CC BY
15Геокриология
УДК 551.345
Районирование территории РФ по условиям проживания с учетом геокриологической обстановки
В. В. Шепелев, М.М. Шац
Обоснована необходимость учета геокриологических условий при районировании территории РФ, предложены основные принципы и подходы этого направления. Предложения реализованы в виде картографических и табличных материалов, раскрывающих специфику условий проживания в отдельных регионах России с учетом геокриологической обстановки.
This paper proves the necessity of taking into consideration the geocryological conditions in zoning of the Russian Federation territory as well as suggests new basic principles and approaches of this field. These suggestions are done in form of cartographic materials and tables that reveal specificfeatures of living in certain regions of Russia, taking into consideration geocryological conditiom.
Многолетнемерзлые породы (ММП) являются одними из уникальных природных явлений северных и высокогорных регионов Земли. Занимая почти 25% поверхности суши нашей планеты, а в России - около 65 % территории, ММП служат естественным интегральным показателем природно-климатической обстановки. Они характеризуют не только суровость природных условий, но и степень дискомфортности проживания населения в социально-экономическом и медико-биологическом отношениях. Так, практически вся территория кри-олитозоны относится к области сложного жилищного, трубопроводного и транспортного строительства, рискованного земледелия и т.д.
Наличие в многолетнемерзлых породах подземного льда и развитие различных негативных экзогенных, в т.ч. криогенных процессов создают большие трудности при строительстве и эксплуатации зданий и различных инженерных сооружений. Чрезвычайно сложными в области развития ММП являются вопросы организации снабжения населенных пунктов качественной питьевой водой. В связи с глубоким промерзанием водоносных горизонтов подземное питание рек и озер является незначительным. Это вызывает обеднение поверхностных вод необходимыми для организма человека микрокомпонентами и развитие у людей болезней, связанных с дефицитом йода, фтора, брома, калия и других элементов.
Таким образом, область распространения ММП в целом является неблагоприятной средой для проживания и жизнедеятельности человека. Однако территория развития ММП весьма неоднородна по
ШЕПЕЛЕВ Виктор Васильевич, д.г.-м.н., зам. директораИМЗ СО РАН;
ШАЦ Марк Михайлович, к.г.н., в.н.с. ИМЗ СО РАН 72 _______
мерзлотным условиям. В ее пределах выделяются, например, районы с островным, прерывистым и сплошным характером распространения многолетнемерзлых пород. Мощность мерзлой толщи горных пород в одних районах может составлять первые десятки метров, а в других достигать 1-1,5 км. Содержание подземного льда в мерзлых породах колеблется от десятых долей до 50 и более процентов. Весьма неоднородным является и вертикальный разрез мерзлых толщ.
Все это указывает на то, что для правильной оценки степени дискомфортности проживания и жизнедеятельности человека в области ММП необходимо произвести районирование ее территории по степени сложности мерзлотных условий.
Следует отметить, что в разработанных в настоящее время схемах и методиках районирования севера РФ по качеству природной среды жизнедеятельности человека мерзлотный фактор практически не учитывается. В связи с этим рабочей группой РС (Я) по вопросам районирования севера РФ было дано поручение Институту мерзлотоведения СО РАН разработать критерии учета этого фактора и составить схемы районирования территории РФ по степени сложности мерзлотных условий. Было решено применить два методических подхода к решению данной проблемы.
Первый подход заключался в том, чтобы на основе сбора и анализа имеющейся информации составить схему районирования территории РФ по степени сложности мерзлотных условий и рассчитать интегральный геокриологический показатель, отражающий в численном виде дискомфортность природной среды жизнедеятельности людей. При реализации данного методического подхода была составлена карта районирования РФ по степени сложности мерзлотных условий [1]. Как следует из этой карты,
Схема распространения средней балльности субъектов РФ по климато-геокриологическим условиям проживания населения
Условия проживания в баллах: 1 - вполне комфортные; 2 - комфортные; 3 - дискомфортные; 4 - весьма дискомфортные; 5 - исключительно дискомфортные; 6 - абсолютно дискомфортные
положение южной границы криолитозоны изменяется в направлении с запада на восток страны. Если на европейской части территории России она располагается примерно на 70 параллели, то в Сибири опускается до южных границ страны. Причем практически вся область сплошной криолитозоны располагается в пределах азиатской части РФ.
В процессе реализации второго подхода для выявления степени дискомфортности природных условий проживания населения РФ и районирования ее территории с учетом геокриологической ситуации потребовалось разрешение следующих вопросов:
1) разработка принципов типизации территории по комплексу геокриологических характеристик;
2) учет климатических характеристик;
3) систематизация исходной информации;
4) разработка балльных показателей климато-геокриологической ситуации и способа картографического их отображения;
5) составление карты районирования РФ.
Из всего достаточно широкого комплекса геокриологических показателей для достижения основной цели работы - типизации территории РФ по дискомфортности условий проживания населения и ее районирования - были выбраны следующие геокриологические характеристики:
1. Характер распространения многолетне-мерзлых пород.
Это интегральный показатель, отображающий, с одной стороны, комплекс природных факторов, совместно формирующих мерзлотную ситуацию (климат, рельеф, почвенно-растительный покров), с другой - определяемое ими мерзлое или немерзлое состояние толщ горных пород. Из многих вариаций градаций характера распространения мерзлых пород были выбраны следующие:
- многолетнемерзлые породы сплошного распространения;
- многолетнемерзлые породы прерывистого распространения;
- многолетнемерзлые породы островного распространения;
- многолетнемерзлые породы редкоостровного распространения;
- сезонномерзлые породы с редкими очагами многолетнемерзлых;
- сезонномерзлые породы.
2. Мощность многолетнемерзлой толщи горных пород.
Отображая морфологию мерзлых толщ, этот показатель, так же, как и предыдущий, отражает комплекс природных характеристик, участвующих
в формировании геокриологических условий на той или иной территории.
3. Температура горных пород.
Этот показатель характеризует теплофизичес-кое состояние горных пород. Обычно в мерзлотоведении оперируют температурой на глубине 10-15 м, поскольку она является результирующей верхних и нижних граничных условий и, что наиболее важно при наших построениях, наиболее устойчива во времени.
4. Льдистость мерзлой толщи горных пород.
Именно наличие подземных льдов, их форма,
размеры и т.д., т.е. криогенное строение мерзлых толщ определяют в целом инженерно-геологичес-кие свойства горных пород. Информация по данному разделу была предоставлена сотрудником Института мерзлотоведения СО РАН В.В.Куницким.
Таким образом, нами были выбраны четыре геокриологических параметра, в комплексе достаточно полно отражающие условия формирования мерзлых толщ и их современное состояние.
Исходя из известного положения, гласящего, что климат является одним из важнейших факторов формирования геокриологической обстановки, в число учитываемых показателей были внесены данные о годовой сумме отрицательных температур воздуха, систематизированные для территории РФ сотрудником ИМЗ СО РАН С.И.Заболотником [2]. По нашему мнению, эта характеристика наиболее наглядно и комплексно отображает степень суровости природных условий проживания населения.
Перечисленные геокриологические показатели сведены в единую систему, в комплексе определяющую все многообразие мерзлотных условий. При этом использовались имеющиеся обзорные монографические и картографические работы [3-9].'
Вся информация сведена в табличном виде, что, по нашему мнению, наиболее удобно для сравнительных построений. Часть этой информации приведена в таблице 1.
Для более четкого отражения суровости геокриологических показателей и возможности их объективного сопоставления для отдельных административных образований РФ использована систем« балльных показателей (табл. 2).
Все вышеприведенные градации климато-гео криологических показателей вместе с дифференциацией льдистости многолетнемерзлых поро; осреднены и отражены в таблице 3.
Приведенные материалы свидетельствуют с четкой пространственной дифференциации при родных комплексов, отражающих условия прожи
ШЕПЕЛЕВ, ШАЦ
вания населения РФ с учетом геокриологических условий. Регионы с весьма комфортными и комфортными условиями проживания (баллы, соответственно, 1 и 2) приурочены к европейской (кроме севера и северо-востока) части России. По направлению к северо-востоку страны климато-геокрио-логические условия проживания населения становятся все более дискомфортными, достигая экст-
ремальных значений - абсолютно и исключительно дискомфортные (соответственно 5 и 6 баллов) в пределах Якутии, Магаданской области и Чукотки. Используй изложенный методический подход, можно провести дифференцированную оценку степени дискомфортности проживания населения в отдельных субъектах РФ.
Исходные характеристики оценки степени дискомфортности жизнедеятельности населения РФ с учетом климатических и геокриологических условий
Таблица 1
№ Административные таксоны Метеостанции Балльность по суммам отриц. температур воздуха Преобладающие характеристики много-летнемерзлых пород баллы Средний балл дис-ком-форт-ности
характер развития мощность, м температуры на глубине 10-15 м., °С льдис-тость грунтов
1 Архангельская область Рудольфа, остров 4 сплош. 6 20-200 5 -5-5-7 5 6 5
2 Маточкин шар 3 сплош. 6 250-300 5 -З-н-5 5 1 4
3 Ненецкий н. о. Амдерма 3 сплош. 6 150-300 4 -3-5-5 5 1 4
4 Нарьян-Мар 2 сплош. 6 300-500 4 -2-5-5 5 2 4
5 Республика Коми Воркута 3 островн. 4 100 4 0-5-1 3 2 3
6 Полярный Урал 3 прерыв. 5 200 5 -2-5-4 4 1 4
7 Печора 2 сез. пром. 1 1 3-5-5 1 1 1
8 Тюменская обл. Марре-Сале 3 сплош. 6 200 5 -3-5-5 5 5 5
9 Новый порт 4 прерыв. 5 150-200 5 -1.5-5-2 4 5 5
10 Салехард, аэропорт 3 островн. 4 50-100 4 -3-5-5 4 3 4
Окончание табл. 1
11 Таз 4 прерыв. 5 50-200 5 +2-5-0.5 3 3 4
13 Березово 3 прерыв. 5 50-100 5 2^-0,5 3 3 4
15 Таймырский н.о. Челюскин, мыс 5 сплош. 6 50-200 4 -5-5-7 6 2 5
16 Прончище-вой, Бухта 5 сплош. 6 100-200 5 -4-5-7 5 2 5
18 Хатанга 5 сплош. 6 >500 6 -9ч--11 6 3 5
21 Эвенкийский н.о. Тура 4 сплош. 6 50-150 5 -1-5-3 4 1 4
22 Красноярский край Республика Саха (Якутия) Курейка 4 сплош. 6 100->500 6 -5-5-7 6 1 5
23 Туруханск 4 сплош. 6 100->500 6 -5-5-7 6 1 5
64 Оймякон 6 сплошн. 6 300-500 6 -7-5-9 6 1 6
65 Теплый Ключ 5 сплошн. 6 >500 6 "4-5-6 5 1 5
66 Сунтар-Хаята 5 сплошн. 6 200-400 5 -7-5-9 6 1 5
67 Мирный 4 сплошн. 6 200-400 6 -2-5-4 4 1 4
68 Бердигестях 5 сплошн. 6 250-300 6 -З-т-5 5 1 5
69 Якутск 5 сплошн. 6 200-400 6 -3-5-8 5 1 5
70 Чурапча 5 сплошн. 6 >500 6 -3-5-5 5 5 5
71 Охотский Перевоз 5 сплошн. 6 200-400 6 -54-7 6 1 5
97 Магаданская обл. Гастелло, прииск 5 прерыв. 5 100-300 5 -2-5-4 4 1 4
99 Магадан, аэропорт 3 островн. 4 10-100 5 -0,5-5-2 4 1 4
