Взаимосвязь динамики оползневого процесса в долине реки Воркуты и основных климатических параметров

Взаимосвязь динамики оползневого процесса в долине реки Воркуты и основных климатических параметров

Автор: Вихоть А. Н., Лютоев В. А.

Журнал: Известия Коми научного центра УрО РАН @izvestia-komisc

Рубрика: Научные статьи

Статья в выпуске: 3 (69), 2024 года.

Бесплатный доступ

Причинами активизации оползневого процесса на территории жилой застройки в г. Воркуте являются эрозия вследствие мерзлотного и гигрогенного крипов и обводнение склона поверхностными водами. В статье дана оценка взаимосвязи динамики движения оползня, глубины сезонного промерзания грунтов и основных климатических параметров, влияющих на перечисленные показатели: мощность снежного покрова, средняя температура воздуха холодного периода, количество холодных дней, количество жидких осадков - за период 2010-2020 гг. Расчеты глубины промерзания проведены в условиях залегания техногенных грунтов и полускальных горных пород двумя методами, основанными: 1 - на термических свойствах грунтов и горных пород и некоторых климатических параметрах, 2 - на теплопроводности трехслойной среды (снежный покров, мерзлый и талый грунты) и их тепловом балансе. Среднее расхождение расчетных и некоторых наблюденных глубин промерзания техногенного грунта - 30 %. Коэффициент корреляции Ккор составил 0.86 и 0.62. По корреляционному анализу Грея средняя температура воздуха холодного периода явилась важным параметром влияния на эталонную последовательность - динамику движения оползня. Наиболее значимое влияние на глубину промерзания грунтов оказали длительность холодного периода и температура воздуха. В обеих последовательностях существенным влияющим параметром оказалось и количество жидких осадков.

Еще

Глубина промерзания, оползень, климатические параметры, корреляционный анализ грея

Короткий адрес: https://sciup.org/149145615

IDR: 149145615   |   DOI: 10.19110/1994-5655-2024-3-106-115

Список литературы Взаимосвязь динамики оползневого процесса в долине реки Воркуты и основных климатических параметров

  • Hugh, A. L. Henry. Climate change and soil freezing dynamics: historical trends and projected changes / A. L. Henry Hugh // Climatic Change. – 2008. – Vol. 87. – P. 421–434. – DOI 10.1007/s10584-007-9322-8.
  • Tian, S. Cyclic behaviour of coarse-grained materials exposed to freeze-thaw cycles: experimental evidence and evolution model / S. Tian, T. Liang, L. Xianzhang, X. Kong, S. Li [et al.] // Cold Regions Science and Technology. – 2019. – Vol. 167. – 167:102815. DOI 10.1016/j.coldregions.2019.102815.
  • Шерстюков, А. Б. Корреляция температуры почвогрунтов с температурой воздуха и высотой снежного покрова на территории России / А. Б. Шерстюков // Криосфера Земли. – 2008. – Т. XII, № 1. – С. 79–87.
  • Stefan, J. Ueber die Theorie der Eisbildung, insbesondere über die Eisbildung im Polarmeere / J. Stefan // Annalen der Physik. – 1890. – Vol. 278. – Iss. 2. – 18:965.
  • Волкова, Н. Г. Климатические характеристики промерзания почвы на территории РФ / Н. Г. Волкова // Вестник МГСУ. – 2011. – № 3. – С. 235–241.
  • Jumikis, A. R. Thermal geotechnics / A. R. Jumikis. – New Brunswick: Rutgers University Press, 1977. – 375 p.
  • Steurer, P. M. Probability distributions used in 100-year return period of air-freezing index / P. M. Steurer // Journal of Cold Regions Engineering. – 1996. – Vol. 10. – Iss. 1. – P. 25–35.
  • Erlingsson, S. Correlating air freezing index and frost penetration depth – a case study for Sweden / S. Erlingsson, D. Saliko // Proceedings of the 9th International Conference on Maintenance and Rehabilitation of Pavements. – Mairepav9. – 2020. – Vol. 76. – P. 847–857.
  • Zhou, J. Practical prediction method on frost heave of soft clay in artificial ground freezing with field experiment / J. Zhou, W. Zhao, Y. Tang // Tunnelling and Underground Space Technology. – 2021. – Vol. 107 (C): 103647. DOI 10.1016/j.tust.2020.103647.
  • Заболотник, С. И. О роли снежного покрова в формировании температурного режима многолетнемерзлых пород / С. И. Заболотник // Наука и техника в Якутии. – 2019. – № 2 (37). – С. 3–7. – DOI: 10.24411/1728-516Х-2019-10030.
  • Осокин, Н. И. Коэффициент теплопроводности снега и его изменчивость / Н. И. Осокин, А. В. Сосновский, Р. А. Чернов // Криосфера Земли. – 2017. – Т. XXI, № 3. – С. 60–68. – DOI: 10.21782/KZ1560-7496-2017-3(60-68).
  • Павлов, А. В. Теплоперенос в природных комплексах Севера России / А. В. Павлов // Криосфера Земли. – 2000. – Т. IV, № 4. – С. 22–31.
  • Кудрявцев, В. А. Температура верхних горизонтов вечномерзлой толщи в пределах СССР / В. А. Кудрявцев. – Москва: Изд-во АН СССР, 1954. – 183 с.
  • Yedek, S. A study on determination of the frost depths for building foundations in the Central Anatolia Region of Turkey / Seda Yedek, Muge Elif Orakoglu Fırat, Murat Bikce // Arabian Journal of Geosciences. – 2021. – 14 (14): 1941. DOI 10.1007/s12517-021-08282-x.
  • Kahimba, F. Modeling soil temperature, frost depth, and soil moisture redistribution in seasonally frozen agricultural soils / Frederick Kahimba, Ramanathan Sri Ranjan, Danny D. Mann // Applied Engineering in Agriculture. – 2009. – Vol. 25. – Iss. 6. – P. 871–882. DOI: 10.13031/2013.29237.
  • Курочкина, В. А. Морозное пучение грунтов как фактор геоэкологического риска в условиях города Москвы / В. А. Курочкина, И. Ю. Яковлева // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. – 2020. – № 1. – С. 86–92. – DOI: 10.31857/S0869780920010081.
  • Ананичева, М. Д. Методы оценки последствий изменения климата для физических и биологических систем / М. Д. Ананичева, Ю. А. Анохин, М. В. Болгов и др. – Москва: Планета, 2012. – 511 c.
  • Васильев, А. А. Деградация мерзлоты: результаты многолетнего геокриологического мониторинга в западном секторе Российской Арктики / А. А. Васильев, А. Г. Гравис, А. А. Губарьков и др. // Криосфера Земли. – 2020. – Т. XXIV, № 2. – С. 15–30. DOI: 10.21782/KZ1560-7496-2020-2(15-30).
  • Вихоть, А. Н. Исследование оползневого процесса в условиях сезонномерзлых грунтов (оползневый склон долины р. Воркута) / А. Н. Вихоть // Вестник МГСУ. – 2024. – Т. 19, вып. 4. – С. 606–617. - DOI: 10.22227/1997-0935.2024.4.606-617.
  • Westerveld, L. Arctic permafrost atlas / L. Westerveld, T. Kurvits, T. Schoolmester [et al.]. - Arendal: GRID–Arendal, 2023. – 175 p.
  • Оберман, Н. Г. Экогеология Республики Коми и восточной части Ненецкого автономного округа / Н. Г. Оберман, И. Г. Шеслер, А. И. Рубцов. – Сыктывкар: Пролог-Плюс, 2004. – 256 с.
  • Государственная геологическая карта Российской Федерации. Издание второе. Масштаб: 1: 200 000, серия: Полярно-Уральская. Q-41-V, VI (Воркута). Объяснительная записка / под ред. А. И. Водолазского. – Сыктывкар: ЗАО «ГГК МИРЕКО», 2005.
  • Андреичева, Л. Н. Плейстоцен Европейского Северо-Востока / Л. Н. Андреичева. – Екатеринбург: УрО РАН, 2002. – 323 с.
  • Андреичева, Л. Н. Природная среда неоплейстоцена и голоцена на Европейском Северо-Востоке России / Л. Н. Андреичева, Т. И. Марченко-Вагапова, М. Н. Буравская, Ю. В. Голубева. – Москва: ГЕОС, 2015. – 224 с.
  • Deng, J. L. Introduction to Grey system theory / J. L. Deng // Journal of Grey System. – 1989. – Vol. 1. – Iss. 1. – P. 1–24.
  • Frolov, D. M. Calculation of ground freezing depth under bare and covered with the snow cover ground surface on the site of the meteorological observatory of Lomonosov Moscow State University for winter seasons of 2011/12–2017/18 / D. M. Frolov // Environmental Dynamics and Global Climate Change. – 2019. – Vol. 10. – Iss. 2. – P. 86–90. DOI 10.17816/edgcc21203.
  • Голубев, В. Н. Оценка глубины промерзания грунта на севере ЕТР на основе данных о термических условиях зимних сезонов и режиме снегонакопления / В. Н. Голубев, Г. А. Ржаницын, Д. М. Фролов // Актуальные проблемы геокриологии: Сборник докладов расширенного заседания научного совета по криологии Земли РАН с участием российских и зарубежных ученых, инженеров и специалистов. – 2018. – Т. 2. – С. 193–199.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp