2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ....................................................... 4
'ЛАВА 1. УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ И ТИПЫ НАЛЕДЕЙ НА
СЕЛИТЕБНЫХ ТЕРРИТОРИЯХ КРИОЛИТОЗОНЫ . I. Особенности городской геотехнической системы (ГТС) Севера
(на примере г.Якутска)....................................... 9
.1.1. Формирование сети городов северных территорий............ 9
. 1.2.Общая характеристика климата............................. 12
.1.3.11еолого-геоморфологическое строение территории........... 15
.1.4. Развитие ГТС г.Якутска................................... 26
.2. Географические закономерности распространения наледей в
криолигозоне................................................... 32
.2.1. Зональные особенности иапедеобразования.................... 32
.2.2. Региональные закономерности развития наледных явлений 33
.2.3. Характеристика наледей Центральноякутского региона 34
.3. Наледные явления на селитебных территориях криолитозоны 35
.3.1. Антропогенное наледеобразование............................ 35
.3.2. Особенности начедеобразования на селитебных территориях ... 36
.3.3. Классификация наледных явлений городской среды............. 40
7ІАВА 2. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И
РАСПРОСТРАНЕНИЕ НАЛЕДЕЙ НА ТЕРРИТОРИИ Г.ЯКУТСКА
\А. Распространение и морфологические особенности наледей...... 43
!. 1.1. Типы наледных явлений на территории г.Якутска.......... 43
1.1.2. Морфология наледей...................................... 44
1.1.3. Распространение и объемы техногенных наледей............ 46
1.2. Динамика наледей.......................................... 55
1.2.1. Сезонный режим наледей.................................. 55
1.2.2. Многолетняя динамика наледных явлений................... 56
1.2.3. Пространственная изменчивость наледных процессов........ 57
з
!.3. Строение и химический состав наледей........................ 62
'..3.1 .Состав и строение наледей................................ 62
Ї.З.2. Химический состав льда.................................... 63
1.3.3. Динамика химического состава техногенных наледей.......... 69
"ЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ НАЛЕДЕЙ НА ГЕОКРИОЛОГ ИЧЕСКУЮ СИТУАЦИЮ В ГОРОДЕ ».1.Температурный режим грунтов на участках наледеобразования 75
ill. Нарушения температурного режима на селитебных территориях 75
і. 1.2. Особенности температурного режима грунтов на участках
наледеобразования............................................. 76
Г1.3. Расчет динамики температурного поля........................ 90
».2. Геохимический режим участков наледеобразования.............. 95
1.2.1. Химический состав поверхностных отложений............... 95
».2.2. Динамика засоленности грунтов в сезонноталом слое......... 107
1.2.3. Многолетняя изменчивость засоленности в кровле
многолетнемерзлых грунтов................................... 117
"ЛАВА 4. ОЦЕНКА КРИЗИСНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИТУАЦИЙ ГТС КРИОЛИТОЗОНЫ Г 1. Наледные явления - индикатор особо опасных экологических
ситуаций..................................................... 122
1.1.1 .Деформации инженерных сооружений при воздействии
утечек и процессов наледеобразования........................ 122
1.1.2. Экологическая ситуация участков наледеобразования......... 131
1.1.3. Общие принципы оценки устойчивости городской ГТС.......... 134
1.2. Районирование селитебных территорий криолитозоны............ 138
1.2.1. Основные принципы районирования селитебных территорий 138
1.2.2. Характеристика ландшафтно-техногенных комплексов Якутска 141
ЗАКЛЮЧЕНИЕ....................................................... 148
1ИТЕРАТУРА ...................................................... 150
14
жительность холодного периода с очень низкими температурами - почти 210 дней.
Распределение осадков во времени неравномерно как по количеству, так и по интенсивности. За год выпадает в среднем 240 мм, из них 165 мм в теплый период (май-сентябрь). Максимум осадков приходится на вторую половину лета, поэтому в первую, как правило, теплую половину летнего сезона влаги для роста и развития растений часто бывает недостаточно. Мощность снежного покрова невелика (около 30 см). Средняя продолжительность периода с устойчивым снежным покровом 199 дней. Разрушение снежного покрова в окрестностях Якутска приходится в на конец апреля. Частые ночные заморозки приводят к концентрации влаги у поверхности почвы, в то же время повышение дневных температур и большой дефицит влажности способствуют быстрому ее испарению. После схода снежного покрова происходит прогрев почвы, и к 11 мая почва оттаивает в среднем на 30 см.
Одной из характерных особенностей зимы в Якутске являются туманы. Наиболее часто туманы наблюдаются при температуре воздуха -42°С и ниже, а наиболее редко - при температуре выше -40°С. Природа их образования заключается в следующем: от сгорания топлива всех видов (отопление, транспорт, и т.п.) в охлажденный до -40°С и ниже воздух дополнительно поступает значительное количество водяного пара. Это количество влаги при ясной штилевой, или при небольших скоростях ветра, погоде вполне достаточно для образования ледяного (морозного) тумана [Гаврилова, 1973].
Анализ изменчивости климата по метеостанции Якутск за период инструментальных наблюдений (165 лет) показывает неуклонное потепление климата, особенно это относится к холодному периоду [Гаврилова, 1987]. Но с 80-х годов резко поднялась и средняя годовая температура. Так, при средней многолетней температуре воздуха за год -10,2°С за период 1891-1965 гг., средняя за 1980-1995 гг. составила -9,3°С. Средние годовые темпе-
15
ратуры воздуха -8°С за последние 15 лет стали обычными [Влияние климата на мерзлотные ландшафты Центральной Якутии, 1996]. Согласно исследованиям ученых как в нашей стране, так и за рубежом [Предстоящие изменения климата, 1991], направленное потепление климата в связи с антропогенным изменением состава атмосферы будет продолжаться (табл.2).
Таблица 2.
Температура воздуха (°С) в Якутске на середину XXI в.
при предполагаемом потеплении климата различных сценариев
[Гаврилова, 1987]
Январь Июль Год
середина XX в. потепле- ние середина XXI в. середина XX в. потепле- ние середина XXI в. середина XX в. потенле -ние середина XXI в.
При сценарии глобального потепления климата на 2°С
-43.2 7,0 -36,2 18,7 4,5 23,2 -10,3 5,0 -5,3
Г1рн сценарии глобального потеплении климата на 4°С
-43,2 15,0 -28,2 18,7 5,0 23,7 -10,3 8,5 -1,8
1.1.3. Геолого-геоморфологическое строение территории. Г ород Якутск расположен на левом берегу среднего течения р.Лены в долине Туй-маада. Днище долины представляет собой широкую террасированную равнину, расчлененную р.Леной и се притоками, старицами, протоками и многочисленными озерами. Район исследований расположен в зоне сочленения двух крупных тектонических структур: северного крыла Алданской антекли-зы и южного борта Вилюйской синеклизы, образующих положительную структуру второго порядка - Якутского погребенное сводовое поднятие [Геология Якутской ЯАССР, 1981]. Вдоль левого склона долины проходит крупный Якутский тектонический разлом, по которому происходят вертикальные смещения со скоростью 2 мм/год; в окрестностях города отмечаются зоны сгущения линсаментов [Спектор, 1997].
Протяженность долины Туймаада от Табагинского мыса на юге до Кангаласского мыса на севере достигает 70 км, склоны долины удалены друг
- Київ+380960830922