ОСНОВНІ ПРИЙОМИ ПРИРОДООХОРОННИХ ЗАХОДІВ І СТАБІЛІЗАЦІЇ ГЕОЕКОЛОГІЧНИХ СИТУАЦІЙ В КРІОЛІТОЗОНІ

Основна стратегія ліквідації і обмеження наслідків освоєння території криолитозони визначається необхідністю відновити в тій чи іншій мірі теплофізичні умови в порушених природних комплексах, а також забезпечити таке функціонування техногенних об'єктів, яке в мінімальному ступені впливало б на Теплофізичне стан природних систем, а самі об'єкти працювали безаварійно і після огработкі могли бути ліквідовані або оптимально «вписані» в природні природні комплекси. Акцент на реконструкції теплофізичних умов означає відновлення термовологісної режиму ПТК. Тепло і волога, як відомо, є найважливішими умовами життєдіяльності біоти, збереження природних мерзлоти умов, стану і властивостей ґрунтів.

Природоохоронні заходи в північних регіонах передбачають ліквідацію, обмеження або запобігання розвитку деструктивних екзогенних процесів. В кінцевому підсумку це комплекс робіт, спрямований на збереження і відновлення ресур- со-средовоснроізводящей функції геокомплексов як середовища проживання людини. Розробка комплексу природоохоронних заходів повинна ґрунтуватися на оцінці стійкості геосистем і на оцінці їх природно-ресурсного цінності, розглянутих в розділі 6. Фрагмент зведеної таблиці відображає компактну форму систематизації фактичного матеріалу по всьому ланцюжку інформації від характеристики основних типів ландшафтів до переліку природоохоронних заходів відповідно до видів інженерних споруд і прогнозом їх негативного впливу (табл. 7.5).

В основі таблиці - групи стійкості, а точніше, групи мерзлотно-біотичного стану ландшафтів (див. Табл. 6.1). Мерзлотной опис включає: для ММП - їх площа, потужність і середньорічну температуру грунтів; для СТС або СМС - їх потужність і період існування (в датах). Друга частина таблиці - зміни в ландшафтах, прогноз небажаних процесів і явищ при певних видах освоєння і перелік природоохоронних заходів (без технологій).

Розглядаються типові види споруд і об'єктів: лінійні споруди (коридори комунікацій), які супроводжує підтоплення або дренування природних ландшафтів, а також зміна стоку водотоків і підземних вод; кар'єри гідронамивні і сухоройние; кущові майданчики і промзони.

У подібних інженерних об'єктах обов'язково відбуваються ті чи інші порушення рослинності, снігового покриву і поверхневих горизонтів грунтів, головним чином, зняття мохово-лишайникового покриву, видалення або ущільнення снігу, зрізання торфу і грунтового горизонту, виїмка піску, зміна водно-фізичних властивостей ґрунтів і м д. За межами аналізу залишається хімічне забруднення грунтів, поверхневих і підземних вод, пов'язане з нафтовидобутком, а також зміни в тваринному світі.

Характер змін ландшафтів і, отже, комплекс природоохоронних рекомендацій досить різні за кожним видом порушень. Так, мінімально їх число на підтоплених територіях, дещо більше рекомендованих заходів при експлуатації кар'єрів і будівництві кущових майданчиків, максимально їх кількість при дренуванні НТК. Таке співвідношення відображає специфіку ландшафтної диференціації тайговій зони Західного Сибіру. Вона характеризується майже суцільний заболоченностью. Тому підтоплення, за винятком обмеженої кількості ландшафтів, є збільшенням, перебільшення основних рис природного комплексу, а дренування, навпаки, радикальної їх перебудовою. Отже, «підправити» перше щодо простіше, ніж ліквідувати останню.

При підтоплення ландшафтів уздовж лінійних споруд головним заходом є створення штучних дренажних систем, гідромеліорація, що особливо актуально в межах мерзлоти геосистем (плоскобугрістие торфовища, комплексні верхові болота), оскільки їх обводнення тягне за собою про- таіваніс, просідання, термокарст і термоерозіі, незворотні зміни мезорельефа. Для самих лінійних споруд це загрожує аваріями трубопроводів, доріг і т. Д.

Дренування ландшафтів, крім традиційно зростаючої пожежонебезпеки, супроводжується двома основними типами небажаних наслідків. Перше - посилення мерзлотной зі

зі

Природоохоронні заходи по основним типам ландшафтів, район нафтопромислового освоєння Тюменської області_

мерзлотной

характеристика

лінійні споруди

майданні споруди

А

Л

ММП

СМС-СТС

типи

ландшафті

Площа. % / Пор. річна темпер,

про

З / потужність, м

Глибина, м (4) / період існування (т)

підтоплення

дренування

кар'єри

Насипу під кущові майданчики

1

2

3

4

5

6

7

ПРОГНОЗОВАНІ ПРОЦЕСИ

  • 3 2
  • - "о.

* & ?? z &! -

нд Je

t ||

sil

| ii

О. 1 »п

термокарстові просадки; локальне озеркообразо- вання: олуго- всніс

пожежонебезпека: перелетков і острова ММП: збільшення? на 1-1,5 м, т на 10-20 днів

зниження рівня грунтових вод: відмирання рослинності в радіусі 200 500 м:

перелетков і острова ММП. пученіє: збільшення ^ до 1.2 м

сповзання піщаної відсипання: дефляція: перелетков і острова ММП

70-90 / 0.0-0.5 / 7-15

СТС: 0.6 / 20-25.03- 15-20.11

ЗАХОДИ

ill

яСб

Ilf

lli

з | a

1 "<2 о.

створення штучних дренажних систем в зниженнях

протипожежні заходи: снегозадержание: локальні посіви паків на мінеральній відсипанні поверхні торфів

фіторекультивації: з не гозаде ржа н 1 ie

посів трав по укосів: вітро-і снігозатримання

Загальні рекомендації.

  • 1. Всі роботи проводити в період стійкої негативної температури повітря
  • 2. Проводити покриття оголених поверхонь теплоізоляційними матеріалами перед початком протаивания 01.05-15.06 і перед початком промерзання 1.10-15.11

Продовження таблиці 7.5

I

зі

зі

1

2

3

4 | 5 | 6

Ліси рідкостійні соснові з кустарнічково- лишайниковим напочвенним покровом на піщаних підзоли, що займають добре дренованих поверхні междуречних рівнин, надзаплавних терас і грядкових останцев

немає

СМС: 0.9-3.5 / 02-08.08 - 01-15.07

ПРОП ЮЗІРУЕМИЕ ПРОЦЕСИ

тимчасове заболочування: скорочення? до й, 5-1 м

висушування; дефляція: пожежонебезпека; збільшення до 4,5 м, т на 5-15 днів

загибель лісу; дефляція: перелетков і острова ММ І потужністю 5-7 м

дефляція; перелетков і острова ММП

меропр

ГІЯ

організація

штучних

дренажних

систем

закріплення поверхні грунту

торфом;

посів злаків;

обмеження руху транспорту на термін до 5 років; снегозадержание; обмеження часу експлуатації зимников

'Закріплення торфом; посів злаків; снегозадержание

вітро- і

снегозадержание; покриття від косов дерниною

1 Ьгзіннис мохово-трав'яні болота, що займають улоговини стоку, плоскі ділянки междуречних рівнин і високої заплави великих річок

немає

СМС: 0,3-0,6 / 01-15.10- 20.06 - 10.08

ПРОГНОЗОВАНІ ПРОЦЕСИ

збільшення

площі

трав'яних

топей;

деградація

торфу;

скорочення

? до 0,2-0,3 м

торфонако! спів;

поява підросту сосни і берези;

збільшення

до 1-1,2 м,

т на 15-20 днів

-

сповзання відсипання; дефляція; перелетков і острова ММП

ЗАХОДИ

створення

штучних

дренажних

систем

-

-

посів трав по укосів;

покриття дерниною; вітро- і

снегозадержание

обстановки, а саме: новоутворення мерзлоти (перелетков і островів), збільшення глибини сезонного промерзання і тривалості його існування, сезонне і багаторічне пученіє, в тому числі освіту горбів. Друге - посилення дефляційних процесів і опустелювання ПТК, оскільки приповерхневих горизонти на більшій частині регіону представлені пісками, що залягають у поверхні або під торфом невеликої потужності (до 0,5 м), який при дренуванні швидко руйнується (рис. 7.15).

Природоохоронні заходи по ліквідації або зменшення наслідків дренування природних комплексів можна об'єднати в чотири основні групи.

  • 1. Протипожежні заходи (розчищення та т. Д.), Перш за все в заліснених ПТК вододілів і долин, сосново-кустар- Нічкова-сфагнових болотах.
  • 2. Заходи, пов'язані зі збереженням тепловлагообмена, близького до природного. В першу чергу це снігозатримання, яке спрямоване на пом'якшення грунтового клімату, нормальне існування біоти, підтримання природних мерзлоти умов. Слід підкреслити, що відносно м'яка мерзлотной обстановка в тайговій зоні Західного Сибіру є результатом отепляющее впливу потужного снігового покриву і високій обводнення. У Большеземельской тундрі, наприклад, при середньорічних температурах повітря -6 ° ...- 7 ° С (аналогічних західносибірської) ММП мають переривчасте поширення, потужність яких становить 90-130 м, температура -1,5 ° ...- 3 ° С . Отже, сам природний процес вказує на вразливі варіанти освоєння. При незмінному кліматі маніпуляції зі снігом, дренування однозначно збільшать суворість ландшафтів. Снігозатримання особливо актуально в болотних ПТК з потужним торф'яним покривом і хасиреях, де при можливому дренировании слід очікувати активізації процесів пученія. Як приватні рішення на дренованих ділянках можна використовувати теплоізоляційні штучні матеріали - влітку над ММП, взимку - над талими грунтами.
  • 3. Суворе дотримання сезонних термінів різних видів робіт. Експлуатація зимников повинна бути обмежена в часі, що ґрунтується на трьох основних параметрах - глибині сезонного промерзання, несучої здатності грунтів і потужності снігу. У ландшафтах з ММП всі роботи повинні проводитися виключно при стійкій мінусовій температурі і достатній по потужності сніговому покриві, щоб уникнути порушення ґрунтових покривів, верхніх горизонтів грунтів і протаі- вання ММП.
  • 4. Заходи, пов'язані із запобіганням антропогенної активізації еолових процесів. Їх стратегія повинна бути спрямована на закріплення пісків. Головним є посів трав (злаків), що особливо актуально для лісових ПТК. Фіторекультивації повинна супроводжуватися забороною руху транспорту на 5 7 років. Закріплення поверхні ґрунтів торфом, дерниною насамперед доцільно при дренуванні гідроморфних ландшафтів. Доцільно створення протіводефляціонних споруд, в тому числі вітрозахисних.

Природоохоронні заходи при майданних порушеннях в межах кар'єрів і кущових майданчиків принципово нс відрізняються від вищеперелічених і спрямовані на усунення змін режиму тепла вологи і закріплення грунтів від розвівання.

Кар'єри. Розробка гідронамивних кар'єрів призводить до різкого зниження рівня ґрунтових вод, внаслідок чого відбувається відмирання рослинності в радіусі 200-500 м. На місці спущених або обмілілих озер можливе збільшення СМС, новоутворення мерзлоти, пученіє. У сухоройних кар'єрах головна небезпека - дефляція.

Для боротьби з цими явищами і обмеженням площ порушення головними заходами є фіторекультивації і снігозатримання. Останнє пом'якшує зимовий мікроклімат, збільшує вміст вологи і тим самим сприяє закріпленню рослинності. У сухоройних кар'єрах для закріплення стінок можна використовувати торф або дернину. В околицях гідронамивних кар'єрів і на їх місці потрібно шукати технічне рішення відновлення природного рівня грунтових вод (водна меліорація). Ділянки кинутих кар'єрів є типовими бедленди, в яких практично відсутній процес природної рекультивації. Тому природоохоронні заходи тут надзвичайно необхідні.

Кущові тощадкі. Заходи в їх межах спрямовані на закріплення укосів, запобігання їх цілорічного розвівання і літнього розповзання. Тому відсипання і насипу слід проводити з грубозернистого піску, гравію або щебеню. Під самою майданчиком різко змінюється теплообмін і мерзлотние умови. За сукупністю негативних впливів на майданні споруди основні рекомендації - посів трав, закріплення поверхні дерниною, торфом, захист від вітру і снігозатримання.

Перетин долин річок і боліт лінійними спорудами. Відбувається порушення природного горизонтального водообміну грунтових вод, якщо лінійні споруди проектуються в хрест ліній стсканія. В цьому випадку потрібно змінювати проектне рішення - або переносити комунікації з небезпечних в цьому відношенні Г1ТК, або міняти напрямок споруди, розташовуючи його уздовж стоку.

Все різноманіття інженерно-технологічних і біологічних природоохоронних заходів та заходів можна об'єднати в такі групи.

Заборонні заходи, спрямовані на заборону господарської діяльності в особливо небезпечних по мерзлотним умов природних комплексах (велика кількість льоду в породах, близька до 0 ° С температура порід, їх мала потужність, схили крутизною понад 5 ° і т. Д.). Обмеження термінів робіт - заборона на літню транспортування але тундрі і іншим північним ландшафтам, суворе дотримання термінів експлуатації зимников. Заборона використання техніки та інженерно-технічних прийомів, які не враховують фізико-механічні властивості мерзлих порід.

Меліорації снігові, водні, теплові, які в ідеалі спрямовані на запобігання або стабілізацію кріогенних процесів і створення мікроклімату в грунтах для успішного проведення фіторекультивації.

Рекультивація мерзлотно-інженерна та фіторекультивації особливо актуальні для сухоройних і гідронамивних кар'єрів, відвалів, занедбаних бурових, відстійників, ділянок будівництва різних споруд. Тут головними і часом важко можна вирішити завданнями є вирівнювання техногенного мікро- і мезорельефа, формування складу та вологості штучного кореневого шару. Промерзання відвалів порід у міру відпрацювання родовищ і створення таким чином техногенних, скованих мерзлотою утворень - головна перешкода на шляху рекультивації. Склад порід, які можуть бути основою продуктивного шару, як правило, грубий, а добавки в нього місцевого грунтово-торф'яного заповнювач означає додаткове порушення природного середовища. Як не оптимістично виглядають рекомендації по рекультиваційних заходів бедлендов на Півночі, вони практично не реалізуються.

Інженерні рішення спрямовані на забезпечення безаварійної роботи інженерних споруд. Цими питаннями займається інженерне мерзлотознавство. Його успіхи очевидні, т. К. В російському Заполяр'ї функціонують складні інженерні системи. Але гам, де на початкових етапах використання територій ігноруються необхідні інженерні заходи, виникають гострі екологічні ситуації. Перш за все це відноситься до регулювання стоку вод, розрахунку висоти штучних насипів, прокладання комунікацій з урахуванням властивостей мерзлих порід, вибору принципу будівництва на мерзлоті (збереження мерзлих порід або їх відтавання на різну глибину) і т. Д.

До групи інженерних рішень слід віднести обов'язкову організацію мерзлотной служби, яка здійснює мерзлотний моніторинг і екстрену мерзлотную допомогу в промислових центрах, як це має місце в містах Муравленково, Салехард, Уренгой і ін. Однак функції мерзлотной служби слід розширити таким чином, щоб вона займалася невеликі населені пункти, місця тимчасових робіт в ході геологічної розвідки, порушені околиці промзон, а також обов'язково мала пункт спостереження в природному середовищі. Її фінансування повинне забезпечуватися головними користувачами регіону, але підкорятися вона повинна федеральної влади.

Ресурсозбереження передбачає перш за все ретельно організовані і оснащені на сучасному рівні вишукувальні роботи, в тому числі проведення мерзлотной зйомки, мета якої вивчення загальних і приватних закономірностей мерзлих порід, прогноз зміни мерзлотних умов при господарському освоєнні і розробка природоохоронних заходів. На федеральному і регіональному рівнях доцільно створення екологічних геоінформаційних систем і баз даних з обов'язковим включенням в них мерзлотной інформації. До групи ресурсозберігаючих природоохоронних заходів слід віднести вахтовий метод робіт на Півночі і використання техніки, особливо транспортної, в північному варіанті, максимально щадить напочвенний покрив.

Перераховані рекомендації універсальні, їх слід дотримуватися на будь-якій стадії робіт, на кожному етапі формування КЕС.

Заходи але запобігання виникненню несприятливих геоекологічних ситуацій (в тому числі кризових) в кріолітозонс в цілому зводяться до мінімізації техногенних впливів. Дуже переконливим видається думка В. Г. Чигир (1992, 2001), що раціональне освоєння Півночі мало б передбачати рекультивацію, а перш за все зводити до мінімуму саму її необхідність. Перш за все, слід різко обмежити площі і зменшити енергетику техногенного освоєння за рахунок інноваційних методів реалізації технічних проектів. Другим елементом концепції запобігання КЕС в криолитозоне є необхідність створення більшої кількості заповідних територій.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >