Реферат: Вечно-мерзлые грунты - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Вечно-мерзлые грунты

Банк рефератов / Геология и геодезия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 134 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Глобальное потепление и таяние вечной мерзло ты: оценка рисков для производственных объектов ТЭК РФ Из-за продолжающегося глобальног о потепления эффект «ухода Земли из под ног» может стать реальностью во многих районах распространения вечной мерзлоты. Рост температуры мерз лых грунтов и уменьшение их несущей способности представляют серьезну ю опасность для ТЭК России, приводя к повреждениям объекты инфраструкту ры и затрудняя освоение новых месторождений. Можно ли заглянуть в будуще е и дать прогноз состояния вечной мерзлоты для основных районов нефте- и газодобычи? Какова точность таких прогнозов? Ответы на эти вопросы дают исследования изменения климата и его последствий, проводимые в Государ ственном гидрологическом институте в Санкт-Петербурге. Мировая экономика и экологическая безопасность продолжают оставаться зависимыми от климата. Это подтверждают многие факты, имевшие место в на чале XXI века. Среди них необычные наводнения, в результате которых в мае 2001 г ода город Ленск был почти полностью уничтожен; частичное затопление лет ом 2002 года несколько крупных европейских городов; небывалые ранее как по величине, так и по продолжительности положительные аномалии температу ры воздуха, зафиксированные летом 2003 года в Западной Европе. Современные изменения климата способствовали усилению многих природных опасносте й, в том числе и геокриологических, связанных с таянием льда. Сопутствующ ие им геоморфологические процессы оказывают неблагоприятное воздейст вие на окружающую среду и объекты инженерной инфраструктуры в районах К райнего Севера. В районах распространения вечной мерзлоты на территории РФ сосредоточ ено более 80% разведанных запасов нефти, около 70% - природного газа, огромные залежи каменного угля и торфа, создана разветвленная инфраструктура об ъектов ТЭК. Для расположенных в этих районах сооружений (дорог, нефте- и га зопроводов, резервуаров, площадок нефтегазопромысловых объектов, здан ий и др.) наибольшую опасность представляет таяние вечной мерзлоты. Мног ие из них построены на свайных фундаментах, используют многолетнемерзл ый грунт в качестве оснований и рассчитаны на эксплуатацию в определенн ых температурных условиях. Исследования показали, что при оттаивании ме рзлых грунтов изменяются их физико-механические свойства (объемный вес, влажность, пористость, адгезия к сваям-основаниям), что в конечном счете у меньшает несущую способность фундаментов, приводя к повреждению постр оенных на них сооружений. Не менее серьезную угрозу представляет оттаивание льдонасыщенных грун тов и пластов погребенного льда, мощность которых может достигать неско льких метров (см. фото 1). Таяние содержащегося в грунте льда сопровождаетс я просадками земной поверхности и развитием опасных мерзлотных процес сов: термокарста, термоэрозии и др. В результате происходят значительные изменения рельефа, которые ухудшают напряженно-деформированное состо яние трубопроводов и других сооружений, расположенных в данной местнос ти. В России общая площадь районов распространения вечной мерзлоты равна ~10,7 млн. км2, что составляет около 63% территории страны (см. рис. 1). В зависимости о т сомкнутости многолетнемерзлых пород, различают области их сплошного ( более 90% площади), прерывистого (50%-90%) и островного (10%-50%) распространения, между которыми можно провести условные границы. На протяжении двадцатого сто летия наблюдался рост температуры верхних слоев многолетнемерзлых гру нтов и увеличение глубины сезонного протаивания, причем в последние три десятилетия эти процессы ускорились. С начала 1970-х годов температура мерз лых грунтов повысилась на 1-1,5°C в центральной Якутии и до 1,0°C в Западной Сиби ри, при том, что температура воздуха увеличилась на 1,0-2,5°C. Эти изменения, нес омненно, обусловлены глобальными процессами, поскольку на севере Аляск и также происходило потепление, причем намного более сильное. С начала XX с толетия до 1980-х годов температура верхнего горизонта мерзлых пород увели чилась на 2 - 4°C , а в последующие 20 лет до 2002 года еще в среднем на 3°C. На северо-за паде Канады верхний слой вечной мерзлоты за последние два десятилетия с тал теплее на 2°C. В особенности большой интерес представляют данные «ано мальных» областей, где на фоне глобального климатического потепления п родолжительное время преобладали тенденции похолодания. К таковым отн осится северо-восток Канады. Примечательно, что с середины 1990-х годов и в эт ой области температура верхнего слоя мерзлых пород увеличилась почти н а 2°C, что подтверждает точку зрения, согласно которой происходящие измен ения обусловлены глобальным потеплением. Если с овременные тенденции сохранятся, а именно на это указывают теоретическ ие прогнозы климата, опасные геоэкологические последствия деградации вечной мерзлоты будут неизбежны. В результате возможны массовые деформ ации зданий и сооружений, построенных без учета климатического потепле ния. Многие факты свидетельствуют о том, что в последние десятилетия дес труктивное воздействие криогенных процессов на объекты инфраструктур ы в области распространения вечной мерзлоты усилилось . Согласно опубли кованным данным, в Западной Сибири ежегодно происходит около 35 тыс. отказ ов и аварий на нефте- и газопроводах. Причем около 21% всех зафиксированных аварий вызваны механическими воздействиями, в том числе связанными с по терей устойчивости фундаментов и деформацией опор . Полевые геоэкологи ческие обследования объектов нефтегазового комплекса в Ямало-Ненецком АО, в Ненецком АО и других районах распространения вечной мерзлоты указ ывают на то, что вокруг добывающих и разведочных скважин часто возникают зоны растепления. Это приводит к просадке грунтов и образованию в приус тьевой зоне воронок, влияющих на устойчивость скважины и ее наземного об орудования. Помимо объектов ТЭК имеются многочисленные примеры нарушения целостно сти и разрушения жилых и производственных зданий из-за уменьшения несущ ей способности вечной мерзлоты и различных форм термокарста. В Якутске с начала 1970-х годов более 300 зданий получили серьезные повреждения в результ ате просадок мерзлого грунта. Статистика свидетельствует, что в период с 1990 по 1999 годы число зданий, получивших различного рода повреждения из-за не равномерных просадок фундаментов, увеличилось по сравнению с предшест вующим десятилетием на 42% в Норильске, на 61% в Якутске и на 90% в Амдерме (НАО). Пр облема устойчивости сооружений осложняется негативным влиянием антро погенных и техногенных факторов, усиливающих деструктивное воздействи е меняющегося климата. Иллюстрацией такого рода опасностей может служи ть фото 2, сделанное в июне 2001 года в пос. Черский, расположенном в верхнем те чение р. Колымы. Повышение температуры воздуха, произошедшее в конце 1990-х г одов, в сочетании с постоянными небольшими утечками воды из систем водо- и теплоснабжения привели к развитию термокарстовых процессов под фунд аментом здания, в результате которых одна из его секций обрушилась. Возможность прогноза состояния вечной мерзлоты и построенных на ней об ъектов зависит от того, с какой точностью современная наука может предск азать будущие изменения климата. Несмотря на значительные успехи, дости гнутые в таких исследованиях, многое еще остается неясным. Можно ли предсказать будущие изменения климата? В XX столетии средняя годовая температура воздуха в среднем по Земле увел ичилась приблизительно на 0,6°C, при этом области распространения вечной м ерзлоты потеплели значительно больше, местами до 5°C. Такие изменения тем пературы не имели места на протяжении по крайней мере 1000 предыдущих лет. Д ля Земли в целом период с 1991 по 2000 г. был самым теплым десятилетием, а 1998 и 2001 – с амыми теплыми годами за всю историю инструментальных измерений темпер атуры воздуха. Является ли это проявлением глобального потепления, вызв анного воздействием человека на климат? До сих пор существуют различные мнения по этому вопросу. Хотя некоторые скептики и отрицают саму идею глобального потепления, большинство учен ых поддерживают иную точку зрения, согласно которой оно объективно суще ствует и объясняется действием антропогенных и естественных факторов, главным образом парниковым эффектом углекислого газа, поступающего в а тмосферу при сжигании ископаемого топлива, и метана, содержание которог о в атмосфере также растет. Для построения прогнозов будущего климата ва жным является вопрос о том, как изменится средняя по Земле температура в случае удвоения современной концентрации углекислого газа в атмосфере . Эта величина, получившая название чувствительность климата, по различн ым теоретическим оценкам находится в пределах от 1,5 – 5,8°C. Ее также можно о ценить, сопоставляя температуру воздуха и содержание углекислого газа в атмосфере в прошлые геологические эпохи. Согласно таким данным, чувств ительность климата близка к 3°C, и, следовательно, именно настолько может в ырасти средняя по всей Земле температура воздуха через 50-70 лет, даже если в результате предпринимаемых многими странами мер скорость поступления парниковых газов в атмосферу будет постепенно уменьшаться. В контексте рассматриваемой проблемы влияния потепления на устойчивость инфрастр уктуры ТЭК важно знать, как при этом будет изменяться температура в обла сти распространения вечной мерзлоты в ближайшие несколько десятилетий . Данные, полученные в результате расчетов по трехмерным климатическим м оделям, указывают на то, что в ближайшие 25-30 лет среднегодовая температура на арктическом побережье Сибири может увеличиться на 3-5°C, в Якутии, на Дал ьнем Востоке и на севере европейской территории России – на 2-4°C. На север о-западе России и на севере Европы потепление будет слабым, не более 1°C, чт о отчасти обусловлено стабилизирующим влиянием океанических течений. К середине столетия эти цифры могут возрасти в полтора-два раза. Результ аты расчетов по моделям различаются между собой, и для каждого района мо жно выделить диапазон между минимальной и максимальной оценками, котор ый характеризует точность прогноза температуры в данном регионе. Среди множества существующих теоретических моделей климата можно отобрать п ять, разработанных в ведущих научных центрах Германии (ECHAM-4), Англии (HadCM-3), США (GFDL, NCAR) и Канады (CCC), которые лучше других описывают известные закономерност и изменения климата в области распространения вечной мерзлоты. Несмотр я на предпринимаемые усилия по увеличению точности каждой из моделей, от клонения прогнозов по отдельным моделям от средней оценки изменения те мпературы воздуха все же достаточно велики и иногда превышают 50%. Как будет меняться вечная мерзлота? Воздействие изменения климата на вечную мерзлоту будет проявляться пр ежде всего в изменении температуры многолетнемерзлых пород и увеличен ии глубины сезонного протаивания. Со временем эти процессы приведут к со кращению площади вечной мерзлоты, часть которой либо протает полностью, либо перейдет в реликтовую форму и будет отделена от поверхности талым с лоем. Особенно высокой уязвимостью обладают мерзлые грунты с повышенны м содержанием солей. В таких грунтах по всей глубине мерзлого слоя наблю даются линзы различного размера с высокоминерализированной водой, име ющей отрицательную температуру – криопэги. Рассол в криопэгах находит ся в термодинамическом равновесии с окружающим мерзлым грунтом, и даже н ебольшое увеличение температуры грунтов, при том, что она остается отриц ательной, приводит к нарушению равновесия раствор-лед и развитию дестру ктивных геоморфологических процессов. Особую опасность криопэги предс тавляют для опор и скважин. Локальное протаивание прилегающего к криопэ гу грунта вблизи вертикальной стенки даже на большой глубине может прив ести к распространению рассола вдоль всей конструкции и дальнейшему пр отаиванию грунта вдоль скважины или опоры. Засоленные грунты широко рас пространены на Ямале в районах открытых и перспективных нефте- и газовых месторождений. Проблема взаимодействия сооружений с криопэгами также возникла при проектировании и строительстве железной дороги Обская – Бованенково. Для получения количественных оценок изменения параметров вечной мерзл оты можно использовать математические модели. Расчеты, проведенные с использованием пяти различных долгосрочных про гнозов изменения климата, дали следующие результаты. В ближайшие 25-30 лет п лощадь вечной мерзлоты может сократиться на 10%-18%, а к середине столетия на 15%-30%, при этом ее граница сместится к северо-востоку на 150-200 километров. Повсе местно увеличится глубина сезонного протаивания, в среднем на 15%-25%, а на Ар ктическом побережье и в отдельных районах Западной Сибири до 50%. В Западно й Сибири (Ямал, Гыдан) температура мерзлых грунтов повысится в среднем на 1,5-2°C, с -6...-5°C до -4...-3°C, и возникнет опасность формирования высокотемпературны х мерзлых грунтов даже в районах Арктики . На участках деградации вечной мерзлоты в южной периферийной зоне будет происходить таяние островов м ерзлоты. Поскольку здесь мерзлые толщи обладают небольшой мощностью (от нескольких метров до нескольких десятков метров), за время порядка неско льких десятилетий возможно полное протаивание большинства островов ме рзлоты. В наиболее холодной северной зоне, где вечная мерзлота подстилае т более 90% поверхности, будет главным образом увеличиваться глубина сезо нного протаивания. Здесь также могут возникать и развиваться крупные ос трова несквозного протаивания, в основном под водными объектами, с отрыв ом кровли мерзлоты от поверхности и сохранением ее в более глубоких слоя х. Промежуточная зона будет характеризоваться прерывистым распростран ением мерзлых пород, сомкнутость которых будет уменьшаться в процессе п отепления, а глубина сезонного протаивания расти. Таяние приповерхностной вечной мерзлоты будет сопровождаться значите льными изменениями ландшафта с преобладанием депрессивных форм, приво дя к формированию термокарстовых озер. Очевидно, что изменения, связанны е с таянием приповерхностной мерзлоты, крайне опасны для любых имеющихс я сооружений в этой зоне. Менее очевидно, насколько опасны последствия п отепления там, где вечная мерзлота сохранится, при том, что увеличится гл убина ее сезонного протаивания. Полный текст статьи будет опубликован в ближайших номерах журнала «Тех нологии ТЭК» Список литературы 1. Анисимов О.А., Нельсон Ф.Э. и Павлов А.В. Прогнозные сценарии эволюции крио литозоны при глобальных изменениях климата в XXI веке.- Криосфера Земли, 1999, № 4, с. 15-25. 2. Павлов А.В. Мерзлотно-климатический мониторинг России: методология, рез ультаты наблюдений, прогноз.- Криосфера Земли, 1997, № 1, с. 47-58. 3. Lachenbruch, A.H. and B.V. Marshall. Changing climate: geothermal evidence from permafrost in the Alaskan arctic.- Science, 1986, № p. 689-696. 4. Osterkamp, T.E. and V.E. Romanovsky. Evidence for warming and thawing of discontinuous permafrost in Alaska.- Permafrost and Periglacial Processes, 1999, № 10, p. 17-37. 5. Nelson, F.E. (Un)frozen in time...- Science, 2003, № 299, p. 1673-1675. 6. Majorowicz, J.A. and W.R. Skinner. Anomalous ground warming versus surface air warming in the Canadian Prairie provinces.- Climatic Change, 1997, № 4, p. 485-500. 7. Анисимов О.А. и Белолуцкая М.А. Оценка влияния изменения климата и деград ации вечной мерзлоты на инфраструктуру в северных регионах России.- Мете орология и гидрология, 2002, № 6, с. 15-22. 8. Nelson, F.E., O.A. Anisimov, and N.I. Shiklomanov. Subsidence risk from thawing permafrost.- Nature, 2001, № 410, p. 889-890. 9. Nelson, F.E., O.A. Anisimov, and N.I. Shiklomanov. Climate change and hazard zonation in the circum-Arctic permafrost regions.- Natural Hazards, 2002, № 3, p. 203-225. 10. Вартанова О.В. Методические подходы к оценке надежности и экологическо й безопасности промысловых трубопроводов.- Нефтяное хозяйство., 1998, № 11, с. 47-48. 11. Николаев Н.Н. Основные причины возникновения аварийных отказов на маги стральных трубопроводах.- Нефть и газ. Известия ВУЗов, Тюменский государ ственный университет., 1999, № 2, с. 77-81. 12. Weller, G. and M. Lange, eds. Impacts of global climate change in the arctic regio ns. Report from a Workshop on the Impacts of Global Change. . 1999, Published by Center for Global Change and Arctic System Research, University of Alaska, Fairbanks.: Tromse, Norway. 59 p. 13. Houghton, J.T., Y. Ding, D.J. Griggs, M. Noguer, P.J. Van der Linden, X. Dai, K. Maskell, and C.A. Johnson, eds. Climate change 2001: the scientific basis. Contribution of working group I to the Third assessment report of the intergovernmental panel on climate change. . 2001, Cambridge University Press: Cambridge. 881 p. 14. Борзенкова И.И. Определение чувствительности глобального климата к га зовому составу атмосферы по палеоклиматическим данным.- Физика атмосфе ры и океана, 2003, № 2, с. 222-231.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Уехал в Америку в рамках всероссийской президентской программы "Утечка мозгов".
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по геологии и геодезии "Вечно-мерзлые грунты", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru