В
Салехарде на прошлой
неделе собрались самые светлые умы
России. Как с опытом, так и делающие
первые шаги в науке. Причем в не самой
массовой, популярной ее части. На Ямале
в течение трех дней говорили об
особенностях, свойственных не только
этому, соседнему с нами автономному
округу, но и территориям Арктики и
ближайшим
к ним. Большие вызовы, если говорить о
ЯНАО, в областях рыбодобычи – речь о
восстановлении популяции сиговых
рыб. В семейство входит более сорока
видов, самые известные – муксун, нельма,
омуль, пелядь.
Актуальна
тема поиска новых технологических
решений утилизации отходов бурового
шлама с нефтегазовых месторождений.
Изучали также вопросы северного
оленеводства, но наибольшее, пожалуй,
опасение, вызывает растепление вечной
мерзлоты. А на ней на Крайнем Севере
построено очень многое. И то, как
действовать, чтобы этот природный
процесс не привел к фатальным последствиям
– обвалам зданий, провалам дорог –
вызов как для правительства Ямала, так
и для архитекторов и строителей.
Технологии,
которые позволяют поддерживать вечную
мерзлоту, есть, но их применение обходится
очень дорого.
Территория
Полярного Урала – объект пристального
внимания ученых со всей России. Они едва
ли не с первого взгляда могут определить
возраст грунта, состав отложений под
ним, дать характеристику развитию
территорий по периодам, а
также определить состав песка.
Убедиться
в этом можно было в нескольких километрах
от столицы Ямала – на берегу реки
Васьюган, это приток Оби, что близ
Салехарда. Примечателен тем, что высота
поверхности над водой отличается друг
от друга в разы. На обоих краях берег
обваливается и отступает.
«Высокие
берега активно обрушаются, причем в
среднем метр в год, и это нормальная
цифра, нормальный процесс абсолютно,
потому что мерзлоты уже здесь нету, а
пески, полеватые пески, легко подвержены
речной эрозии. И мы эти активные процессы
в период максимального растепления
можем наблюдать», – рассказал
кандидат геолого-минералогических
наук, сотрудник научного центра изучения
Арктики Антон Синицкий.
«Здесь
была ледяная основа, она вытаяла, скорее
всего, в галацене, льды последнего
криохрона, приблизительно 20-18 тысяч лет
назад они формировались, эти льды вытаяли
и заполнились другим материалом. Поэтому
мы на фоне желтых песков видим более
белесые», – добавила
и. о. заведующего кафедрой криолитологии
и гляциологии географического факультета
МГУ имени М. В. Ломоносова Ирина Стрелецкая.
На
Ямале промерзали морские засоленные
отложения. После оттаивания место льда
заполнили материалы сверху, это торфяники,
в которых больше органики. Песок из
таких карьеров в строительных целях
использовать нельзя, даже
для отсыпки основания дорог. Несущая
способность таких материалов гораздо
ниже. И эта проблема, кстати, характерна
не только для Ямала, но и для Югры.
«Ландшафты
схожи, где мы сейчас находимся, здесь
нет мерзлоты. И в ХМАО сейчас тоже ее
нету, но когда-то была, эти грунты были
в замороженном состоянии, все эти
процессы наблюдаются и там тоже, даже
более актуальны для таких маленьких
рек, которые пронизывают территорию и
вашего округа тоже», – подчеркнул
Антон Синицкий.
«Дорога
у вас идет по одним грунтам, потом она
идет по участку вот с этого клина, другой
состав, да. Проседает, будет проседать.
И у вас вы будете ехать, просадка, вверх,
просадка. А у вас еще, если лед там
остался, но у вас, наверное, не остался,
будет все время тромакарст. Жила будет
все время таять, таять и просаживаться»,
– объяснила
Ирина Стрелецкая.
Общая
протяженность региональной сети дорог
ЯНАО – почти полторы тысячи километров.
Пятая часть, это участок Надым – Салехард,
долгострой. Его возводят более 10 лет.
Проезд открыли в декабре 2020-го, но
фактически это до сих пор незавершенный
объект строительства. Более половины
магистрали еще имеет щебеночное покрытие.
Однако и недавно заасфальтированные
участки уже далеки от идеала. И причин
тому две.
«Первое,
конечно, – это долгострой. Можно сказать,
что насыпь под своим весом уже получила
деформации до того, как мы дали нагрузку
с проездом автотранспорта. Ну и изменились
очень сильно грунты в основании, проводили
много исследований, георадарных, отбирали
пробы грунта, заказывали НИР, которая
подтвердила, что здесь нет недостатка
в работе строителей. Независимые эксперты
подтвердили, что полностью изменилось
основание, пошла оттайка, это те процессы,
которые на стадии строительства
невозможно было предсказать», –
прокомментировала
заместитель директора департамента
транспорта и дорожного хозяйства ЯНАО
Светлана Гиллих.
Влияние
вечной мерзлоты на Ямал и его жизнь
переоценить трудно. Дыхание Арктики
повсюду. Зимой разница между температурой
на улице и в домах ямальцев достигает
70 градусов. Отопительный период
продолжается на 2-3 недели больше, чем в
том же Сургуте, достигает 290 дней. И
города, безусловно, усиливают изменения
сурового северного климата, становятся
центрами тепла, усиливая воздействие
на вечную мерзлоту. В Салехарде средняя
температура наружного воздуха за
последние тридцать лет поднялась почти
на два градуса. Это много. В арктической
зоне наблюдают такую закономерность:
зимы теплеют больше, летом значение
температуры или не меняется, или
становится ниже.
«Сравнение
нам позволяет, специалистам, да и любым
пользователям, оценить, а как же все-таки
мерзлота реагирует. Естественно, это
потом требуется в инженерных исследованиях,
потому
что сезонный талый слой не смерзается,
если бы здесь была бы свая. А свая
смерзается только с мерзлотой, и чем
больше этого сезонного талого слоя, тем
больше участок, где нет смерзания, нет
несущей способности», – отметил
доцент кафедры криологии и гляциологии
географического факультета МГУ имени
М. В. Ломоносова Валерий Гребенец.
На
Ямале расположены несколько участков
сети глобального мониторинга криолитозоны.
Она развернута по всему миру. В России
есть около сорока площадок. На каждой
– более двухсот датчиков. В Салехарде
построили крестообразную площадку, где
через каждые 5 метров производится
измерение сезонного оттаивания. Так и
проверяют реакцию мерзлоты на изменение
климата. Десятилетия наблюдений
практически во всех регионах мира, что
слой монолитного льда становится тоньше.
Сейчас
– максимум сезонного оттаивания. Вот-вот
на Ямале грунт начнет промерзать.
Толщина, или ее еще называют мощность
вечной мерзлоты, нарастает с юга на
север. В районе Салехарда – это 50-70
метров. На Севере Ямала – уже 700 метров
льда под ногами. В Югре вечная мерзлота
если и есть, то местами и довольно
глубоко. А линия, где начинают виться
вечные ледовые подземные оковы,
расположена чуть южнее Надыма и
простирается на Восток, практически
параллельно полярному кругу. Тема
сохранения вечной мерзлоты важна для
Ямала, ведь на ней построены не только
предприятия, но и школы, больницы, жилые
дома, почти
вся инфраструктура целого региона.
«Представьте
себе, это льдистые отложения, это вы
теряете просто земную твердь. У вас
начнется протаивание, озеро на озере,
озеро на озере. Я молчу, куда бедным
оленям мигрировать. Просто даже
прокладывать дороги, перемещаться. Что
такое терять сушу, которая будет уходить
под воду, в болота и так далее. И второй
момент, уж очень много построено объектов,
которые именно основание, фундаменты
вморожены в мерзлоту. И если мы сейчас
будем терять мерзлоту, они просто
разрушатся. А вы представьте себе, что
если у нас с вами в Туве, в Монголии, в
Бурятии вытают могильники с чумой
человеческой. Они живы, они в вечной
мерзлоте, эти вирусы и бактерии», –
предположил
Валерий Гребенец.
А
еще парниковые газы, их в огромном
количестве будут давать оттаявшие
торфяники. Но сохранять вечную мерзлоту
научились. Помогает это делать тюменская
компания, которая разработала свою
систему локального охлаждения грунтов.
И позволяет исключить растепления
вечной мерзлоты. 18 вертикальных
трубопроводов и 4 горизонтальные
развертки обеспечивают подморозку
свайного поля по всей глубине и монолитного
основания. Сейчас подобную установку
готовят к запуску на стройке будущей
станции скорой медицинской помощи.
«В
данный момент на улице плюсовая
температура, можно сказать, нулевая.
Работает система от минус 5 – минус 10
градусов, принцип у нее – естественное
охлаждение. То есть в земле у нас тепло
сейчас, нулевая температура, здесь на
морозе будет при минус 10 жидкость,
хладогент,
который здесь находится, углекислота
будет остывать, превращаться в жидкость,
опускаться в землю, там нагревается,
превращается в пар, поднимается вверх
и снова охлаждается. И вот эта идет
циркуляция», – продемонстрировал
мастер строительно-монтажных работ НПО
«Фундаментстройаркос» Валентин
Саликжанов.
В
условиях Крайнего
Севера подобные системы популярны. Их
применяют в Бованенково и Сабетте,
Воркуте и Салехарде, Новом Уренгое,
Анадыре, Норильске, Красноярском крае.
«До
минус 10, до минус 15 намораживается. Пока
она работает, она намораживает не только
вокруг себя, а за зиму, начиная с октября
по март, примерно полтора метра в
радиусе»,
–
добавил Валентин Саликжанов.
Следят
за состоянием вечной мерзлоты также у
тех объектов, которые построены без
системы подмораживания. Администрация
Салехарда передала в центр изучения
Арктики список домов, где необходимо
провести анализ вечномерзных грунтовых
пород.
«Под
данным объектом грунты в мерзлом
состоянии. Пока ничего не предвещает
каких-то нарушений для несущей способности
грунтов. После отборки образцов,
направления их в лабораторию, будет
установлена термометрическая коса,
которая в режиме реального времени
замеряет температуру грунтов под
зданием. Если хотя бы минус один есть,
это уже неплохо. А если там минус 3, минус
4, 5 градусов, это отличная мерзлота», –
объяснил
начальник участка геологоразведки
научного центра изучения Арктики
Станислав Тимошенко.
«Это
один из основных показателей,
соответственно, если температура
перейдет в положительную зону, то точно
надо что-то предпринять. В
Салехарде
пока один объект в таком не очень хорошем
состоянии», – добавил
ведущий научный сотрудник сектора
криосферы научного центра изучения
Арктики Александр Шеин.
Полученную
информацию специалисты научного центра
изучения Арктики передали в администрацию
Салехарда. Полный анализ позволяет
получать глубина исследования. Специалисты
бурят 12-метровые скважины. Выемку
производят после каждых 60 сантиметров
проходки. В тех домах, где подвальные
помещения высокие, колонки с датчиками
оборудуют под жилыми комнатами. В иных
случаях – на улице. К слову, вечная
мерзлота накладывает определенные
ограничения на строителей.
«У
нас этажность до 9 этажей максимум. И
то, эти решения уже пошли где-то после
2000 годов, потому что раньше всегда
строили до 5 этажей, если по старым
зданиям посмотреть. Обычно, если сейчас
посмотреть, это легкие материалы
используют, пеноблоки, так как они легче,
это позволяет этажность выше делать
зданиям», – рассказал Станислав Тимошенко.
Вместе
с тем автономный округ крайне заинтересован
в привлечении на территорию специалистов,
ученых. Запущена стимулирующая программа.
За докторскую диссертацию, позволяющую
решить проблему растепления вечной
мерзлоты, головы заплатить миллион
рублей. За кандидатскую – 500 тысяч
рублей. Полный и точный перечень есть
в постановлении правительства ЯНАО.
«Если
кто-то, научный коллектив, организация
предложит решение, которое хотя бы на
20 процентов снижает стоимость, это же
сразу же бинго. Надо это предложить,
чтобы коллеги услышали, поверили в эту
технологию. Мы строим, повторюсь,
некоторые объекты неподалеку, я десятки
миллионов трачу на систему замораживания.
Приди ко мне сегодня, производитель
технологии, скажи, что я это сделаю
дешевле, тут же расцелуем, обнимем,
начнем с тобой предметно обсуждать. Это
мне даст сотни миллионов экономии. И
ради этого понятного эффекта мы готовы
эти конгрессы каждую неделю проводить»,
– подчеркнул
губернатор ЯНАО Дмитрий Артюхов.
В
вопросах отношений с вечной мерзлотой
существенное место отводится, казалось
бы, несущественным деталям. На оттаивание
и утоньшение ледово-монолитного слоя
влияют, например, отсутствие ливневой
канализации, порывы водоводов и даже
неправильно складированный снег. Вода
от него при таянии весной также оказывает
негативное воздействие, обтачивая
мерзлоту. Вся работа ученых должна
привести к практическим выводам в
области экологии, геологии, строительства
и даже жилищно-коммунального хозяйства.
Важна также корпоративная и коллективная
ответственность. Ситуаций, когда дворник сложил снег у фундамента высотки, а
через года она наклонилась и стала
аварийной, быть не должно.