75 лет Геннадию Андреевичу Кулябину (стр. 6 )

Изменение рельефа поверхности в результате отсыпки вала МГ и отсыпка технологических проездов изменили условия стока воды. Подпруживание поверхностного стока привело к появлению новых участков затопления в весеннее время и подтопления в летне-осеннюю межень.

По материалам мониторинга в 2004 г. количество участков подтопления значительно возросло по сравнению с 2003 г. В 2006 г. на некоторых участках подтопления, выявленных в 2004 г., водоемов не наблюдалось совсем или наблюдались меньшие по площади. В ряде случаев в результате частичного сброса воды на месте крупных подпрудных водоемов образовались несколько небольших по площади остаточных водоемов.

Обследование газопровода, проведенное в 2003 г., показало, что в теле отсыпки газопровода грунт был рыхлый и имел комковатую структуру. Достаточно часто происходила фильтрация поверхностных вод через насыпной грунт и поглощение этих вод траншеей. Затем вода протекала в виде подповерхностного стока по траншее вдоль газопровода. В теле насыпи отмечались многочисленные воронкообразные углубления, которые были частично без воды, но со следами стока под поверхность валика в траншею МГ. Другая часть воронок в траншее была заполнена водой до краев, что свидетельствует о постепенном прекращении интенсивного поглощения и стока воды вдоль газопровода в период строительства и начала эксплуатации МГ. За прошедший с 2001 по 2004 гг. период грунт в траншеях слежался и приобрел монолитную структуру. Фильтрация поверхностных вод по траншеям прекратилась, и поверхностные воды стали полностью концентрироваться вдоль валиков ниток газопровода.

В 2004 г. новые участки подтопления протяженностью от 40 до 250 м зафиксировали на плоских, слабодренированных поверхностях. Однако значительная часть участков подтопления осталась приблизительно в тех же контурах, что и в ходе обследования, проведенного в 2003 году. Увеличение числа зон подтопления на этапе строительства и начальной эксплуатации объясняется непрерывностью по длине и проектной (максимальной) высотой валика МГ после строительства, что препятствует стоку воды.

В 2006 г. на части бывших участков подтопления выявлена эрозия и сквозные размывы и подмывы валиков МГ, размывы технологического проезда, что сопровождалось сбросом воды из подпрудных водоемов.

На основании проведенных в 2006 г. исследований выявлено, что участки подтопления, образовавшиеся в начальный период эксплуатации, в последующие годы могут частично дренироваться сквозными размывами вала МГ, продольными (относительно вала МГ) подмывами вала и размывами технологического проезда.

Можно заключить, что период строительства начального и основного периодов эксплуатации имеют особенности изменения площадей затопления и подтопления. В период строительства происходит разуплотнение грунтов, которые при укладке в траншею имеют множество пустот и полостей. За счет этого поглощается часть вод снеготаяния и дождевой воды, что уменьшает уровень поверхностных вод и несколько сокращает площади затопления и подтопления. В последующем в начальный период эксплуатации заполняются подпруженные отрицательные формы рельефа, площади водных поверхностей достигают максимально возможных размеров. В период основной эксплуатации происходит некоторое уменьшение площадей водной поверхности на отдельных участках, прилегающих к МГ. При переполнении водоемов водами половодья происходит их прорыв из подпруженных участков, которые создает вал МГ. В каждом случае происходит размыв валика на различную глубину и ширину в зависимости от его высоты, уклона поверхности, а также объема и скорости воды.

Затопления и подтопления МГ превышают количество выявленных участков с термокарстом и просадками в 5 раз. По ниткам газопровода существует прямая зависимость между сроком эксплуатации и процессами термокарста, просадок и обратная зависимость между сроком эксплуатации, процессами затопления и подтопления. С увеличением срока эксплуатации происходит возрастание количества проявлений термокарста и просадок от 5 на 3 нитке (построена в 2004 г.) до 25 на 1 нитке (построена в 2001 г.). Одновременно с увеличением срока эксплуатации происходит уменьшение количества участков затопления и подтопления с 97 на 3 нитке до 27 на 1 нитке. Можно заключить, что с ростом количества техногенно обусловленной эрозионной сети уменьшается количество участков затопления и подтопления, что, в свою очередь, приводит к увеличению отрицательных форм рельефа, не заполненных водой.

Термокарст. Возникновение термокарста связано с вытаиванием различных типов подземных льдов и образованием отрицательных форм рельефа. Грунты сезонно-талого слоя в пределах исследуемой территории МГ в большинстве случаев сложены супесчано-суглинистым составом и обладают низкой фильтрационной способностью. Все это приводит к повышенному увлажнению и обводнению горизонтальных и субгоризонтальных поверхностей и развитию термокарста на значительной площади. Термокарстовые формы в северной части месторождения, как правило, мелкие, что указывает на небольшую льдистость отложений. Даже самые крупные по площади озера имеют глубину, не превышающую 2,0-2,5 м. Рост таких озер в ширину происходит из-за увеличения глубины оттаивания на территориях, непосредственно примыкающих к озерной котловине. При наличии сильнольдистых грунтов по берегам озера, происходит их вытаивание и увеличение площади озера.

Строительство системы газопроводов на льдистых многолетнемерзлых породах вызывает активизацию термокарста. В первую очередь этому процессу подвержены те участки трасс трубопроводов, где произошло обводнение поверхности при замедлении поверхностного стока. Процесс образования термокарстовых форм достаточно длительный, поэтому на основании рекогносцировочных исследований территории на стадии строительства и начального периода эксплуатации не представляется возможным сделать однозначное заключение об активизации термокарста на том или ином участке газопровода. С большей долей достоверности можно утверждать, что в период строительства, начального и основного периодов эксплуатации имеются особенности в развитии площадей затопления и подтопления, которые способны активизировать термокарст. Наблюдения за термокарстом показали, что одна из характеристик активности процесса – термоабразионное отступание берегов в естественных условиях максимально составило 0,5 м за период наблюдений (2 месяца). Это несколько выше средних показателей термоабразии для северной тайги, где средняя многолетняя скорость составляет 0,1-0,2 м/год. Однако на большинстве озер термоабразия отсутствовала.

Заболачивание. Основной причиной заболачивания вдоль ниток МГ является переувлажнение поверхности, зарастание водоемов болотной растительностью, образование торфа в прибрежной зоне, постепенное уменьшение зеркала водной поверхности водоемов. Заболачивание на переувлажненных участках происходит вследствие замедленного стока или близкого уровня грунтовых вод, являясь самым масштабным из всех процессов на территории размещения системы газопроводов. Воздействие этого процесса охватывает значительные площади, особенно в северной части и в понижениях поверхностей южного отрезка исследуемого участка МГ. В условиях быстро меняющейся ситуации с образованием и спуском подпрудных образований вдоль МГ, достоверно определить заболачивание можно при многолетнем ряде натурных наблюдений, с привлечением дистанционных данных. Более обоснованно при проведении рекогносцировочных наблюдений можно говорить о затоплении и подтоплении, которые тесно связаны с заболачиванием.

Началу процесса заболачивания, кроме техногенного подтопления поверхности, также способствует развитие термокарстовых образований. Появление неглубоких блюдцеобразных понижений в рельефе сопровождается повышением влажности верхней части отложений и, при дальнейшем развитии процесса, образованием небольшого слоя воды на поверхности. Однако невысокая льдистость мерзлых отложений, залегающих непосредственно под слоем сезонного оттаивания, приводит к быстрому прекращению термокарста. В таких понижениях, как правило, начинает развиваться болото. Кроме того, болота типичны для днищ, спущенных или заросших термокарстовых озер и формируют хасыреи. По мере накопления торфа на болотах начинает развиваться процесс сезонного и многолетнего пучения грунтов.

Русловые процессы. Выделяют два вида русловой эрозии – глубинную и боковую. На большей части водных потоков, пересекаемых нитками МГ, наблюдается слабо выраженная глубинная и боковая эрозии. Повышение эрозионной активности потоков на участках переходов через них газопроводов отмечается в течение первых 1-2 лет после строительства. Следует учитывать, что во время весенних половодий малой обеспеченности, интенсивность размыва может возрасти. Глубинной, а иногда и боковой эрозии подвергаются незакрепленные участки насыпи на берегу водотоков. Наиболее крупным водотоком, который пересекает МГ, является р. Нгарка-Хадытаяха. Действие речной эрозии в её долине проявляется в слабом размыве отдельных участков дна реки, транспортировке и аккумуляции грунта ниже по течению реки. Слабое проявление процесса боковой эрозии отмечается только на крутых меандрах р. Нгарка-Хадытаяха во время половодья. Размыву подвергаются самые нижние участки обрывистых склонов. В случаях на участках перехода ниток газопровода через русло реки отмечается повышенное действие русловой эрозии. Эрозионному размыву подвергается часть валика МГ в местах заглубления дюкера в дно реки у уреза воды. Кроме того, строительство газопроводов сопровождалось перемещением больших масс грунта вниз по склону для уменьшения их крутизны. Поступивший в русло реки рыхлый грунт подвергся интенсивному размыву водным потоком. Дополнительным источником поступления грунта в русло реки является эрозионная сеть, сформировавшаяся в полосах строительства всех трех ниток МГ. В устьевых частях оврагов образуются конусы выноса, которые регулярно размываются речными водными потоками.

Термоабразия. При проведении мониторинга ЭГП в 2006 г. установлено, что на отдельных озерах отмечается термоабразия, состоящая из процессов разрушения берега и подводного берегового склона, сложенных многолетнемерзлыми грунтами. Разрушение происходит под тепловым и механическим воздействием водных масс водоема. При этом надводная часть разрушается за счет воздействия воздуха и солнечной радиации, то есть за счет термоденудации. На скорость разрушения подводного склона влияет интенсивность термокарста в конкретно рассматриваемом водоеме. Активные процессы термоабразии берегов наблюдаются на различных по площади озерах. Максимальное отступание берегов в 2006 г. не превышало 0,5 м, длина термоабразионных участков изменяется от нескольких метров до нескольких десятков метров вдоль береговой линии. Однако на большинстве озер термоабразионного разрушения берегов не происходило.