RF yılda yaklaşık 11 metrekare kaybeder. permafrost eridiği için kilometrekarelik arazi

İçindekiler:

RF yılda yaklaşık 11 metrekare kaybeder. permafrost eridiği için kilometrekarelik arazi
RF yılda yaklaşık 11 metrekare kaybeder. permafrost eridiği için kilometrekarelik arazi
Anonim

Permafrost, Rusya topraklarının% 65'ini kaplar, Kuzey Kutbu, Sibirya ve Uzak Doğu'daki tüm inşaatlar tam anlamıyla buna dayanıyordu. Ancak son yıllarda iklim değişikliği nedeniyle güvenilirliği sorgulanmaya başlamıştır. Rusya Bilimler Akademisi'nin (SB RAS) Sibirya Şubesi'nin kısa süre önce başlatılan Büyük Norilsk Seferi, görevlerinden birini yapıların ve altlarındaki arazinin gücünü test etmek için belirliyor. P. I.'nin direktörü Melnikov SB RAS Mikhail Zheleznyak.

Image
Image

Enstitü, başlattığı keşif gezisinde kendisine ne gibi görevler veriyor?

- Seferde, Permafrost Enstitüsü'nün görevi, mühendislik tesislerinin topraklarında, petrol sızıntısı bölgesinde ve kirliliğe eğilimli olmayan bölgedeki mevsimsel ve donmuş kayaların durumunu karakterize etmek ve değerlendirmektir. Saha araştırması sırasında aldığımız malzemelerden yola çıkarak permafrost koşullarının nasıl değiştiğini görelim. Yapılan mühendislik ve jeolojik etüt ve çalışmaların malzemelerinin varlığında, kazanın nedenlerine dair vizyonumuzu vermeye çalışacağız.

Saha çalışması nasıl olacak? Numuneleri nereden alacaksınız?

- Geziye enstitümüzden iki araştırmacı katılıyor. Sondaj işlemleri, kuyularda sıcaklık gözlemleri yapacak, rota gözlemleri yapacak, sondaj sırasında numune alacak, kriyojenik süreçleri karakterize edeceğiz. Arka plan alanlarında ve acil durum yapısının bulunduğu yerdeki mevsimsel çözülmenin derinliğini ve kayaların sıcaklığını tahmin etmek gerekir.

Enstitü bugün Norilsk'teki permafrost hakkında hangi bilgilere sahip? Orada en son ne zaman böyle bir araştırma yapıldı?

- Enstitümüzün Igarka'da bir permafrost istasyonu var, çok uzakta değil. İş arkadaşlarımızın Norilsk'te en son çalışması üç yıl önceydi. 1980'lerde bölgede permafrost ve jeotermal koşulları araştırarak çalıştım. 1990'larda, Norilsk'teki Permafrost Enstitüsü'nün mühendislik yapılarının kararlılığı ile ilgilenen bir laboratuvarı vardı. 2007 ve 2013 yıllarında Norilsk'e geldim, belediye yetkilileriyle konut binalarının sürdürülebilirliği sorunlarını tartıştık. Genel olarak, permafrost koşulları bize aşinadır.

Kazadan hemen sonra, permafrost'un erimesinin kaza için suçlanacağına dair öneriler vardı. Bu ön değerlendirmeye katılıyor musunuz?

- Malzemeleri alana kadar söyleyemem. Ne de olsa, Kuzey Kutbu'nda böyle bir ısınma olmadığında daha önce kazalar oldu. Nedenleri değişebilir. Permafrost-zemin koşullarına, içlerinde yer altı buzunun varlığına bakmak gerekir. Çünkü zeminler buza doymamışsa ve çökmüyorsa, örneğin yapıların malzemelerinin durumunda kazanın nedeni tamamen farklı olabilir. Bugün, nedenin permafrost'un erimesi, beton tabanın tahrip olması, sıvıyı depoya pompalayan sismik titreşimlerden kaynaklanan patlama kapasitesi vb. olabileceğini söylüyorlar. Ama bunların hepsi versiyon. Sebepleri anlamanız gerekir ve bu gerçekten yapılabilir.

Rusya'da permafrost ile durum nedir? Son yıllarda ne kadar eriyor ve azalıyor?

- Hepimizin hissettiği iklim değişiklikleri gerçekleşiyor ve hatta yıllık ortalama hava sıcaklıklarındaki değişiklikler bile göstergelerden biri, ancak son 40 yılda Norilsk, Taimyr bölgesi için sıcaklığın arttığını söyleyen tek kişi değil. bir buçuk derece. Genel olarak, Rusya'da bu dönemde ortalama yıllık sıcaklığın üç derece arttığı bölgeler var. Tabii ki, bu aynı zamanda toprak koşullarını da etkiler. Öte yandan, Le Chatelier-Brown ilkesi vardır ve doğal çevre dış etkilere tepki verir. Yani, sıcaklık yükselirse, ısı transferinin yüzey koşullarında değişiklikler olur. Bu tepki her yerde aynı değildir, peyzaj koşullarına bağlıdır. Örneğin, Yakutya'nın merkezinde, yüzeye yakın, açık, ormansız, buz kompleksi kayalarının geliştiği alanlarda yoğun bir çökme vardı. Orman alanlarında bu olaylar önemsizdir veya gözlenmez. Yani, iklim değişikliğine verilen yanıt, kuşkusuz var olmasına rağmen, tamamen farklıdır. Bir yerde zayıf, ancak 40 yıl içinde bir yerde hiç görünmüyor. Kar örtüsü ve birikim rejimi, donmuş toprakların durumu üzerinde büyük bir etkiye sahiptir.

Son on yılda Rusya'da permafrost alanı ne kadar azaldı?

- Kesin bir tahminde bulunmayı zor buluyorum çünkü farklı bölgelerde permafrost farklı şekillerde geriliyor. Güney permafrost sınırlarımızı net olarak bilmiyoruz. Genel olarak, permafrost Rusya topraklarının% 65'ini kaplar. Permafrost bölgesinin güney bölgelerinde, bölgenin% 2-3'ünde artık yok olduğuna inanıyorum. Geniş alanlarda, yaz erimesinin üst tabakası arttı, ancak donmuş tabakaların altında yatar, kaybolmadı.

Rusya'da permafrost çözülmesinin olmadığı ve iklim değişikliğinin hissedilmediği alanlar var mı?

- Merkezi Yakutya'da, bazı peyzaj bölgelerinde, bazı orman topluluklarında hava sıcaklığı yükselir, bitki toplulukları değişir ve mevsimsel çözülme derinliğindeki bir artışın veya kayaların sıcaklığındaki bir artışın tepkisi gözlenmez.

Neden?

- Her üç ila dört yılda bir, iyi bir ısı yalıtkanı olan karın çok daha geç yağdığı kışlar olur. Düşük hava sıcaklıkları, kar örtüsünün olmaması veya kalınlığının az olması bu dönemde toprakların soğumasına katkıda bulunur.

Yakutya'nın Verkhoyansk bölgesinde, son sekiz yılda dünyanın üst beş metrelik katmanında bile sıcaklığın onda iki derecelik bir düşüş olduğu özel alanlar var. Üstelik bu fenomen, kabartmanın bir noktasında değil, on farklı yerinde kaydedilmiştir. Bu, günde dört kez sıcaklığı belirleyen ve yılda 1600 ölçüm toplayan otomatik istasyonlarımız tarafından kaydedilir. Bu, yılın farklı mevsimlerindeki sıcaklık koşullarını değerlendirmenizi sağlar.

Böyle kaç gözlem istasyonunuz var?

- Doğu Sibirya'da sürekli ölçümlerin yapıldığı yaklaşık 60 gözlem istasyonu veya alanı vardır, ancak bunlar tek tip bir alan dağılımına sahip değildir ve tüm peyzaj koşullarını kapsamamaktadır. Bugün Kuzey Kutbu'nda bir izleme sistemi oluşturmak için bir program geliştiriliyor ve Uzak Doğu Kalkınma Bakanlığı'nın bunu destekleyeceğini umuyorum. Tüm peyzaj bölgelerine 70 noktayı eşit olarak yerleştirirseniz, iyi bir gözlem ağı elde edersiniz.

Programı ne zaman almayı düşünüyorsunuz?

- Program Aralık 2020'de hükümete sunulmalıdır. Ayrıca, kimin yapacağı, tatbik edeceği, izleyeceği sorusuna karar verilecektir. Bunun devlete ait bir ağ olması planlanmaktadır. Soru, kimin yetki alanında? Yeraltı kullanıcıları, ekolojistler, jeologlar, meteorologlar? Tüm permafrost bölgesinde bir gözlem sistemi oluşturmanın on yıl alacağını düşünüyorum.

Sahip olduğumuz şey, genellikle gelecek vaat eden maden yatakları için bazı sorunları çözmek için kurulmuş bilimsel istasyonlardır. Ancak, tüm toprak altı kullanıcıları, kendi topraklarında bu tür gözlem platformlarının oluşturulmasına hazır değildir veya izin vermez. Bilimsel hibelere katılıyoruz ve kazanırsak ekipman satın almak ve gözlem alanları oluşturmak için fon kullanıyoruz. Bugün bilim için ayrılan bütçede normal istasyonların yaratılması için herhangi bir finansman yok.

Permafrost tabakasının kalınlığının azaldığı ve artık inşaat kazıklarının tutulmasına izin vermediği yerler var mı?

- Tabii ki, örneğin Transbaikalia'da, Chita'da böyle örnekler var. Donmuş zemin üzerine projelendirilmiş temeller vardı. Şu anda, bazı bölgelerde bu permafrost bozuldu. Ancak dürüst ve açık olmak gerekirse, binaların ve yapıların stabilitesi üzerindeki en büyük etki permafrost tarafından değil, çalışma koşulları tarafından uygulanır. Mühendislik yapılarının inşası, belirli bir doğal ve teknik sistem oluşturur. Örneğin, Yakutsk'ta yıllık ortalama toprak sıcaklığı şimdi yaklaşık 2, 5–3 derece ise, o zaman düzgün işleyen havalandırmalı kazıklardaki yeraltı evleri altında, toprak sıcaklığı eksi 3, 5–4 derecedir. Yani, düzgün işleyen havalandırmalı bir yeraltının kendisi bir mühendislik soğutma sistemidir.

Norilsk'e gelince, farklı koşullar var. Havalandırılan yer altı, kışın soğuk havanın binanın altında dolaşmasına izin vermeyen önemli kar birikimi nedeniyle etkisiz çalışır.

Yıllık ortalama sıcaklıktaki artış ve permafrost'un çözülmesi, bina kurallarında ve düzenlemelerinde değişiklik gerektiriyor mu?

- Yakutsk da dahil olmak üzere bir dizi bölge için iklim koşullarındaki mevcut değişiklik, bu mühendislik sistemleri normal olarak çalıştırılırsa ve alt zeminin durumunun kontrolü ile sağlanırsa, feci sonuçlara yol açmaz. Binalar ve yapılar belirli bir hizmet ömrü için tasarlanmıştır. Örneğin, bir taş konut 50-70 yıldır. Bir mühendislik yapısı üzerinde normal bir kontrol sistemi varsa, kontrol parametrelerinde bir değişiklik olması durumunda, belirli bir süre boyunca çalışma koşullarının korunmasına izin verecek önleyici koruyucu önlemler alınabilir. Ancak, ne yazık ki, genellikle böyle bir kontrol yoktur. Örneğin, medya, Yakutsk'taki bir evin permafrost'un çözülmesi nedeniyle çöktüğünü bildiriyor. Aslında, bu yıkımın nedeni farklıdır - havalandırılan yeraltının yanlış çalışmasıyla ilişkili yanlış yönetim (yaz aylarında su birikmesi, kışın - buz oluşumu) ve sonuç olarak, destekleyici yapıların imhası. Çoğu zaman, bazı evlerin temelleri, etraflarında yükselen diğer yapıların temelleri arasında bir çöküntü içindedir, yazın da kötü havalandırılan bir drenaj oluğu oluşur ve bu koşullarda bir talik bölgesi oluşur. Bu yapıların altında artan nem, yıkılan yapıları, kazıkları, kirişleri etkiler, planlanan yükleri taşımayı bırakır - çökme meydana gelir. Permafrost "muhafazakar bir ortamdır" ve neler olup bittiğini kontrol edersek ve binanın çökmesini beklemeden düşünmek için zamanımız olmasını sağlar. Permafrost'un erimesinden trajediler yaratmaya gerek yok, yapılara göz kulak olmanız gerekiyor.

Uzak Kuzey'deki altyapının bozulmasını nasıl değerlendiriyorsunuz?

- Muhtemelen, aşınma ve yıpranmayı izleyen servisler tarafından daha iyi yapılacaktır. Profesyonel insanların aradığı farklı numaralar biliyorum. Binaların ve yapıların bozulmasının yaklaşık %60'a ulaştığına inanıyorlar. Birisi aşınmanın daha yüksek olduğunu düşünüyor. Belirli bir şehri veya köyü değerlendirmek daha iyidir. Amortisman, binaların çalışma kurallarına ve eskimesine bağlıdır. Sonuçta, her bina belirli bir süre için tasarlanmıştır. Bazı binalar, işletmeleri için ayrılan bir buçuk süre boyunca mevcut olabilir. Bu, doğru çalışma koşullarından kaynaklanmaktadır.

İnşaatta permafrost çözülmesinden korkmayan yeni malzemeler ve teknolojiler ortaya çıktı mı?

- Yeni malzemeler ve yeni kazık tasarımlarının geliştirilmesi var. Pürüzsüz kazıklarla aynı derinlikte toprakla geniş bir donma alanına sahip olan oluklu kazıklar kullanılmaya başlanmış, çeşitli ısı yalıtım malzemeleri yaygın olarak kullanılmaktadır. İklim ve toprak koşulları farklı olduğu için, tüm Uzak Kuzey için tek ve aynı yapının kullanılamayacağı oldukça açıktır. Bu, her bölge için tasarım kararlarında dikkate alınır. Günümüzde çok katlı binalar yapılıyor. 40 yıl önce Yakutsk'ta on metrelik kazıklar derin olarak kabul edildiyse, şimdi kazıklar yüke bağlı olarak 15-16 m gömülür. Güvenlik marjı oluşturarak, asılan kazıkların donma alanını artırarak binaların yıkılma tehlikesinin önüne geçiyoruz. Kuzeydeki ciddi inşaat sorunlarından biri, elbette, önemli sıcaklık dalgalanmalarından parçalanmaya başlayan betondur. Kazıklarda ve diğer betonarme yapılarda, paslanmaya başlayan ve sırayla yıkımlarına yol açan demir donatı açığa çıkar. Bugün yeni beton kaliteleri ortaya çıkıyor ve geliştiriliyor. Yol yapımında, yüksek sıcaklık aralıkları ile zorlu koşullara dayanmak için plastikleştiriciler ve katkı maddeleri kullanılmaya başlandı.

Permafrost ne kadar permafrost? Yaşına dair herhangi bir tahmin var mı?

- Bir kişi için yaşı sonsuzlukla karşılaştırılabilir. Permafrost'un neredeyse 2 milyon yıldır çözülmediği alanlar var. Bu, Yakutya'nın kuzeyindeki Kolyma ovasıdır. Kalınlığı 500-600 m'dir, ısınma dönemlerinde yukarıda ve aşağıda çözülür, ancak orta kısımda 1,9 milyon yıldan fazla hayatta kalır.

Kıyıların parçalandığı, geri çekildiği Arktik Okyanusu kıyıları için permafrost erimesi ne kadar tehlikeli? Ülkemiz ne kadar toprak kaybediyor?

- Enstitümüz çalışanları, Arktik Okyanusu'nun raf bölgesinde ve kıyı süreçlerinde permafrost izliyor. Kıyı geri çekilme oranları yılda bir ila iki ila 30 m arasında değişir ve kıyı yapısına bağlıdır. Laptev ve Doğu Sibirya Denizlerinin kıyılarının ortalama geri çekilme oranı yılda 0,8 m'dir ve modern dönemde kaybedilen arazi alanı 10.7 metrekaredir. yılda km.

Eski kraliyet haritalarında artık var olmayan adaları görebilirsiniz…

- Çok doğru. Böyle adalar var. Hayatımda bile birkaç ada kayboldu - bunlar Semenovsky, Vasilievsky, Figurnin adaları.

Önerilen: