Прогиб земной коры в районе плотины Гувер (США)

Водохранилище Гувер (Мид) сформировано посредством сооружения арочной плотины высотой 221 м в Черном Каньоне реки Колорадо (США). Рельеф области имеет среднюю высоту около 1 000 м. Объем водохранилища 35,5 · 10⁹ м³, площадь зеркала 635 км². Плотина была построена в период между июнем 1933 и маем 1935 гг Наполнение водохранилища началось в феврале 1935 г., а в 1938 г. оно уже было заполнено на 75% от своего максимального объема. В целях борьбы с наводнениями водохранилище к началу апреля каждого года запол­няется не более чем на 70%. Сезонные изменения уровня ВВ состав­ляют около 20 %. История изменения уровня ВБ и соответствующего объема водохранилища до 1950 г. приводится на рисунке ниже.

Гидроузел Гувер являет собой пример проведения уникальных гео­дезических работ. Геодезические нивелировки первого порядка в рай­оне водохранилища были выполнены Национальной геодезической службой США для мониторинга деформации, вызванной заполнени­ем водохранилища. Первое нивелирование было выполнено в марте- апреле 1935 г., когда водохранилище только начали наполнять. Геоде­зическая сеть состояла из 11 линий общей протяженностью 1140 км. В апреле 1941 г. была завершена вторая нивелировка по этим же ли­ниям. В первой половине 1950 года выполнена третья нивелировка, в 1963 г. проведено четвертое геодезическое исследование. В связи с сезонными колебаниями уровень водохранилища в конце двух по­следних исследований был на 20 % выше, чем в конце 1935 и 1941 Эта разница в уровне соответствует разнице в нагрузке воды на земную кору в 25 %.

Изменение уровня ВБ и объема водохранилища плотины Гувер

1 — изменение объема; 2 — изменение уровня

Каждое повторное нивелирование существующей геодезической линии обнаруживало изменения в высоте определенной отметки. Деформация, вызванная нагрузкой водохранилища, характеризует­ся почти овальной областью оседания и максимальной про­садкой вблизи оси наиболее глубокой части водохранилища.

В отдельных точках территории местные деформации не связа­ны с нагрузкой воды водохранилища. Например, вызванная нагруз­кой сейсмичность могла активизировать ближние разломы грабено­образной структуры.

Многие исследователи объясняют поверхностные осадки земной коры, вызванные весом водохранилища плотины Гувер, вязкой релак­сацией горячего мантийного вещества под упругой частью литосфе­ры. Из сказанного следует, что создание крупных водо­хранилищ всегда обеспечивает прогиб земной коры с некоторой мак­симальной амплитудой А_тах и некоторым радиусом прогиба R условной подошвы земной коры. Радиус прогиба наземной коры в сто­рону от линии уреза водохранилища составил не менее 70 км.

Локационная схема водохранилища Гувер и осадка (мм) поверхности между 1935 и 1950 гг. Ход (линия) повторного нивелирования 9

Динамика осадок (прогиба) ложа водохранилища плотины Гувер