искать
Дискуссия профессионалов 

Активизация деструктивных процессов и аварийных ситуаций в криолитозоне. Мнения ученых Франции и России

Стрижков Сергей Николаевич
27 апреля 2017 года

Инженеров-изыскателей, проектировщиков и строителей, работающих на территориях распространения многолетнемерзлых грунтов, всегда интересовали проблемы, связанные с повышением надежности возводимых там сооружений. Особенно данная проблема актуальна в связи с отмечаемым многими специалистами потеплением климата.

Свою точку зрения на данный вопрос высказал на встрече с российскими специалистами профессор Университета имени Жозефа Фурье, член Межправительственной группы по изучению изменений климата и иностранный член РАН Доминик Рейно.

Стрижков Сергей НиколаевичЗаместитель генерального директора по науке ООО Научно-производственная фирма «Дорцентр», д.э.н., к.т.н., профессор, академик РАЕ, почетный строитель РФ

Российских ученых и инженеров все чаще волнуют проблемы повышения надежности, безаварийной эксплуатации и экологической безопасности автодорог, мостов, объектов энергетической инфраструктуры, нефтегазопромысловых зданий и сооружений, построенных традиционными методами на многолетнемерзлых грунтах.

Суровый климат, вечная мерзлота с активными криогенными процессами, полярная ночь, неустойчивость арктических экосистем к техногенным воздействиям, наличие криопэгов, значительных снегозаносов и других неблагоприятных воздействий предъявляют повышенные требования к принятию взвешенных и ответственных проектных и конструктивных решений в процессе выполнения инженерно-геологических изысканий и проектирования геотехнических систем в криолитозоне.

Деградация мерзлых пород проявляется в уменьшении несущей способности грунтов оснований и потере их устойчивости при оттаивании. Это определяет потребность применения новых технических решений, способных минимизировать отрицательное влияние техногенного фактора освоения площадок и потепления климата. При этом важно, чтобы новые технические решения, в том числе, впервые применяемые при строительстве, тщательно исследовались и изучались в течение длительного времени, с тем, чтобы можно было выдать рекомендации по их широкому внедрению в практику проектирования и строительства в криолитозоне.

 

Международный опыт

Российских инженеров-исследователей и проектировщиков давно волнует вопрос: как влияет изменение климата на планете на активизацию деструктивных криогенных процессов и, как следствие, на рост рисков возникновения аварийных ситуаций на объектах, построенных в криолитозоне? И существует ли корреляция степени изменений климата с ростом числа техногенных аварий и катастроф?

Эти вопросы российские ученые и инженеры обсудили с признанным специалистом и знаменитым ученым, профессором Университета имени Жозефа Фурье, членом Межправительственной группы по изучению изменений климата и иностранным членом РАН Домиником Рейно.

15 сентября 2015 года в Тюменском государственном университете при содействии представительства Россотрудничества во Франции – Российского центра науки и культуры в Париже состоялась открытая лекция всемирно известного ученого в области климата, директора по научно-исследовательской работе Национального научно-исследовательского центра в Гренобле (Франция), профессора Университета имени Жозефа Фурье, члена Межправительственной группы по изучению изменений климата и иностранного члена РАН Доминика Рейно по теме: «Ледниковые архивы прошлого и современное состояние климата нашей планеты». И хотя с момента лекции прошло уже почти полтора года, в связи с тем, что она была мало освещена в профессиональных кругах, хочется вспомнить о том, что рассказывал французский ученый российским слушателям.

Рэйно Доминик (Dominique Raynaud) – доктор физических наук, специалист в области палеоклиматологии и гляциологии, иностранный член РАН, директор по научно-исследовательской работе Национального научно-исследовательского центра Франции (Centre National de la Recherche Scientifique или CNRS), работающий (а ранее возглавлявший) в Лаборатории гляциологии и геофизики окружающей среды (Laboratoire de Glaciologie et Gйophysique de l'Environnement - LGGE) при Университете Жозефа Фурье города Гренобля. Им разработаны новые методы и инструменты для сохранения ледяных кернов, получаемых в результате бурения ледяных покровов в Антарктиде, Гренландии и в других регионах планеты. Еще одно его выдающееся достижении – разработка метода анализа состава атмосферы в пузырьках воздуха, законсервированных в толще ледников, что дает возможность реконструкции изменений климата в прошлые эпохи. Профессор Рэйно бесспорно внес большой вклад в понимание функционирования глобальной климатической системы Земли на протяжении последних 800 тысяч лет.

Кроме того, он был участником Советской антарктической экспедиции на станции «Восток», активно сотрудничает с учеными РАН, содействовал созданию франко-российской Лаборатории гляциологических исследований в Санкт-Петербурге, является координатором европейского проекта EPICAMIS, направленного на бурение глубоких кернов льда в Антарктиде, автор более 130 научных публикаций в международных журналах и книги «Белая планета» (2008), получившей широкую известность, член Международного гляциологического общества, Европейского геофизического союза, Межправительственной комиссии экспертов по изменениям климата (IPCC), Ученого совета Полярного института им. Альфреда Вегенера (Германия). Он награжден серебряной медалью Национального центра научных исследований Франции (1989), золотой медалью «Бельгика» Бельгийской академии наук (2003), медалью Ханса Эшгера Европейского геофизического союза (2008), является лауреатом премии «Гран При» Французской академии наук (1999) и премии Декарта Европейского Союза.

Доминик Рэйно стал лауреатом Нобелевской премии Мира в 2007 году в составе Межправительственной группы экспертов по изменению климата - МГЭИК (Intergovernmental Panel on Climate Change – IPCC) – за «усилия по углублению и распространению знаний о вызванных человеком изменениях климата, а также закладыванию основ для мер, принятие которых требуется для противодействия таким изменениям».

Во время своей лекции в Тюмени французский профессор рассказал о влиянии углекислого газа на таяние ледников, о ежегодном изменении климатической ситуации на планете, о тенденции к её потеплению.

Примечательно, что найти ответ на вопрос, почему же происходит потепление, ученые всего мира пытались давно. Профессор привел пример исследований более чем столетней давности на данную тему. Сравнивая их с современными показателями, можно понять, что последние 30 лет потепление происходит намного стремительнее.

«С начала XX века климат на планете потеплел на 0,9°C. Потепление климата происходит однозначно, – говорит профессор Рейно. – Основной причиной наблюдаемого с 1970 года потепления климата является деятельность человека (выделение газов, вызывающих парниковый эффект, и особенно, вырубка лесов). Климатические модели прогнозируют к концу XXI века вероятное потепление климата в среднем на 2 – 4°C».

Лектор отметил, что исследователи занимаются моделированием климатической картины мира и пытаются понять, как будет выглядеть наша планета в ближайшие 100 лет. 

«Потепление климата в мире больше, чем на 4°C влечёт за собой риск серьёзных, всеобщих и необратимых последствий для человека и экосистем», – заявил в завершении лекции г-н Рейно.

 

Беседа ученых

По окончании лекции с Нобелевским лауреатом побеседовал автор настоящей статьи, который уже более десяти лет углубленно изучает вопросы изменения климата, влияние последствий таких изменений на вечную мерзлоту и серьезно занимается научными исследованиями и проектированием геотехнических систем в криолитозоне.

В научной дискуссии было показано, что криолитозона охватывает 10,7 миллиона квадратных километров территории России – это примерно 63% всей страны. В последние десятилетия расширение площадей распространения деструктивных криогенных процессов наблюдается на всей территории России, находящейся в криолитозоне. Это проявляется в деформациях сооружений и фундаментов, неравномерной осадке и часто в обрушении зданий, а также в просадках автодорог, железнодорожных путей, нефте-газопроводов, блоков подземных коллекторов коммунальных сетей, формировании просадочных термокарстовых озер и увеличении зон обводнения и заболачивания территорий. Негативные криогенные процессы проявляются в повышении температуры локальных тепловых полей под автомобильными и железнодорожными насыпями, зданиями и сооружениями, нефте- и газопроводами, образовании многочисленных техногенных таликовых зон, увеличении глубин сезонного оттаивания грунтов, и, как следствие, обводнение, которое является одним из наиболее неблагоприятных факторов, влияющих на потерю устойчивости грунтов оснований и несущих конструкций. Все вышеперечисленные явления происходят по причине изменения климата в сторону потепления.

Также в ходе дискуссии специалисты уделили внимание тому, что в результате изменений климатических ритмов на нашей планете или проще говоря, так называемого «потепления климата», в районах распространения вечной мерзлоты происходит ее деградация или, проще говоря, растепление, которое приводит, порой, к катастрофическим последствиям.

Автор настоящей статьи считает, что необходимо учитывать изменения климатических ритмов и других природно-климатических факторов, влияющих на принятие проектных и управленческих решений. Между тем, климатические параметры, отраженные в Сводах правил, существенно отличаются от фактических значений.

В настоящее время, к сожалению, не всегда производится учет всех вышеперечисленных факторов при строительстве на многолетнемерзлых грунтах.

В ходе дискуссии оба специалиста пришли к единому мнению о том, что необходимо накапливать, обобщать, систематизировать и обсуждать научные исследования и практический опыт, чаще встречаться ученым всего мира на специализированных научно-практических конференциях и обмениваться мнением и результатами последних разработок и научных исследований.

Отправить сообщение, заявку, вопрос

Отправить заявку на посещение мероприятия

Отправить заявку на участие как экспонент

Запросить консультацию специалистов по данному техническому решению