Оценка влияния климатических факторов на состояние многолетнемерзлых грунтов по данным мониторинга их эффективного электрического сопротивления

Показаны особенности сезонных периодических изменений температуры и эффективного электрического сопротивления массива многолетнемерзлых дисперсных грунтов по результатам натурных измерений поверхностного импеданса в диапазоне частот 100–1000 кГц. Показана возможность использования периодичности изменения эффективного сопротивления для оценки влияния температуры приземного воздуха и атмосферных осадков на степень промерзания многолетнемерзлых грунтов. Приведено соответствие характерных изменений климатических факторов и эффективного сопротивления грунтов определенным периодам времени. Показано соответствие величины эффективного сопротивления массива многолетнемерзлых дисперсных грунтов степени их промерзания. При этом сезонные изменения эффективного сопротивления отражают четыре степени промороженности грунтов: зимнюю, весеннюю, летнюю и осеннюю. Кроме температуры приземного воздуха значительное влияние на состояние грунтов оказывают и атмосферные осадки, воздействуя на него через такие элементы климата, как мощность снегового покрова и обильность дождевых осадков. Приведены результаты анализа экспериментальных данных наблюдения изменений эффективного сопротивления под воздействием климатических факторов в годовом цикле. Зависимость степени промороженности массива многолетнемерзлых грунтов в летний период от ее величины в предшествующий весенний период позволит прогнозировать состояния многолетнемерзлых грунтов для оперативного принятия превентивных мер по защите зданий и инженерных сооружений в криолитозоне в условиях потепления климата

1. Ефремов В.Н. Радиоимпедансное зондирование мерзлых грунтов. Якутск: Изд-во ИМЗ СО РАН, 2013. 204 с.

2. Мельников В.П. Электрофизические исследования мерзлых пород. Новосибирск: Наука, 1977. 108 с.

3. Efremov V.N. Seasonal Variations of Surface Radiowave Impedance of Frozen Ground // Proceedings of the Ninth International Conference on Permafrost. Alaska, Fairbanks, 2008. V. 1. P. 409– 414.

4. Ефремов В.Н. Температурная зависимость сезонных изменений электрического сопротивления многолетнемерзлых грунтов // Наука и образование. 2011. № 1. С. 50–54.

5. Efremov V.N. Monitoring of permafrost condition based on longitudinal conductivity of the transition layer // Journal of Engineering of Heilongjiang University. 2014. V. 5, no. 3, P. 257–261.

6. Ефремов В.Н. Метод мониторинга состояния многолетнемерзлых грунтов по электрическим параметрам переходного слоя // Материалы XI Международного симпозиума по проблемам инженерного мерзлотоведения, Магадан (Россия), 5–8 сентября 2017 г. Якутск: Изд-во ИМЗ СО РАН, 2017. С. 241–242.

7. Архив погоды в Якутске // Интернет. https://rp5.ru/архив погоды в Якутске.

8. Сараев А.К., Симаков А.Е., Шлыков А.А. Метод радиомагнитотеллурических зондирований с контролируемым источником // Геофизика. 2014. № 1. С. 18–25.

9. Якупов В.С. Определение мощности современных рыхлых отложений методом вертикального электрического зондирования в районах с низкой температурой многолетнемерзлых пород // Региональные мерзлотно-геофизические исследования: Труды Института мерзлотоведения им. В.А. Обручева. М.: Изд-во АН СССР, 1959. Т. XV. С. 144–183.

10. Боровинский В.А. Электрои сейсмометрические исследования многолетнемерзлых горных пород и ледников. М.: Наука, 1969. 184 с.

11. Снегирев А.М. Скважинная электрометрия мерзлой зоны литосферы. М.: Изд-во СИП РИА, 2002. 274 с.

12. Некрасов И.А. Региональное распространение многолетнемерзлых пород // Мерзлотногидрогеологические условия Восточной Сибири

13. / Под ред. П.И. Мельникова. Новосибирск: Наука, 1974. 191. С. 46–58.

14. Фотиев С.М. Строение и мощность многолетнемерзлой толщи пород // Геокриология СССР. Средняя Сибирь. М.: Недра, 1989. С. 261–263.

15. Парфентьев П.А., Пертель М.И. Измеритель поверхностного импеданса на СДВ-СВ диапазонах // Низкочастотный волновод «Земля – ионосфера». Алма-Ата: Галым, 1991. С. 133–135.