановой подзоне соответствует белополынно-ромашниково-злаковая растительная зона.

В южной части города в глубоковрезанных балках, вскрывающих водоносный ергенинский горизонт, формируются байрачные леса на лугово-каштановых и черноземных почвах (балки Григорьева, Чапурниковская и др.). Относительно хорошо сохранилась древесная растительность Чапурниковской балки. Здесь еще можно видеть дубы диаметром до 1 м, возраст которых более 100 лет. Характерными породами для балки являются также вяз, дикая яблоня, ольха, клен, ясень. Однако возрастание рекреационной нагрузки, пожары, порубки, вытаптывание подроста приводят к прогрессирующему сокращению древесной растительности. Естественный почвенно-растительный покров в городских кварталах практически полностью изменен. На искусственных черноземовидных и дерновых почвах скверов, садов, парков выращиваются наряду с местными видами (тополем, кленом, вязом, ясенем и акацией) многие представители других природных зон. Это липа, туркменский тополь, каштаны, катальпа, гледичия, атлант, хвойные — голубая и европейская ели, туя, можжевельник и др. Правда, устройство таких крупных парков, как центральные парки в Волгограде и в Волжском, не сопровождалось полной заменой естественных почв. Однако их обработка, полив, окультуривание привели к заметным изменениям в сторону увеличения гумуса и мощности гумусового горизонта, уменьшения содержания солей.

Склоны Мамаева кургана, многих речек, балок (Дубовой, Царицы, Мечетки и др.) террасированы с целью ослабления эрозии. На искусственных террасах, являющихся аккумуляторами влаги, хорошо растут акации, вязы, тополя, сосны, фруктовые деревья с подлеском из черной смородины, боярышника.

Волгоград уже многие годы считается крупным экономически развитым центром Поволжья. Волгоград и Волгоградская область удачно расположились на пересечении основных транспортных путей. Они соединяют юг и север России с выходом на Ирак и Иран, через республики Кавказа и на Индию через близлежащий Казахстан. В связи с этим, город имеет выгодное экономическое положение.

Волгоградская область уже не первый год занимает лидирующую позицию среди всех регионов Южного федерального округа по общему объему промышленного производства. Промышленность области и Волгограда считается одной из экономически высокоразвитой в Российской Федерации. В 2005 году в городе насчитывалось большое количество промышленных предприятий – около 170.

И с последующими годами этот показатель только увеличивается. На долю промышленности Волгограда приходится примерно 11% объёма промышленного производства всего Южного федерального округа. В Волгограде функционируют крупные предприятия нефтегазового комплекса, энергетики, цветной и черной металлургии, оборонной промышленности, сельхозмашиностроения, стройиндустрии, деревообработки, предприятия по выпуску промышленных и продовольственных товаров для населения. По видам деятельности средний и малый бизнес охватили основные отрасли экономики. Основное число предприятий Волгограда действует в сфере общественного питания, торговли и строительства.

В последние годы заметно улучшилось развитие информационных услуг и услуг связи. В 2007 году около 22 млрд. рублей инвестиций было привлечено в основной капитал города на развитие социальной сферы и экономики. Этот показатель по сравнению с 2006 годом увеличился на 20%. Основной объем инвестиций – около 46% приходится на закупку оборудования, машин, различных транспортных средств. Накопительная часть иностранного капитала экономики Волгограда составила 341, 7 млн. долларов, это около 94% от накопленного иностранного капитала всей Волгоградской области. Большая часть иностранных инвестиций сосредоточена в обрабатывающих промышленных производствах - 82%.

Инвестиции в основной капитал Волгограда распределились по районам следующим образом: в Центральном районе Волгограда объем инвестиций составил около 1, 6 млрд. рублей, в Красноармейском районе – 1 млрд. 240 млн. рублей, в Краснооктябрьском районе – 695 млн. рублей. В Советском районе показатель составил – 37 млн. 800 тыс. рублей. Намеченные администрацией социально-экономические мероприятия по Волгограду планируют увеличить доходы населения города к 2010 году в 3 раза.

Кроме того, планируется сократить число населения Волгограда с доходом, не превышающим прожиточный минимум, с 22 % до 15 %. В XXI веке в Волгограде стало более развитым жилищное строительство. В первой декаде 2006 года, в Волгограде было построено около 1, 2 тысяч квартир общей площадью 99 тысяч кв. метров. Этот показатель на 20% выше аналогичного периода 2005 года.

Геологическое строение

 

В геологическом строении Волгоградского Поволжья принимают участие докембрийские, палеозойские, мезозойские и кайнозойские отложения, общая мощность которых достигает более 10 тыс. метров в Прикаспийской впадине.

 

Стратиграфия

Докембрийская группа

Породы докембрийского возраста, слагающие кристаллический фундамент, вскрыты скважинами на глубинах 2001-3145 м (абсолютные отметки) в западной и центральной частях Волгоградского Правобережья. Представлены они гранитами, гнейсами, кристаллическими сланцами.

 

Палеозойская группа.

Девонская система.

Каменноугольная система.

Пермская система

 

Мезозойская группа

Триасовая система

Юрская система.

Меловая система.

 

Кайнозойская группа.

Кайнозойские отложения представлены палеогеновой, неогеновой и четвертичной системами.

Палеогеновая система.

Палеогеновые отложения имеют широкое распространение на территории области. Они представлены тремя разделами.

ПАЛЕОЦЕН

Породами этого возраста сложены береговые откосы правобережья р. Волги. Они выходят на поверхность также во многих пунктах Волго-Донского и Чирско-Донского междуречий и правобережья р. Хопра, а в Заволжье – в районе озера Эльтон. Палеоцен подразделяется на сызранскую, камышинскую и пролейскую свиты.

Сызранская свита. В прибрежной полосе р. Волги разрез представлен внизу желтовато- и темно-серыми опоками, постепенно переходящими в песчаники и пески. При движении от р. Волги к западу литологический состав свиты изменяется и в районе Доно-Медведицкий дислокаций опоки замещаются песками.

На территории северных Ергеней и в Заволжье разрез представлен внизу алевролитами с прослоями глин и опоками, а в верхней половине – алевролитами, песками и песчаниками.

На крайнем востоке (район озера Эльтон) свита сложена в нижней части глинами, а в верху – опоками с прослоями глин и песков.

Мощность свиты достигает 227м.

Камышинская свита. На правом берегу р. Волги и в северных Ергенях представлены преимущественно песками, в нижней части отмечаются глины.

В районе Чирско-Донского междуречья и правобережья р. Хопра разрез сложен исключительно песчаниками и песками.

Мощность свиты 130 м.

Пролейская свита. В прибрежной полосе р.Волги разрез сложен алевролитами, песчаниками и песками с прослойкой глины, в верху – песками. В районе Северных Ергеней свита представлена алевролитами с частыми прослоями опоковидных глин в нижней части разреза.

Мощность свиты достигает 54м.

ЭОЦЕН

Отложения этого возраста обнажаются на поверхность на правом берегу р. Волги и в бассейне р. Дон. Эоцен подразделяется на царицынскую и волгоградскую свиты, аксайские и балыклейские слои.

Царицынская свита. На правом берегу р. Волги и в Камышинском Заволжье разрез сложен снизу глинами и аргиллитами с прослоями опок, песков, иногда песчаников.

Мощность свиты достигает 50м.

Волгоградская свита представлена мечеткинскими и ельшанскими слоями.

Мечеткинские слои на правом берегу р. Волги и в Камышинском Заволжье сложены песками и алевролитами с редкими прослоями глин. В Северных Ергенях глины и алевролиты локализуются преимущественно в нижней половине разреза, а пески – в верхней.

Мощность мечеткинских слоев 0 – 120м.

Ельшанские слои в окрестностях г. Волгограда представлены серо-цветными глинами мощностью 10м.

Аксакайские слои соответствуют киевской свите бассейна р. Дона. Наиболее полно они представлены в Северных Ергенях. Здесь разрез сложен серо-цветными и белыми мелоподобными мергелями и карбонатными глинами.

В окрестностях г. Волгограда развиты песчанистые плотные мергели.

Балыклейские слои. В естественных разрезах правобережья р. Волги отложения представлены пачкой белых мелоподобных мергелей, которые в самом верху переходят в мергельные глины. Мощность отложений до 15м.

Олигоцен - нижний миоцен

Отложения этого возраста развиты в основном в юго-восточной части волгоградской области. В естественных обнажениях они наблюдаются районе г. Волгограда и в Александровском грабене.

Майкопская серия наиболее полно представлена в Северных Ергенях. Разрез сложен глинами с подчиненными прослоями песков и алевролитов. Местами глины переходят в почти белые мергели. В окрестностях г. Волгограда и Александровском грабене серия сложена неизвестковыми глинами.

Мощность серии изменяется от 5 до 215м.

Неогеновая система

Неогеновые отложения имеют широкое распространение на территории области. Неогеновая система представлена миоценовым отделом в составе онкофоровых слоев, а также плиоценом, включающим ергенинскую
свиту, акчагыльский ярус, андреевскую свиту, апшеронский ярус и скифские
глины.

Миоцен

Онкофоровые слои прослеживаются в районе Северных Ергеней и представлены глинами, сменяющимися в верху песками общей мощностью не более 70-80м.

Плиоцен

Отложения этого возраста распространены на Волго-Донском водоразделе и известны в бассейнах рек Иловли, медведицы, Хопра. Они представляют, сложный разновозрастный (Олигоцен -четвертичный период) полигенетический комплекс осадков.

Разрез сложен песками пестрой окраски, мелко- и разнозернистыми кварцами, часто косослоистыми, с редкими прослоями глин. Мощностью свиты 0-104м.

Акчагыльский ярус. Акчагыльские отложения широко распространены в Заволжье. Представлены они здесь глинистыми породами с подчиненными прослоями песков. При движении от периферийной части Прикаспийской впадины к её центру происходит увеличение глинистого материала.

Мощность отложений достигает 185-Зб5м.

Андреевская свита. Отложения свиты широко развиты на территории области. На юге, в районе волжского склона, разрез представлен темноцветными глинисто - песчаными образованиями. На донском склоне и правобережье р. Дона – глинами, суглинками и песками, местами - песчаными толщами.

Мощность свиты достигает 80-90м.

Апшеронский ярус. Отложения яруса имеют сплошное развитие в пределах Прикаспийской впадины. Среди них выделяют морские и континентальные образования. Первые представлены серыми глинами, песками и алевритами, гравием и галечником.

мощность отложений достигает 250м у восточной границы облас­ти.

Скифские глины распространены в южной правобережной части области, где они развиты на водоразделах. Глины обычно красно-бурые, реже зеленовато-серые с редкими пропластками песков, суглинков.

Мощность глин до 95м.

 

Четвертичная система

Четвертичные отложения широко развиты на территории области.

В западной её половине они распространены по долинам рек Дона, Медведицы, Хопра, Иловли и др., на водораздельных пространствах и в северно-балочной сети. На левобережье р. Волги, в Прикаспийской впадины, четвертичные отложения развиты повсеместно, покрывая сплошным чехлом апшеронские породы. В естественных обнажениях вскрывается почти весь разрез четвертичной системы.

Отложения чествертичного возраста представлены сложным комплексом морских и континентальных образований. В составе системы

выделяются четыре отдела: нижне-, средне-, верхнечетвертичныи и современный, которым соответствуют бакинские, хазарские, ательские, хвалынские отложения и осадки современного возраста.

 

Нижнечетвертичные отложения

Бакинские отложения представлены морскими и аллювиальными образованиями. Отложения залегают преимущественно на породах апшеронского возраста. Представ­лены они в большинстве случаев глинами темносерыми до черных, реже буровато- и зеленовато-серыми, плотными, жирными с тонкими пропластками и гнездами песка и алеврита. Мощность их 0-27м.

В долине р.Волги, севернее устья р.Еруслана, возрастным ана­логом бакинских морских осадков является аллювий IV надпойменной террасы. Сложен он песками буровато-желтыми, тонко- и мелкозернистыми, кварцевыми, а также супесями и суглинками.

Мощность отложений 20-40м.

К нижечетвертичным отложениям относятся также овражно-аллювиальные осадки, а к нижне-верхнечетвертичным - эоловоделювиальные покровные суглинки.

Овражно-аллювиальные отложения выявлены в районе г. Волгограда, где они выполняют долины водотоков, впадающих в Бакинский бассейн. Сложены преимущественно песками различной крупности, обогащенными грубо-зернистым материалом.

Эолово-делювиальные покровные нижне-верхнечетвертичного возраста лессовидные суглинки имеют почти повсеместное распространение в пределах водораздельных пространств и их склонов. Сложены они желто- и темно-бурыми лессовидными суглинками, известковыми, нередко с включением гипса, с прослоями погребенных почв. Суглинки верхней части разреза имеют резко выраженный лессовидный облик, более светлую окраску, пористость и гнезда гипса. В средней и нижней частях суглинки более темные, глинистые, плотные, тяжелые. Мощность колеблется от 0 до 67м.

Среднечетвертичные отложения

Хазарские отложения развиты в пределах хвалынской аккумулятивной равнины на обоих берегах р.Волги и залегают преимущественно на палеогеновых, апшеронских или бакинских осадках. Эти отложения выходят на поверхность в районе оз. Боткуль и оз. Эльтон.

Представлены они на большей части территории Прикаспийской морскими песками серыми и желтовато-серыми, средне-, реже мелкозернистыми, кварцевыми. Выше залегают сероцветные глины и су­глинки, а в кровле светло-желтые суглинки и рыхлые супеси, часто (лессовидного облика со следами почвообразовательных процессов. Мо­щность отложений достигает 57м.

В долине р. Волги (выше устья р. Еруслана) и Дона среднечетвертичные отложения соответствуют III надпойменной террасе, ложе которой сложено породами различного состава и возраста (от бакинских до меловых).

В долине р. Волги нижний комплекс аллювия представлен пес­ками разнозернистыми, кварцевыми с гравием, галькой и линзами, глин, в основании. Выше следуют пески и супеси, переслаивающиеся с суглинками. Мощность отложений до 50 м.

 

Верхнечетвертичные отложения

Имеют повсеместное распространение на левобережье и почти полностью слагают разрез четвертичных отложений в речных долинах и балках правого берега р. Волги. Широко развиты они и в долине р. Дона. В генетическом отношении они представлены полифациальным комплексом осадков.

Ательские отложения. Развиты на левом и правом берегах р.Волги, на севере Волгоградского Заволжья, где выполняют понижения в дохвалынском рельефе или распространены на склонах. Представлены континентальными осадками (субаэральными, аллювиально-делювиальными). Общий для этих отложений является желтовато-бурая и палево-желтая окраска, суглинисто-супесчаный состав и лессовидный облик осадков.

Субаэральные (эолово-делювиальные) отложения преобладают на левобережье. Сложены желтовато-бурыми, пористыми, неслоистыми, средними и легкими суглинками и супесями. Мощность до 15 м.

Аллювиально-делювиальные образования встречаются в эрозионных понижениях левобережья р. Волги. Сложены желтовато-коричневыми супесями, уплотненными глинистыми песками и суглинками. Общая мощность 5-6 м.

Хвалынские отложения образуют сплошной покров в пределах Прикаспийской впадины, ингрессивно заходят по долине р. Волги и балкам восточного склона Ергеней.

Нижнехвалынские отложения включают дельтовые и морские образования.

Морские отложения имеют широкое распространение в преде­лах Прикаспийской впадины. Внизу залегают пески и супеси. В прибрежной части Волги развиты пески светло серые, мелкозернистые, кварцевые, глинистые, часто с линзами супесей. С запада на восток и, с севера на юг пески обогащаются глинистыми материалом и замещаются супесями, а затем суглинками. В верхней половине разреза развиты шоколадные глины жирные, пластичные, тонкослоистые. При движении к востоку появляются прослои супесей и суглинков. Шоколадные глины залегает в виде крупных линз во впадинах дохвалынского рельефа. Мощность отложений 10-40м.

Верхнехвалынские отложения имеют меньшее распространение и представлены суглинками светло-коричневыми и желтовато-бурыми, местами загипсованными, песками желтыми, желтовато-серыми, мелкозернистыми, кварцевыми с маломощными прослоями буровато-серых глин. Мощность хвалынских отложений достигает 46-48м.

Современные отложения

Современные образования представлены полигенетическим комплексом осадков: аллювиальными, овражно-балочными, делювиальными, элювиальными, лиманными, озерными, эоловыми и техногенными образованиями.

Современные аллювиальные отложения рек Волги, Дона и их притоков залегают на породах различного возраста. Сложены они песками желтовато- и светло-серыми, различной крупности, кварцевыми, косослоистыми, местами с прослоями и линзами гравийных песков, часто жирных или песчанистых глин темно-серого цвета. В отдельных районах (например, в Волго-Ахтубинской пойме), сверху залегает слоистая толща суглинков. супесей и песков. Мощность отложений до 25м.

Овражно-балочный аллювий отличается разнообразием состава в зависимости от коренных пород. Чаще - это песчаные образования с прослоями и линзами щебенки; иногда косослоистая толща суглинков, супесей и песков; на правом берегу р. Медведицы, где развиты верхнемеловые отложения, аллювий представлен угловатыми обломками мела, опок и песчаников. Мощность овражно-балочных отложений достигает 2м.

Делювиальные отложения имеют значительно большее распространение правобережной половине области. Они встречаются на склонах речных долин, балок, оврагов, водораздельных пространств. Состав их зависит от состава пород, подвергающихся разрушению. Представлены суглинками желто-бурыми, серыми и темно-серыми, песчанистыми, иногда лессовидными с включением щебня местных пород, с линзами глин, супесей. Наибольшая их мощность в нижней части склонов достигает 15-20м.

Эллювиальные отложения, развитые на водоразделах речных долин и балок, представлены обычно супесями и суглинками мощностью до I-3 м.

Лиманные осадки распространены лишь в юго-восточной части области. Это осадки " лиманов", падин и степных блюдец. Они сложены грязно- и желтовато-бурыми супесями и суглинками, темно-серыми, до черных глинами, общей мощностью до 1-4м.

Озерные образования встречаются преимущественно в левобереж­ной половине области. Так, в озере Горько-Соленом внизу залегают глины серые и темно-серые, иловатые, выше тяжелые суглинки и глины с прослоями песков и супесей. Вскрытая мощность отложений 12м.

Эоловые осадки имеют довольно широкое распространение и наблюдаются на поверхности надпойменных террас, незакрепленных растительным покровом. Они встречаются также на морской хвалынской равнине и на водоразделах, сложенных ергенинскими песками. Поверхность эоловых песков представляет широкие и пологие гривы, чередующиеся с межгривнымии понижениями и котловинами выдувания. Пески желтовато- и светло-серые, желтовато-бурые, мелко- и сред- и разнозернистые, отсортированные, кварцевые и полевошпатово-кварцевые. Мощность их до 7-15м.

Техногенные образования в пределах крупных населенных пунктов, особенно г. Волгограда, представлены намывными и насыпными грунтами. Среди последних выделяются планомерно возведенные насыпи, а также свалки грунтов, отходов производства и бытовых отбросов.

 

Гидрогеологическое строение

Водоносные горизонты Волгоградской области приурочены почти ко всем стратиграфическим подразделениям осадочной толщи, где имеются пласты-коллекторы, (до 3000 и более метров).

Минерализация вод с глубиной возрастает неравномерно - примерно до глубин 300-400м степень нарастания небольшая, от 400 до 1800-2000м -очень большая и ниже глубины 2000м минерализация вод увеличивается медленно.

На основе данных о солевом составе воды и гидродинамической характеристике водоносных горизонтов установлена зональность в распределении подземных вод.

В верхней части располагается зона активного (свободного) водообмена, в средней части (400-2000м) зона затрудненного водообмена и ниже 2000м - зона весьма затрудненного водообмена.

Характерной особенностью этой зональности является её зависимость, главным образом, от глубины залегания и слабая зависимость от возраста вмещающих пород.

На территории Волгоградской области подземные воды залегают в:

I.четвертичных отложениях

2.неогеновых отложениях

3.палеогеновых отложениях

4.меловых отложениях

5.юрских отложениях

6.пермских отложениях

7.каменноугольных отложениях

8.девонских отложениях

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: