Якутск находится в зоне сплошного распространения многолетнемерзлых пород и занимает левобережные низкие террасы р. Лены. Мощность рыхлых аллювиальных отложений составляет 20-30 м. Сложены они в основном песками, в верхней части разреза перекрываются суглинками и супесями мощностью 2-3 м, засоленность которых изменяется в значительных пределах (от 0,06-0,2 до 5-8 %). Рельеф террас представляет собой чередование невысоких вытянутых дугообразных гряд и межгрядовых ложбин с протоками и озерными котловинами. Слабая эродированность поверхности затрудняет сток поверхностных и надмерзлотных вод. Глубина сезонного протаивания пород изменяется от 0,3 до 5,0 м. Среднегодовая температура грунтов на подошве слоя годовых теплооборотов (15-20 м) на возвышенных участках составляет 3-4 °С ниже нуля, а на примыкающих к современным водоемам или днищам древних русел и озерным котловинам 2-3 °С ниже нуля.[ ...]
Надмерзлотные воды, формирующиеся в сезонноталом слое пород в мае-июне, не образуют сплошного горизонта. Максимальной мощности обводненный слой достигает в сентябре и существует до 7-8 месяцев.[ ...]
Криопэги обычно встречаются на глубинах от 3 до 12 м, мощность их изменяется от 0,5 до 8,0 м, минерализация иногда достигает 35-60 г/л. Криопэги с наиболее высокой концентрацией растворенных веществ формируются в черте Якутска и его окрестностей, в пределах которых в питании надмерзлотных вод участвуют загрязненные стоки. Сравнительно высокие отрицательные температуры пород под водоносными слоями благоприятствуют миграции хорошо растворимых хлоридов в верхние слои многолетнемерзлых пород.[ ...]
На территории Якутска вследствие техногенных изменений мерзлотно-гидрогеохимической обстановки природной среды сложилась кризисная ситуация с жилыми зданиями и промышленными помещениями, около 70 % из которых находятся в аварийном состоянии. Нарушение температурного и геохимического режима вызвало активизацию процессов формирования таликов под инженерными сооружениями. Особую опасность для фундаментов сооружений представляют техногенные талики, содержащие криопэги.[ ...]
В Якутске ускорению процессов формирования криопэгов и увеличению их мощности способствует интенсивная застройка на площадях снесенных старых зданий. Строительство новых объектов в городе сопровождается многочисленными подсыпками, асфальтированием территории. Мерзлотные завесы, формирующиеся под транспортными магистралями, дамбами и вентилируемыми подпольями под зданиями, препятствуют отводу загрязненных надмерзлотных вод к естественным дренам. В результате происходит локальное перераспределение поверхностного и надмерзлотного стока, подтопление внутриквартальных площадей, образование непроточных искусственных водоемов с повышенной минерализацией, под которыми формируются линзы криопэгов.[ ...]
Лабораторией подземных вод Института мерзлотоведения СО РАН в 1980-2002 гг. на первой и второй надпойменных террасах р. Лены в черте Якутска и его окрестностей проводились многолетние комплексные мерзлотно-гидрогеохимические исследования техногенных криопэгов. На выбранных 7 ключевых участках была оборудована сеть геотермических и гидрогеологических скважин для режимных наблюдений за динамикой гидрогеологических параметров техногенных криопэгов и температурой вмещающих их пород. На исследуемой площади и на прилегающей к ней территории отбирались пробы поверхностных вод для химических анализов. Также были выполнены наблюдения за изменением мерзлотно-гидрогеохимических условий техногеннозасо-ленных грунтов на участке подземной прокладки тепловыделяющего трубопровода.[ ...]
Статистическая обработка результатов химических анализов поверхностных вод, отобранных на одном из застроенных участков, показала, что минерализация воды, взятой в мае в пределах лесной незагрязненной площади, не превышает 0,1 г/л при гидрокарбонатном натриевом составе, в то время как на застроенных участках она достигает 0,7-1,5 г/л. Летом концентрация компонентов нередко повышается до 4-8 г/л (см. таблицу, с. 40).[ ...]
Из приведенных в таблице данных видно, что при сравнительно небольшой минерализации в воде преобладают гидрокарбонаты натрия с повышенным содержанием хлоридов магния и натрия. Увеличение минерализации летом происходит за счет накопления легко растворимых компонентов. Максимальная концентрация растворенных веществ (более 4 г/л) в поверхностных водах отмечается вблизи пересечения дорог на застроенных площадях. Обогащенные сульфатами и хлоридами, такие воды концентрируются в замкнутых понижениях и ин-фильтруются в надмерзлотный горизонт. Формирующиеся надмерзлотные водоносные талики обладают повышенной минерализацией (от 3 до 16 г/л). Высокая концентрация растворенных веществ в воде таких таликов препятствует их полному промерзанию зимой, и сохраняющаяся в жидкой фазе вода имеет, как и вмещающие породы, отрицательную температуру.[ ...]
Ухудшение качества поверхностной воды в городе происходит из-за постоянных утечек из неисправных водонесущих коммуникаций. Так, например, в одном из понижений, ограниченном с трех сторон асфальтированными дорогами, в которое на протяжении двух зим поступали канализационные стоки, минерализация воды повысилась в 15 раз за счет сульфатов и хлоридов натрия и магния. В последующие два года на этом участке наблюдалось увеличение площади и глубины образовавшегося искусственного водоема, из которого летом вода переливается на дорогу, разрушая асфальтовое покрытие, а зимой наблюдается образование наледи. Процессы промерзания такой воды привели к формированию в сезонноталом слое линзы криопэгов.[ ...]
При некотором повышении температуры пород, например вследствие прокладки теплого трубопровода, происходит слияние двух ярусов криопэгов и увеличение их мощности. На протяжении года и в многолетнем цикле происходят изменения уровня воды и ее химического состава. Увеличение мощности криопэгов может произойти при повышении температуры вмещающих грунтов в результате прогнозируемого потепления климата.[ ...]
Вернуться к оглавлению