WWW.NEW.PDFM.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Собрание документов
 

«УСЛОВИЙ ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИНФРАСТРУКТУРЫ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ПРИМЕРЕ УЧАСТКА ДЕТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В НИЖНЕМ ТЕЧЕНИИ РЕКИ ВОРКУТЫ А. С. Войтенко ФГБУН Институт ...»

УДК 551.345

ЗНАЧЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКИХ

УСЛОВИЙ ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИНФРАСТРУКТУРЫ

И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

НА ПРИМЕРЕ УЧАСТКА ДЕТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

В НИЖНЕМ ТЕЧЕНИИ РЕКИ ВОРКУТЫ

А. С. Войтенко

ФГБУН Институт геоэкологии им. Е. М. Сергеева РАН (Москва, Российская Федерация)

Е. А. Гришакина, В. С. Исаев, А. В. Кошурников, А. А. Погорелов, О. В. Подчасов Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова (Москва, Российская Федерация) Д. О. Сергеев ФГБУН Институт геоэкологии им. Е. М. Сергеева РАН (Москва, Российская Федерация) Статья поступила в редакцию 30 ноября 2016 г .

Состояние многолетней мерзлоты является одним из важнейших факторов, влияющих на экологические последствия хозяйственной деятельности и устойчивость окружающей среды в Арктике. В результате Воркутинской инженерно-геокриологической учебной практики геологического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова получены новые данные о тенденциях и закономерностях эволюции геокриологических условий в южной части Большеземельской тундры, которые необходимо учитывать при строительстве и эксплуатации линейных транспортных сооружений, таких как железные дороги, автодороги и магистральные трубопроводы. Использован комплекс методов, стандартных для мерзлотной съемки, дополненный применением беспилотных радиоуправляемых летательных аппаратов и инновационных геофизических методов .

Ключевые слова: многолетнемерзлые грунты, термокарст, термометрия, мониторинг .

Введение Нарушение условий теплообмена через поверх- и многолетних изменений режима фазового состоность в искусственных и природных ландшафтах яния поровой влаги [2]. Температурное поле грунта Севера часто приводит к активизации геокриоло- и его температурный режим весьма изменчивы по гических процессов, нарушению устойчивости со- латерали, что связано с заметным ландшафтным оружений и неблагоприятным экологическим по- разнообразием в криолитозоне. Авторы предполаследствиям. Эти последствия напрямую связаны гают, что хотя геокриологические процессы, меняс нарушениями природоохранного законодатель- ющие рельеф, обводненность и механические свойства и должны отслеживаться государственными ства грунта, в деталях всегда локальны, в целом они надзорными органами и специализированными контролируются региональными климатическими службами экологического и геотехнического мони- тенденциями, а также зависят от истории геокриоторинга на предприятиях [1]. Для предотвращения логического развития территории [3] .

неблагоприятных последствий делается геокриоло- При постановке задач геокриологического прогический прогноз, предполагающий расчет темпе- гнозатребуется схематизация расчетной области ратурного режима грунта, по результатам которого и обоснование сценария изменений условий тепловыносится суждение о закономерностях сезонного обмена. Весьма удобно представление расчетной © Войтенко А. С., Гришакина Е. А., Исаев В. С., Кошурников А. В., Погорелов А. А., Подчасов О. В., Сергеев Д. О., 2017

–  –  –

Рис. 1. Основные типы местности, определяющие разницу условий теплообмена через поверхность: 1 — замкнутые обводненные термокарстовые понижения, покрытые травянистой растительностью, 2 — полосы стока по понижениям между минеральными и заторфованными буграми, покрытые кустарниками (березкой и ивой), 3 — минеральные и заторфованные бугры, покрытые лишайниками, мхами и редкими кустарничками Рис .





2. Среднесуточные температуры грунта по месяцам 2015—2016 гг. на разных глубинах на площадке Хановей-4 (заторфованный бугор). Строение по разрезу: 0,0—0,3 м — бурый торф, 0,3—0,5 м — бурая льдистая супесь, 0,5—1,3 м — бурая льдистая супесь с линзами чистого льда до 5 мм, 1,3— 2,0 м — серый суглинок с линзами льда до 9 мм, 2,0—2,1 м — лед, 2,1—3,0 м — серый суглинок с линзами льда до 9 мм, в нижней части заторфованный Рис. 3. Среднемесячные температуры воздуха на участке Хановей (сентябрь 2014 г. — август 2016 г.)

–  –  –

при выработке прогноза развития термокарста 2. Современная региональная скорость потеплеобычно сосредоточиваются на свойствах припо- ния грунтов на глубинах свыше 20 м составляет от верхностных инженерно-геологических элементов 0,010 до 0,023 °С/год. В условиях южной части Больи характеристиках «управляющих» покровов (на- шеземельской тундры процесс деградации многопочвенная растительность, снег, временные водо- летнемерзлых пород проявляется не столько в смеемы). В данном случае, однако, кровля мерзлоты щении к северу зоны распространения сплошной на огромных площадях залегает уже глубже сезон- мерзлоты, сколько в оттаивании мерзлоты сверху, ного промерзания, и динамика техногенных воз- причем глубина этого оттаивания существенно раздействий, равно как и климатические изменения, личается на разных типах местности и достигает влияют на геокриологические условия уже не столь в настоящее время 12 м. Важным фактором продолрезко, поскольку все воздействия осуществляются жающегося оттаивания мерзлоты является режим через термическое сопротивление слоя оттаявшего небольших водотоков и озер .

грунта. Другими словами, пара аномально теплых 3. На участках с заглубленной кровлей многолетлет или возведение гравийной подсыпки не при- немерзлой толщи практически отсутствует сезонное ведут к катастрофическому термокарсту. Однако промерзание зимой. Уменьшение снежного покродля долговременно эксплуатируемых сооружений ва или искусственное охлаждение пород на таких мерзлота продолжает оставаться скрытой опасно- участках приведет к активизации криогенного пустью, даже если ее кровля залегает глубже 10 м. чения, что необходимо учитывать при строительстве Ярким свидетельством этого служат проблемы и эксплуатации объектов инфраструктуры, а также гражданского строительства в городе Надыме, где в процедурах охраны окружающей среды .

дома «внезапно» начинали разрушаться после десятка лет успешной эксплуатации. Исследование выполнено в соответствии с госуВ условиях южной части Большеземельской тун- дарственным заданием рег. № 01201355210. Авдры процесс деградации многолетнемерзлых пород торы благодарят руководство и сотрудников КС проявляется не столько в смещении к северу зон «Ярынская», ПАО «Газпром», а также Управление распространения мерзлоты [7], сколько в оттаива- и сотрудников Северной железной дороги за всении мерзлоты сверху. мерное содействие проведенным исследованиям .

В отношении процессов, связанных с новообразованием мерзлоты (например, пучения), следует быть Литература внимательнее при выработке геокриологического 1. Логунова Е. Н., Сергеев Д. О. Развитие метопрогноза, поскольку временное похолодание кли- дики экологического сопровождения строительмата может повлечь формирование перелетков над ства и эксплуатации магистральных трубопрокровлей основного мерзлого массива. Такое воз- водов на территории криолитозоны // Геоэкоможно на переувлажненных, но лишенных поверх- логия, инженерная геология, гидрогеология, ностного водного покрова участках. геокриология. — 2014. — № 3. — С. 277—285 .

В общеэкологическом плане обнаруженные из- 2. Основы мерзлотного прогноза при инжеменения геокриологических условий в ближайшем нерно-геологических исследованиях / Под ред .

будущем повлекут за собой появление большого проф. В. А. Кудрявцева. — М.: Изд-во Моск. ун-та, количества новых проницаемых «окон», через ко- 1974. — 432 с .

торые установится связь между поверхностными 3. Кудрявцев В. А. Исходные положения теплои подземными водами. Естественная защищенность физических (геофизических) основ мерзлотовепоследних в этом случае должна будет оцениваться дения // Проблемы геокриологии. — М.: Наука, заново. 1983. — С. 21—27 .

4. Кудрявцев В. А., Гарагуля Л. С., Кондратьева К. А .

Выводы и др. Методика мерзлотной съемки. — М.: Изд-во

1. В условиях близости многолетнемерзлых по- Моск. ун-та, 1979. — 358 с .

род к оттаиванию сверху существенно сокращается 5. Геокриологическая карта СССР масштаба слой сезонных колебаний температуры. Это приво- 1:2 500 000. — Винница, 1997 .

дит к уменьшению необходимой глубинности мони- 6. Геокриология СССР. — Т. 1: Европейская территоринга и возможности удешевления систем мони- тория СССР / Под ред. Э. Д. Ершова. — М.: Недра, торинговых наблюдений. Однако следует помнить, 1988. — 360 с .

что температура не является достаточно информа- 7. Шварцман Ю. Г. Реконструкция климата прошлотивным показателем, чтобы характеризовать про- го по комплексным данным на Европейском Севере цесс деградации грунтов с большим содержанием России / Тез. докл. конференции «Ритмы природнезамерзшей воды, и температурный мониторинг ных процессов в криосфере Земли», Пущино, 13— должен дополняться геофизическими наблюдени- 15 мая, 2000. — С. 105—106 .

ями, мониторингом геокриологических процессов и повторным бурением с детальным криолитологическим описанием .

–  –  –

The linear water discharge provides the warming of the ground taliks. Along the water-streams the water temperature decreases for 1°C for a kilometer of the ow .

The modern permafrost dynamics reects in the regional permafrost warming with retaining of the continuous permafrost extent. The permafrost thawing progress mostly from the top, the lateral thawing is reduced. The active thermokarst process grows in adjacent zone of peat reach mounds .

Key words: permafrost, thermokarst, temperature measurement, monitoring .

The investigation was accomplished following the russian state nancing, task number 01201355210. Author are very appreciated the stu and head of Pump station Yarinskaya of Gazprom Company and the departments of North Railroad of Russia by the eective assistance in all stages of works .

References

1. Logunova E. N., Sergeyev D. O. Razvitiye meto- 4. Kudryavtsev V. A., Garagulya L. S., Kondratyeva K. A. et diki ekologicheskogo soprovozhdeniya stroitelstva i al. Metodika merzlotnoy syemki. [Methods of geocryoekspluatatsii magistralnykh truboprovodov na territorii logical survey]. Moscow, MSU Publ., 1979, 358 p. (In kriolitozony. [The development of methods of environ- Russian) .

mental survey in construction and exploitation of the 5. Geokriologicheskaya karta SSSR masshtaba major pipelines in the permafrost zone]. Geoekologiya, 1:2 500 000. [Geocryological map of USSR, scale inzhenernaya geologiya, gidrogeologiya, geokriologiya, 1:2 500 000]. Vinnitza, Ukraine, 1997. (In Russian) .

2014, no. 3, рр. 277—285. (In Russian). 6. Geokriologiya SSSR. T. 1: Evropeyskaya territoriya

2. Osnovy merzlotnogo prognoza pri inzhenerno-geo- SSSR. [Geocryology of USSR. Vol. 1. European Part logicheskikh issledovaniyakh. [Basics of geocryologi- of USSR]. Ed. Prof. E. D. Erchov. Moscow, Nedra Publ., cal forecast in engineering geological survey]. Ed. prof. 1988, 360 p. (In Russian) .

V. A. Kudryavtsev. Moscow, MSU Publ., 1974, 432 p. (In 7. Shvartsman Yu. G. Rekonstruktsiya klimata proshloRussian). go po kompleksnym dannym na Evropeyskom Severe

3. Kudryavtsev V. A. Iskhodnyye polozheniya teplo- Rossii. [The reconstruction of the past climate by uszicheskikh (geozicheskikh) osnov merzlotovedeniya. ing complex data in European North of Russia]. ProInitial basics of the thermal physics in permafrost sci- ceeding of the conference “The rhythms of natural ence]. In book: Problems of geocryology. Moscow, Sci- processes in the Earth’s cryosphere”, Puschino, May ence Publ., 1983, pp. 21—27. (In Russian). 13—15, 2000, pp. 105—106. (In Russian) .

Information about the authors Voytenko Alina Sergeyevna, post-graduate student, Sergeev Institute of Environmental Geoscience RAS (a/ ya 145, 13, str. 2, Ulanskiy per., Moscow, 101000, Russia), e-mail: voytenko-alina@mail.ru .

Grishakina Ekaterina Aleksandrovna, post-graduate student, Faculty of Geology, Lomonosov Moscow State University (1, Leninskie Gory, Moscow, 119991, Russia), e-mail: orskatya@mail.ru .

Isayev Vladislav Sergeyevich, Ph.D, senior researcher, Faculty of Geology, Lomonosov Moscow State University (1, Leninskie Gory, Moscow, 119991, Russia), e-mail: tpomed@rambler.ru .

Koshurnikov Andrey Viktorovich, Ph.D, senior researcher, Faculty of Geology, Lomonosov Moscow State University (1, Leninskie Gory, Moscow, 119991, Russia), e-mail: koshurnikov@msu-geophysics.ru .

Pogorelov Andrey Aleksandrovich, student, Faculty of Geology, Lomonosov Moscow State University (1, Leninskie Gory, Moscow, 119991, Russia), e-mail: pogorelov.andrey@gmail.com .

Podchasov Oleg Valeryevich, post-graduate student, Faculty of Geology, Lomonosov Moscow State University (1, Leninskie Gory, Moscow, 119991, Russia), e-mail: podchasov.oleg@gmail.com .

Sergeyev Dmitriy Olegovich, Ph.D, Head of laboratory, Sergeev Institute of Environmental Geoscience RAS (a/ ya 145, 13, str. 2, Ulanskiy per., Moscow, 101000, Russia), e-mail: sergueevdo@mail.ru .

Bibliographic description Voitenko A. S., Grishakina E. A., Isayev V. S. еt al. Importance of Permafrost Changes for Infrastructure Exploitation and Environmental Protection (Case Study of Local Investigation in Lower part of Vorkuta River). The Arctic: ecology and economy, 2017, no. 2 (26), рр. 53—61. (In Russian) .

© Voitenko A. S., Grishakina E. A., Isayev V. S., Koshurnikov A. V., Pogorelov A. A., Podchasov O. V., Sergeev D. O., 2017






Похожие работы:

«ОТЗЫВ официального оппонента к.ф.-м.н. Д. А. Филимонова о диссертационной работе Евгения Игоревича Прохорова "Адаптивная двухфазная схема решения задачи "структура – свойство"", представленной на соискание ученой сте...»

«На гфавах руктпки Сфаицева Елена Ивановна СТРУКТУРА И ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАЗМЕЩЕНИЕ СООБЩЕСТВ ПТИЦ В ПОЙМЕННЫХ ЭКОСИСТЕМАХ МАЛЫХ РЕК НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ 03. 00.16 эктотя Аятсфеффат диссипации на соиск...»

«СКУРАТОВА ЛИЛИЯ СЕРГЕЕВНА ОСОБЕННОСТИ АРХИТЕКТУРНО-ХУДОЖЕСТВЕННОЙ СРЕДЫ СОВРЕМЕННЫХ ЗООЛОГИЧЕСКИХ ПАРКОВ (на примере зоопарков Сибири) Специальность 17.00.04 Изобразительное искусство, декоративно-прикладное искусство и архитектура АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата искусствоведения Ба...»

«ФАНО РОССИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ КОМИ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (Коми НЦ УрО РАН) Центра А.М.АСХАБОВ 2015 года " РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИС...»

«Договор аренды оборудования № г. Троицк Челябинская область " / / " йАш иь& З.017г. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский...»

«Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЮ Федеральное государственное унитарное предприятие "ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ" (ФГУП "ВНИГНИ") ""Программа геологоразведочных работ на нефть и газ в Российской Фед...»

«Максимович Н. Г. Воздействие испытаний твердотопливных ракетных двигателей на геологическую среду // Геоэкология. Инженерная геология . Гидрогеология. Геокриология, 2007.N5. – С.404-412. ГЕОЭКОЛОГИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ, 2007, № 5, с. 404-12 ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ УДК 504.5:629.762.2 ВОЗДЕЙСТ...»

«ЛЕГАЛОВ Андрей Александрович ЖУКИ-ТРУБКОВЕРТЫ (COLEOPTERA: RHYNCHITIDAE, ATTELABIDAE) МИРОВОЙ ФАУНЫ (МОРФОЛОГИЯ, ФИЛОГЕНИЯ, СИСТЕМАТИКА, ЭКОЛОГИЯ) Специальность 03.00,09 энтомология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Новосибирск 2005 Работа выполне...»







 
2018 www.new.pdfm.ru - «Бесплатная электронная библиотека - собрание документов»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.