CC BY
29xi международный симпозиум по проблемам инженерного мерзлотоведения
О. И. Алексеева, К. И. Бажин
Ольга Ивановна Алексеева,
кандидат технических наук, учёный секретарь Института
мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН, г. Якутск
Кирилл Ильич Бажин,
младший научный сотрудник лаборатории инженерной геокриологии Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН, г. Якутск
С 5 по 8 сентября 2017 г в г. Магадане прошёл XI Международный симпозиум по проблемам инженерного мерзлотоведения.
Из истории симпозиумов
История развития исследований вечной мерзлоты насчитывает несколько столетий. Сформировавшись как наука в 30-х годах прошлого века, мерзлотоведение (геокриология) приобрела современную форму и содержание. Важную роль в этом сыграло объединение усилий учёных России, США, Китая, Канады, Швеции и других стран, значительные территории которых находятся в области развития вечной мерзлоты. Произошло это 55 лет тому назад на I Международной конференции по мерзлотоведению (МКМ), состоявшейся в 1963 г. в г. Лафайете (штат Нью-Джерси, США). Вторая конференция состоялась в 1973 г в Якутске (СССР). Именно здесь было принято решение проводить МКМ один раз в 5 лет. Юбилейная, Х МКМ была организована в 2012 г. в г Салехарде (Россия), последняя - в 2016 г. в г. Потсдаме (Германия). Следующая МКМ пройдёт в г. Ланьчжоу (КНР) в 2020 г
С 1993 г. в г. Чите (Россия) Институтом мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН (ИМЗ СО РАН) (г. Якутск, Россия) и Хэйлунцзянским научно-исследовательским институтом по строительству в холодных регионах (г. Харбин, Китай) был организован и проведён I Международный симпозиум по проблемам инженерного мерзлотоведения, который стал мероприятием, дополняющим МКМ в инженерном направлении. Проводится симпозиум один раз в три года параллельно с основным международным форумом геокриологов под эгидой Совета по криологии Земли РАН и Международной ассоциации по мерзлотоведению.
Согласно решению десятого симпозиума, состоявшегося в 2014 г. в г. Харбине (КНР), одиннадцатый симпозиум прошёл с 5 по 8 сентября 2017 г. в г. Магадане (Россия), где ИМЗ СО РАН имеет свой филиал -Северо-Восточную научно-исследовательскую мерзлотную станцию.
О Магадане
Почему был выбран именно Магадан? История появления города Магадана и Магаданской области неразрывно связана с добычей золота и освоением территории, где залегают многолетнемёрзлые породы. С самого начала освоения этого региона перед горняками и строителями возникли проблемы, связанные с вечной мерзлотой. В первую очередь, необходимо было решить вопросы надёжности земляного полотна автомобильных дорог и устойчивости зданий, возводимых на мёрзлых льдонасыщенных грунтах, разработать рациональные методы вскрыши мёрзлых торфов при добыче полезных ископаемых, найти приемлемые принципы строительства гидротехнических сооружений в условиях криолитозоны. Это был период проб и ошибок. В 1948 году в г. Магадане был организован Всесоюзный научно-исследовательский институт золота и редких металлов (ВНИИ-1). Для решения вопросов, связанных с мерзлотой, в нём был создан отдел мерзлотоведения. Силами этого отдела для Магаданской области был выполнен широкий комплекс исследований, связанных со спецификой добычи полезных ископаемых, строительства и других отраслей народного хозяйства в условиях вечной мерзлоты. С появлением ВНИИ-1, а в дальнейшем СВКНИИ ДВО РАН, достижения колымских учёных-мерзлотоведов стали широко известны не только в СССР, но и за границей. Во
Группа участников XI Международного симпозиума по проблемам инженерного мерзлотоведения,
5-8 сентября 2017 г., г. Магадан
времена перестройки отдел мерзлотоведения ВНИИ-1 перестал существовать. Директор Института мерзлотоведения СО АН СССР академик П. И. Мельников предложил создать в г Магадане мерзлотную станцию. В 1989 г. появился сначала Северо-Восточный отдел Института мерзлотоведения СО АН СССР, а в 2004 г. на базе отдела создана Северо-Восточная научно-исследовательская мерзлотная станция (СВНИМС) Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН. Всё это определило место проведения симпозиума.
В путеводителе по Магаданской области имеются такие слова: «Есть твердое ощущение, что Магаданская область, она же Колымский край, создана Творцом с особой целью: ломать стереотипы и привычные представления человека о себе самом и окружающем мире, награждая взамен новыми возможностями и горизонтами жизни». Действительно, Магаданская область и г. Магадан - это другая планета, жители которой называют всё, что находится за её пределами, материком. С 1931 по 1957 гг. история Колымы неразрывно связана с Дальстроем и трагической эпохой сталинских репрессий. В 1939 г. Магадан стал городом, а в 1953 г. была образована Магаданская область.
2 сентября 2017 г., перед началом симпозиума, на встрече с губернатором Магаданской области В. П. Печёным представители оргкомитета обсудили проблемы, связанные с освоением криолитозоны региона. Владимир Петрович поставил перед организаторами симпозиума вопросы, волнующие правительство области, которые следовало бы обсудить со специалис-
тами-мерзлотоведами: устойчивость полотна автодороги «Колыма», лётного поля аэропорта «Сокол» и др. Он также отметил большую помощь, которую СВНИМС Института мерзлотоведения СО РАН оказывает региону при решении вопросов строительства на вечной
Встреча организаторов симпозиума с губернатором Магаданской области В. П. Печёным.
Слева направо: министр культуры и туризма Магаданской области Л. А. Горлачева; министр природных ресурсов и экологии Магаданской области В. И. Митькин; главный специалист по международным связям ИМЗ СО РАН, секретарь оргкомитета симпозиума Л. В. Прокопьева; младший научный сотрудник ИМЗ СО РАН, член рабочей группы симпозиума К. И. Бажин; учёный секретарь ИМЗ СО РАН, к.т.н., секретарь оргкомитета симпозиума О. И. Алексеева; начальник СВНИМС ИМЗ СО РАН, к.т.н., член оргкомитета симпозиума С. А. Гулый; губернатор и председатель Правительства Магаданской области В. П. Печёный; заместитель директора ИМЗ СО РАН, член оргкомитета симпозиума Л. Г. Ли; заместитель председателя Правительства Магаданской области И. Д. Озимок
мерзлоте. Высказал он и слова поддержки форуму мерзлотоведов, на котором сам не смог присутствовать в связи с командировкой.
Открытие симпозиума
В оргкомитет симпозиума поступило более 160 заявок на участие с устными докладами, из них более 56 - от иностранных участников. В изданных трудах симпозиума опубликовано 142 тезиса докладов. Непосредственно в работе симпозиума приняли участие 106 человек, из которых 64 - из 10 городов нашей страны, 40 - из 7 городов Китайской Народной Республики, 2 - из Республики Беларусь. Специалисты-геокриологи, географы, гляциологи, геофизики, климатологи, представители бизнес-сообществ, инженеры, экологи и другие участники симпозиума, прибывшие в г. Магадан, представляли 35 организаций. На симпозиуме было заслушано и обсуждено 72 устных (48 российских и 24 иностранных) и 34 стендовых доклада.
Открытие симпозиума проходило в актовом зале СВКНИИ ДВО РАН, где с приветственным словом к участникам обратились члены оргкомитета: заместитель председателя Правительства Магаданской области И. Д. Озимок, директор ИМЗ СО РАН д.г.-м.н. М. Н. Железняк, член Исполнительного комитета Международной ассоциации по мерзлотоведению, профессор Главной государственной лаборатории инженерной геокриологии (г. Ланьчжоу, Китай) Ма Вэй; академик РИА, главный научный сотрудник ИМЗ СО РАН д.т.н
Открытие симпозиума. С приветственным словом выступает директор ИМЗ СО РАН д.г.-м.н. М. Н. Железняк.
Сопредседатели оргкомитета симпозиума (слева направо): директор Хэйлунцзянского Института по строительству в холодных регионах, профессор Ли Жо Бин (г. Харбин, КНР); заместитель председателя Правительства Магаданской области И. Д. Озимок; профессор АН КНР Ма Вэй (г. Ланьчжоу, КНР); академик РИА, главный научный сотрудник ИМЗ СО РАН, д.т.н. Р. В. Чжан; ректор СВГУ Р. П. Корсун; врио директора СВКНИИ ДВО РАН д.г.-м.н. В. В. Акинин
Р. В. Чжан; ректор СВГУ Р. П. Корсун; директор СВКНИИ ДВО РАН В. В. Акинин и директор ХНИИСХР профессор Ли Жо Бин. Все выступавшие отметили важность проведения такого мероприятия на территории г. Магадана, в стенах института, связанного с комплексным изучением проблем Северо-Востока России.
Пленарное заседание было посвящено проблемам мониторинга природно-технических систем в криолитозоне России (селитебные территории, федеральные автомобильные дороги «Лена» и «Вилюй», грунтовые плотины, гидро- и горно-технические сооружения алмазодобывающей промышленности) и Китая (Цинхай-Тибетский транспортный коридор). Были заслушаны доклады представителей ведущих организаций в области инженерного мерзлотоведения: Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН, Главной государственной лаборатории инженерной геокриологии АН КНР, Национального исследовательского Московского государственного строительного университета (бывший МИСИ им. В. В. Куйбышева).
Эффективное развитие промышленного потенциала в пределах вечной мерзлоты невозможно без нарушения термодинамических условий её существования. Особенно это проявляется при открытой добыче полезных ископаемых, строительстве и эксплуатации линейных сооружений, расширении селитебных территорий в условиях изменения климата. В связи с этим учёными разработана современная концепция геокриологического сопровождения строительства и эксплуатации технических систем в криолитозоне, создан ряд уникальных технологий, обеспечивающих управление тепловым и механическим взаимодействием функционирующих природно-технических систем на территории вечной мерзлоты на основе использования возобновляемых естественных энергоисточников.
Секционная и другая работа симпозиума
Дальнейшая работа симпозиума проходила в форме трёх научных секций, круглого стола «Геокриологические проблемы Магаданской области» и заседания молодых мерзлотоведов (PYRN). Тематика секций была следующая: - Секция № 1. Линейные, промыш-ленно-гражданские и гидротехнические сооружения: физико-механические свойства мёрзлых грунтов, криогенные процессы, моделирование (соруководи-тели секции: Р. В. Чжан - д.т.н., проф., главный научный сотрудник Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН; Чжао Шупин - профессор, Главная лаборатория виртуальных географических сред, Нанкинский классический университет, г. Нанкин (КНР). Секретарь - А. В. Литовко - н.с.
Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН;
- Секция № 2. Тепловое и механическое взаимодействие мёрзлых грунтов и инженерных сооружений в криолитозоне (соруководители: Г П. Кузьмин - д.т.н., главный научный сотрудник Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН; С. А. Гу-лый - к.т.н., начальник СВНИМС Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН; Ван Цзилян -профессор, Хэйлунцзянский научно-исследовательский институт по строительству в холодных регионах, г. Харбин (КНР). Секретарь - И. С. Вахрин - м.н.с. Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН.
- Секция № 3. Урбанизация криолитозоны в условиях меняющегося климата: теплофизические, геофизические, гидрогеологические и геоэкологические аспекты (соруководители: В. В. Шепелёв - д.г.-м.н., проф., заместитель директора Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН; В. Н. Ефремов - д.т.н., ведущий научный сотрудник Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН. Секретарь - Л. С. Лебедева - м.н.с. Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН.
Руководители секций и секретари плодотворно работали на симпозиуме, обеспечивая участников необходимой техникой, информацией, создавая благоприятные условия для чёткой и слаженной работы.
На секции № 1 были рассмотрены следующие вопросы: моделирование тепловых процессов в сооружениях и окружающем их породном массиве; моделирование современных тенденций изменения в криосфере в виде прогностических цифровых карт; физика и механика мёрзлых и мёрзлых засолённых грунтов; опыт эксплуатации и мониторинг горных, гидротехнических, авто- и железнодорожных, трубопроводных систем в криолитозоне; приборы и оборудование для проведения полевых и лабораторных мониторинговых исследований.
Для моделирования тепловых процессов в сооружениях и окружающих их породных массивах имеются новые быстродействующие комплексы с хорошей графической интерпретацией в 2D и 3D постановке задач. Использование современных ГИС-технологий позволило моделировать геокриологические процессы в криосфере и визуализировать их в виде серии тематических карт. Этот продукт широко используют в практике освоения нефтегазоносных провинций Арктики. Доклады на эту тему убедительно показали актуальность данного направления.
Опыт эксплуатации и мониторинг горных, гидротехнических, авто- и железнодорожных, трубопроводных систем в криолитозоне, представленный в докладах на секции, показал актуальность мониторинга на всех стадиях «жизни» сооружения (изыскания, проектирование, строительство, эксплуатация и консервация объектов).
В результате натурных мониторинговых исследований отмечены сложные, порой разнонаправленные, геокриологические процессы, происходящие в инженерных сооружениях и в криолитозоне в целом. Так, в докладе Г. В. Малковой и других из Института криосферы Земли СО РАН (г. Тюмень) «Климатические и геокриологические изменения на европейском Севере: результаты 35-летних исследований на объектах мониторинга» было показано, что на фоне общего потепления климата на европейском Севере на порядок сократилась глубина годовых теплооборотов. Этот факт требует продолжения мониторинговых исследований на этой территории, он свидетельствует о сложности взаимодействия процессов, происходящих в атмосфере, гидросфере и литосфере нашей планеты.
На секции было отмечено, что все доклады продемонстрировали высокий научный уровень и вызвали живой интерес у участников симпозиума. Положительным моментом явилось то, что, наряду с фундаментальными вопросами, большинство докладов носили практически направленный характер. Это как раз и отвечает целям симпозиума - обсуждение проблем инженерного мерзлотоведения, обмен опытом исследований в области взаимодействия инженерных сооружений с окружающей средой, разработка ранней диагностики на основе мониторинга и практических рекомендаций по обеспечению устойчивости сооружений.
Доклады на секции № 2 были посвящены актуальным вопросам взаимодействия сооружений с мёрзлыми грунтовыми основаниями и изучения свойств и состояния мёрзлых грунтов (в массиве и на образцах), которые можно объединить в следующие группы:
1) фундаменты и основания зданий и сооружений на многолетнемёрзлых грунтах: результаты полевых испытаний технологичных винтовых свай, данные лабораторных экспериментов по повышению степени использования потенциальной несущей способности
Доклад ведущего научного сотрудника ИМЗ СО РАН к.г.-м.н. С. И. Заболотника на секции № 2
грунтов основания с помощью рифлёных свай, возможность расширения способа устройства фундаментов сооружений на подсыпке с теплоизоляцией, усовершенствованная конструкция здания с проветриваемым подпольем для сейсмических районов, результаты исследований теплового и напряжённо-деформированного состояния мёрзлых грунтовых оснований;
2) изменения инженерно-геокриологических условий под воздействием природных и техногенных факторов: результаты длительных мониторинговых наблюдений на стационаре в Центральной Якутии, в зоне влияния линейных сооружений в Южной и Центральной Якутии и высокогорной железной дороги в Цинхай-Тибетском нагорье, в основании первого на вечной мерзлоте здания с проветриваемым подпольем - Якутской ТЭЦ;
3) управление температурным режимом грунтов основания зданий и сооружений: охлаждение грунтов с помощью СОУ, результаты применения и перспективы использования методов охлаждения оснований зданий с помощью вентилируемого подполья, теплового покрытия и «холодных» свай, результаты экспериментального применения солнцеосадкозащитных навесов для охлаждения земляного полотна железных дорог и вмещающих магистральный трубопровод грунтов на ВСТО-1;
4) вопросы прогнозирования температурного режима и прочности грунтовых оснований: обоснование расчётных параметров, метод восстановления граничных условий расчётных моделей температуры, метод определения длительной прочности грунтов после циклов промерзания-протаивания;
5) влияние циклов промерзания-протаивания на физические и деформационные характеристики грунтов;
6) способы и устройства для изучения свойств и состояния мёрзлых грунтов в массиве и на образцах: метод определения сопротивления грунта сдвигу по границе талой и мёрзлой зон, перспективный способ изучения мёрзлых грунтов в массиве статическим зондированием;
7) использование природных ресурсов: охлаждение основания нефтяных резервуаров и нагрев нефти с помощью теплового насоса, технологии использования теплоты фазовых переходов воды в системах охлаждения и нагревания.
Доклады были разнообразны по актуальности, новизне, а также по презентации материала.
Представленные на секции № 3 доклады касались прикладных вопросов мерзлотоведения, геофизики, гидрогеологии и гидрологии. Среди них рассматривались особенности применения различных геофизических методов в области криолитозоны, химического состава различных типов подземных вод в естественных и нарушенных условиях зоны многолетней мерзлоты, процессы формирования субаэральных таликов и режима над- и межмерзлотных подземных вод и родникового стока в их связи с климатической изменчивостью.
На этой секции были представлены и доклады, раскрывающие возможности использования новых методов исследований, включая математическое моделирование, геофизические методы, а также экспериментальные работы.
Заседание молодых мерзлотоведов (PYRN)
На этом заседании присутствовало около 40 молодых участников симпозиума. С презентацией программы по предоставлению грантов молодым иностранным учёным для обучения и работы в Китае выступил заместитель директора Главной государственной лаборатории инженерной геокриологии Северо-Западного института экологии и природных ресурсов АН КНР (г. Ланьчжоу), проф. Взень Чжи.
Академией наук, Министерством науки КНР и различными отраслевыми министерствами этой страны предоставляются гранты по разным наукам, в том числе и по наукам о Земле. На заседании говорилось о том, что для получения гранта по своей научной работе необходимо найти партнёра в Китае. Указывалось, что в качестве первого шага в получении гранта можно
После завершения работы секции № 3.
В центре (сидят) руководители секции: д.г.-м.н., проф. В. В. Шепелёв, секретарь Л. С. Лебедева
и д.т.н. В. Н. Ефремов
На заседании молодых мерзлотоведов (PYRN):
а - в рабочей, б - в неформальной обстановке
связаться с проф. Чжан Цзе, который окажет содействие и консультативную помощь.
В каждой секции среди молодых участников симпозиума были выделены лучшие докладчики:
- аспирант кафедры мерзлотоведения Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова Чжан А. А., сделавший доклад на тему «Георадиолокационное исследование эффективности применения теплоизоляторов на железной дороге АЯМ»;
- аспирант Главной государственной лаборатории инженерной геокриологии Северо-Западного института экологии и природных ресурсов АН КНР Ху Чжан, представивший доклад на тему «Изменение порового давления в высокотемпературных и сильнольдистых мёрзлых грунтах при нагрузках»;
- младший научный сотрудник Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН Бажин К. И., представивший доклад на тему «Применение электротомографии для изучения состояния гидротехнических сооружений»;
- ведущий инженер Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова Набережный А. Д., доложивший свои результаты по теме «Исследование способов повышения несущей способности основания по боковой поверхности свайных фундаментов»;
- аспирант факультета гидромелиорации и гидротехники Хохайского университета КНР Ян Лу, сделавший доклад по теме «Трещинообразование в набухающих грунтах при многократном промерзании-протаивании».
Молодые участники симпозиума - победители в номинации «Лучший доклад» после вручения сертификатов и призов.
Слева направо: ведущий инженер Северо-Восточного федерального
университета им. М. К. Аммосова А. Д. Набережный, аспирант Главной государственной лаборатории инженерной геокриологии Северо-Западного института экологии и природных ресурсов АН КНР Ху Чжан, аспирант факультета гидромелиорации
и гидротехники Хохайского университета КНР Ян Лу, младший научный сотрудник Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН К. И. Бажин, аспирант кафедры мерзлотоведения Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова А. А. Чжан
Круглый стол «Геокриологические проблемы Магаданской области»
Заседание круглого стола прошло в присутствии заместителя губернатора Магаданской области И. Д. Озимка и было посвящено обсуждению следующих вопросов:
1) геокриологические риски при эксплуатации автомобильной дороги «Колыма»;
2) современные проблемы фундаменто-строения Магаданской области» (деформации здания и ВПП аэропорта «Сокол», жилые здания г. Магадана и др.);
3) к 70-летию Колымской водобалансо-вой станции: перспективы восстановления инфраструктуры и развития научных исследований.
Доклады по этим вопросам представили сотрудники ИМЗ СО РАН: С. А. Гулый, В. П. Власов и О. М. Макарьева.
В обсуждении заслушанных докладов приняли участие 55 представителей всех трёх секций симпозиума. Были приведены примеры успешного устранения деформаций зданий вследствие геокриологических процессов в их основаниях в г Чите, Магадане и Якутске.
По итогам заседания круглого стола были высказаны следующие предложения:
- в период работы симпозиума следовало бы показывать участникам проблемные сооружения в регионах, чтобы предметно обсуждать возможные варианты решения этих вопросов;
- необходимо на региональном и государственном уровнях вводить научное сопровождение этапов изысканий, проектирования и строительства зданий и различных инженерных объектов, сооружаемых в криоли-тозоне для разработки адекватных оперативных мер во избежание возможных катастрофических деформаций;
- обратиться к губернатору Магаданской области с письмом-обоснованием от имени симпозиума о необходимости: 1) введения геокриологического мониторинга для инженерных сооружений (автодорог, зданий, гидротехнических сооружений и др.) на территории области (сформулировать бюджетный вариант стоимости этой работы); 2) восстановления инфраструктуры и развития научных исследований на Колымской водобалансовой станции, имеющей уникальный многолетний ряд гидрологических наблюдений в криолитозоне и представляющей огромное практическое значение для прогнозирования и обеспечения безопасной жизнедеятельности в Магаданской области.
Итоги симпозиума
На симпозиуме было отмечено, что за 2014-2017 гг. продолжала совершенствоваться научно-методическая база фундаментальных и прикладных исследований в целях обеспечения комфортной и безопасной жизнедеятельности при интенсивном освоении холодных регионов планеты. Для проведения совместных научных исследований по приоритетным направлениям инженерной геокриологии, организации совместных симпозиумов и семинаров, стажировки молодых учёных и аспирантов, подготовки и публикации совместных научных трудов заключены следующие договоры и соглашения:
- договор о научно-техническом сотрудничестве между Институтом мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН (г Якутск, Россия) и Хэйлунцзянским
Выступление ведущего научного сотрудника СевероВосточной научно-исследовательской мерзлотной станции ИМЗ СО РАН к.т.н. В. П. Власова с докладом на заседании круглого стола симпозиума
научно-исследовательским институтом по строительству в холодных регионах (г Харбин, КНР) (2014-2019 гг);
- рамочный договор о международном сотрудничестве между Институтом мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН (г. Якутск, Россия) и Хэй-лунцзянским университетом (г Харбин, КНР) (20142019 гг) для научно-исследовательского сотрудничества в областях гидротехнического строительства, гидрогеологии и гидрологии в холодных регионах;
- соглашение о научно-техническом сотрудничестве между Институтом мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН (г Якутск, Россия) и Институтом экологических и инженерных исследований холодных и аридных регионов АН КНР (г. Ланьчжоу, КНР) (20152020 гг.);
- соглашение о создании китайско-российской лаборатории гидротехники в холодных регионах с Институтом гидротехники Хэйлунцзянского университета (г. Харбин, КНР) (2016-2021 гг.).
В апреле 2017 г. состоялось официальное открытие Международного исследовательского центра природных и технических систем холодных регионов Азии, соглашение о создании которого было подписано между Северо-Западным институтом экологии и природных ресурсов АН КНР и Институтом мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН в 2016 г.
Следует отметить, что расширение и активизация международных научных контактов касаются именно проблем инженерного мерзлотоведения, включающих изучение широкого спектра физико-механических свойств оттаивающих, промерзающих и мёрзлых грунтов и оценки устойчивости сооружений при их взаимодействии с окружающей средой в условиях глобального изменения климата. Это направление в инженерном мерзлотоведении в сочетании с прогнозом динамики теплового состояния природно-технических систем в настоящее время является приоритетным.
На проведенном в Магадане симпозиуме были отмечены следующие актуальные проблемы,
представляющие интерес при промышленном освоении холодных регионов нашей планеты:
- проектирование, строительство и эксплуатация высокоскоростных железных и автомобильных дорог и других линейных сооружений в холодных регионах;
- строительство энергосберегающих зданий и сооружений с низким уровнем энергопотребления и выбросов углекислого газа (низкоуглеродные сооружения), использование экологических и возобновляемых источников энергии;
- разработка и усовершенствование способов и устройств для управления температурным режимом мёрзлых грунтов оснований;
- использование криогенных строительных материалов;
- разработка эффективных методов мелиорации высокотемпературных, засолённых и талых грунтов оснований для обеспечения устойчивости различных инженерных сооружений в криолитозоне;
- захоронение бытовых отходов методом замораживания;
- разработка программно-аппаратного комплекса для геокриологического мониторинга крупных гидротехнических сооружений в криолитозоне;
- разработка комплекса геофизических методов для картирования сильнольдистых грунтов и повторно-жильных льдов на территории криолитозоны;
- разработка эффективных методов дренирования надмерзлотного стока на осваиваемых территориях;
- создание геокриологических баз данных;
- разработка инженерных и экологических нормативных документов и рекомендаций для холодных регионов и их межгосударственная гармонизация.
На симпозиуме было отмечено, что инженерно-геокриологические исследования требуют постоянного развития как по масштабности, так и по материально-технической оснащённости, учитывая современный уровень развития техники и технологий.
В условиях глобального изменения климата было рекомендовано считать приоритетными следующие направления исследований и мероприятия:
- совершенствование методов инженерно-геокриологического мониторинга различного типа инженерных сооружений, эксплуатируемых в условиях крио-литозоны;
- проведение фундаментальных и прикладных исследований по инженерно-геокриологическому сопровождению изысканий, проектирование и эксплуатация зданий и различных инженерных сооружений в холодных регионах;
- совершенствование международной координации при разработке методов изучения теплового и механического взаимодействия вечной мерзлоты и технических сооружений.
В области фундаментальных исследований следует акцентировать усилия на решение следующих задач:
- разработка теории трансформации вещественного состава, строения и свойств мёрзлых, промерзающих и оттаивающих пород криолитозоны как оснований, вмещающей среды и криогенных строительных материалов с учётом периодичности изменения климата и техногенной нагрузки на природную среду;
- совершенствование методов математического, физического, картографического и компьютерного моделирования для оценки и прогноза влияния изменения климатических параметров на тепловое и механическое состояние геотехнических систем в криолитозоне с использованием современных ГИС-технологий с интерпретацией в 2D и 3D постановке задач;
- разработка единого международного методического стандарта на проведение мониторинговых и экспериментальных инженерно-геокриологических исследований с целью создания условий для однозначного анализа результатов, получаемых исследователями разных стран, и единой базы данных.
В области прикладных исследований актуальными являются следующие задачи:
- разработка и испытание новых конструкций свайных фундаментов, адаптирующихся к изменяющимся температурным условиям многолетнемёрз-лых грунтов; разработка новых типов и конструкций фундаментов и технологий их возведения, обеспечивающих высокую несущую способность мёрзлых грунтовых оснований;
- разработка мероприятий по обеспечению эффективной эксплуатации существующей и создаваемой инфраструктур хозяйственного освоения холодных регионов;
- разработка и опытное испытание эффективных типов устройств по дренированию надмерзлот-ного стока на осваиваемых территориях криолито-зоны;
- разработка и усовершенствование способов и устройств управления температурным режимом мёрзлых грунтов оснований, в том числе СОУ;
- доработка нового Свода Правил (СП39.13330.2012), в котором отсутствуют основные понятия «мёрзлые» и «талые плотины» и принципы их проектирования на вечномёрзлых грунтах; вернуть в Свод Правил (СП39.13330.2012) нормы, главы и разделы предыдущего нормативного документа СНиП2.06.05* «Грунтовые плотины», учитывающего особенности северного плотиностроения;
- создание сети научно-исследовательских водосборов для исследования гидрологических процессов в зоне многолетней мерзлоты Магаданской области и разработка территориальных строительных норм и правил для оценки инженерных характеристик стока;
- изучение закономерностей распространения и инженерно-геологического строения позднечетвер-тичных дюнных отложений Центральной Якутии как одного из наиболее перспективных типов грунтов для строительства линейных сооружений;
- исследование сейсмодефицита ответственных инженерных объектов в Магаданской области.
В области научно-методического и технического обеспечения исследований наиболее важными считать следующие задачи:
- совершенствование технологий экспериментальных полевых и лабораторных исследований строительных свойств грунтов в широком диапазоне их термодинамических характеристик;
- создание мобильных комплексов для проведения экспериментальных экспресс-исследований физических, физико-механических и теплофизичес-ких свойств пород в полевых условиях с учётом стадий проектирования и строительства сооружений;
- совершенствование приборной
базы инженерно-геокриологического мониторинга с учётом типов природно-технических систем криоли-тозоны и условий их функционирования;
- показ в период работы симпозиума проблемных инженерных сооружений в регионах его проведения для предметного обсуждения возможных вариантов решения этих вопросов.
Симпозиум также рекомендовал:
- выразить благодарность за финансовую поддержку симпозиума Федеральному агентству научных организаций РФ (ФАНО), Российскому фонду фундаментальных исследований (РФФИ) и АО «Полиметалл УК»;
- выразить признательность за организационную поддержку администрации Магаданской области, авиакомпании «Якутия», руководству и сотрудникам ИМЗ СО РАН, Северо-Восточной мерзлотной станции ИМЗ СО РАН, СВГУ и СВКНИИ ДВО РАН, волонтёрам СВГУ;
- XII Международный симпозиум по проблемам инженерного мерзлотоведения провести в 2020 г. в г. Ланьчжоу (КНР);
- решение XI Международного симпозиума по проблемам инженерного мерзлотоведения разослать в ведомства и организации, занимающиеся инженерным освоением криолитозоны, а также администрациям Магаданской области, Республики Саха (Якутия), Красноярского края, Читинской области и других северных регионов РФ и КНР.
Международный десант симпозиума покорил Марчеканскую сопку
Экскурсии
Участники симпозиума были очарованы историческими (Маска Скорби; Свято-Троицкий кафедральный собор, Мамонт, Стела и др.) и природными памятниками г. Магадана. Наиболее выносливые совершили пешеходный подъём на Марчеканскую сопку с осмотром окрестностей (подъём и спуск составил в общей сложности 10 км, время в пути - 4 часа). Город имеет какую-то особую привлекательность, некоторые места напоминают улочки Санкт-Петербурга. При этом большое количество кричащих чаек над городом и морской воздух.
Многие с большим интересом последовали за начальником СВНИМС ИМЗ СО РАН к.т.н. С. А. Гулым и ведущим научным сотрудником станции к.т.н. В. П. Власовым, которые провели тематические экскурсии по городу. Они рассказали об объектах и истории фунда-ментостроения в г. Магадане, современном состоянии и проблемах устойчивости линейных сооружений в Магаданской области и др.
Хочется сказать о трепетном отношении магаданцев к своему прошлому. Например, в обычной «хрущёвке» расположена мемориальная квартира Вадима Алексеевича Козина (1903 - 1994 гг.) - советского эстрадного певца, «опального Орфея». На крутом берегу бухты Нагаева в 2014 г установлена скульптура В. С. Высоцкого. Безусловно, что у города, который помнит и чтит своё прошлое, есть будущее.
ЛФХт М9ЮРЪ1ХШ1СЛ<ЕЙ
Есть знания, необходимые каждому человеку. Пока человек не уловил этих знаний, все другие будут ему во вред.
Л. Н. Толстой
