Гидрогеологические и инженерно-геологические условия на территории электролизного и глиноземного производства

Изучение гидрогеологических и инженерно-геологических условий проводилось на территории электролизного и глиноземного производства, размещенного в юго-восточной части г. Каменск-Уральский, в зоне развития среднедевонских вулканогенных пород андезибазальтового состава. В результате исследований установлено, что подземные воды формируют три водоносных горизонта. Подземные воды оказывают непосредственное влияние на состояние и свойства грунтов оснований и прямое воздействие на заглубленные части фундаментов и конструкций завода. Степень этого влияния и воздействия напрямую зависит от глубины залегания, площадного распространения и химического состава подземных вод, а также от фильтрационных свойств водовмещающих и водоупорных пород. Химический состав подземных вод в многолетнем цикле существенно не меняется, но различается на участках электролизного и глиноземного производства. Наибольшее загрязнение подземных вод фиксируется в пределах глиноземного производства. Грунты, развитые в пределах изучаемой территории, принадлежат к сложной системе, на которую с разной степенью интенсивности воздействуют техногенные процессы. Итогом этого воздействия явилось нарушение инженерно-геологических условий площади и приобретение новых специфических свойств (засоление, набухание, пучение) грунтов оснований, что способствовало развитию деформаций и разрушений строительных конструкций и элементов зданий и сооружений. Работы, направленные на решение поставленных задач, выполнялись в соответствии с нормативными и руководящими документами. Отобранные пробы анализировались в аккредитованных лабораториях.

Ширинкин О. Ю., Елохин В. А. Гидрогеологические и инженерно-геологические условия на территории электролизного и глиноземного производства // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2024. — № 1-1. — С. 34—47. DOI: 10.25018/0 236_1493_2024_011_0_34.

Ширинкин Олег Юрьевич — ведущий гидрогеолог НПФ «ГеоС». 620014, Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Хохрякова, д. 72, офис 701, e-mail: shirinkin_ku@ mail.ru;
Елохин Владимир Аскольдович — докт. геол.-минер. наук, старший научный сотрудник, зав. кафедрой горного производства, уральский государственный горный университет, 620144, Екатеринбург, улица Куйбышева, 30, Россия, e-mail: elokhin.v.a@ mail.ru ORCID: 0000-0003-4355-5156.

Ширинкин Олег Юрьевич, e-mail: shirinkin_ku@mail.ru.

1. Абатурова И. В., Петрова И. Г., Болтыров В. Б., Клокова Ю. В. Особенности проведения экологической оценки на месторождениях рудного золота в Иркутской области и Якутии // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 11−1. — С. 5–17. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_111_0_5.

2. Почечун В. А., Макаров Я. А. Натурное обследование хвостохранилища Качканарского промузла Среднего Урала и оценка его воздействия на почву // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 11−1. — С. 68−79. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_111_0_68.

3. Рыбникова Л. С., Рыбников П. А., Наволокина В. Ю. Оценка влияния затопленного Левихинского медноколчеданного рудника на качество поверхностных вод реки Тагил // Проблемы недропользования. — 2019. — № 3 (22). — С. 155−161.

4. Харлямов Д. А., Смирнова Н. Н., Шарафутдинов Р. Н., Маврин Г. В. Оценка качества подземных вод территорий с разной антропогенно-техногенной нагрузкой // Международный научно-исследовательский журнал. — 2022. — № 2 (116). — Ч. 2. DOI: 10.23670/IRJ.2022.116.2.0361.

5. Почечун В. А., Семячков А. И., Курбанов Ибрагим Курбан оглы. Геоэкология поверхностных и подземных вод на Среднем Урале: на примере Полевского и Качканарского горных районов Свердловской области // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 11−1. — С. 90−97. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_ 111_0_90.

6. Красноперова С. А. Оценка качества подземных вод на примере нефтяного месторождения Удмуртии // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. — 2022. — № 11. — С. 34–38. DOI: 10.37882/2223−2966.2022.11.15.

7. Sara Mountadar, Abdelkader Younsi, Abdelkader Hayani, Mustapha Siniti, Soufiane Tahiri. Groundwater salinization process in the coastal aquifer Sidi Abed-Ouled Ghanem (Province of El Jadida, Morocco) // Journal of African Earth Sciences. 2018, vol. 147, pp. 169–177. DOI: 10.1016/j. jafrearsci.2018.06.025.

8. Yao R., Yan Y., Wei C., Luo M., Xiao Y. and Zhang Y. Hydrochemical Characteristics and Groundwater Quality Assessment Using an Integrated Approach of the PCA, SOM, and Fuzzy c-Means Clustering: A Case Study in the Northern Sichuan Basin // Environ. Sci. 2022, vol. 10, 907872. DOI: 10.3389/fenvs.2022.907872.

9. Zhang Y., Dai Y., Wang Y., Huang X., Xiao Y., and Pei Q. Hydrochemistry, Quality and Potential Health Risk Appraisal of Nitrate Enriched Groundwater in the Nanchong Area, Southwestern China // Sci. Total Environ. 2021, vol. 784, 147186. DOI: 10.1016/j. scitotenv.2021.147186.

10. Zhang Y., Xu M., Li X., Qi J., Zhang Q., Guo J., Yu L., Zhao R. Hydrochemical Characteristics and Multivariate Statistical Analysis of Natural Water System: A Case Study in Kangding County, Southwestern China // Water. 2018, vol. 10, pp. 80–96. DOI: 10.3390/ w10010080.

11. Zhang Y., Li X., Luo M., Wei C., Huang X., Xiao Y., Qin L., Pei Q. Hydrochemistry and Entropy-Based Groundwater Quality Assessment in the Suining Area, Southwestern China // J. Chem. 2021, 5591892. DOI: 10.1155/2021/5591892.

12. Петрова Д. И. Техногенная трансформация подземной гидросферы г. Казани. Водоносный нижнеказанский комплекс // Известия УГГУ. — 2021. — Вып. 2 (62). — С. 114–122. DOI: 10.21440/2307-2091-2021-2-114−122.

13. Богданов Е. Н. О механических свойствах глинистых грунтов // Грунтоведение. — 2012. — № 1. — С. 62–70.

14. Здобин Д. Ю. Естественная прочность и деформируемость глинистых грунтов. Часть 1 // Инженерная геология. — 2015. — № 3. — С. 12–21.

15. Здобин Д. Ю., Симонова Ю. В., Русаков А. В. Степень засоленности грунта: вопросы терминологии, нормативно-техническое обеспечение, методики определения // Грунтоведение. — 2018. — № 2. — С. 48–56.

16. Елохин В. А. Геохимическая трансформация почв в зоне влияния шлакового отвала за период 2006–2020 гг. // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 11–1. — С. 98–110. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_111_0_98.

17. Сафиуллина И. С., Хайрулина Л. А., Шайнурова А. Р. К вопросу об изучении физико-механических свойств грунтов для инженерно-геологических целей. Исторические аспекты становления и развития грунтоведения и механики грунтов // Вестник Aкадемии наук РБ. — 2022. — Т. 43. — № 2. — С. 22–35. DOI: 10.24412/1728−5283_ 2022_2_22_36.

18. Ширинкин О. Ю., Елохин В. А. Физико-механические свойства техногенных грунтов на территории электролизного и глиноземного производства // Известия Уральского государственного горного университета. — 2016. — Вып. 21. — С. 28–31. DOI: dx.doi.org/10.21440/2307-2091-2016-2-28−31.

19. Елохин В. А., Ширинкин О. Ю. Оценка степени засоленности грунтов оснований и фундаментов зданий и сооружений на территории глиноземного производства // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2015. — № 5. — С. 81–87.

20. Ширинкин О. Ю., Елохин В. А. Факторы деформаций оснований зданий и сооружений на территории глиноземного и электролизного производства // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2015. — № 7. — С. 61–67.