ИСТИНА

Цель проекта – оценить влияние опасных криогенных процессов на объекты транспортной инфраструктуры (дорожную сеть, трубопроводы, взлетно-посадочные полосы аэродромов) в Арктике.

Noticeable trends have been recorded towards a deterioration of the engineering-geocryological situation in the Arctic region over the past decades. The role of buildings and structures with deformations in the Northern cities and villages is growing rapidly. The main deformational reasons are changes in climatic and geocryological characteristics and subsequent activation of dangerous cryogenic processes against the frozen foundations. Objects of the transport network: roads, pipelines, runways, etc. are quite important for the normal and full-fledged functioning of settlements and industrial sites. Moreover, such objects are extremely vulnerable to the negative impact of cryogenic processes. This is due to their key characteristics – continuity, long extent and size of occupied areas. These properties of transport networks do not allow to avoid areas with unfavorable geocryological conditions; сommon design features of linear objects, that works good in the non-permafrost zone can often provoke additional activation of hazardous processes. It is necessary to analyze the modern dynamics of the stability of transport systems and the effectiveness of mitigation and protection methods. We need to take into account regional geographical features and permafrost forecasts of their changes in the near future while the design and construction process for linear objects. The actions taken should contribute to the sustainable development of the northern regions with permafrost, occupying more than 60 percent of Russian territory.

В ходе выполнения проекта планируется получить следующие результаты: - будет дополнено современное представление о механизме протекания и воздействия на техногенные объекты криогенных процессов - будут получены актуальные данные о состоянии объектов транспортной сети в различных географических условиях - для исследуемых регионов будет произведено ранжирование криогенных процессов по степени их интенсивности и опасности для транспортной сети в конкретных условиях - для различных типов транспотных объектов будет осуществлен выбор наиболее деструктивного криогенного процесса или их группы. - на основе анализа современной ситуации и численного моделирования на ближайшие 25 лет будут предложены меры по минимизации негативного воздействия криогенных процессов на объекты транспортной инфраструктуры Полученные результаты будут представлены в виде докладов на национальных и международных научных конференциях, статей в русскоязычных и иностранных журналах и сборниках, а также послужат основой для подготовки диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук. Научная новизна ожидаемых результатов заключается в следующих позициях: - будут получены актуальные данные об устойчивости объектов транспортной инфраструктуры в Арктическом регионе - будет усовершенствована методика мониторинга опасных криогенных процессов и вызванных ими деформаций на объектах транспортной сети с использованием данных дистанционного зондирования Земли (анализ и обработка космических снимков, применение лазерного сканирования) - будет проведен анализ региональных особенностей воздействия криогенных процессов на объекты транспортной инфраструктуры в условиях климатических изменений и техногенной нагрузки - на основе численного моделирования будет осуществлен прогноз поведения линейных систем в изменяющихся климатических условиях - будет изучена эффективность применения систем инженерной защиты объектов транспортной инфраструктуры и даны рекомендации для их совершенствования

Юров Ф.Д. имеет опыт в проведении исследований криогенных процессов, изучении влияния техногенеза на вечномерзлые основания, мониторинга поведения транспортных систем в отдельных регионах Арктики. Аспирантом проводились полевые наблюдения опасных криогенных процессов и деформаций зданий и сооружений, обусловленных геокриологическими причинами, в Воркуте, поселках Воркутинского промышленного района, Дудинке, Норильске, Игарке, в ряде малых населенных пунктов ЯНАО, на архипелаге Шпицберген, на Ванкорском нефтегазовом месторождении и магистральном нефтепроводе «Ванкор-Пурпе». На основе собранных материалов был подготовлен ряд публикаций, посвященных криогенным деформациям, активизации криогенных процессов, воздействию различных объектов и типов техногенеза на мерзлые грунты и их свойства. Так, было проведено численное моделирование теплового поля мерзлых грунтов для участка магистрального нефтепровода «Ванкор-Пурпе» и вычисление инженерно-геокриологических параметров грунтов под опорами трубопровода к 2050 году (Юров и Гребенец, 2019). В коллективе авторов исполнитель проекта работал над исследованием вклада геохимического состава сезонно-талого слоя в состояние техногенных объектов. Данную проблему особенно важно учитывать при оценке устойчивости техногенных объектов в промышленных центрах, где степень засоления сезонно-талого слоя очень высока (Гребенец и др., 2020). Значительной проблемой при исследовании деформаций на объектах транспортной инфраструктуры является сложность мониторинга и оценки степени деформированности из-за большой протяженности таких объектов. Одним из перспективных методов, позволяющих с высокой точностью и малыми затратами времени провести точную оценку деформированности линейных и площадных объектов, является лазерное сканирование. Эта методика была опробована при участии исполнителя проекта в условиях криолитозоны на арх. Шпицберген (Юров и Марченко, 2019).