Рис. 3.3 Схема облаштування штучних водойм у кар’єрах.

Висновок. Розвиток зсувних процесів співпадає з прогнозами. Однак механіка розвитку зсувів дуже складна і потребує додаткового вивчення. Рекомендується організувати спеціальний полігон для вивчення зсувів на території центру екологічного моніторингу, частина якої знаходиться на зсувонебезпечній ділянці. Для оцінки швидкості зсувних процесів проектом передбачена закладка реперних станцій. До цього часу закладено тільки репери за межами зсувних ділянок. Необхідно завершити встановлення реперів і розпочати систематичні інструментальні виміри.

3.3 Хвильовий розмив берегів.

В проекті передбачено, що самовиположування берегів буде проходити під впливом абразії – дії хвиль і коливань рівня води. Головними факторами, що її визначають, є напрямок і сила вітру, розгін хвиль, літологічний склад берега, наявність рослинності, або берего-укріплювальних споруд.

Динаміка хвильової абразії берегів прийнята за аналогією з переробкою берегів штучних водоймищ. В результаті розмиву формується майже вертикальний кліф і субгоризонтальний пляж.

Висота хвилі залежить від розгону, швидкості вітру, глибини озера. При довжині озера 3-4 км і швидкості вітру до 20 м/с, що є нормою для Львівської області, висота хвилі дорівнює 1,3 м.

Розмив берега по вертикалі визначається амплітудою коливання рівня води в водоймищі з поправкою на робочу висоту хвилі, при якій спостерігається найбільший розмив. При обґрунтуванні проекту закриття кар’єру застосований метод Е.Г. Качугіна. За верхню границю зони розмиву прийнято положення найвищого рівня води в водосховищі плюс 1/3 робочої висоти хвилі. Робоча висота хвилі (hp) визначається із виразу hp=0,7 h, де :h- середня висота хвилі, м. за нижню границю зони розмиву приймається нижнє положення рівня води, зменшене на робочу висоту хвилі. Таким чином. Висота пляжу дорівнює :

Hпл = а +1/3 hp + hp ,

Де: а – амплітуда коливання рівня води, м

Для умов Яворівського кар’єру, враховуючи наявність гребель, за допомогою яких можна регулювати приплив води в озеро, прийнято амплітуду коливання рівною 1 м, тоді Hпл = 2,21 м. Для визначення ширини пляжів користувалася графіком залежності нахилу від висоти хвилі і типу порід, який побудований на основі натурних спостережень. Для мілко зернистих пісків кут нахилу пляжу дорівнює 3°, а для глини 8°. Відповідно розрахункова ширина пляжу на піщаних ділянках берега дорівнює 45 м, а на глинистих 16 м.

Рис. 3.4 Схематичні розрізи кар’єрів.

На відміну від Махува (Польща), навколо Яворівського кар’єру немає цінних споруд, тому розмив берегів не становить загрози.

Розмитий ґрунт зноситься в озеро, формуючи берегову мілину, яка закінчується шельфом (підводним схилом) під кутом природного відкосу. Її ширина залежить від глибини озера і може бути приблизно оцінена із умови рівних об’ємів розмитого і акумульованого ґрунту. Проведені попередні розрахунки показали, що при довільному формуванні берегової лінії Яворівського озера зони руйнування берегів не зачеплять населених пунктів, або відповідальних споруджень, окрім кладовища колишнього с. Вільшаниця.

На основі проведених прогнозів прийнято рішення про перенос кладовища в селище Шкло. Перезахоронення проведено в липні 2004 року.

Результати спостережень показали, що фактично розмив берегів в даний час майже не помітний. Це обумовлено трьома факторами:

· Рівень води весь час піднімається, і дія хвиль переноситься на свіжі поверхні.

· Рівень води знаходиться переважно нижче контакту неогенових глин з четвертинними відкладеннями, а глини розмиваються слабо.

· Розгін хвиль до цього часу стримується наявністю островів – внутрішніх відвалів.[16. 212-220ст.]

В найближчій час хвильовий розмив прискориться, оскільки швидкість підняття рівня води зменшується, вода досягне легко розмиваємих піщаних відкладень, острови щезнуть.

3.4 Способи підвищення стійкості берегів.

Борти кар’єру на деяких ділянках деформуються навіть в сухому стані. Спостерігаються зазвичай три види зсувів:

1. Зсуви четвертинних відкладень по нахиленій поверхні неогенових глин

2. Зсуви неогенових глин по ослаблених поверхнях

3. Оплавини.

Зсув четвертинних відкладень на східному борті кар’єру почав проявлятись ще в період будівництва. Зараз він розвивається вздовж усього борту протягом 1 км, починаючи від виїзної траншеї. Це зумовлено геологічною будовою долини р. Шкло, яка тут проходила до початку гірничих робіт. В нижній частині флювіогляціальних відкладень, що заповнюють долину, прослідковується шар пластичних суглинків та супісків. На поверхні зсув виражений скибоподібними в плані численними ступенями. Розмір ступенів десятки метрів, в тилових частинах створюються западини, де збирається вода. Тут утворились десятки маленьких озер, які заростають чагарниками та очеретом.[17. 310-320ст.]

Зсуви неогенових глин спостерігаються в зонах тектонічних дислокацій. Одна з таких зон співпадає з долиною р. Шкло, тому на східному борті сповзають також і неогенові глини. Зсувні тіла мають вигляд потоків коритоподібної форми, поверхня їх покрита численними тріщинами. Нижня частина потоку розпливається на дні кар’єру і створює майже горизонтальний «корж». На східному борті знаходяться два таких чітко виражених потоки. Швидкість їх сповзання дуже прискорюється, коли випадають дощі.

Обтікання характерне для внутрішніх відвалів. Це зсуви з невеликою глибиною поверхні ковзання, нахилені під кутом близько 25 градусів.

Вплив води на стійкість укосів неоднозначний. Наявність фільтраційного потоку води в пісках створює додаткове зсувне зусилля, гідростатичні сили також зменшують стійкість. В той же час тиск води на поверхню укосу збільшує утримувальні сили. Змочування порід, а особливо глин, призводить до їх набухання і втрати опору в здвигові.

Мінімальною є стійкість при підтопленні на 20 % висоти шару нестійких порід. Найнебезпечнішою є ділянка західного борту в районі с. Вільшаниця, де можливий зсув території кладовища. За рахунок зсуву берег переміститься приблизно на 50 м.

На східному борті зсув неогенових глин вийде під підошву четвертинних відкладень, в результаті чого існуючі зсуви активізуються. Тут берегова