Чуть более десяти лет назад в журнале «Эксперт-Сибирь» вышла любопытная статья, в которой рассказывалось о проблемах северо-восточных территорий страны, вызванных аномальным оттаиванием мерзлых грунтов. Автомобильные дороги, трубопроводы, свайные конструкции из-за непредвиденного таяния вечной мерзлоты подвергались серьезным деформациям. Где-то проседали дорожные насыпи, где-то лопались трубы. Возникали проблемы с устойчивостью зданий. Мало того, периодически «проседали» участки берега Вилюйского водохранилища, и приходилось тратить деньги на их укрепление.
В то время я был знаком с этой проблемой со слов наших строителей, периодически выезжавших на работу в такие города, как Мирный и Якутск. По их рассказам, в летнее время там даже приходилось специально охлаждать грунт под жилыми домами в районе расположения свай, чтобы на всякий случай «подстраховаться» от возможных деформаций. Не скажу, что картина выглядела апокалиптической, тем не менее, специалистов настораживала сама динамика процесса. Ведь было понятно, что если все это начнет развиваться в прогрессии, то жителей якутских городов придется банально эвакуировать (или же вкладывать огромные деньги на эксплуатационные расходы).
Но вот что меня изумило больше всего. Я связался с редакцией упомянутого журнала, предложив им продолжить эту тему новым материалом, где будут использованы конкретные данные от знакомых мне строителей. Ответ меня озадачил. Как оказалось, после выхода указанного материала столичные кураторы настойчиво рекомендовали сибирской редакции ничего больше не публиковать на тему таяния вечной мерзлоты. Короче, тема была закрыта.
Однако проблема никуда не исчезла. На севере страны из-за глобального потепления продолжают оттаивать мерзлые грунты, обещая (судя по всему) новые проблемы. Вот совсем свежая информация. Так, в пресс-релизе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) от 25 сентября этого года прогнозируется начало широкомасштабного таяния вечной мерзлоты.
«Даже если глобальное потепление будет сдержано на уровне значительно ниже 2 °C, то к 2100 году растает примерно 25 % приповерхностной (3-4-метровой глубины) многолетней мерзлоты. Если выбросы парниковых газов будут по-прежнему сильно увеличиваться, существует вероятность того, что примерно 70 % всей приповерхностной многолетней мерзлоты могут быть потеряны», - говорится в документе.
Быстрее всего этот процесс развивается сейчас вблизи таких городов, как Воркута, Чита, Салехард, Петропавловск-Камчатский, Улан-Удэ. Грунты под этими городами находятся под реальной угрозой деградации. По мнению специалистов, к концу XXI века граница мерзлоты распространится дальше на север, в зоне таяния будут уже Игарка, Якутск, Магадан.
Кроме того, недавно ученые Томского политехнического университета провели исследования в Восточной Арктике на борту судна «Академик Мстислав Келдыш», зафиксировав в ходе экспедиции рекордный выброс метана в Восточно-Сибирском море. Иначе говоря, таяния мерзлоты происходит не только на суше, но и под водой. Причем, за последние 30 лет скорость таяния подводной мерзлоты в морях Восточной Арктики удвоилась в сравнении с предыдущими столетиями. Теперь она достигает 18 сантиметров в год.
Ученые не скрывают, что глобальное потепление серьезно угрожает азиатской территории России – от Урала до Дальнего Востока. И как мы понимаем, проблема возникает именно в силу того, что часть российских городов построена на вечной мерзлоте (хотя «вечность» здесь весьма условная характеристика – как выясняется теперь). Фактически, все жилые дома, производственные здания и объекты инженерной инфраструктуры покоятся там на ледяном основании, и в случае оттаивания мерзлоты этим объектам грозит разрушение. Так, в Якутске, где большинство зданий стоит на двенадцатиметровых сваях, уже сейчас можно наблюдать трещины в ограждающих конструкциях.
Два года назад серьезные опасения на этот счет были высказаны в докладе Климатического центра Росгидромета «О климатических рисках на территории Российской федерации». В тексте прямо отмечается, что выборочные исследования выявили многочисленные примеры повреждения зданий и сооружений, расположенных на мерзлых грунтах. «Данные указывают на то, что в настоящее время число сооружений в криолитозоне, основания которых испытывают деструктивное воздействие, значительно увеличилось. Так, в Норильске количество зданий, получивших повреждения в последние 10 лет, оказалось выше, чем за предшествующие 50 лет», - говорится в докладе.
Весьма показательны в этом плане данные исследований динамики изменений несущей способности мерзлых грунтов для разных регионов страны. Так, несущая способность мерзлых грунтов в районе Салехарда к периоду 200 - 2010 годов составила 68 – 70% по отношению к периоду 1960-70-х годов (когда этот показатель соответствовал 100 процентам). В Якутске за то же время она снизилась до уровня 54-80%; в Норильске – до 85-94%; в Анадыре – до 52-84 процентов.
Также были оценены риски для объектов инженерной инфраструктуры. «В области наибольших рисков, - утверждается в докладе, - попадают Чукотка, бассейны верхнего течения Индигирки и Колымы, юго-восточная часть Якутии, значительная часть Западно-Сибирской равнины, побережье Карского моря, Новая Земля, а также часть криолитозоны с островным распространением ММГ на севере Европейской части России». Дело в том, что в этих районах имеется развитая инфраструктура, в частности - газо- и нефтедобывающие комплексы, система трубопроводов Надым–Пур–Таз (на северо-западе Сибири), Билибинская атомная станция и связанные с ней линии электропередач. На побережье Карского моря деградация мерзлых грунтов может привести к значительному усилению береговой эрозии, в результате чего в настоящее время берег ежегодно отступает на 2–4 метра. Особую опасность, отмечают авторы доклада, представляет ослабление мерзлоты на Новой Земле в зонах расположения хранилищ радиоактивных отходов.
«Вызов глобального потепления и связанных с ним опасных процессов объектам экономики и населению очень серьезен. Бороться с угрозами меняющейся природы чрезвычайно сложно. Недооценить и переоценить возникающие угрозы в одинаковой степени нежелательно», - таков общий вывод.
Впрочем, глобальное потепление несет и другие риски, не связанные с таянием мерзлых грунтов. Даже на тех территориях, где нет многолетней мерзлоты, объекты строительства также подвергаются неблагоприятным воздействиям. К примеру, ожидаемый рост летних температурных экстремумов, который влечет перегрев зданий, «значительно увеличивает риск системных аварий, возникающих при одновременном резком увеличении энергопотребления, снижении генерации энергии и больших потерях на линиях электропередач».
Климатические изменения сказываются и на долговечности ограждающих конструкций зданий. Как отмечается в докладе: «Наблюдаемое усиление разрушающего действия температурно-влажностных деформаций связано с особенностями происходящих климатических изменений (рост количества жидких и смешанных осадков в зимний сезон, увеличение числа циклов замораживания и оттаивания, повышенное увлажнение стен зданий с последующим охлаждением), которые не были учтены при выборе материалов ограждающих конструкций надлежащей стойкости». Например, в Якутске цокольная часть старых кирпичных зданий (построенных в 1960-х годах) полностью разрушена из-за конденсации влаги в стенах. Показательно, что сильнее всего негативное влияние роста числа циклов замораживания и оттаивания выражено на территории Европейской части России (из-за чередования оттепелей и морозов в течение отопительного сезона). В сочетании с увеличением количества жидких осадков в холодное время года «это приводит к ускоренному старению зданий и сооружений», а значит, в перспективе ведет к увеличению эксплуатационных издержек. Проблема дополнительно усугубляется тем, что в 1990-е годы были ужесточены требования к уровню энергоэффективности зданий. «Выполнение соответствующих требований привело к использованию многослойных конструкций и широкому применению теплоизоляционных материалов, долговечность которых – при условии их эксплуатации в разнообразных климатических условиях России – не была должным образом изучена. В результате десятки зданий оказались аварийными после 7–9 лет эксплуатации вследствие разрушения фасадных систем. Особенно острая ситуация сложилась при строительстве капитальных объектов в северной строительно-климатической зоне», - отмечается в докладе.
Приходится констатировать, что поправки на климатические изменения в значительной части российских городов до сих пор не принимаются во внимание нашими строителями. И недолговечность многослойных ограждающих конструкций - это еще полбеды. Куда серьезнее представляется другая практика – строительство огромных высотных домов на речных террасах.
Увеличение воды в реках в условиях уменьшения промерзания грунтов способствует повышению уровня грунтовых вод и подтоплению равнинных территорий. Дополнительные риски, связанные с деформацией фундаментов, здесь очевидны. Однако в Новосибирске в таких местах возводятся уже целые высотные микрорайоны. При этом мнение геологов, заявляющих о потенциальной опасности, в расчет не принимается. А значит, ситуация опять развивается по до боли знакомому сценарию: «Пока гром не грянет».
Николай Нестеров
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии