Том XXVIII, № 3 (Май – Июнь 2024)
СОДЕРЖАНИЕ
РЕГИОНАЛЬНАЯ И ИСТОРИЧЕСКАЯ ГЕОКРИОЛОГИЯ
- Опокина О.Л., Слагода Е.А., Иванов В.И., Хомутов А.В., Кузнецова А.О., Данько М.М., Королева Е.С., Симонова Г.В. Формирование ложбинно-грядового рельефа Пур-Тазовского междуречья в позднем неоплейстоцене–голоцене
АННОТАЦИЯСтроение верхней части криолитозоны и рельеф северо-востока Западной Сибири обусловлены изменением природной обстановки в позднем неоплейстоцене и голоцене. В 2016–2021 гг. изучены раз резы отложений на разных элементах рельефа III озерно-аллювиальной равнины Пур-Тазовского междуречья – увалах и термокарстово-эрозионных ложбинах. В строении верхней части равнины выделены каргинско-сартанские аллювиальные, озерные, склоновые отложения и голоценовые торфяники. На основе стратиграфии и новых геохронологических данных на Пур-Тазовском междуречье выявлены последствия активизации неотектонических процессов в сартанский период и влияния климатических факторов на дифференциацию аккумулятивных и денудационных процессов в голоцене.КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВАкриогенное строение, генезис отложений, торфяники, радиоуглеродное датирование, рельеф, неотектоника
EDN: YRBPDH
DOI: 10.15372/KZ20240301
ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ И ПРОГНОЗ
- Макарьева О.М., Абрамов Д.А., Землянскова А.А., Осташов А.А., Нестерова Н.В. Температура многолетнемерзлых пород Верхнеколымского нагорья по данным термометрических скважин за 2021–2022 годы
АННОТАЦИЯЦелью исследования является первичный анализ данных о температуре многолетнемерзлых пород Верхнеколымского нагорья, полученных по данным измерений в 10 термометрических скважинах, пробуренных и оборудованных авторами в 2021–2022 гг. Скважины глубиной до 15 м расположены на высотах от 618 до 1182 м в различных ландшафтных условиях. Среднегодовая температура пород на глубине нулевых годовых амплитуд колеблется в пределах от –0.1 до –3.8 °С. Глубина сезонного оттаивания составила 0.9–2.6 м. Глубина нулевых годовых амплитуд составила 11.5 и 13 м в двух скважинах. В двух скважинах, расположенных в таликовых зонах, глубина промерзания зафиксирована на 2.6 и 3.6 м. Температурный режим пород в пределах одного района существенно различается, находясь в сложной зависимости от высоты местности, элемента рельефа, состава отложений, характера растительности и других факторов. На основе полученных данных и опыта проведения работ планируется развитие сети режимных наблюдений в Магаданской области. На части рассмотренных скважин уже проведен годовой цикл наблюдений за температурой пород, снежным покровом, температурой воздуха и осадками. Несмотря на короткие ряды наблюдений, вследствие отсутствия сведений о состоянии мерзлых пород для рассматриваемой территории публикация данных актуальна и своевременна.КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВАмноголетнемерзлые породы, слой сезонного оттаивания–промерзания, температурный режим пород, Верхнеколымское нагорье, талики
EDN: XJQOYL
DOI: 10.15372/KZ20240302
ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В МЕРЗЛЫХ ПОРОДАХ И ВО ЛЬДУ
- Шавлов А.В., Яковенко А.А., Яковенко Е.С. “Междоузельная” модель межфазного электрического потенциала замерзания водных растворов
АННОТАЦИЯНовая модель потенциала замерзания чистой воды (потенциала Воркмана–Рейнольдса) объяснила положительный электрический заряд льда относительно воды при кристаллизации тем, что протоны быстрее, чем гидроксид-ионы, захватывались многочисленными ловушками заряда во льду – междоузлиями. В эту модель внесены дополнения, позволяющие расширить применение модели от чистой воды до водных растворов с концентрацией примесей в материнском растворе 10–4 моль/л и более. Дополнения учитывают способность примесных анионов и катионов выступать в роли акцепторов для протонов и гидроксид-ионов во льду. В результате захвата акцепторами равновесие концентраций протонов и гидроксид-ионов может значительно смещаться в пользу первых или вторых. Последнее радикально повлияет на кинетику заполнения ловушек заряда (междоузлий) протонами или гидроксид-ионами и на знак электрического заряда льда по отношению к раствору. В частности, модель объясняет отрицательный заряд льда при кристаллизации 10–4 моль/л растворов KCl. Обсуждается применение модели к известным геокриологическим явлениям, таким как миграция влаги в мерзлых грунтах, морозное пучение, ускорение коррозии металлов.КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВАлед, потенциал Воркмана–Рейнольдса, скорость кристаллизации, протон, междоузлие, акцептор
EDN: VWPFLW
DOI: 10.15372/KZ20240303
ПОВЕРХНОСТНЫЕ И ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ СУШИ
- Китаев Л.М., Аблеева В.А. Изменчивость режима грунтовых вод на фоне изменений снегозапасов (на примере Приокско-Террасного заповедника)
АННОТАЦИЯНа основе данных экспериментальных наблюдений 1999–2021 гг. на примере характерных участков Приокско-Террасного заповедника уточнена степень влияния снегонакопления на динамику глубины залегания уровней грунтовых вод c учетом изменчивости приземной температуры воздуха и осадков. Проведена оценка пространственной неоднородности сезонных и многолетних изменений метеорологических характеристик и глубины залегания уровня грунтовых вод. Регрессионный анализ показал наличие значимого влияния снегозапасов на многолетнюю динамику глубины залегания грунтовых вод как в снежный период (декабрь–апрель), так и во время их максимального подъема (май–июль) – при малой значимости влияния приземной температуры воздуха холодного периода, продолжительности оттепелей и их суммы положительных температур. Полученные закономерности могут быть использованы для уточнения особенностей региональных процессов водообмена и модельных алгоритмов соответствующего направления исследований.КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВАглубина залегания уровня грунтовых вод, толщина снежного покрова, приземная температура воздуха, осадки, оттепели, пространственно-временная изменчивость, регрессионные зависимости
EDN: DVKZJM
DOI: 10.15372/KZ20240304
ИНЖЕНЕРНАЯ КРИОЛОГИЯ
- Краев А.Н., Макаров А.С., Мальцева Т.В., Шанхоев З.Ш. Моделирование термомеханического взаимодействия элементов конструкции автомобильной дороги из мерзлых грунтов
АННОТАЦИЯПроведено экспериментальное и численное моделирование температурного режима и деформированного состояния геотехнической системы “земляное полотно и основание автомобильной дороги из мерзлого грунта”. Рассмотрены варианты нарушения температурного режима и предложено конструктивно-технологическое решение, способствующее термостабилизации грунтового основания под земляным полотном на подтопляемых участках. Решение заключается в использовании геоконтейнеров. Для изучения и оценки температурного режима конструкции автодороги проведена серия лабораторных экспериментов. Для учета в математической модели грунтового основания вязкоупругих свойств грунта получены временные функции деформаций грунтового основания с геоконтейнерами в выбранном температурном режиме.КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВАтемпературный режим, автомобильная дорога, осадка грунта, лабораторные исследования, мерзлые вязкоупругие грунты
EDN: GXWWUF
DOI: 10.15372/KZ20240305
- Горбунова А.А. Термодинамический расчет теплового насоса, совмещенного с поверхностным фундаментом на многолетнемерзлых грунтах
АННОТАЦИЯПредлагаемый расчет учитывает особенности работы теплового насоса в составе поверхностного фундамента на многолетнемерзлых грунтах, которые заключаются в перетекании тепла из греющего контура теплового насоса в охлаждающий. Перетекание тепла снижает коэффициент преобразования низкопотенциального тепла в высокопотенциальное, однако в известных публикациях игнорируется. Расчет показывает также существенное влияние марки фреона в контуре “испарение–конденсация” холодильной машины на коэффициент преобразования.КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВАкоэффициент преобразования, тепловой насос, поверхностный фундамент, многолетнемерзлые грунты
EDN: HXLKXD
DOI: 10.15372/KZ20240306
ХРОНИКА
- Железняк М.Н., Чжан Р.В., Шепелев В.В., Алексеева О.И., Литовко А.В. Игорь Емельянович Гурьянов (31.07.1936– 03.02.2024)
АННОТАЦИЯ3 февраля 2024 г. после тяжелой и продолжительной болезни ушел из жизни ветеран Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, кандидат технических наук Игорь Емельянович Гурьянов. Он был высококвалифицированным специалистом в области фундаментостроения и механики мерзлых грунтов, основоположником нового научного направления в геокриологии – инженерной криолитологии, автором двух первых основополагающих монографий по данной весьма перспективной тематике, членом Международной ассоциации по механике грунтов и фундаментостроению.КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВАгеокриология, криолитозона, механика мерзлых грунтов, криогенные процессы, инженерная криолитология
EDN: TNSBTK
DOI: 10.15372/KZ20240307