ОЦІНКА ПЛОЩІ, ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМУ І ПОТУЖНОСТІ БАГАТОРІЧНОМЕРЗЛИХ ПОРІД ПРИ ГЕОЕКОЛОГІЧНИХ ДОСЛІДЖЕННЯХ

Площа, яку ммн займають в межах тієї чи іншої території, в першу чергу, впливає на напруженість екологічних ситуацій в зв'язку з мерзлотнимі умовами. З півдня на північ в кріолігозоне послідовне збільшення площі ММП означає все більшу питому вагу мерзлотного фактора в інтегральної оцінці екологічної ситуації. У геокриологии використовується типізація ММП в залежності від займаної ними площі (Методика ..., 1970) від суцільної мерзлоти до острівної. Детально ця характеристика розглянута в розділі 2. На карті (див. Рис. 2.1) представлено поширення типів ММП в Росії. На південь від кордону суцільного поширення ММП досить важливим при майданних оцінках є аналіз причин виникнення талих порід (наскрізних і непрямих таликов) в природних умовах з метою прогнозу глибокого техногенного протаивания. Проблема особливо гостра в зоні переривчастою мерзлоти, де збільшення потужності снігу, обводнення поверхні, знищення рослинності, видалення верхнього шару грунтів призводить до виникнення теплових, гідрогенних і радіаційних таликов, супроводжуваних термокарста і термоденудаціей. Класифікацією таликов займалися багато вчених (І. А. Некрасов, Н. Н. Романовський, С. М. Фотієва і ін.). З останніх публікацій слід скористатися роботою С. Н. Булдовіча (2001), в якій розглянуті талики різного генезису, їх поширення, стійкість. У табл. 3.1 наведені основні генетичні типи таликов в областях з різним поширенням ММП, які можуть виникати при господарської діяльності і ускладнювати екологічну ситуацію. Важливо помститися, що в двох південних областях освіту таликов відбувається тільки в масивах і островах мерзлих порід, т. К. Основні площі ландшафтів тут складені талими породами.

В областях масивно-острівної і особливо острівної мерзлоти дуже актуальними є не тільки протаіваніе ММП і заміщення їх талими ділянками, а й небезпека новоутворень, перелетков ММГ1 при зменшенні потужності снігу і головним чином при дренуванні боліт і спуску озер, що призводить до більшої інтенсивності майданного пучения і локально до утворення горбів обдимання.

Температурний режим ММП насамперед оцінюється за значенням їх середньорічної температури, щодо якої є загальноприйнята класифікація, запропонована В. А. КудрявцеТабліца 3.1

Класифікація техногенних таликов (по С. Н. Булдовічу, 2001)

Тип талика

Причини утворення (приклади порушень)

область

криолитозони

радіаційний

Радіаційно-тепловий баланс (видалення рослинності)

острівна,

массівноостровная

тепловий

Теплообмін на поверхні, підвищення температури в грунтах (накопичення снігу, обводнення)

острівна,

массівноостровная,

переривчаста

Г ідрогенний

Отепляющее вплив поверхневих вод (скидання техногенних вод, термокарст)

острівна,

массівноостровная,

переривчаста,

Суцільна

Нетепловий (Криоген дрогенний)

Низька температура замерзання техногенних розчинів

переривчаста,

Суцільна

ви м. Вона заснована на двох принципах, так само важливих для екологічних оцінок: можливість переходу середньорічної температури через 0 ° С, з якою пов'язано багаторічна протаіваніе (або промерзання талих порід), а також залежність несучої здатності порід від температури. Чим нижче температура, тим менше ймовірність відтавання мерзлих порід і більш надійним фундаментом підстав інженерних споруд вони є. П'ять градацій природних значень температури мерзлих порід: 0 ...- 1 0 ; -1 ...- 2 0 ; -2 ...- 5 °; -5 ...- 10 °; нижче -10 ° використані для виділення мерзлотно-температурних зон і при класифікації сезонного іротаіванія і промерзання. Найбільш екологічно важливими є: 0 °, -1 ° і -5 ° С. Нуль означає прикордонний стан мерзлих і талих порід, коли навіть незначна зміна природних умов загрожує новоутворенням перелетков мерзлоти або її зникненням. Температура не нижче -1 ° С означає, що ці породи не тільки нестійкі в про-

просторі і часі, але і характеризуються в'язко-пластичними властивостями, представляючи загрозу надійності інженерних споруд. В інтервалі -2 ... -5 ° С мерзлі породи є нс дуже надійною основою споруд, т. К. Зберігають пластичність, але небезпека їх протаивания стає все менше.

У міру накопичення інформації про температурному полі ММП Росії і його картографуванні ці градації температур нс завжди використовуються буквально. Замість них типи мерзлих порід характеризуються регіональними значеннями температур. Однак, це нс зменшує принциповість підходу до обгрунтування температурних рубежів ММП. Для екологічних цілей це надзвичайно важливо. Принциповим положенням про зв'язок температури ММП і їх реакцією на техногенні навантаження є наступне: чим нижче температура, тим більш стійкими до порушень є мерзлі породи. Низькотемпературні породи будуг існувати і при значних теплових навантаженнях, тоді як збереження високотемпературних порід вимагає розробки спеціальних меліоративних і інженерних рішень.

Потужність ММП є наступною важливою характеристикою при мерзлоти дослідженнях. У геокриологии немає універсальної шкали потужності ММП, але в екологічному контексті можна вважати малопотужними ММП до 50 м, середньою потужністю ММП від 50 до 100-200 м, потужними - 200-500 м і більше. Вивчення потужності ММП особливо важливо при малих і середніх її значеннях через небезпеку повного або глибокого відтавання мерзлоти, а отже, значних термокарстових осад. На півночі вивчення потужності мерзлоти менш актуально, за винятком таких типів освоєння території, як створення водосховищ при будівництві ГЕС, видобуток корисних копалин в шахтах, а також буріння глибоких свердловин на нафту і газ. Водосховища в будь-якій частині криолитозони призводять до протаивания ММП - повного на півдні (Братська, Усть-Ілімськ. Зейская ГЕС) або настільки глибоке в центральних і північних регіонах (Хантайская, Вилюйская, Колимська ГЕС), що це призводить до значного скорочення потужності ММП. Підземне видобування корисних копалин також вимагає оцінки потужності мерзлоти і особливостей її витриманості в розрізі, т. К. Наявність межмерзлотних таликов в переважній більшості випадків пов'язано з циркуляцією підземних вод.

Комплексна оцінка екологічної небезпеки за розглянутими вище характеристиками мерзлоти на проста. Для екологічних цілей важливі наступні положення. Уразливість мерзлих порід з півночі на південь зростає через підвищення температури і скорочення потужності. Разом з тим, зменшення площі ММП локалізує криогенні процеси, пов'язані з деградацією мерзлоти. Одночасно в межах острівної кри- олітозони зберігається небезпека новоутворення мерзлоти, пучения і випинання.

В межах переривчастих і суцільних ммн їх суворість зростає із заходу на схід, що означає велику ймовірність зміни мерзлотних умов в європейській крісшітозоне в порівнянні з азіатською при близьких за типом техногенних впливах.

На півночі криолитозони температура і потужність мерзлоти гальмують деградацію мерзлих порід і тому зменшують екологічний ризик. Разом з тим повсюдне або широке поширення мерзлоти призводить до майже повсюдною активізації кріогенних процесів, а отже, до ускладнення екологічної ситуації. Зміна власне мерзлоти умов пов'язано з порушенням ландшафтної ситуації в цілому. Наприклад, в зонах масивно-острівної і острівної мерзлоти західного сектора найнебезпечнішими є зміни, пов'язані з порушенням рослинного і снігового покривів, торф'янистої горизонту і обводнення поверхні, тоді як в среднетаежние ландшафтах Східного Сибіру це, перш за все, - знищення рослинності, а в степовому Забайкаллі - зміна гідроморфних ландшафтів, т. к. дренування веде до зникнення мерзлоти.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >