Түбөлүк тоң Россиянын 65% аймагын камтыйт, Арктикада, Сибирде жана Ыраакы Чыгышта бардык курулуштар түзмө -түз ага негизделген. Бирок, акыркы жылдары климаттын өзгөрүшүнөн улам анын ишенимдүүлүгү күмөн жаратууда. Жакында башталган Россиянын Илимдер Академиясынын Сибирдеги бөлүмүнүн Чоң Норильск экспедициясы (SB RAS) структуралардын жана алардын астындагы жердин күчүн текшерүү үчүн өзүнүн милдеттеринин бирин коёт. П. И.нын директору Мельников СБ РАС Михаил Железняк.
Башталган экспедицияда институт алдына кандай милдеттерди коёт?
- Экспедицияда Түбөлүк Тоң Институтунун милдети инженердик объекттердин аймагында, мунайдын төгүлүү зонасында жана булганууга жакын эмес аймакта мезгилдүү жана түбөлүк тоң тоо тектеринин абалын мүнөздөө жана баалоо болуп саналат. Биз талаа изилдөө учурунда алган материалдардын негизинде, түбөлүк тоң шарттары кандай өзгөргөнүн карап көрөлү. Инженердик -геологиялык изилдөөлөрдүн жана жүргүзүлгөн изилдөөлөрдүн материалдары болгондо, биз кырсыктын себептери тууралуу өз көз карашыбызды берүүгө аракет кылабыз.
Талаа иштери кандай болот? Үлгүлөрдү кайда алганы жатасыз?
- Экспедицияга биздин институттан эки илимий кызматкер катышууда. Биз бургулоо иштерин жүргүзөбүз, скважиналарда температура байкоо жүргүзөбүз, маршрут боюнча байкоо жүргүзөбүз, бургулоодо үлгүлөрдү алабыз, криогендик процесстерди мүнөздөйбүз. Фондук аймактардагы жана авариялык структура жайгашкан жердеги сезондук ээрүүнүн тереңдигин жана тоо тектердин температурасын баалоо зарыл.
Институттун Норильсктеги түбөлүк тоң тууралуу бүгүнкү күндө кандай маалыматы бар? Качан акыркы жолу мындай изилдөө жүргүзүлгөн?
- Биздин институттун Игаркада түбөлүк тоңуу станциясы бар, анча алыс эмес. Акыркы жолу биздин кесиптештер Норильск шаарында үч жыл мурун иштеген. Мен 1980 -жылдары аймакта иштедим, түбөлүк тоң жана геотермалдык шарттарды изилдедим. 1990 -жылдары Норильсктеги Пермафрост институтунун инженердик курулуштардын туруктуулугу менен алектенген лабораториясы болгон. 2007 жана 2013 -жылдары мен Норильскке келдим, биз шаар бийлиги менен турак үйлөрдүн туруктуулугунун көйгөйлөрүн талкууладык. Жалпысынан, түбөлүк тоң шарттары бизге тааныш.
Кырсык болгондон кийин дароо эле тоңдун ээриши кырсыкка күнөөлүү деген пикирлер айтыла баштады. Сиз бул алдын ала баа берүүгө макулсузбу?
- Материалдарды алмайынча айта албайм. Анткени, кырсыктар буга чейин болгон, Арктикада андай жылуу болбогондо. Себептер ар кандай болушу мүмкүн. Мөңгү-жер шартына, аларда жер астындагы муздун болушуна караш керек. Анткени эгерде топурактар музга каныкпаса жана чөкпөсө, анда кырсыктын себеби такыр башка болушу мүмкүн, мисалы, конструкциялардын материалдарынын абалында. Бүгүн алар мунун себеби түбөлүк тоңдун ээриши, бетон негизинин бузулушу, кампада суюктукту сордурган сейсмикалык термелүүлөрдүн жарылуу жөндөмү ж.б. Бирок булардын бардыгы версиялар. Сиз себептерин түшүнүшүңүз керек жана муну чындап жасаса болот.
Россияда түбөлүк тоңдун абалы кандай? Акыркы он жылдыктарда ал канчалык эрип жана азайып жатат?
- Климаттык өзгөрүүлөр болуп жатат, биз баарыбыз сезебиз, ал тургай абанын жылдык орточо температурасынын өзгөрүшү индикаторлордун бири болуп саналат, бирок акыркы 40 жылдын ичинде Норильск, Таймыр чөлкөмү үчүн температура жогорулады деп айткан жалгыз эмес. бир жарым градуска. Жалпысынан алганда, Россияда бул мезгилде жылдык орточо температура үч градуска көтөрүлгөн аймактар бар. Албетте, бул жердин шартына да таасирин тийгизет. Башка жагынан алганда, Le Chatelier-Brown принциби бар жана табигый чөйрө тышкы таасирлерге жооп берет. Башкача айтканда, эгер температура көтөрүлсө, анда жылуулук берүүнүн беттик шарттарында өзгөрүүлөр болот. Бул реакция бардык жерде бирдей эмес, ал ландшафт шарттарына жараша болот. Мисалы, Якутиянын борбордук бөлүгүндө ачык, токойсуз, муз комплексинин тоо тектеринин өнүгүү аймактарында, жер бетине жакын интенсивдүү чөгүү болгон. Токой аймактарында бул кубулуштар анча деле байкалбайт же байкалбайт. Башкача айтканда, климаттын өзгөрүшүнө жооп такыр башкача, бирок ал жок. Бир жерде алсыз, бирок бир жерде 40 жылдын ичинде такыр көрүнбөйт. Кар катмары жана анын топтолуу режими тоңгон топурактын абалына чоң таасир этет.
Акыркы он жылдыкта Россияда түбөлүк тоңдун аянты канчага кыскарды?
- Мен так бааны айтуу кыйын, анткени ар кайсы региондордо түбөлүк тоң ар кандай жолдор менен кетет. Биз түштүк түбөлүк тоң чек араларыбызды так билбейбиз. Жалпысынан, түбөлүк тоң Россиянын 65% аймагын ээлейт. Мен түбөлүк тоңуу зонасынын түштүк региондорунда ал аймактын 2-3% га жоголду деп эсептейм, мындан ары жок. Чоң аймактарда жайкы ээрүүнүн жогорку катмары көбөйдү, бирок тоңгон катмарлардын астында жатат, ал жоголгон жок.
Россияда түбөлүк тоңдун ээриши жок жана климаттын өзгөрүшү сезилбеген аймактар барбы?
- Якутиянын борбордук бөлүгүндө, кээ бир ландшафттык зоналарда, айрым токой жамааттарында абанын температурасы жогорулайт, өсүмдүктөр коомчулугу өзгөрөт, сезондук ээрүү тереңдигинин жогорулашы же тоо тектеринин температурасынын жогорулашы реакциясы байкалбайт.
Неге?
- Үч -төрт жылда бир жолу, жакшы жылуулук изолятору болгон кар бир топ кеч түшөт. Аба температурасынын төмөндүгү, кар катмардын жоктугу же калыңдыгы бул мезгилде топурактардын муздашына өбөлгө түзөт.
Якутиянын Верхоянск аймагында өзгөчө аймактар бар, ал жерде акыркы сегиз жылдын ичинде жердин беш метрлик үстүңкү катмарында температуранын ондон экиге чейин төмөндөшү байкалган. Анын үстүнө, бул көрүнүш бир убакта эмес, рельефтин он башка бөлүгүндө байкалган. Муну биздин автоматтык станциялар жазат, алар температураны суткасына төрт жолу аныкташат жана жылына 1600 өлчөө чогултушат. Бул жылдын ар кандай мезгилдериндеги температура шарттарын баалоого мүмкүндүк берет.
Мындай байкоо жүргүзүүчү станцияларыңыз канча?
- Чыгыш Сибирде 60ка жакын мындай байкоо станциялары же участоктору бар, аларда өлчөө дайыма жүргүзүлөт, бирок алар бирдиктүү ареалдык бөлүштүрүүгө ээ эмес жана бардык ландшафттык шарттарды камтыбайт. Бүгүн Арктикада мониторинг системасын түзүү боюнча программа иштелип жатат, мен Ыраакы Чыгышты өнүктүрүү министрлиги колдойт деп ишенем. Эгерде сиз 70 пунктту бардык ландшафттык зоналарга бирдей жайгаштырсаңыз, жакшы байкоо тармагын аласыз.
Программаны качан аласыз деп күтөсүз?
- Программа 2020 -жылдын декабрында өкмөткө тапшырылышы керек. Андан ары, аны ким аткарат, бургулайт, көзөмөлдөйт деген маселе чечилет. Бул мамлекеттик тармак болот деп пландаштырылууда. Суроо кимдин юрисдикциясында? Жер казынасын пайдалануучулар, экологдор, геологдор, метеорологдор? Менимче, түбөлүк тоң зонасында байкоочу системаны түзүү үчүн он жыл керек.
Бизде бар кээ бир көйгөйлөрдү чечүү үчүн, көбүнчө перспективдүү пайдалуу кендер үчүн түзүлгөн илимий станциялар. Бирок, бардык эле жер казынасын пайдалануучулар өз аймактарында мындай байкоочу аянтчаларды түзүүгө даяр эмес же уруксат беришпейт. Биз илимий гранттарга катышабыз, эгер жеңишке жетсек, каражаттарды жабдууларды сатып алууга жана байкоо жүргүзүүчү сайттарды түзүүгө жумшайбыз. Илимдин бюджетинде бүгүнкү күндө кадимки станцияларды түзүүгө каржы жок.
Көп жылдык тоңдун катмарынын калыңдыгы азайып, курулуш дөбөлөрүн сактоого мүмкүнчүлүк бербей калган жерлер барбы?
- Албетте, мындай мисалдар бар, мисалы, Забайкальеде, Читада. Тоңгон жерге долбоорлонгон пайдубалдар бар болчу. Учурда кээ бир аймактарда бул түбөлүк тоң бузулду. Бирок чынын айтсам, имараттардын жана курулмалардын туруктуулугуна көбүрөөк таасир түбөлүк тоң эмес, иштөө шарттары менен болот. Инженердик курулуштардын конкреттүү табигый жана техникалык системасын түзөт. Эгерде, мисалы, Якутскте топурактын жылдык орточо температурасы азыр болжол менен 2, 5–3 градус болсо, анда туура иштеген вентиляциялуу жер алдындагы үйлөрдүн астында топурактын температурасы минус 3, 5–4 градус. Башкача айтканда, туура иштеген желдеткич жер астындагы инженердик муздатуу системасы.
Норильскке келсек, ар кандай шарттар бар. Вентиляциялуу жер астындагы жерлер кардын көп топтолушунан натыйжасыз иштейт, бул болсо кышында имараттын астында муздак абанын айланышына жол бербейт.
Жылдык орточо температуранын жогорулашы жана түбөлүк тоңдун ээриши курулуш эрежелерин жана эрежелерин өзгөртүүнү талап кылабы?
- Бир катар региондордун, анын ичинде Якутскинин климаттык шарттарынын учурдагы өзгөрүшү, эгерде бул инженердик системалар кадимкидей иштетилсе жана субграддын абалын көзөмөлдөө менен камсыздалса, катастрофалык кесепеттерге алып келбейт. Имараттар жана курулуштар белгилүү бир кызмат мөөнөтү үчүн иштелип чыккан. Мисалы, таштан жасалган турак үй 50-70 жыл. Эгерде инженердик структураны нормалдуу көзөмөлдөө системасы бар болсо, анда башкаруу параметрлерин өзгөрткөн учурда, белгилүү бир мезгил ичинде иштөө шарттарын сактоого мүмкүндүк берүүчү коргоочу чараларды көрүүгө болот. Бирок, тилекке каршы, көп учурда андай көзөмөл жок. Мисалы, жалпыга маалымдоо каражаттарында Якутскиде бир үй түбөлүк тоңдун ээришинен улам кулап түшкөнүн жазышууда. Чындыгында, бул кыйратуунун себеби башкада - туура эмес башкаруу, бул жер астындагы желдетилүүчү жайдын туура эмес иштеши менен байланыштуу (жайында суунун топтолушу, кышында муздун пайда болушу) жана натыйжада колдоо структураларынын бузулушу. Көбүнчө кээ бир үйлөрдүн пайдубалы тегерегинде көтөрүлгөн башка курулуштардын пайдубалдарынын ортосунда ойдуңда турат, дренаждык көңдөй пайда болот, ал жайында да начар желдетилет жана бул шарттарда талик зонасы пайда болот. Бул структуралардын астындагы нымдуулуктун жогорулашы конструкцияларга, үймөлөргө, устундарга таасирин тийгизет, алар пландаштырылган жүктөрдү көтөрө албай калышат - кулоо пайда болот. Түбөлүк тоң - бул "консервативдүү чөйрө" жана бизге эмне болуп жатканын көзөмөлдөп, имараттын кулашын күтпөсөк, ойлонууга убакыт бөлүүгө мүмкүнчүлүк берет. Түбөлүк тоңдун ээришинен трагедия кылуунун кажети жок, структураларга көз салып туруу керек.
Ыраакы Түндүк инфраструктурасынын начарлашына кандай баа бересиз?
- Балким, муну эскирүүнү көзөмөлдөгөн кызматтар жасаса жакшы болмок. Мен профессионалдар чалган ар кандай номерлерди билем. Алар имараттардын жана курулмалардын эскириши болжол менен 60%жетти деп эсептешет. Кимдир бирөө эскилиги жогору деп ойлойт. Белгилүү бир шаарга же айылга баа берүү жакшы. Амортизация имараттардын иштөө эрежелерине жана эскиришине жараша болот. Анткени, ар бир имарат белгилүү бир мөөнөткө эсептелген. Кээ бир имараттар аларды иштетүү үчүн бөлүнгөн бир жарым убакытка чейин болушу мүмкүн. Бул туура иштөө шарттарына байланыштуу.
Курулушта түбөлүк тоңдун эришинен коркпогон жаңы материалдар жана технологиялар пайда болдубу?
- Жаңы материалдар жана жаңы үйүлгөн конструкцияларды иштеп чыгуу бар. Топурак менен тоңуп калуучу чоң аянтка ээ болгон толкундуу үймөлөрдү колдоно баштады, ар кандай жылуулоо материалдары кеңири колдонулат. Бир эле структураны бүт Ыраакы Түндүк үчүн колдонууга болбойт, анткени климаттык жана кыртыштык шарттар ар башка. Бул ар бир аймак боюнча долбоорлоо чечимдеринде эске алынат. Бүгүнкү күндө көп кабаттуу үйлөр курулууда. Эгерде Якутскиде 40 жыл мурун он метрлик үймөлөр терең деп эсептелген болсо, азыр үйүлгөндөр жүккө жараша 15-16 м жерге көмүлгөн. Коопсуздуктун чегин түзүү менен, илинген үйүлгөндөрдүн тоңуу аянтын көбөйтүү менен биз имараттардын бузулуу коркунучунан сактанабыз. Түндүктөгү курулуштун олуттуу көйгөйлөрүнүн бири - бул, албетте, бетон, ал температуранын олуттуу өзгөрүүсүнөн кыйрай баштайт. Үйүлгөн жана башка темир -бетон конструкцияларында темир арматурасы ачыкка чыгат, ал дат басып баштайт, бул болсо алардын бузулушуна алып келет. Бүгүнкү күндө жаңы конкреттүү класстар пайда болуп, иштелип жатат. Жол курулушунда пластификаторлор жана кошумчалар жогорку температура диапазонунда катаал шарттарга туруштук берүү үчүн колдонула баштады.
Көп жылдык тоң кандай болот? Анын жашы боюнча кандайдыр бир божомолдор барбы?
- Адам үчүн анын жашы түбөлүктүүлүк менен салыштырылат. Дээрлик 2 миллион жыл бою түбөлүк тоң ээрбеген аймактар бар. Бул Якутиянын түндүгүндөгү Колыма түздүгү. Анын калыңдыгы 500–600 м, жылуу мезгилде жогоруда жана ылдыйда ээриген, бирок ортоңку бөлүгүндө 1,9 миллион жылдан ашык сакталып калган.
Түндүк Муздук океандын жээги үчүн түбөлүк тоңдун ээриши канчалык коркунучтуу, жээги урап, чегинип баратат? Өлкөбүз канча жерин жоготуп жатат?
- Биздин институттун кызматкерлери Түндүк Муз океанынын шельф зонасындагы түбөлүк тоңго жана жээктеги процесстерге көз салып турушат. Жээкке чегинүү ылдамдыгы жылына бирден экиден 30 метрге чейин жана жээк структурасына жараша болот. Лаптев жана Чыгыш Сибир деңиздеринин жээктерине чегинүүнүн орточо ылдамдыгы жылына 0,8 м, ал эми азыркы мезгилде жоголгон жердин аянты 10,7 чарчы метрди түзөт. км жылына.
Эски падышалык карталарда мындан ары жок болгон аралдарды көрө аласыз …
- Эң туура. Мындай аралдар бар. Менин жашоомдо деле бир нече аралдар жок болуп кеткен - булар Семеновский, Васильевский, Фигурнин аралдары.