Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Взаимосвязь гидрологических и криогенных процессов в бассейнах малых рек и на побережье Карского региона

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Взаимосвязь гидрологических и криогенных процессов в бассейнах малых рек и на побережье Карского региона"

На правах рукописи

7"V

Губарьков Анатолий Анатольевич

ВЗАИМОСВЯЗЬ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ И КРИОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В БАССЕЙНАХ МАЛЫХ РЕК И НА ПОБЕРЕЖЬЕ КАРСКОГО РЕГИОНА

Специальность 25.00.36 - Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

009

Тюмень - 2009

003488590

Работа выполнена в институте криосферы Земли Сибирского отделения Российской Академии наук

Научный руководитель - доктор геолого-минералогических наук,

Марина Оскаровна Лейбман Официальные оппоненты - доктор технических наук,

Сима Васильевна Воробъева; кандидат географических наук, Николай Александрович Скорбилин

Ведущая организация - Институт проблем освоения Севера СО РАН,

г. Тюмень

Защита состоится 24 декабря 2009 г. в 1530 на заседании диссертационного совета Д212.273.02 при Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу: 625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38, зал им. А.Н. Косухина.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотечно-информационном центре Тюменского государственного нефтегазового университета по адресу: 625039, г. Тюмень, ул. Мельникайте, 72.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные печатью учреждения, просьба направлять ученому секретарю Совета по адресу: 625000, Тюмень, ул. Володарского, 38.

Автореферат разослан 23 ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н., доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. На Севере Западной Сибири расположены основные месторождения нефти и газа, являющиеся основой топливно-энергетического комплекса России. Центральный Ямал - активно развивающийся район, основная база для прироста поставок газа на ближайшие десятилетия. В настоящее время ведется строительство поселков, железнодорожной и автомобильной магистралей, системы магистральных трубопроводов, морских и речных портов, аэродрома и вертодрома. Начиная с 1960-70 гг. в этом районе проводились многочисленные геокриологические и инженерно-геологические исследования. В меньшей мере изучены гидрологические процессы, влияющие, а в ряде случаев определяющие, динамику криогенных процессов различного генезиса.

Сложное криогенное строение поверхностных отложений с засоленными породами и присутствие залежей пластовых льдов в значительной мере определяют широкое распространение и высокую активность большого спектра криогенных процессов. Наиболее активными из общего комплекса являются криогенные оползание, термоэрозия и термокарст, а на морских побережьях - термоденудация, термоабразия и термоэрозия, которые часто находятся во взаимосвязи с гидрологическими процессами.

Негативное влияние криогенных и гидрологических процессов (термокарст, криогенное оползание, русловые процессы, термоэрозия, сток воды и наносов) на промышленные объекты в зоне распространения многолетнемерзлых пород (ММП) способно приводить к аварийным ситуациям и выводу объектов из эксплуатации. Для изучения влияния линейных и площадных объектов нефтегазового комплекса на природную среду на Севере Западной Сибири проводится производственный экологический мониторинг (ПЭМ). Для исследования криогенных и гидрологических процессов в естественных и техногенно преобразованных условиях необходима соответствующая методика ПЭМ.

Таким образом, целью работы является изучение взаимодействия гидрологических и криогенных процессов в бассейнах рек Ямала и на побережье Карского моря, методов предотвращения негативных последствий эрозиии и термоэрозии. Для достижения этой цели решались следующие задачи:

1. Установить зависимость гидрографических характеристик овражно-балочных систем (термоэрозии) и заозеренности (термокарста) от площади бассейнов малых рек.

2. Установить закономерности развития эрозии и термоэрозии в естественных условиях и на участках техногенных нарушений.

3. Определить роль термокарста в формирования оврагов при вскрытии пластовых льдов термоэрозией.

4. Выявить изменение соотношения гидрологических и криогенных процессов в руслах малых рек от истоков до устьев.

5. Определить участие гидрологических и криогенных процессов в объеме выносимого с побережья в море материала.

6 Разработать методику производственного экологического мониторинга при строительстве на многолетнемерзлых грунтах и при предотвращении негативных последствий эрозиии и термоэрозии.

Исходные материалы. В основу работы положены материалы, полученные автором в ходе экспедиционных работ на Центральном Ямале, Югорском полуострове и в северной тайге Западной Сибири: в 1988-2008 гг. на Бованенковском и Харасавэйском месторождениях; в 2005-2009 гг. на полигоне «Васькины Дачи» (Центральный Ямал); при проведении научно-практических работ по трассе проектируемого (2006 г.) и строящегося (2008-2009 гг.) магистрального газопровода «Бованенково-Ухта» и на объектах его инфраструктуры; в 2006 г., при проведении научно-практических работ по системе магистральных газопроводов «Заполярное - Новый Уренгой»; на побережье Карского моря в районе пос. Амдерма в 2007 г.

Научная новизна работы. Анализ литературных и фондовых данных, проведенных полевых, камеральных и лабораторных исследований гидрологических и криогенных процессов позволили автору развить ранее известные представления и установить новые закономерности проявления комплексов процессов, образуемых термокарстом, криогенным оползанием, русловыми процессами, термоэрозией, стоком воды и наносов:

1. Установлена прямая зависимость между площадью бассейнов малых рек и овражностью. Также обнаружена тенденция к сокращению заозеренности при увеличении площади бассейнов малых рек.

2. Впервые для Центрального Ямала измерениями и расчетами показано, что скорости роста оврагов и мутность потоков, размывающих поверхность на участках техногенных нарушений, на один (при расходах воды менее 10 л/с) - два (при больших расходах) порядка превышают эти параметры в естественных условиях.

3. Впервые измерена доля термокарста в формирования оврагов при вскрытии пластовых льдов термоэрозией, выделены зоны ближнего и дальнего горизонтального (в виде стока) переноса материала.

4. Доказано, что на малых реках Центрального Ямала в верхнем течении доминирует криогенное оползание с образованием запрудных русловых форм, в среднем течении доминирует термокарст с образованием глубоких

чёткообразных русловых форм и в нижнем течении доминирует термоэрозия с образованием широких и мелких чёткообразных русловых форм.

5. Впервые установлено, что на побережье Югорского полуострова в отдельные многоснежные годы термоэрозия и криогенное оползание, спровоцированные таянием снега и нивацией, доминируют среди процессов разрушения берегов. Твердый сток за 13 суток снеготаяния в 310 раз превышает вынос материала с Карского побережья за весь теплый период.

6. Разработана методика исследования опасных криогенных и гидрологических процессов при проведении производственного экологического мониторинга при строительстве на многолетнемерзлых грунтах и при предотвращении негативных последствий эрозиии и термоэрозии.

Практическая значимость результатов диссертационной работы.

Результаты находят применение в научно-практических работах на различных стадиях проектирования, эксплуатации и ремонта объектов газодобычи на промыслах и при транспортировке газа по системе магистральных газопроводов. Методы изучения гидрологических и криогенных процессов использованы автором на предприятиях:

ОАО «ВНИПИгаздобыча» г. Саратов при исследовании опасных криогенных процессов по трассе проектируемого магистрального газопровода «Бованенково-Байдарацкая» на полуострове Ямал в 2006 г. и всего Харасавэйского ГКМ в 2008 г.

ООО "Научно-исследовательский центр "Сибирский экологический проект" и ОАО «СибГео» г. Тюмень в рамках выполнения ПЭМ за опасными гидрологическими и криогенными процессами на системе магистральных газопроводов «Заполярное-Уренгой» в 2006 г., ПЭМ криогенных процессов и гидрогеологических явлений на объектах пионерного выхода на полуострове Ямал в районе Байдарацкой губы и Бованенковского месторождения по трассе проектируемого магистрального газопровода «Бованенково-Ухта» в 2008 г. и на самом северном в России участке магистрального газопровода «Бованенково-Ухта» протяженностью 21 км в 2009 г. Проведен ПЭМ автодороги и системы товарного газа на Южно-Русском месторождении, а также выбор площадок для наблюдения за геокриологическими условиями.

Защищаемые положения 1. Существует прямая зависимость между площадью бассейнов малых рек и овражностью. Наблюдается тенденция к росту овражности и сокращению заозеренности при увеличении площади бассейнов малых рек.

2. Скорости роста оврагов и мутность потоков, размывающих поверхность на участках техногенных нарушений, на один - два порядка превышают эти параметры в естественных условиях.

3. Термокарст участвует в формировании промоин и оврагов при вскрытии пластовых льдов термоэрозией и его доля составляет 45%.

4. На малых реках Центрального Ямала в верхнем течении доминирует криогенное оползание с образованием запрудных русловых форм, в среднем течении доминирует термокарст с образованием чёткообразных русловых форм и в нижнем течении доминирует термоэрозия с образованием единичных чёткообразных форм, меандр и многорукавности по повторно-жильным льдам.

5. В многоснежные годы термоэрозия и криогенное оползание, спровоцированные таянием снега и нивацией, доминируют среди процессов разрушения берегов, а твердый сток за период снеготаяния во много раз превышает таковой за весь теплый период.

6. Методика проведения производственного экологического мониторинга за опасными экзогенными геологическими процессами для криолитозоны Севера Западной Сибири.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Международной конференции «Освоение Севера и проблема рекультивации» (Сыктывкар, 1991); Всесоюзного симпозиума «Комплексный мониторинг и практика» (Москва, 1991); международных конференциях, проводимых Научным Советом по криологии Земли РАН (г. Пущино в 1995 г., г. Тюмень в 2004 г., 2006 г., 2008 г., г. Салехард в 2007 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири» (Тюмень, 2007); международных конференциях в г. Фербенксе (США), 2008 г. и г. Вена (Австрия), 2009 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 статьи в журналах из списка ВАК, 26 статей в материалах конференций, 1 разделе международной монографии. Результаты исследований приведены также в научных и научно-технических отчетах ТюмГНГУ, ИКЗ СО РАН, ООО «Фундаментстройаркос», ОАО «СибГео», (г. Тюмень), ОАО «ВНИПИгаздобыча» (г. Саратов), ООО «Газпром Добыча Надым» (г. Надым).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из четырех глав, введения, заключения, списка литературы. Общий объем работы составляет 192 страницы. Список литературы включает 134 наименования. Диссертация иллюстрирована 39 рисунками и фотографиями и содержит 21 таблицу.

Работа выполнялась под руководством д.г-м.н. М.О. Лейбман (ИКЗ СО РАН), которой автор выражает свою глубокую благодарность за

помощь в написании работы, совместное проведение полевых работ, постановку натурных наблюдений и предоставленные материалы. Автор искренне благодарит академика В.П. Мельникова за постоянную поддержку в постановке научных задач, за ценные замечания, редакцию рукописей и обсуждение результатов. За полезные замечания, сделанные в процессе работы над рукописью, автор особо признателен заведующему кафедрой СРНГУ В.А. Иванову (ТюмГНГУ), г.н.с. С.М. Фотиеву, в.н.с. Г.В. Малковой (ИКЗ СО РАН). Автор благодарит всех сотрудников ИКЗ СО РАН - участников совместных экспедиций за помощь в полевых исследованиях. Автор глубоко признателен сотрудникам ИКЗ СО РАН д.г.-м.н. Е.А. Слагоде и н.с. A.B. Хомутову за советы и помощь. Автор благодарит директора СНУП ТюмГНГУ-ТюмНЦ СО РАН А.Н. Курчатову и в.н.с. A.B. Бойцова (ТюмГНГУ) за помощь в написании работы. За организационную поддержку и обсуждение результатов работ автор благодарит генерального директора ООО НПО «Фундаментстройаркос» Г.М. Долгих.

Содержание работы Во введении дается обоснование актуальности темы, поставлены цель и задачи исследований, рассмотрены методы проведения работ и научная новизна, а также практическая значимость работы.

Глава 1. Гидрологические характеристики рек Центрального Ямала

Исследования термоэрозии ведутся с середины прошлого века преимущественно в интенсивно осваиваемых регионах. Термоэрозия в криолитозоне достаточно изученный процесс при рассмотрении временных русловых потоков и является результатом одновременного воздействия теплового и механического воздействия воды на породы [Термоэрозия..., 1982; Данько, 1980; Пармузин, 1995; Основы геокриологии, 2001]. Определены механизм и динамика процесса в различных климатических условиях и лабораторными методами. Имеется классификация направлений изучения термоэрозии [Малиновский, 1982]. Термоэрозия на Ямале рассмотрена в работах Б.Ф. Косова, Г.С. Константиновой [1973], Д.В. Малиновского [1980], В.К. Данько [1982], B.JI. Познанина и Суходольского [1996], А.Ю. Сидорчука [1999], К.С. Воскресенского [2001] и других исследователей.

Известно, что система водных потоков состоит из трех звеньев (рис. 1), представленных нерусловыми, временными русловыми и постоянными русловыми потоками [Маккавеев, 1955]. Для зоны распространения ММП характерно, что из целостной системы водных потоков наиболее изученными являются потоки среднего звена, участвующие в оврагообразовании, имеющем на Центральном Ямале ярко выраженное

термоэрозионное происхождение. В литературных источниках сток наносов и русловые процессы в постоянных русловых потоках оценивается как аналогичный для территорий вне зоны ММП, что далеко не всегда согласуется с данными, полученными в результате краткосрочных режимных наблюдений и экспедиционными методами.

Распределение речной сети на полигоне «Васькины Дачи» (Центральный Ямал), выбранном в качестве ключевого участка, имеет ряд особенностей. Длина временной русловой сети превышает длину притоков первого порядка с постоянным стоком воды в 2,3 раза, а их количество больше в 3 раза. Большая часть временных русловых потоков объединена в овражно-балочные системы. Из 64 оврагов 36 образуют системы, в которых сосредоточено 75 % от общей длины всех оврагов.

Заозерениость на полигоне изменяется в большом диапазоне в зависимости от высотного положения бассейна реки. В бассейне р. Се-Яха количество озер в 2,4 раза больше, чем в бассейне р. Морды-Яха. При этом средняя площадь отдельно взятого озера в бассейне р. Се-Яха в 6 раз меньше. С увеличением высоты водосбора происходит увеличение количества озер при уменьшении их площади. На территории полигона доля проточных озер составляет 31-36 %. Это превышает аналогичную величину заозеренности на Бованенковском месторождении более чем в 2 раза, для которого определено максимальное количество проточных озер для всей Арктики [Романенко, 1997].

Рис. 1. Структура эрозионно-аккумулятивных процессов и ее связь с типами водных потоков (1), создаваемыми ими формами рельефа (2) и направленностью перемещения воды (3) и твердого вещества -наносов (4). По Н.И. Маккавееву, (1955), P.C. Чалову (1999).

Между заозеренностью и овражностью на полигоне «Васькины Дачи» была выявлена обратная зависимость, при увеличении заозеренности уменьшается овражность и наоборот. Подобная зависимость отмечена и при сопоставлении заозеренности и овражности относительно площади водосборов малых рек. С увеличением площади водосборов

Делювиальные шлейфы *

Временные • ' нерусловые __ I потоки Г"

Эрозия почв

j Овраги, балки, ' Овражная ■ конусы выноса *---эрозия 1

Временные русловые потоки

V /

Русловые * процессы

A4

Русла рек

1 —► 2

■•> 4

заозеренность уменьшается, а овражность увеличивается. При сохранении положительной зависимости между овражностью и площадью водосборов главных рек, заозеренность и площадь водосборов находятся в обратной зависимости.

Глава 2. Гидрологические характеристики оврагов Центрального Ямала

Овражная эрозия, характерная для полуострова Ямал и, в частности, для Бованенковского ГКМ, имеет две особенности, связанные с близким залеганием пластовых льдов. Первая состоит в своеобразном механизме эрозионного процесса в русле оврага (термоэрозия), вторая - в специфическом развитии процессов, формирующих овражные склоны (криогенное оползание).

Исследованы скорости роста оврагов. Установлено, что в естественных условиях прирост оврагов вершиной не превышает 1 м в год. Проезд транспорта вблизи верховьев оврагов увеличивает их прирост до 7 м в год. Размыв песчаных отсыпок в верховьях оврагов достигает 5 м за одни сутки даже при моросящих дождях. Криогенные оползни техногенного происхождения, сошедшие в верховьях оврагов, провоцируют их прирост до 60 м в год.

Измерена мутность потоков, размывающих оголенные поверхности. В зависимости от интенсивности дождя, при малых расходах воды, мутность потоков колеблется от 10 до 100 г/л, то есть в 10 раз. При увеличении расходов воды до 400 г/л колебания мутности достигают 2 порядков (от 1 г/л до 300 г/л). Это объясняется периодическим достижением водными потоками ММП, что приводит к резкому уменьшению размываемости, а следовательно, и мутности.

Перемещение и вынос материала оттаивающих ММП с пластовыми льдами при образовании оврагов и промоин происходит за счет твердой и жидкой составляющих. Твердая фаза представлена песками и глинами, в жидкую фазу переходят вытаивающие пластовые льды. Перенос материала происходит горизонтально (в виде стока) и вертикально (за счет осадки пород при вытаивании внутригрунтовых льдов). Выделены зоны ближнего и дальнего переноса. На ближний перенос с образованием конуса выноса приходится 40% от объема общего выноса твердой фазы, на дальний -15%. Оставшаяся часть объема отрицательной формы (45%) приходится на перемещение породы вертикально вниз за счет тепловой осадки. Следовательно, промоины и овраги обязаны своим образованием на 45% термокарсту, а не эрозии и термоэрозии.

Проанализирована смена состояний активизации и стабилизации термоэрозии во времени в зависимости от начала разрушения или

уничтожения почвенно-растительного покрова. Развитие процессов водной эрозии на фоне активизации криогенных склоновых процессов в период интенсивного промышленного освоения в 1987-88 гг. привело к образованию большего количества размывов, промоин, отдельных оврагов и овражных систем. В 1989-90 гг., то есть через 3-4 года, начались процессы стабилизации, отмечена тенденция уменьшения мутности потоков на порядок и, соответственно, расходов взвешенных наносов на эту же величину, что явилось следствием уменьшения или прекращения техногенных нагрузок.

Глава 3. Парагенез гидрологических и криогенных процессов

Парагенез гидрологических и криогенных процессов особенно ярко проявляется при исследовании чёткообразных русловых форм, которые характеризуют плановые очертания русел, берегов, долин рек, озер, образующих в плане сопряженное чередование расширенных и зауженных участков [Соколов A.A., 1952, Вейсман, 1978, Колобовский, 2006]. Широко известны чёткообразные коленчатые русла, формирующиеся на участках пересечения близко залегающих повторно-жильных льдов [Дроздов, 2004; Хименков, Брушков, 2006; Brown, 1970; Ferrains et al., 1969; Hopkins and Karlstrom, 1955; Lawson and Brown, 1978; Pewe, 1954; Van Everdingen, 1998]. На севере Западной Сибири чёткообразные русловые формы (ЧРФ) являются результатом взаимодействия комплекса гидрологических и криогенных процессов, ведущим из которых является термокарст, увеличивающий ширину и глубину русла в зависимости от мощности полигонально-жильных льдов (ПЖЛ). Расстояние между ЧРФ определяется размерами полигонов, по которым протекает река.

Основное регулирующее влияние ЧРФ на гидрологический режим модельной реки Панзананаяха (Центральный Ямал) оказывается через объем воды, вмещающийся в них суммарно на всем протяжении реки. За счет зарегулированное™ стока происходит замедление водо- и теплообмена в гидрографической сети, поскольку вода удерживается в ЧРФ.

Всего в русле р. Панзананаяха выявлено 236 ЧРФ, связанных с проявлением термокарста. В верхнем течении их насчитывается 17, что составляет 7% от общего количества. В среднем течении сосредоточено максимальное количество ЧРФ - 125, что соответствует 53% от их общего числа. В нижнем течении насчитывается 94 ЧРФ или 40% от общего числа.

Гидрологические измерения и расчеты показывают, что максимальное время водообмена, как характеристики зарегулированное™ стока, наблюдается в среднем течении, минимальное - в верхнем. В верхнем течении время водообмена за счет ЧРФ в летнюю межень 2005 г.

в 9 раз больше по сравнению с гипотетическим (рассчитанным из гипотетического объема воды в русле без ЧРФ), в среднем течении - в 36 раз и в нижнем течении - в 21 раз.

Особенностью малых рек Центрального Ямала является сильная зарегулированность стока за счет ЧРФ в их руслах. Сравнение наших данных с полученными Л.И.Вейсманом [1978] показывает, что в отличие от подзоны лесотундры, в тундровой зоне на Центральном Ямале влияние термокарста на русла малых рек, протекающих по породам, вмещающим ПЖЛ, является ведущим криогенным процессом. По результатам наблюдений ни один из криогенных процессов, кроме руслового термокарста в виде ЧРФ, не прослеживается по всей реке от верхнего течения до нижнего.

Парагенез криогенных и гидрологических процессов проявляется и на Арктических побережьях. Исследования, проведенные на Югорском полуострове весной-летом 2007 г. показали, что термоэрозия и криогенное оползание, спровоцированные таянием снега, доминировали среди процессов разрушения берегов (табл.1). Установлено, что среди факторов, влияющих на береговую деструкцию, значительную, а подчас и ведущую роль наряду с летней температурой воздуха и волнением играют зимние атмосферные осадки. Полевые наблюдения и расчеты дают возможность количественно оценить климатические условия, благоприятные для доминирования разных деструктивных процессов. Опубликованные в литературе оценки выноса материала в море при отступании берегов Арктических морей должны уточняться с учетом вновь полученных фактических измерений доли термоэрозии в переносе осадка.

Таблица 1. Объем осадка, перенесенного с участка побережья Югорского полуострова в зону пляжа в результате термоэрозии и криогенного оползания за 9-21 июля 2007 г.

Ключевые участки Осадок потоков, м3 Объем осадка в оползневых телах, м3 Суммарный объем осадков, м3 Удельный объем осадков м3/ км

Водных Грязевых

Первая Песчаная 2051 1173 3770 6994 6977

Шпиндлер 4718 4843 6010 15570 10111

Сумма 6769 6016 9780 22564 8544

% 30 27 43 100

Объем осадка аккумулятивных форм на протяжении 27 км 74868 2773

Глава 4. Методика производственного экологического мониторинга на основе обобщения опыта противоэрозиопных работ

Производственно-экологический мониторинг в части обеспечения противоэрозионных мероприятий разработан в процессе обследования существующих линейных сооружений. Различают два основных вида мероприятий по защите почв и грунтов от эрозии: увеличивающие противоэрозионную устойчивость почв и грунтов, а также уменьшающие мощность эродирующего воздействия потока воды [Заславский, 1987; Лопырев, Рябов, 1989; Толчельников, 1990; Румянцев, 2008; Колтунов, 1989; Природообустройство, 2008; Каштанов, Заславский, 1984]. Наибольший эффект дает сочетание этих мероприятий. Опыт проведения противоэрозионных работ на севере Западной Сибири в зоне сплошного распространения ММП показывает, что не всегда расчетные характеристики конструкций и опыт проведения подобных мероприятий в более южных регионах вне зоны распространения ММП могут быть применены в условиях криолитозоны.

По результатам ПЭМ на магистральных газопроводах (МГ) Севера Западной Сибири можно заключить, что периоды строительства, начального периода эксплуатации и основного периода эксплуатации характеризуются различными площадями затопления и подтопления, которые тесно связаны с эрозионными и термоэрозионными процессами.

В целом во времени процесс затопления и подтопления состоит из трех этапов:

• первый - первоначального наполнения и поглощения части вод пустотами и полостями в грунтах траншеи МГ;

• второй - достижения максимального уровня вод и полного заполнения отрицательных форм рельефа водами половодья и дождевыми водами;

• третий - уменьшения площадей затопления и подтопления на некоторых участках за счет сброса части вод в результате поперечных размывов вала и размывов технологического проезда параллельно МГ.

В результате изучения межгодовой динамики экзогенных геологических процессов и гидрологических явлений на МГ Севера Западной Сибири выявлено:

• эрозионные процессы наиболее активны в первые два-три года после техногенных воздействий на исходные (фоновые) ландшафты;

• прирост длины техногенных оврагов на наиболее эрозионно-опасных участках за один год в среднем составляет 50-70 м, наибольшие значения составляют 150-200 м/год. Эти величины являются максимальными для Севера Западной Сибири.

На основании выявленных закономерностей функционирования природно-техногенных систем установлено, что для предотвращения опасных криогенных и гидрологических процессов на стадии строительства и начального периода эксплуатации необходимо соблюдение следующих требований:

• оптимальные условия строительства соответствуют периоду полного завершения снеготаяния и протаивания захороненных снежников и льда на предполагаемом месте строительства;

• соблюдение технологии строительства заключается в использовании для элементов основания конструкций оттаявших фунтов. При использовании мерзлых грунтов необходимо, чтобы состав фунтов был мелкодисперсным с минимумом пустот. Необходимо исключить попадание снега и льда в состав фунтов, применяемых для строительства конструкций;

• предварительная подготовка и расчистка поверхностей от снега и льда необходима при сроках строительства конструкций ранее периода полного завершения снеготаяния и протаивания захороненных снежников и льда;

• при строительстве противоэрозионных и противотермокарстовых конструкций необходимо использование элементов теплозащиты ММП. Условия теплозащиты необходимо соблюдать наряду с эластичностью конструкции для наследования изменений в рельефе при осадках и, в особенности при просадках. Последнее условие необходимо для предотвращения подмывов конструкций и их разрушения;

• использование подземного способа прокладки магистральных газопроводов на склонах необходимо сопровождать строительством водопропускных и дренажных сооружений;

• при проходе магистральных газопроводов по склонам с сильнольдистыми ММП, повторно-жильными льдами и, в особенности с пластовыми льдами, наиболее обоснованным является надземный способ прокладки.

Следует признать необходимость и обоснованность строительства всех типов конструкций, которые надежно защищают вал МГ от эрозии даже при условии возникновения значительных деформаций в процессе эксплуатации. Вместе с тем необходимо дальнейшее планомерное соблюдение требований по сохранению фоновых ландшафтов, которые надежно защищают естественную природную среду от деструктивных экзогенных геологических процессов. Одним из инструментов для определения степени влияния техногенных факторов на природную среду и преобразования различных природных компонентов является проведение

режимных наблюдений на ключевых участках и площадках совместно с производственным экологическим мониторингом.

Выводы

Анализ литературных и фондовых данных, проведенные полевые, камеральные и лабораторные исследования гидрологических и криогенных склоновых процессов позволили автору сделать выводы, определяющие теоретическое и практическое значение работы:

1. Установлено, что на междуречье рр. Се-Яха и Морды-Яха длина овражно-балочной сети превышает длину речной сети более чем в 2 раза и количество рек в 3 раза. Большая часть (75%) временных русловых потоков объединена в овражно-балочные системы.

Суммарная длина притоков с постоянным русловым стоком в бассейнах малых рек напрямую зависит от площади водосбора и его заозеренности. При увеличении заозеренности длина временной русловой сети резко сокращается. Между площадью бассейнов малых рек и овражностью выявлена положительная зависимость. Обратная зависимость выявлена между площадью бассейнов и заозеренностью.

С увеличением высоты водосбора происходит увеличение количества озер при уменьшении их площади.

2. Установлено, что на Бованенковском месторождении при проездах транспорта вблизи оврагов их прирост увеличивается в 7 раз. Криогенные оползни техногенного происхождения имеют объем в десятки раз больше, чем естественные в аналогичных условиях и увеличивают прирост оврагов также в десятки раз. При периодическом увеличении расходов воды и достижении водными потоками кровли ММП происходит резкое уменьшение мутности потоков.

3. Образование оврагов и промоин на участках с пластовыми льдами происходит при горизонтальном (в виде стока) и вертикальном (за счет осадки пород при вытаивании внутригрунтовых льдов) переносе материала. Почти половина объема отрицательной формы (45%) приходится на перемещение породы вертикально вниз за счет тепловой осадки. Эта величина соответствует доле термокарста в формировании оврагов и промоин..

4. Установлено, что формирование чёткообразных русловых форм на различных участках реки определяется комплексами криогенных процессов, ведущими из которых являются криогенное оползание в верхнем течении рек, термокарст - в среднем течении и термоэрозия - в нижнем. Наиболее динамичные и сложные комплексы процессов характерны для верхнего течения рек с периодической активизацией криогенных оползней скольжения. Термокарстовый комплекс образуется в

среднем течении, где активность склоновых процессов снижена. Термоэрозионно-термокарстовый комплекс формируется в нижнем течении как результат наибольшей в русле водности потока и вследствие этого доминирования термоэрозии и русловых процессов над термокарстом.

5. Изучено взаимодействие гидрологических и криогенных процессов на побережье Карского моря. Установлено, что среди факторов, влияющих на береговую деструкцию, значительную, а подчас и ведущую роль наряду с летней температурой воздуха и волнением играют зимние атмосферные осадки. В многоснежные годы термоэрозия и криогенное оползание, спровоцированные таянием снега, доминируют среди процессов разрушения берегов.

6. Установлены закономерности проявления опасных экзогенных геологических процессов в естественных и техногенных условиях, что позволило разработать методику наблюдения и контроля за эрозионными и термоэрозионными процессами и парагенетически связанными с ними криогенными процессами в зоне сплошного и прерывистого распространения многолетнемерзлых пород для системы производственного экологического мониторинга.

Таким образом, взаимосвязь криогенных и гидрологических процессов важный, а в отдельные периоды определяющий фактор в формировании бассейнов малых рек и темпов отступания морских берегов Карского моря. Поэтому, понимание взаимосвязей этих процессов дает возможность более обоснованного подхода к освоению и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений и при прокладке линейных объектов на Севере Западной Сибири.

Основные результаты исследований опубликованы в: 2 статьях в журналах из списка ВАК, 24 статьях в материалах конференций, 1 разделе международной монографии.

Статьи в журналах из списка ВАК:

1. Вклад термоэрозии и термоденудации в отступание берегов Югорского полуострова // Доклады академии наук. 2008. Т. 423, №4., с.543-545. (соавторы М.О. Лейбман, В.П. Мельников, A.B. Хомутов).

2. Четкообразные русловые формы как свидетельство парагенеза криогенных и гидрологических процессов в долинах малых рек на Центральном Ямале // Криосфера Земли, 2010, том XIII. №1. (Соавтор М.О. Лейбман).

Основные статьи в материалах конференций 1. Гидрогенная динамика на Центральном Ямале (полигон «Васькины Дачи») // Теория и практика оценки состояния криосферы Земли и прогноз

ъ

ее изменения: Материалы Международной конференции. Т. 1.-Тюмень: ТюмГНГУ, 2006, с.11-13. (соавторы М.О. Лейбман, О.В. Коростелева).

2. Динамика криогенных и гидрологических процессов на малых водосборах Центрального Ямала // Нефть и Газ Западной Сибири: Материалы всероссийской научно-технической конференции. Т. 2. -Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2007, с. 221 -224.

3. Оценка динамики криогенных процессов и условий их развития в зоне магистрального газопровода Бованенково-Байдарацкая // Криогенные ресурсы полярных регионов Материалы Международной конференции. Т.

I,- Салехард: ТюмГНГУ, 2007, с. 196-200. (Самсонова В.В., Брушков А.В., Устинова Е.В.).

4. Coastal Processes at the Tabular-Ground-Ice-Bearing Area, Yugorsky Peninsula // Proceeding of 9th International Conference on Permafrost (2008), Uni. of Alaska, Fairbanks, 1037-1043, (соавторы M. Leibman, A. Khomutov, A. Ki2yakov, and B. Vanshtein).

5. Interrelation of Cryogenic and Hydrologic Processes on Small Streams and Catchments of Central Yamal // Proceedings of the Ninth International Conference on Permafrost University of Alaska Fairbanks June 29-July 3, 2008, 563-569. (M.O. Leibman).

6. Contribution of lateral thermoerosion and thermodenudation to the coastal retreat at Yugorsky Peninsula, Russia // Geophysical Research Abstracts, Vol.

II, EGU2009-1785, 2009, EGU General Assembly 2009, (соавторы M. Leibman, A. Khomutov).

Подписано в печать 20.11.09. Формат 60x90 1/16. Усл. Печ. Л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 370

Издательство государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» 625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38 Отдел оперативной полиграфии издательства. 625039, г. Тюмень, ул. Киевская, 52

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Губарьков, Анатолий Анатольевич

Введение

Глава 1. Гидрологические характеристики рек Центрального Ямала

1.1. Общие закономерности постоянного и временного стока в криолитозоне во взаимодействии с криогенными процессами

1.1.1. Изученность рек криолитозоны Западной Сибири

1.1.2. Гидрологическая и гидроморфологическая изученность рек Ямала

1.1.3. Изученность криогенных процессов во взаимодействии со стоком на Центральном Ямале

1.2. Характеристика рек Центрального Ямала

1.2.1. Гидрологические характеристики рек полигона «Васькины Дачи»

1.2.2. Гидрологические характериистики модельной реки Панзананаяха (полигон «Васькины Дачи»)

Выводы по Главе

Глава 2. Гидрологические характеристики оврагов Центрального Ямала

2.1. Овражная эрозия и термоэрозия на Бованенковском месторождении

2.2. Овражная эрозия и термоэрозия на высоком берегу р. Се-Яха

2.3. Влияние водности временных потоков и уклонов поверхности на мутность и сток наносов

2.4. Соотношение эрозии, термоэрозии и термокарста при размыве сезонноталого слоя и многолетнемерзлых пород

2.5. Временная изменчивость эрозионных процессов

2.6. Гидрологический режим водных потоков в оврагах

Выводы по Главе

Глава 3. Парагенез гидрологических и криогенных процессов

3.1 Влияние криогенных образований на типы стока в бассейнах рек Центрального Ямала (полигон «Васькины Дачи»)

3.2 Парагенез при оврагообразовании: эрозия, термоэрозия и криогенное оползание

3.3 Эрозионные процессы на поверхностях скольжения криогенных оползней (полигон «Васькины Дачи)

3.4. Русловые процессы и термокарст

3.4.1. Методы изучения парагенеза русловых процессов и термокарста

3.4.2. Термокарст и чёткообразные русловые формы

3.4.3. Речная термоэрозия и русловые процессы

3.5. Эрозия и сток наносов на склонах, малых реках и средних реках

3.6. Соотношение гидрологических и криогенных процессов в бассейне р. Панзананаяха

3.7. Соотношение гидрологических и криогенных процессов на морских побережьях

3.8. Оврагообразование и термоэрозия на морских побережьях

Выводы по Главе

Глава 4. Методы борьбы с эрозией и термоэрозией

4.1. Основные противоэрозионные мероприятия

4.2. Организация территории как один из видов защиты почв и грунтов от эрозии

4.3. Зависимость противоэрозионных мероприятий от зональных условий местности

4.4. Гидротехнические сооружения для борьбы с эрозией почв

4.4.1. Сооружения на водосборной площади

4.4.2. Вершинные водосбросные сооружения

4.4.3. Донные сооружения

4.5. Мелиоративное воздействие на овражные земли и крутые склоны

4.6. Борьба с размывами берегов рек, озер, водохранилищ и морей

4.7. Противоэрозионные мероприятия на трубопроводах

4.7.1. Конструкции противоэрозионных сооружений на склоновых участках трубопроводов

4.7.2. Дополнительные мероприятия на склоновых участках трубопроводов

4.7.3. Закрепление вершин оврагов

4.8. Противоэрозионные мероприятия при проведении строительных работ в криолитозоне

4.8.1. Противоэрозионные мероприятия при земляных работах

4.8.2. Противоэрозионные мероприятия при основных строительно-монтажных и укладочных работах

4.9. Инженерно-геокриологические исследования для строительства гидротехнических сооружений

4.10. Опыт применения экспериментальных противоэрозионных конструкций в условиях криолитозоны Западной Сибири

Выводы по Главе

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Взаимосвязь гидрологических и криогенных процессов в бассейнах малых рек и на побережье Карского региона"

На Севере Западной Сибири расположены основные месторождения нефти и газа, являющиеся основой топливно-энергетического комплекса России. Центральный Ямал, активно развивающийся район, основная база для прироста поставок газа в России на ближайшие десятилетия. В настоящее время ведется строительство поселков, железнодорожной и, автомобильной магистралей, магистрального трубопровода, морских и речных портов, аэродрома и вертодрома. Начиная с 1960-70 гг. в этом районе проводились многочисленные геокриологические и инженерно-геологические исследования. В меньшей мере изучены гидрологические процессы, влияющие, а в ряде случаев и определяющие, динамику криогенных процессов различного генезиса. Под гидрологическими процессами понимается динамика водных объектов, состоящая из формирования водного режима временных и постоянных водотоков, гидродинамических процессов на локальном уровне, движения воды и наносов и гидроморфологических процессов на разных уровнях от русловых деформаций до организации бассейнов малых рек.

Сложное криогенное строение поверхностных отложений с засоленными породами и присутствие залежей пластовых льдов в значительной мере определяют широкое распространение и высокую активность большого спектра криогенных процессов. Наиболее активными из общего комплекса являются криогенные склоновые процессы, которые часто находятся во взаимосвязи с гидрологическими процессами.

Известно, что на Центральном Ямале в целом с увеличением заозереноости территории уменьшается длина овражной сети (Воскресенский, 2001). Исследования заозеренности и овражности в пределах отдельных бассейнов малых рек, рассматриваемых как геосистемы, не проводилось.

Исследования термоэрозии ведутся с середины прошлого века преимущественно в интенсивно осваиваемых регионах. Термоэрозия в криолитозоне достаточно изученный процесс на уровне временных русловых процессов, является результатом одновременного воздействия теплового и механического воздействия воды на породы (Термоэрозия., 1982; Данько, 1980; Пармузин, 1995; Основы геокриологии, 2001). Определены механизм и динамика процесса в различных климатических условиях и лабораторными методами. Имеется классификация направлений изучения термоэрозии (Малиновский, 1982). Термоэрозия на Ямале рассмотрена в работах Б.Ф. Косова, Г.С. Константиновой (1973), Д.В. Малиновского (1980), В.К. Данько (1982), В.Л. Познанина и Суходольского (1996), А.Ю. Сидорчука (1999), К.С. Воскресенского (2001) и другими исследователями. В.К. Данько (1982) выявил, что термоэрозия возможна в различные периоды теплого времени года. До его исследований считалось, что интенсивно термоэрозия происходит только в конце лета или осенью, когда протаивают породы сезонноталого слоя (СТС).

B.JL Познаниным (1995) сформулирован принцип термоэрозионного экстремума при исследовании режима, структуры и свойств термоэрозионного стока и определены количественные пороговые значения основных параметров процесса: критические уклоны русел, температуры воды, расходы потоков, скорости воды, мутность, теплопотери. Эмпирически установлен предел возможности водного потока производить отрыв частиц породы и их перенос, то есть насыщенности твердым материалом при термоэрозионном размыве, который составляет 450 г/л.

Д.В. Малиновский (1980) выявил предел возможности водного потока переносить взвешенные и донные наносы при термоэрозии, что составляет 700 г/л. Эти данные отличаются от результатов, полученных B.JI. Познаниным, что может быть связано с различиями в постановке экспериментов и природной среды, в которой они проводились. Им выделено четыре направления в изучении термоэрозии: теплофизическое, физико-механическое, гидрологическое, геолого-географическое.

На территорию Бованенковского месторождения составлена карта термоэрозионной опасности (Инженерно-геологический мониторинг. 1996). Проведены исследования факторов формирования и динамики термоэрозии на нескольких наблюдательных площадках (Эрозионные процессы., 1999).

Самая большая база данных о фактически измеренных стоках воды и наносов, собранных B.JI. Познаниным (1995), содержит всего 1000 измерений для всей криолитозоны России. Фактических данных о термоэрозионном стоке воды и наносов в период максимального количества сходов криогенных оползней и развития термоденудации в 1988-1990 гг. в естественных и техногенных условиях не приводились.

Эрозионно-термокарстовые процессы по полигонально-жильным льдам для северной тайги и лесотундры Западной Сибири - достаточно освещенный в литературе вопрос, в то время как в тундре гидрологические исследования таких объектов не проводились.

Известно, что значение озер для формирования временного руслового стока заключается в регулирующем воздействии на внутригодовой режим рек. Водообмен в гидрографической сети замедляется в зависимости от увеличения количества озер в бассейне реки, так как увеличивается емкость воды. Напротив, активный водообмен происходит в развитой овражно-балочной сети, соответственно, создающей условия для дренажа. Для участков с малыми уклонами и незначительной концентрацией стока характерен сток плоскостного типа. Выделение этих типов стока на водосборах малых рек не проведено, также не выявлено их соотношение между собой.

Подпруживание временных водотоков и малых рек криогенными оползнями известный факт. Вытаивание повторно-жильных льдов также изученный вопрос для более южных регионов криолитозоны. Термоэрозия в руслах рек - постоянно происходящий с различной интенсивностью процесс. Однако объединение перечисленных процессов в комплексы в зависимости от положения в бассейнах малых рек как самостоятельный вопрос не рассматривался.

Известно, что ведущими процессами разрушения морских берегов в Арктике являются термоабразия и термоденудация. Термоэрозия считается менее активным процессом (Воскресенский, 2001). Взаимодействие процессов криогенного оползания и термоэрозии при разрушении морских берегов, сложенных мерзлыми породами с пластовыми льдами, не изучалось.

Таким образом, целью работы является изучение взаимодействия гидрологических и криогенных процессов в бассейнах рек и на побережье Карского региона и методов борьбы с эрозией и термоэрозией.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

1. Установить зависимость гидрографических характеристик овражно-балочных систем (термоэрозии) и заозеренности (термокарста) от площади бассейнов малых рек.

2. Установить закономерности развития эрозии и термоэрозии в естественных условиях и на участках техногенных нарушений.

3. Определить роль термокарста в формирования оврагов при вскрытии пластовых льдов термоэрозией.

4. Выявить изменение соотношения гидрологических и криогенных процессов в руслах малых рек от истоков до устьев.

5. Определить участие гидрологических и криогенных процессов в объеме выносимого с побережья в море материала.

6. Разработать методику производственного экологического мониторинга при строительстве на многолетнемерзлых грунтах и при предотвращении негативных последствий эрозиии и термоэрозии.

Объекты и методы исследований. В основу работы положены материалы, полученные автором в ходе экспедиционных работ на Центральном Ямале: в 1988-2008 гг. на Бованенковском и Харасавэйском месторождениях, в 2005-2008 гг. на полигоне «Васькины Дачи», в 2006 и 2008 гг. при проведении научно-практических работ по трассе проектируемого магистрального газопровода «Бованенково-Байдарацкая», а также в 2007 г. на побережье Карского моря в районе пос. Амдерма.

В этих районах в бассейнах малых рек рассмотрены взаимосвязи между эрозией, термоэрозией в постоянных русловых потоках и криогенными процессами: 1) криогенным оползанием в верхнем течении, 2) термокарстом в среднем течении и 3) русловыми процессами в нижнем течении. В зависимости от орографических, геологических и геокриологических факторов порядок и сочетание процессов, участвующих в парагенезе могут отличаться.

Для исследования криогенных и гидрологических процессов использовались дистанционные и натурные методы исследований. Переведена в цифровой формат и интерпретирована информация, полученная с топографической карты 1:25000 и аэрофотоснимков 1:10000 масштаба. На первом этапе измерены и подсчитаны гидрографические и криогенные характеристики с использованием карты, на втором -использованы аэрофотоснимки и на третьем этапе произведена оценка морфометрических и динамических характеристик криогенных и гидрологических процессов в полевых условиях.

В работе рассмотрены гидрографические особенности полигона «Васькины Дачи». Для изучения гидрографической ситуации полигона использовались дистанционные и натурные методы сбора первичной информации. Основным критерием сбора и анализа полученной информации являлась приуроченность к бассейну той или иной реки и характеристики бассейнов малых рек. Исследования проведены на трех уровнях, которые включали масштаб крупных карт - 1:25000, аэрофотоснимков — 1:10000, а также натурные аэро- и наземные наблюдения и измерения. Проведено описание и анализ бассейнов малых рек, как основы речной сети полигона. Определены взаимосвязи между площадями, длиной главных рек, притоков с временным и постоянным стоком. Полевой этап работ включал измерение гидрологических характеристик различных звеньев русловой сети, таких как глубина, ширина, скорость водотока, одновременно брались пробы воды на мутность. Измерены морфометрические характеристики русел промоин, оврагов, малых и средних рек. По всей длине малой реки Панзананаяха измерены чёткообразные русловые формы. На участках чередования и сужения долины р. Панзананаяха в полевых условиях измерены поперечные профили. Также измерены морфометрические параметры поверхностей скольжения криогенных оползней, тел оползней, образующих запрудные водоемы. Дешифрирование аэрофотоснимков позволило определить площади запрудных водоемов.

На основе проведенных исследований криогенных и гидрологических процессов в бассейне малой реки Панзананяха на полигоне «Васькины Дачи» выявлены комплексы процессов, определяющие баланс поступления и выноса осадочных пород и взвешенных наносов со склонов водосбора и в русле, а также определяющие конфигурацию долины и форму русла.

Методика проведения исследований криогенных и гидрологических процессов на Центральном Ямале весной-летом 2007 г., на Югорском полуострове была применена к изучению термоэрозии и криогенного оползания в период снеготаяния и разрушения ледового покрова Карского моря.

Научная новизна работы.

Анализ литературных и фондовых данных, проведенных полевых, камеральных и лабораторных исследований гидрологических и криогенных склоновых процессов позволили автору развить ранее известные представления и на основе вновь полученных данных установить новые закономерности парагенеза, образованного взаимодействием гидрологических и криогенных процессов, образующих устойчивые, многолетние пространственные комплексы на малых водосборах Центрального Ямала.

1. Установлена прямая зависимость между площадью бассейнов малых рек и овражностью. Также обнаружена тенденция к сокращению заозеренности при увеличении площади бассейнов малых рек.

2. Впервые для Центрального Ямала измерениями и расчетами показано, что скорости роста оврагов и мутность потоков, размывающих поверхность на участках техногенных нарушений, на один (при расходах воды менее 10 л/с) - два (при больших расходах) порядка превышают эти параметры в естественных условиях.

3. Впервые измерена доля термокарста в формирования оврагов при вскрытии пластовых льдов термоэрозией, выделены зоны ближнего и дальнего горизонтального (в виде стока) переноса материала.

4. Доказано, что на малых реках Центрального Ямала в верхнем течении доминирует криогенное оползание с образованием запрудных русловых форм, в среднем течении доминирует термокарст с образованием глубоких чёткообразных русловых форм и в нижнем течении доминирует термоэрозия с образованием широких и мелких чёткообразных русловых форм.

5. Впервые установлено, что на побережье Югорского полуострова в отдельные многоснежные годы термоэрозия и криогенное оползание, спровоцированные таянием снега и нивацией, доминируют среди процессов разрушения берегов. Твердый сток за 13 суток снеготаяния в 3-10 раз превышает вынос материала с Карского побережья за весь теплый период.

6. Разработана методика исследования опасных криогенных и гидрологических процессов при проведении производственного экологического мониторинга при строительстве на многолетнемерзлых грунтах и при предотвращении негативных последствий эрозиии и термоэрозии.

Практическая значимость результатов диссертационной работы.

Результаты находят применение в научно-практических работах на различных стадиях ТЭО, проектирования и эксплуатации объектов газодобычи на промыслах и транспортировки газа по системе магистральных газопроводов.

Методы изучения гидрологических и криогенных процессов использованы автором на предприятиях:

ОАО «ВНИПИгаздобыча» г. Саратов при выполнении мониторинговых работ на полуострове Ямал в 2006 г. по трассе проектируемого магистрального газопровода «Бованенково-Байдарацкая» на полуострове Ямал. В 2008 г. проведены исследования опасных криогенных процессов Харасавэйского ГКМ.

ООО "Научно-исследовательский центр "Сибирский экологический проект" г. Тюмень в рамках выполнения мониторинговых наблюдений за опасными гидрологическими и криогенными процессами на различных стадиях эксплуатации на системе магистральных газопроводов «Заполярное-Уренгой» в 2006-2007 гг. Проведены работы за контролем противопаводковых и противоэрозионных мероприятий и впервые применяемыми в криолитозоне для этих целей конструкциями трех типов. На основании опыта применения данных мероприятий и конструкций будет принято решение об их дальнейшем использовании при освоении месторождений на полуострове Ямал.

В 2008 г. проведен производственный экологический мониторинг криогенных процессов и гидрогеологических явлений на объектах пионерного выхода на полуострове Ямал в районе Байдарацкой губы и Бованенковского месторождения по трассе проектируемого магистрального газопровода «Бованенково-Ухта».

По результатам проведенных исследований автором подготовлены и проведены курсы повышения квалификации в головном проектном предприятии по освоению газовых промыслов Ямала ОАО «ВНИПИгаздобыча» в 2007 г.

Защищаемые положения

1. Существует прямая зависимость между площадью бассейнов малых рек и овражностью. Наблюдается тенденция к росту овражности и сокращению заозеренности при увеличении площади бассейнов малых рек.

2. Скорости роста оврагов и мутность потоков, размывающих поверхность на участках техногенных нарушений, на один - два порядка превышают эти параметры в естественных условиях.

3. Термокарст участвует в формировании промоин и оврагов при вскрытии пластовых льдов термоэрозией и его доля составляет 45%.

4. На малых реках Центрального Ямала в верхнем течении доминирует криогенное оползание с образованием запрудных русловых форм, в среднем течении доминирует термокарст с образованием чёткообразных русловых форм и в нижнем течении доминирует термоэрозия с образованием единичных чёткообразных форм, меандр и многорукавности по повторно-жильным льдам.

5. В многоснежные годы термоэрозия и криогенное оползание, спровоцированные таянием снега и нивацией, доминируют среди процессов разрушения берегов, а твердый сток за период снеготаяния во много раз превышает таковой за весь теплый период.

6. Методика проведения производственного экологического мониторинга за опасными экзогенными геологическими процессами для криолитозоны Севера Западной Сибири.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Межвузовской конференции «Человек. Природа. Общество. Актуальные проблемы» (г. Ленинград, 1991), Международной конференции «Освоение Севера и проблема рекультивации» (Сыктывкар, 1991), I Всесоюзной научно-практической конференции «Историческая география ландшафтов: теоретические проблемы и региональные исследования» (Петрозаводск, 1991), Всесоюзного симпозиума «Комплексный мониторинг и практика» (Москва, 1991), XV конференции «Геология и геофизика Восточной Сибири. Современные методы в геологических исследованиях» (Иркутск, 1992), международных конференциях, проводимых Научным Советом по криологии Земли РАН (г. Пущино в 1995 г., г. Тюмень в 2004 г., г. Тюмень в 2006 г., г. Салехард в 2007 г., г. Тюмень в 2008 г.), всероссийской научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири» 2007 г. Тюмень, 2007, международной конференции в г. Фербенксе (США), 2008 г., международной конференции в г. Вена (Австрия), 2009 г.

Диссертация состоит из трех глав, введения, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем работы составляет 235 страниц. Список литературы включает 132 наименования. Диссертация иллюстрирована 39 рисунками и фотографиями и содержит 21 таблицу.

Работа выполнялась под руководством д.г-м.н. М.О. Лейбман (ИКЗ СО РАН), которой автор выражает свою глубокую благодарность за помощь в написании работы, совместное проведение полевых работ, постановку натурных наблюдений и предоставленные материалы. Автор искренне благодарит академика В.П. Мельникова за постоянную поддержку в постановке научных задач, за ценные замечания, редакцию рукописей и обсуждение результатов. За полезные замечания, сделанные в процессе работы над рукописью, автор особо признателен заведующему кафедрой СРНГУ В.А. Иванову (ТюмГНГУ), г.н.с. С.М. Фотиеву, в.н.с. Г.В. Малковой (ИКЗ СО РАН). Автор благодарит всех сотрудников ИКЗ СО РАН -участников совместных экспедиций за помощь в полевых исследованиях. Автор глубоко признателен сотрудникам ИКЗ СО РАН д.г.-м.н. Е.А. Слагоде и н.с. А.В. Хомутову за советы и помощь. Автор благодарит директора СНУЛ ТюмГНГУ-ТюмНЦ СО РАН А.Н. Курчатову и в.н.с. А.В. Бойцова (ТюмГНГУ) за помощь в написании работы. За организационную поддержку и обсуждение результатов работ автор благодарит генерального директора ООО НПО «Фундаментстройаркос» Г.М. Долгих.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Губарьков, Анатолий Анатольевич

Общие выводы

Анализ литературных и фондовых данных, проведенные полевые, камеральные и лабораторные исследования гидрологических и криогенных склоновых процессов позволили автору сделать выводы, определяющие теоретическое и практическое значение работы. В их основе лежит представление о существовании парагенеза, образованного взаимодействием гидрологических и криогенных процессов, образующих устойчивые, многолетние пространственные комплексы на малых водосборах Центрального Ямала.

1. Анализ топографических карт показал, что распределение речной сети на полигоне «Васькины Дачи» неравномерно. В бассейне реки Се-Яха сток воды происходит преимущественно с возвышенных поверхностей, а в бассейне р. Морды-Яха с поймы. Длина временной русловой сети превышает длину притоков первого порядка с постоянным стоком воды в 2,3 раза, а их количество больше в 3 раза. Большая часть временных русловых потоков объединена в овражно-балочные системы. Из 64 оврагов 36 образуют системы, в которых сосредоточено 75 % от общей длины всех оврагов.

Суммарная длина притоков с постоянным русловым стоком в бассейнах малых рек напрямую зависит от площади водосбора. Длина временных русловых потоков в овражно-балочных системах в значительной степени определяется заозеренностью водосбора. При увеличении заозеренности длина временной русловой сети резко сокращается. Между площадью бассейнов малых рек и овражностью выявлена положительная зависимость. Обратная зависимость выявлена между площадью бассейнов и заозеренностью.

С увеличением высоты водосбора происходит увеличение количества озер при уменьшении их площади. На территории полигона доля проточных озер составляет 31-36 %. Это превышает аналогичную величину заозеренности на Бованенковском месторождении более чем в 2 раза.

2. Исследованы скорости роста оврагов. Установлено, что в естественных условиях прирост оврагов вершиной не превышает 1 м в год. Проезд транспорта вблизи оврагов увеличивает их прирост до 7 м в год. Размыв песчаных отсыпок в верховьях оврагов достигает 5 м за одни сутки с моросящим дождем. Криогенные оползни техногенного происхождения, сошедшие в верховьях оврагов, провоцируют их прирост до 60 м в год. Если при сходе естественных криогенных оползней с бортов на днище оврага поступают сотни кубических метров породы, то техногенные оползни в верховьях оврага могут поставлять в его русло тысячи кубических метров породы только при сходе одного криогенного оползня.

Измерена мутность потоков, размывающих поверхность на участках техногенных нарушений. При частичном или полном разрушении почвенно-растительного покрова даже при незначительном уклоне поверхности начинается размыв пород. При малых расходах воды различия мутности потоков составляют от 2 до 10 раз, при увеличении расходов воды до 10-400 л/с различия достигают 2 порядков. Это объясняется периодическим достижением водными потоками верхней кровли ММП, что приводит к резкому уменьшению мутности потоков.

3. Выделены составляющие переноса материала при вскрытии пластовых льдов термоэрозией. В этих случаях начинается вынос материала, > находящегося в твердой и жидкой фазах. Перенос материала делится на горизонтальную и вертикальную составляющие. Горизонтально материал переносится в виде стока, а вертикально за счет осадки породы при вытаивании подземных льдов. Выделены зоны ближнего и дальнего переноса. На ближний перенос с образованием конуса выноса приходится 40% от общего выноса твердой фазы, на дальний - 15%. Оставшаяся часть (45%) приходится на перемещение породы вертикально вниз за счет тепловой осадки.

4. Парагенез гидрологических и криогенных процессов заключается в следующем. Сток воды, наносов и русловые формы на малых реках полигона «Васькины Дачи» определяются комплексом криогенных процессов, ведущими из которых являются криогенные оползни скольжения в верхнем течении рек, термокарст - в среднем течении и термоэрозия - в нижнем. Наиболее динамичные и сложные комплексы процессов характерны для верхнего течения рек с периодической активизацией криогенных оползней скольжения. Термокарстовый комплекс образуется в среднем течении, где активность склоновых процессов снижена. Термоэрозионно-термокарстовый комплекс формируется в нижнем течении с преобладанием выноса взвешенных наносов над аккумуляцией за счет максимальной водности и энергии потока, а также отепляющем воздействии водных масс на многолетнемерзлые породы, слагающие русло реки.

5. Изучен парагенез гидрологических и криогенных процессов на побережье Карского моря. Установлено, что среди факторов, влияющих на береговую деструкцию, значительную, а подчас и ведущую роль наряду с летней температурой воздуха и волнением играют зимние атмосферные осадки. В многоснежные года термоэрозия и криогенное оползание, спровоцированные таянием снега, доминируют среди процессов разрушения берегов. Твердый сток за 13 суток снеготаяния в 3-10 раз превышает вынос материала с Карского побережья весь теплый период.

6. Установленные закономерности проявления опасных экзогенных геологических процессов в естественных и техногенных условиях позволили разработать методику наблюдения и контроля за эрозионными и термоэрозионными процессами и парагенетически связанными с ними криогенными процессами в зоне сплошного и прерывистого распространения многолетнемерзлых пород для системы производственного экологического мониторинга.

Таким образом, взаимосвязь криогенных и гидрологических процессов основной фактор в формировании бассейнов малых рек, являющихся основой гидрографической сети и темпов отступания морских берегов Карского моря. Поэтому, понимание взаимосвязей этих процессов дает возможность лучшего подхода к освоению и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений на Ямале.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Губарьков, Анатолий Анатольевич, Тюмень

1. Агролесомелиорация. - М.: Колос, 1979. - 205 с.

2. Ананьева Г.В. Особенности инженерно-геокриологических условий северного отрезка проектируемой трассы железной дороги Обская-Бованенково // Итоги фундаментальных исследований криосферы Земли в Арктике и Субарктике. — Новосибирск, 1997, с. 116-123.

3. Арманд Д.Л. Региональные системы противоэрозионных мероприятий. М.: Мысль, 1972.-544с.

4. Арэ Ф.Э. Термоабразия морских берегов. М., 1980.

5. Арэ Ф.Э., Ярков Ю.Н. Деформация речных берегов на Ямале // Линейные сооружения на вечномерзлых грунтах. М.: Наука, 1990.

6. Баранов А.В., Познанин В.Л. Термоэрозионные процессы // Эрозионные процессы центрального Ямала. СПб., 1999, с. 176-188.

7. Барышников Н.Б., Попов И.В. Динамика русловых потоков и русловые процессы. -Л.: Гидрометеоиздат, 1988, 456 с.

8. Барышников Н.Б., Самусева Е.А. Системный подход к оценке сопротивлений русел. -СПб.: РГГИ, 1992, 80 с.

9. Бородулин В.В., Грязева Л.И. Результаты гидрологических исследований на реках полуострова Ямал по материалам дистанционных наблюдений // Метеорология и гидрология. 1991. № 3. С. 86-94.

10. Ванин Д.Е., Рожков А.Г., Подгорный В.К. и др. Проектирование, строительство и эксплуатация валов-террас в Курской области: (рекомендации), Курск, 1985.- 39с.

11. Васильев А.А., Стрелецкая И.Д., Черкашев Г.А., Ванштейн Б.Г. Динамика берегов Карского моря // Криосфера Земли, 2006, т. X, № 2, с. 56-67.

12. Вейсман Л.И. Обобщенная классификация криогенных процессов и явлений // Криогенные процессы. М.: Наука, 1978, с. 3-9.

13. Вейсман Л.И. Классификация процессов // Геокриологические условия ЗападноСибирской газоносной провинции. Новосибирск: Наука, 1983, с. 147-155.

14. Воскресенский К.С. Зональные особенности рельефообразующих процессов на равнинах Севера России // Проблемы общей и прикладной геоэкологии Севера. — М.: Изд-во МГУ, 2001, с. 85-95.

15. Воскресенский К.С. Современные рельефообразующие процессы на равнинах севера России // М.: Изд-во Моск. ун-та, 2001, 263 с.

16. Воскресенский К.С. Тоннельная термоэрозия // Проблемы общей и прикладной геоэкологии Севера. -М.: Изд-во МГУ, 2001, с. 118-126.

17. Воскресенский К.С., Жигарев Л.А., Пармузина О.Ю. Оценка устойчивости рельефа к термоэрозии и термокарсту // Исследования устойчивости геосистем Севера, М., МГУ, 1988, с.131-144.

18. Воскресенский К.С., Земчихин B.C. Термоэрозия на севере Западной Сибири // Геоморфология. 1986, №1. с 41-47.

19. Воскресенский К.С. Чистов С.В. Устойчивость территории к возможному развитию термоэрозии при техногенном воздействии // Вестн. Моск. ун-та. Геогр. — 1987, №1, с.48-53.

20. Воскресенский С.С. Динамическая геоморфология. Формирование склонов, М., МГУ, 1971,229 с.

21. ВСН-АПК 2.30.05.001-2003 / Мелиорация. Руководство по защите земель, нарушенных эрозией. Габионные конструкции противоэрозионных сооружений. — М.: Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, 2003, 13 с.

22. ВСН 014-89 / Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Охрана окружающей среды. М.: Миннефтегазстрой, 1990, 44 с.

23. Выржиковский В.К., Плащев А.В., Чекмарев В.А. Экспедиционные гидрологические исследования // Л.: Гидрометеорологическое изд-во, 1970. 279 с.

24. Гарагуля JI.C. Классификация процессов // Основы геокриологии. Ч. 4. Динамическая геокриология. М.: Изд-во МГУ, 2001, с. 471-488.

25. Гарагуля JI.C., Булдович С.Н., Гордеева Г.И., Шаталова Т.Ю. Показатели реакции толщ многолетнемерзлых пород на антропогенные изменения природной среды // Вестн. Моск. ун-та. Сер. геогр, 1990. №4, с. 56-63.

26. Геокриологические условия Харасавэйского и Крузенштерновского газоконденсатных месторождений (полуостров Ямал). М.: ГЕОС, 2003. - 180 с.

27. Геокриология СССР. Западная Сибирь. М.: Недра, 1989. 456 с.

28. Гречищев С.Е. Районирование территории по комплексу развитых криогенных геологических процессов и явлений // Геокриология СССР. Западная Сибирь. М.: Недра, 1989, с. 155-158.

29. Гречищев С.Е., Чистотинов J1.B., Шур Ю.Л. Криогенные физико-геологические процессы и их прогноз, М., Недра, 1980, 383 с.

30. Гравис Г.Ф. Склоновые отложения Якутии. — М.: Наука, 1968, 128 с.

31. Губарьков А.А., Лейбман М.О. 2006. Гидрогенная динамика на водосборах Центрального Ямала // Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирского мегабассейна»: Материалы научно-практической конференции. Т. 2.-Тюмень: 2006.: Изд. «Вектор Бук». С. 14-16.

32. Губарьков А.А., Динамика криогенных и гидрологических процессов на малых водосборах Центрального Ямала // Нефть и Газ Западной Сибири: Материалы всероссийской научно-технической конференции. Т. 2. Тюмень: Изд-во ТюмГНГУ, 2007. С. 221-224

33. Губарьков А.А., Лейбман М.О. Эрозионные процессы на поверхностях скольжения криогенных оползней (полигон «Васькины дачи») // Криогенные ресурсы полярных регионов Материалы Международной конференции. Т. 1. Салехард: ТюмГНГУ, 2007. С. 133-136

34. Губарьков А.А., Лейбман М.О, Мельников В.П., Хомутов А.В. // Вклад термоэрозии и термоденудации в отступание берегов Югорского полуострова Доклады Российской Академии наук, 2008 том 423, №4 543-545.

35. Данилова Н.С., Павлунин В.Б., Рыжов В.Н. О криогенных склоновых процессах на западном побережье Ямала // Криогенные процессы и явления. — М.: Стройиздат, 1984, с. 84-89.

36. Данько В.К. Закономерности развития термоэрозионных процессов севера Западной Сибири: Автореф. дис. канд. геол.-минерал, наук. М. 1982.

37. Данько В.К., Чеховский А.Л. О соотношении эрозии и термоэрозии и общих закономерностях их развития в области многолетнемерзлых пород// Криогенные процессы и явления,- М.,1984, с.3-10.

38. Ершов Е.Д., Дубиков Г.И. Инженерно-геокриологические исследования для инженерной защиты территории // Инженерная геокриология: Справочное пособие. -М.: недра, 1991,-С. 390-393.

39. Жаркова Ю.Г., Любимов Б.П. Эрозионные процессы в тундровой зоне ETC //Вестн. МГУ. Сер. геогр, 1990. №3.

40. Захаров П.С. Эрозия почв и меры борьбы с ней. М.: Колос, 1971. - 191 с.

41. Заславский М.Н. Эрозиоведение. М.: Высшее образование, 1983. 320 с.

42. Заславский М.Н. Эрозиоведение. Основы противоэрозионного земледелия. — М.: Высшая школа, 1987. 376 с.

43. Инженерно-геологический мониторинг промыслов Ямала. Том II,. Геокриологические условия освоения Бованенковского месторождения. Тюмень: Институт проблем освоения Севера СО РАН, 1996. 240 с.

44. Калинин В.М., Ларин С.И., Романова И.М. Малые реки в условиях антропогенного воздействия (на примере Восточного Зауралья). Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 1998. 220 с.

45. Каплина Т.Н. Криогенные склоновые процессы. М., Наука, 1965. с.296.

46. Качурин С.П. Термокарст на территории СССР, М., Изд-во АН СССР, 1961, 291с.

47. Каштанов А.Н., Заславский М.Н. Почвоохранное земледелие. М: Россельхозиздат, 1984.-462с.

48. Кизяков А.И. Динамика термоденудационных процессов в районах с распространением залежей пластовых льдов: Дис. канд. геогр. наук. М., 2005. 161 с.

49. Кизяков А.И., Лейбман М.О., Передня Д.Д. Деструктивные рельефообразующие процессы побережий арктических равнин с пластовыми подземными льдами // Криосфера Земли, 2006, т. X, № 2, с. 79-89.

50. Колесниченко М. В. Лесомелиорация с основами лесоводства. — М.: Колос, 1981. — 336 с.

51. Колтунов Н.М. Обоснование комплекса противоэрозионных мероприятий на овражно-бапочных системах //Земледелие. -1989.- №3 С.24-26.

52. Корытный J1.M. Бассейновый подход в географии // География и природные ресурсы. 1991, № 1, с. 161-166.

53. Корытный J1.M. Бассейновая концепция в природопользовании. Иркутск, 2001, 210 с.

54. Косов Б.Ф. Овражная эрозия в зоне тундры // Научн. докл. Высшей школы. Серия «Геол.- геогр. науки». №1. М., 1959, с 23-31.

55. Косов Б.Ф., Константинова Г.С. Интенсивность роста оврагов в осваиваемых районах севера Западной Сибири // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Геогр. — 1969. № 1, с. 46-51.

56. Косов Б.Ф., Константинова Г.С. Особенности овражной эрозии в тундре // Эрозия почв и русловые процессы. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1970. - 1, с. 152-161.

57. Косов Б.Ф., Константинова Г.С. Овражность севера Западной Сибири // Природные условия Западной Сибири. -М.: Изд-во МГУ, 1973.-Вып. 4, с. 104-115.

58. Косов Б.Ф. Овражная эрозия в зоне тундры // Науч. Докл. Высш. Шк. Сер. Геол.-геогр. Наук. 1959.-№ 1.-С. 123-129.

59. Косов Б.Ф., Константинова Г.С. Особенности овражной эрозии в тундре // Эрозия почв и русловые процессы. -М.: Изд-во МГУ, 1970.-Вып. 1.-С. 152-161.

60. Косов Б.Ф., Константинова Г.С. О новом содержании карты овражности // Эрозия почв и русловые процессы. М., 1972.вып 2 с. 177-186.

61. Косов Б.Ф., Константинова Г.С. Комплексная карта овражности равнинной территории СССР // Геоморфология. М., 1973, № 3, С.3-9.

62. Косов Б.Ф., Константинова Г.С. Овражность севера Западной Сибири// Природные условия Западной Сибири. М. 1973., вып.4., С.104-115.

63. Красс М.С., Ловчук В.В., Михайлов В.О. Оценочные расчеты процессов заболачивания и зарождения термокарстовых озер // Математические модели в геокриологии. М., 1982, с. 28-34.

64. Крицук Л.Н., Коростелев Ю.В. Особенности проявления криогенных процессов в районах развития мощных пластовых льдов // Изучение и прогноз криогенных физико-геологических процессов. Сб. науч. трудов. М., ВСЕГИНГЕО, 1984, с.4-11.

65. Кузнецов М.С., Глазунов Г.П. Эрозия почв. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1985.-91 с.

66. Куликов Е.П. Проектирование зональных почвозащитных систем земледелия на склонах //Пробл. почвоохран. земледелия. М., 1986. -С.21-27.

67. Лейбман М.О. Криогенные склоновые процессы и их геоэкологические последствия в условиях распространения пластовых: Автореф. докт. дис. Тюмень. 2005.

68. Лейбман М.О., Кизяков А.И. Криогенные оползни Ямала и Югорского полуострова. Москва, Институт криосферы Земли СО РАН, 2007, 206 с.

69. Лейбман М.О., Кизяков А.И., Арчегова И.Б., Горланова Л.А. Этапы развития криогенного оползания на Югорском полуострове и Ямале // Криосфера Земли, 2000, Т. 4, №4, с. 67-75.

70. Лейбман М.О., Хомутов А.В., Кизяков А.И., Ванштейн Б.Г. Материалы международной конференции «Криогенные ресурсы полярных регионов» г. Салехард, июнь 2007 г., Салехард, 2007, т.И, с. 167-170.

71. Маккавеев Н.И. Русло реки и эрозия в ее бассейне. М.,1955. 346 с.

72. Малиновский Д.В. Особенности развития процесса термоэрозии на западном побережье полуострова Ямал // Природные условия Западной Сибири.- М.: МГУ, 1981, вып.8. С.131-140.

73. Матусевич В.М., Бешенцев В.А., Иванов Ю.К. Подземные воды криолитозоны Западной Сибири // Известия вузов. Нефть и газ. 2004, №6. С. 6-13.

74. Методы полевых геоморфологических экспериментов в СССР. М.: Наука, 1986. 160 с.

75. Мирцхулава Ц.Е. Основы физики и механики эрозии русел. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 198 с.

76. Михайлов В.Н., Добровольский А.Д., Добролюбов С.А. Гидрология // М: Высш. шк., 2005. 463 с.

77. Мордвинов А.А. Воды суши // Ямало-Гыданская область (физико-географическая характеристика). JL: Гидрометеоиздат. 1977, с. 138-168.

78. Новаковоский Л.Я., Добряк Д.С., Сизоненко А.И. и др. Противоэрозионная организация территории.- Киев: Урожай, 1990. 125с.

79. Основы геокриологии. Ч. 4. Динамическая геокриология. — М.: Изд-во МГУ, 2001. 688 с.

80. Павлов А.В., Малкова Г.В. Современные изменения климата на севере России. Альбом мелкомасштабных карт. Новосибирск. Академическое издательство «ГЕО», 2005, 54 с.

81. Пармузин С.Ю., Суходольский С.Е. Пластовые льды Среднего Ямала и их роль в формировании рельефа// Пластовые льды криолитозоны, Якутск, 1982, с.51-61.

82. Познанин В.Л. Исследование овражной термоэрозии в Чарской котловине (зона БАМ) // Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях. М.: МГУ, 1981, с. 234-236.

83. Познанин В.Л. Основа прогноза овражной термоэрозии // Геокриологический прогноз в осваиваемых районах Крайнего Севера. М.: ВСЕГИНГЕО, 1982, с. 142.

84. Познанин В.Л. Роль подземных вод в развитии термоэрозии // Материалы гляциологических исследований, вып. 59, М.: МГУ, с. 179-182.

85. Познанин В.Л. Водный баланс овражной термоэрозии // Мерзлые породы и криогенные процессы. -М.: Наука, 1991, с. 94-102.

86. Познанин В.Л. Природа овражной эрозии Автореф. докт. дис., 1995. 33 с.

87. Познанин В.Л., Суходольский С.Е. Криогенные процессы и явления // Инженерно-геологический мониторинг промыслов Ямала. Т. II. Геокриологические условия освоения Бованенковского месторождения. Тюмень: Институт проблем освоения Севера СО РАН, с. 60-73.

88. Познанин В.Л. Природа овражной термоэрозии: Автореф. дис. . д-ра геогр. наук. -М., 1995,45 с.

89. Познанин B.JI., Баранов А.В. Криогениые склоновые процессы // Эрозионные процессы центрального Ямала СПб., 1999, с. 119-132.

90. Познанин B.JL, Суходольский С.Е. Криогенные процессы и явления // Инженерно-геологический мониторинг промыслов Ямала. Том II Геокриолгические условия освоения Бованенковского месторождения. Тюмень: ИПОС, 1996, с. 60-73.

91. Природа Ямала. Екатеринбург: УИФ «Наука», 1995, 436 с.

92. Романенко Ф.А. Динамика озерных котловин // Эрозионные процессы центрального Ямала, СПб., 1999, с.139-160.

93. Романенко Ф.А. Формирование озерных котловин на равнинах Арктической Сибири: Автореф. дис. канд. геогр. наук. М., 1997, 25 с.

94. Романовский Н.Н. Эрозионно-термокарстовые котловины на севере Приморских низменностей Якутии и Новосибирских островах // Мерзлотные исследования. ВыпЛ.М., 1961, с.124-144.

95. Романовский Н.Н. Основы криогенеза литосферы. М.: Изд-во МГУ, 1993. 336 с.

96. Ружанский В.Э. Парагенетические комплексы криогенных образований и их связь с неотектоническими и геолого-геоморфологическими условиями Тазовского полуострова: Автореф. дис. канд. геол.-минерал, наук. М.,1989. 17 с.

97. Сидорчук А.Ю., Баранов А.В. Баланс наносов на овражных водосборах // Эрозионные процессы центрального Ямала. СПб, 1999, с. 242-252.

98. Сметанин Н.Н. Геоэкологическая оценка нефтегазовых территорий Западного Ямала на основе анализа структуры геосистем: Автореф. дис. канд. геогр. наук. М., 2006, 23 с.104. СН 519-79

99. СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах.106. СНиП 2.06.04-82.107. СНиП 2.05.06-85.

100. Совершаев В.А. Геоэкология Севера. М., МГУ, 1992, с. 55-60.

101. Суходровский B.JI. Экзогенные процессы рельефообразования на севере Западной Сибири //Геокриологические и гидрогеологические исследования Сибири. Якутск: кн. изд-во, 1972, с. 53-63.

102. Суходровский B.JI. Экзогенное рельефообразование в криолитозоне. М., Наука, 1979, 280 с.

103. Суходровский B.JI. Антропогенно обусловленные склоновые процессы в тундре // Устойчивость поверхности к техногенным воздействиям в области вечной мерзлоты. -Якутск: ИМЗ СО АН СССР, 1980, с. 36-42.

104. Суходровский B.JI. Антропогенное оврагообразование в мерзлотных условиях (бассейн Мессояхи) // Геоморфология. 1984. - № 2, с. 90-95.

105. Суходровский B.JI., Новиков Н.И. Оврагообразование при освоении Севера // Техногенные ландшафты севера и их рекультивация. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1979, с. 23-24.

106. Термоэрозия дисперсных пород. М.: МГУ, 1982, 230 с.

107. Толчельников Ю.С. Эрозия и дефляция почв. Способы борьбы с ними. М.: Агропромиздат, 1990. - 158 с.

108. Томирдиаро С.В. Овражная термоэрозия в зоне распространения мерзлых лессов на Северо-востоке СССР // Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях. М.: Изд-во МГУ, 1987, с. 181-182.

109. Трофимов В.Т., Баду Ю.Б., Кудряшов В.Г., Фирсов Н.Г. Полуостров Ямал (Инженерно-геологический очерк). М.: Изд-во МГУ, 1975, 278 с.

110. Уваркин Ю.Т. К истории развития термокарстовых образований в арктической тундре Западной Сибири // Палеокриология в четвертичной стратиграфии и палеогеографии.-М., 1973, с. 171-175.

111. Уваркин Ю.Т., Шаманова И.И. Особенности развития подозерных таликов Западно-сибирской низменности // Общее мерзлотоведение. Новосибирск: Наука Сиб отд-ние, 1978, с. 171-175.

112. Указания по разработке рабочих проектов и производству работ по выполаживанию и засыпке оврагов при землеустройстве: Утв. зам. Министра с.-х. СССР А А. Гольцовым 5 августа 1980р. М.: Колос, 1982. - 55с.

113. Указания по составлению генеральной схемы противоэрозионных мероприятий на область, край и автономную республику РСФСР: Утв. МСХ РСФСР 27 августа 1971г. -М., 1971.

114. Чалов Р.С. Географические исследования русловых процессов. М.: Наука, 1983.

115. Хортон Р.Е. Эрозионное развитие рек и водосборных бассейнов. М: Иностр. лит., 1948. 158 с.

116. Шаманова И.И., Уваркин Ю.Т. Основные особенности термокарста в северной тайге Западной Сибири // Изв. АН СССР. Сер: геогр. 1973. - № 1. - С. 87-94.

117. Шаманова И.И., Уваркин Ю.Т. Условия развития и распространение криогенных геологических процессов // Геокриология СССР. Западная Сибирь. М.: Недра, 1989, с. 136.

118. Швебс Г.И. Формирование водной эрозии стока наносов и их оценка. JL: Гидрометеоиздат, 1974. 231 с.

119. Швецов П.Ф. Роль двух-,трехлетних повышений температуры почвы в развитии современного термокарста и криогенных склоновых процессов на Крайнем Севере // Современные вопросы региональной и инженерной геокриологии (мерзлотоведения). -М., 1964.

120. Шур Ю.Л. Термокарст и строение верхнего горизонта толщи многолетнемерзлых пород: Автореф. дис. . докт. геол.-мин. наук. — М., 1985, 46 с.

121. Шулейкин А.Д., Казьмир П.И. Из опыта разработки схем противоэрозионных мероприятий на территории района//Тр. ин-та/Львов, с.-х. ин-т, 1974.Т.51.-С.132-137.

122. Ямало-Гыданская область (физико-географическая характеристика). Л.: Гидрометеоиздат. 1977, 310 с.

123. Gubarkov A.A., M. Leibman, A. Khomutov. Contribution of lateral thermoerosion and thermodenudation to the coastal retreat at Yugorsky Peninsula, Russia. In: Geophysical Research Abstracts, Vol. 11, EGU2009-1785, 2009, EGU General Assembly 2009. M.

124. Gubarkov A.A. Overview of gas and oil development on the Yamal Peninsula // Yamal Land-Cover Land-Change Workshop. Moscow: 2008, 35.