75 лет Геннадию Андреевичу Кулябину (стр. 5 )

Основными факторами, определяющими возникновение и развитие экзогенных геологических и криогенных процессов, являются климатические условия, сплошное развитие многолетнемерзлых пород, переувлажнение территории, слабая расчлененность рельефа, теплофизические и физико-механические свойства пород, широкое распространение мохового и торфяного покровов.

Материалы аэрофотосъемки, выполненной в 2003 г., и наземные наблюдения, выполненные в 2002-2006 гг., показали, что в естественных условиях в районе МГ «Заполярное – Уренгой» развиты следующие экзогенные геологические процессы: линейная (овражная) эрозия, сезонное и многолетнее пучение, термокарст, заболачивание, морозобойное растрескивание, речная эрозия и аккумуляция. Большинство процессов имеют весьма небольшие скорости развития. В период проведения мониторинга (2006 г.) активных процессов, кроме термоабразии берегов на отдельных термокарстовых озерах, зафиксировано не было.

По результатам многолетних исследований выявлен ряд непосредственных и опосредованных факторов, оказывающих влияние на исходные (естественные фоновые) ландшафты и геокриологические условия в результате выполнения работ по строительству системы магистральных газопроводов.

Факторы воздействия условно можно разделить на три группы. Во-первых, факторы непосредственного влияния, связанные с механическими формами воздействия. К ним относятся следующие: нарушение и уничтожение растительного и почвенного покровов, изъятие грунтов в карьерах, перемещение больших объемов грунтов при отсыпках вала трубопровода и технологических проездов, планирование уклонов поверхности при прокладке трубопровода в местах перехода через крутые склоны, разуплотнение грунтов в процессе обратной засыпки траншеи.

Во-вторых, факторы опосредованного влияния, связанные с изменением гидрологического и гидрогеологического режима территории. К ним относятся: изменения режима увлажнения с формированием более увлажненных поверхностей на высоких подпруженных уровнях и менее увлажненных на нижележащих уровнях относительно валика газопровода, формирование техногенных водоёмов из-за нарушения естественного гидрологического и гидрогеологического режимов, заболачивания на участках переувлажнения, формирования техногенно обусловленных гидрогенных таликов в результате теплового воздействия подпрудных водоемов.

В-третьих, факторы опосредованного влияния, связанные с изменением тепловых потоков. Изменение температурного режима сезонно-талого слоя по всей длине ниток газопровода с частично или полностью уничтоженным почвенно-растительным покровом, значительное увеличение глубины сезонно-талого слоя на всех элементах рельефа и в различных ландшафтах с частично или полностью уничтоженным почвенно-растительным покровом.

Результаты мониторинга экзогенных геологических процессов. В результате мониторинга 2006 г. на трех нитках магистрального газопровода «Заполярное-Уренгой» общей протяженностью 180 км выявлено 717 участков активизации опасных ЭГП в пределах насыпи над валиками МГ и на технологических проездах. Из общего количества ЭГП, выявленных на газопроводе, более 97% относится к гидрологическим (эрозия, затопление и подтопление) или к термогидрогенным (термоэрозия) процессам. Суммарное количество и долевое распределение основных групп ЭГП по ниткам газопровода приведено в таблице.

Суммарное и долевое распределение экзогенных геологических процессов

на магистральном газопроводе «Заполярное – Новый-Уренгой» в 2006 г.

Вид и форма проявления ЭГП	Количество проявлений
1 нитка	2 нитка	3 нитка	Итого
Размыв вала	105	95	96	296
Подмыв вала	18	20	6	44
Размыв тех. проезда	33	23	56	112
Затопление и подтопление	27	79	97	203
Термокарст и просадки	25	11	5	41
Русловые процессы	1	1	1	3
Оползание	2	1	-	3
Дефляция	1	-	-	1
Аккумуляция	3	1	1	5
Термоденудация	2	-	-	2
Тоннельная термоэрозия	2	-	-	2

Основное негативное влияние данной группы процессов заключается в сквозных размывах и боковых подмывах валика МГ эрозионными и термоэрозионными процессами. Серьезное негативное влияние на МГ оказывают процессы затопления и подтопления, которые затрудняют проезд вдоль МГ и его обслуживание. Грунты валика МГ, находящиеся в постоянно подтопленном состоянии, подвержены оседанию, просадкам, оползанию и течению. При повышенном увлажнении происходит сезонное и многолетнее пучение грунтов, что приводит к повышенному напряжению трубы с направляющей давления вверх к поверхности грунтов, вплоть до выпучивания газопровода на поверхность. При размыве грунтов в результате эрозии и термоэрозии труба МГ оказывается частично или полностью на дневной поверхности, что не предусмотрено технологией эксплуатации газопровода. При тоннельном стоке воды и размыве грунтов под трубой МГ происходит провисание газопровода, что также выявлено при исследованиях ЭГП. Особую опасность в таких случаях представляет нагрузка на трубу, которая создается давлением валика высотой до 3-4 м на провисшую трубу МГ.

По результатам исследований в 2006 г. выявлены активные ЭГП, связанные со строительством магистрального газопровода: линейная эрозия и термоэрозия (оврагообразование), тоннельная термоэрозия, затопление, подтопление, термоэрозия и эрозия в руслах рек, криогенные оползни скольжения, термоденудация. Кроме наиболее активной группы процессов, отмечены морозобойное и полигональное растрескивание грунтов, медленная (аморфная) солифлюкция, криотурбация (пятна-медальоны), наледеобразование и масштабная площадная аккумуляция как составная часть процесса линейной эрозии (оврагообразования).

В естественных (ненарушенных) природных условиях большинство из перечисленных процессов не активны или не типичны для подзон северной тайги и лесотундры, чему способствует наличие почвенно-растительного покрова почти на всех элементах рельефа и отсутствие крупных ледяных включений в поверхностных отложениях. Строительство системы газопроводов значительно преобразило природную среду в полосе отвода земель МГ, что послужило причиной резкой активизации отдельных ЭГП.

Линейная (овражная) эрозия и термоэрозия. Прокладка магистральных газопроводов с отсыпкой вала МГ и технологических проездов изменили условия поверхностного и подземного стока. При уничтожении почвенно-растительного покрова незащищенные грунты подвергаются воздействию поверхностного стока, особенно на выпуклых склонах со средними уклонами, где энергия поверхностного потока в значительной мере возрастает. Интенсивный размыв грунтов наблюдается на склонах, имеющих крутизну 4-6° и более. На большей части склонов в полосе строительства МГ образовались различные эрозионные (линейные) формы рельефа. Размеры эрозионных промоин и оврагов имеют длину до 250-300 м, ширину – 2,5-7,0 м, глубину - 1,0-4,0 м.

По результатам мониторинга 2003-2004 гг. длина одного из оврагов увеличилась с 30 до 100 м. Его глубина в 2004 г. достигала 4 м. Результаты наблюдений 2006 г. показали, что длина оврага увеличилась до 255 м, ширина составляла 2,7-7,4 м, а глубина напротив – уменьшилась до 0,8-2,3 м, то есть, длина оврага увеличилась в 2,5 раза, а глубина уменьшилась не менее чем на треть. Уменьшение глубины произошло из-за отложения продуктов выноса с более высоких уровней в верховье оврага на более низкие уровни в средней, нижней и устьевой частях оврага. При глубине 4,0 м резко возросла активность криогенных процессов, таких как термоденудация, при которой большое развитие получили процессы на бортах оврага, что способствовало уменьшению его глубины. Максимальный прирост оврагов за период режимных наблюдений (два месяца 2006 г.) составил 11-18 м. Это значительно ниже средних многолетних показателей прироста техногенных оврагов за период проведения мониторинга (2003-2004 гг.).

Положение трассы газопровода по отношению к склону определяет тип эрозионного воздействия на валик МГ и технологический проезд. При подпруживании стока происходят размывы вала, при стоке вдоль МГ образуются подмывы вала и размывы технологического проезда. В 2003-2004 гг. образование линейных размывов вдоль МГ происходило очень активно. Выявлены участки с 7-10 параллельными относительно друг друга промоинами на одном склоне. В 2006 г. такого количества промоин ни на одном склоне не отмечено. Максимальное количество промоин не превышало 4, то есть по колеям двух транспортных средств.

Абсолютное большинство эрозионных и термоэрозионных процессов представлено в форме размывов вала (298). Размывы технологического проезда представлены 112 проявлениями, подмывы вала составляют 44 проявления. Размывы вала превосходят подмывы вала и размывы технологического проезда почти в два раза. Из этого можно заключить, что относительно валика газопровода движение поверхностных вод происходит преимущественно в поперечном направлении. Согласно продольным уклонам поверхности газопровод проложен преимущественно на участках перехода через долины рек. На первой и второй нитках размывы вала имеют множество проявлений относительно всех других ЭГП. На третьей нитке газопровода количество размывов вала, затопления и подтопления имеют близкое или равное количество проявлений, что связано с меньшим сроком эксплуатации, относительно первой и второй ниток МГ.

Затопление и подтопление. Затопление и подтопление широко распространенный и хорошо выявляемый визуально и дистанционными методами процесс. Их пространственная приуроченность имеет выраженную взаимосвязь с уровнем развития гидрографической сети территории. На северном, менее дренированном участке, зафиксировано 70% участков затопления и подтопления на всех трех нитках МГ.