#НОРИЛЬСК. «Северный город» – Уже сейчас будущие ученые с уверенностью говорят о серьезном влиянии жизнедеятельности человека на состояние вечной мерзлоты. В частности, горы снега во дворах приводят к повышению температуры грунтов.
Полевые школы – это проект Заполярного государственного университета, который рассчитан на изучение вопросов вечной мерзлоты студентами и преподавателями из других регионов, в том числе и профильных вузов, которые занимаются исследованием этой темы.
«Мы наладили сотрудничество с МГУ имени М.В. Ломоносова. Студенты геологического факультета вуза приезжают на полевую школу в основном летом, а зимой мы сотрудничаем с кафедрой криолитологии и гляциологии географического факультета МГУ, где занимаются ледниками, лавинами и снежными отложениями. Для работы в полевых школах мы подключаем не только профильных специалистов, но и студентов ЗГУ, у которых нет хорошей подготовки в области мерзлотоведения, криолитологии, глициологии. Пройдя курсы полевой школы, они смогут получить необходимые навыки и в дальнейшем использовать их в своей профессиональной деятельности. В этом году в полевой школе принимает участие 21 человек, а значит, увеличится охват площади исследования. Также мы занимаемся имеющимися полигонами фонового мониторинга мерзлоты», – рассказал Павел Котов, директор научно-исследовательского центра Заполярного госуниверситета имени Н.М. Федоровского.
Напомним, что в прошлом году студенты из первой совместной зимней полевой школы ЗГУ и МГУ также изучали снежные отложения во дворах северного города.
В этот раз работа совместной зимней полевой школы ЗГУ и МГУ началась с геотехнической экскурсии, в ходе которой студенты вузов побывали в Старом городе, на Гвардейской площади, возле Дворца культуры, на Солнечном проезде и Зуб-горе. Еще одним местом исследований стала территория возле домов 43 и 45 по улице Комсомольской.
«Сохранение и укрепление вечной мерзлоты было приоритетной задачей с начала строительства в Норильске домов и производственных объектов. Исследования, которые проводятся в рамках полевой школы, помогают увидеть, как меняется состояние вечной мерзлоты под влиянием на нее человека. Например, когда парят коллекторы – это нормально. Они представляют собой двухъярусное строение со специальной системой вентилирования, когда в нижний ярус поступает холодный воздух, нагревается, а через верхний выбрасывается наружу. А вот когда парят подполья – это печально. Это значит, что есть какие-то утечки. Подобную ситуацию мы наблюдаем на Ленинском проспекте, где подполья занижены, а они должны быть выше отметок, и в них скапливается вода, которая замерзает. Это плохо. Поэтому, когда парение идет из отверстий продуха вентилируемых подполий, это говорит о неблагополучии мерзлотной обстановки у здания», – рассказал Валерий Гребенец, кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры криолитологии и гляциологии географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.
В ходе полевых работ студенты ЗГУ и МГУ вместе со своими педагогами и наставниками работают над созданием карты снегоотложений. Она позволит отслеживать изменения в мерзлых грунтах, там, где накапливается много снега, и выявлять участки ослабленной вечной мерзлоты. Повышенное снегонакопление создает ненужное тепло для мерзлых грунтов. И если в природе это происходит относительно незаметно, то на застроенной территории нагрев мерзлоты многократно усиливается.
«Где-то под подпольями вообще нет снега, и это нормально, где-то его счищают до тротуара, до асфальта или плитки, а где-то в силу технологических нужд он складируется. Вывоз снега требует огромных затрат. Такое складирование – минус вечной мерзлоте, потому что под снегом тепло, и в этом мы убеждаемся при проведении термометрических наблюдений. Карта снегонакоплений, живущих из зимы в зиму снегоотвалов позволяет отследить проблемные участки вечной мерзлоты. Хорошо, если они удалены от зданий и сооружений, а если находятся близко, то создают предпосылки для последующей деформации строений. Снегоотвалы должны располагаться как минимум на расстоянии ширины здания, то есть примерно в 13 метрах от строения. Тепло под таким снегоотвалом не уходит строго вниз, а рассеивается в виде груши. Зимний мониторинг нужно проводить регулярно, чтобы своевременно получать данные об изменении состояния мерзлых грунтов», – пояснил Валерий Гребенец.
Пагубно на вечную мерзлоту влияют и подтопления, которые случаются весной и в начале лета, и в первую очередь от залива талыми водами страдают заниженные подполья. Также негативное воздействие на мерзлоту происходит из-за переобводнения коллекторов, особенно тех, которые находятся на Московской, Ленинградской. Такая ситуация приводит к их разрушению.
«Чрезмерный снегопривнос приводит к деформации конструкций, усиливает коррозию металла, деструкцию железобетона. Снег полезен в тундре, но в городской черте желательно максимально обеспечить снегоочистку, снеговывоз, чтобы защитить вечную мерзлоту от таяния. Добавлю, что значения температур, полученные в Норильске под руководством Михаила Васильевича Кима с 1940 года, помогают отслеживать, как меняется вечная мерзлота. Так, температурные данные с десяти метров, куда доходят сезонные колебания Комсомольской, Завенягина, части Ленинского проспекта, Дзержинского, на тот момент были минус 5–6,5 градуса, а сейчас там минус 3–2,5 градуса. Сваи остались на прежней глубине, а силы смерзания стали другими. Температура повысилась не столько из-за того, что последние 30–40 лет наблюдается тенденция к потеплению, сколько из-за снегонакоплений, коммунальных аварий», – добавил ученый.
В этой зимней полевой школе студенты совместно с педагогами также занимаются снегомерными съемками, которые являются необходимой частью для составления математических моделей изменения состояния вечной мерзлоты.
«Снегомерная съемка позволяет определить мощность снега, характеристики плотности и теплопроводности. Заполярный госуниверситет ведет наблюдение в 200-метровой скважине, которая была восстановлена и обустроена компанией «Норникель». Она расположена в центре Норильска. Измерения температуры грунтов в ней начались еще в 1959 году и велись вплоть до 2006 года, потом скважина была уничтожена, а в 2022 году ее восстановили. Благодаря этой скважине мы имеем результаты температурных измерений за последние 66 лет», – пояснил Павел Котов, директор научно-исследовательского центра ЗГУ.
«Отличие нынешней полевой школы от предыдущей в том, что прошлая зима была маслоснежная, максимальная мощность снегоотвалов была два-три метра, а в этом году некоторые снегоотвалы достигают более пяти метров, и все это оказывает влияние на вечную мерзлоту. Практическая польза исследований, проводимых в ходе полевой школы, в том, что чем больше будет мониторинговых данных, тем более точные прогнозы по вечной мерзлоте мы можем делать на будущее, в том числе и по температуре грунтов», – добавил Павел Котов.
Анастасия Лобанова, студентка третьего курса факультета «Промышленное строительство» ЗГУ участвует в полевой школе уже второй год и считает, что полученные знания ей пригодятся в будущем как строителю.
«Я получаю огромный багаж знаний от полевых работ. Понимание, как снегоотвалы влияют на вечномерзлые грунты, очень важно для строительства на территории, расчетов нагрузки на фундамент и решений, где можно строить и как, а где нельзя. В этом году к полевой школе мы постарались подключить первокурсников, чтобы у них тоже складывалось какое-то понимание о вечной мерзлоте. Кроме того, полезно общение со студентами МГУ и приобретение навыков выполнения замеров», – сказала Анастасия.
Татьяна Сидорова, студентка первого курса магистратуры географического факультета МГУ, кафедры криолитологии и глициологии, также опытный участник полевой школы. Второй год она приезжает в Норильск, чтобы делать необходимые замеры и наблюдать за тем, как в зависимости от толщины снежного покрова меняется состояние вечной мерзлоты.
«Проблема снегоотвалов актуальна для настоящего времени, особенно в контексте климатических изменений и количества выпадающих осадков. Все это приводит к изменению состояния вечной мерзлоты. Ее таяние приводит к уменьшению несущей способности фундаментов и аварийности зданий, подземных коллекторов и промышленных площадок. Своевременный вывоз снега и отсутствие больших скоплений на территории города – это важная задача, которую нужно решать своевременно и корректно», – поделилась Татьяна.
Больше фото с полевой школы можно посмотреть здесь.
Ранее «Северный город» рассказывал о том, что система фонового мониторинга мерзлоты «Норникеля» получила престижную премию.
Больше новостей читайте на совместном канале «Северного города» и «Таймырского телеграфа» в Telegram.
