ГИДРАВЛИКА. ИНЖЕНЕРНАЯ ГИДРОЛОГИЯ. ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

Размытие мерзлых берегов северных рек в зависимости от направления берегового уклона

Вестник МГСУ 9/2018 Том 13
  • Дебольский Владимир Кириллович - Институт водных проблем Российской академии наук (ИВП РАН) доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией динамики русловых потоков и ледотермики, Институт водных проблем Российской академии наук (ИВП РАН), 119333, г. Москва, ул. Губкина, д. 3.
  • Грицук Илья Игоревич - Институт водных проблем Российской академии наук (ИВП РАН) кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник, Институт водных проблем Российской академии наук (ИВП РАН), 119333, г. Москва, ул. Губкина, д. 3.
  • Ионов Дмитрий Николаевич - Институт водных проблем Российской академии наук (ИВП РАН) кандидат технических наук, младший научный сотрудник, Институт водных проблем Российской академии наук (ИВП РАН), 119333, г. Москва, ул. Губкина, д. 3.
  • Масликова Оксана Яковлевна - Институт водных проблем Российской академии наук (ИВП РАН) кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Институт водных проблем Российской академии наук (ИВП РАН), 119333, г. Москва, ул. Губкина, д. 3.

Страницы 1112-1124

Проблемы гидротехнического строительства требуют расширения масштабов исследований деструктивных береговых процессов водных объектов, находящихся на территории криолитозоны. Предмет исследования: склоны рек, расположенные в зоне многолетнемерзлых пород, и основные возможные процессы на них, происходящие под воздействием различных сезонных факторов. Цели: исследование термоэрозионных склоновых процессов многолетнемерзлых пород с учетом гидромеханических и термодинамических факторов и разработка основных характеристик этих процессов, а также построение единой модели, позволяющей оценивать и прогнозировать влияние сезонных условий (в том числе весеннего снеготаяния и воздействия солнечной радиации) на возможные деструктивные береговые процессы на водных объектах, находящихся на территории криолитозоны. Материалы и методы: теоретический анализ и обобщение известных достижений в области гидрологии и гляциологии, теории склоновых процессов, транспорта наносов, механики мерзлых грунтов, фильтрации. В качестве фактического материала использовались результаты лабораторных экспериментов, проведенных в гидравлической лаборатории РУДН на установке, позволяющей имитировать дождевые потоки, измеряя скорость и количество инфильтрационных потоков, а также количество бокового стока, который может образовываться в случае мерзлого или частично оттаявшего грунта. Различная структура грунта получалась разными способами его замораживания или введения прослоек льда. Такие исследования в лабораторных условиях проводились впервые. Результаты и выводы: предложена методика прогноза процесса термоэрозии с учетом воздействия естественных сезонных условий на многолетнемерзлые породы. Исследовано влияние направления берегового уклона на скорость оттаивания почв под воздействием солнечной радиации. Показано, что влияние ультрафиолетовых лучей (УФ) на снеготаяние носит отличный от влияния инфракрасных (ИК) лучей характер, так как первые УФ имеют способность проникать вглубь непрозрачных веществ и преобразовываться в тепловые потоки внутри снежной толщи. При этом облачность является задерживающим фактором только для ИК участка спектра. Экспериментально показано, что зависимость размыва твердого вещества от угла уклона (при прочих равных) будет иметь степенной (4/3) вид. Протаивание и эрозия мерзлых берегов водных объектов пропорциональны квадратному корню от времени. Линейный коэффициент зависит от характера породы, льдистости, температуры окружающей среды и температуры потока. На основе полученных результатов возможно дать практические рекомендации по предотвращению и уменьшению негативного влияния исследуемых деструктивных процессов, что особенно актуально для тех районов, где ведется интенсивное гидротехническое строительство.

DOI: 10.22227/1997-0935.2018.9.1112-1124

Скачать статью

Обоснование парадигмы развития геотехнологии и горного оборудования, обеспечивающих горно-строительную деятельность в условиях Арктики

Вестник МГСУ 2/2018 Том 13
  • Вартанов Александр Зараирович - Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук (ИПКОН РАН) кандидат технических наук, профессор, заместитель директора, Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук (ИПКОН РАН), 111020, г. Москва, Крюковский тупик, д. 4; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Галченко Юрий Павлович - Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук (ИПКОН РАН) доктор технических наук, профессор, ведущий научный сотрудник, отдел горной экологии, Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук (ИПКОН РАН), 111020, г. Москва, Крюковский тупик, д. 4; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Калабин Геннадий Валерианович - Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук (ИПКОН РАН) доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, отдел горной экологии, Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук (ИПКОН РАН), 111020, г. Москва, Крюковский тупик, д. 4; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Петров Иван Васильевич - Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук (ИПКОН РАН) доктор экономических наук, профессор, ведущий научный сотрудник; профессор базовой кафедры «Освоение подземного пространства» Национального исследовательского Московского государственного строительного университета (НИУ МГСУ) в Институте проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук (ИПКОН РАН), Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук (ИПКОН РАН), 111020, г. Москва, Крюковский тупик, д. 4; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Федаш Анатолий Владимирович - Institute of Comprehensive Exploitation of Mineral Resources Russian Academy of Sciences (ICEMR RAS) доктор технических наук, доцент, заведующий отделом научно-технологического и информационно-аналитического обеспечения исследований и инновационной деятельности; профессор базовой кафедры «Освоение подземного пространства»; профессор базовой кафедры «Освоение подземного пространства» Национального исследовательского Московского государственного строительного университета (НИУ МГСУ) в Институте проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук (ИПКОН РАН), Institute of Comprehensive Exploitation of Mineral Resources Russian Academy of Sciences (ICEMR RAS), 4 Kryukovsky pereulok, Moscow, 111020, Russian Federation; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 240-248

Предмет исследования: крупномасштабная программа освоения арктических территорий требует возведения гражданских и промышленных объектов, использования широкого круга пространственных ресурсов, в том числе ресурсов пространства недр. Горно-строительная и горнодобывающая деятельность характеризуется значительными угрозами, обусловленными рисками последствий техногенного воздействия на биоту Арктики при значительной уязвимости машин и оборудования от воздействия низких температур, что требует использования специальных строительных геотехнологий и кадров, обладающих соответственными компетенциями. При этом тяжелые климатические условия требуют использования высокопроизводительной техники для минимизации участия работников в производственном процессе. Цели: для эффективного осуществления горно-строительной и горнодобывающей деятельности на арктических территориях необходимо путем консолидации усилий академической науки и отраслей промышленности в условиях импортозамещения формирование новой отрасли тяжелого машиностроения и обеспечивающих производств, учитывающих специфику криолитозоны, а также создание новых геотехнологий, позволяющих коренным образом изменить характер и интенсивность техногенного разрушения биомов арктической зоны России. Материалы и методы: в основу исследования положены нормативно-правовые документы, регламентирующие освоение Арктики, а также идеология создания «зеленых» высокопроизводительных геотехнологий на базе идей гомеостатической трансформации (реализации) в техносфере принципов функционирования биологических систем и использования температурного ресурса их абиоты для сохранения уязвимых и малопродуктивных биологических сообществ арктической зоны. Результаты и выводы: проведенный комплекс исследований позволил сформулировать техноэкологический методический подход к обоснованию параметров высокопроизводительных геотехнологий, машин и оборудования, обеспечивающих горно-строительную деятельность и добычу полезных ископаемых в условиях Арктики.

DOI: 10.22227/1997-0935.2018.2.240-248

Библиографический список
  1. Трубецкой К.Н., Галченко Ю.П. Геоэкология освоения недр Земли и экогеотехнологии разработки месторождений. М. : Научтехлитиздат, 2015. 359 с.
  2. Трубецкой К.Н., Галченко Ю.П. Природоподобные горные технологии - перспектива разрешения глобальных противоречий при освоении минеральных ресурсов литосферы // Вестник Российской академии наук. 2017. Т. 87. № 7. С. 643-650.
  3. Рыльникова М.В., Галченко Ю.П. Возобновляемые источники энергии при комплексном освоении недр. М. : ИПКОН РАН, 2015. 122 с.
  4. Трубецкой К.Н., Галченко Ю.П., Калабин Г.В., Прошляков А.Н. Геотехнологическая парадигма развития комплексного освоения недр в Арктической зоне России // Арктика: экология и экономика. 2015. № 3 (19). С. 54-65.
  5. Saydam S., Kecojevic V. Publication strategies for academic career development in mining engineering // Transactions of the Institutions of Mining and Metallurgy, Section A: Mining Technology. 2014. Vol. 123 (1). Pp. 46-55.
  6. Захаров В.Н., Малинникова О.Н., Вартанов А.З. и др. Исследования, мониторинг и контроль строения и свойств недр мегаполисов и зон градопромышленных агломераций. Т. 1. Общие правила производства работ. М. : ИПКОН, 2015. 88 с.
  7. Вартанов А.З., Петров И.В., Федаш А.В. Основные тенденции подземного строительства и освоения недр городов и проблемы проектирования подземных объектов в мегаполисах и зонах градопромышленных агломераций // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015. № 10. С. 160-164.
  8. Трубецкой К.Н., Галченко Ю.П., Калабин Г.В. Обоснование концепции развития геотехнологий при комплексном освоении недр в арктической зоне Российской Федерации // Экологические системы и приборы. 2015. № 9. С. 27-37.
  9. Sand A., Rosenkranz J. Education Related to Mineral Raw Materials in the European Union: D3.1 Preliminary report on available study programs and existing skill shortages. 2014. 36 p.
  10. Koivurova T., Masloboev V. et al. Legal protection of Sami traditional livelihoods from the adverse impacts of mining: a comparison of the level of protection enjoyed by Sami in their four home states // Review on Law and Politics. 2015. Vol. 1. Pp. 11-51.
  11. Теличенко В.И., Сборщиков С.Б., Пустовгар А.П., Маркова И.М. Инновационный менеджмент в строительстве. М. : МГСУ, 2008. 208 с.
  12. Вартанов А.З., Кобяков А.А., Петров И.В. и др. Методологии исследования горного массива при проектировании, строительстве и эксплуатации подземных сооружений с целью учета возможных рисков при оценке эффективности проектов освоения недр градопромышленных агломераций // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015. № 10. С. 284-289.
  13. Калачева Л.В., Петров И.В., Савон Д.Ю. Социально-экономическое обоснование создания высокопроизводительных рабочих мест в угольной промышленности М. : Интерпринт, 2013. 132 с.
  14. Trubetskoy К.N., Galchenko Y.P. Ecological problems and the methodology of solving them in a developing technocratic society // Russian Journal of Ecology. 2011. Vol. 42. No 2. Pp. 83-91.
  15. Трубецкой К.Н., Галченко Ю.П., Калабин Г.В. Методология сопряженного мониторинга изменений состояния природной среды при освоении минеральных ресурсов Арктики // Экологические системы и приборы. 2016. № 7. С. 51-59.
  16. Вартанов А.З., Петров И.В., Федаш А.В. Развитие институтов евразийского технико-экономического сотрудничества в области разведки, добычи твердых полезных ископаемых // Горный журнал. 2017. № 11. С. 14-18.
  17. Харченко В.А., Петров И.В., Казаков В.Б., Зайцев С.П. Направления совершенствования системы кадрового обеспечения предприятий горнопромышленного комплекса экономики России. // Горные науки и технологии. 2012. № 3. С. 134-139.
  18. Петров И.В. Научно-образовательные центры как основа кадрового обеспечения развития горнодобывающих отраслей промышленности спрос и предложение на рынке труда и рынке образовательных услуг в регионах России // Сб. докл. по мат. Десятой Всероссийской научно-практической Интернет-конференции / под ред. В.А. Гуртова. Петрозаводск : ПГУ, 2013. С. 185-194.
  19. Galchenko Y.P., Trubetskoy К.N., Sabinyan G.V. Concept of subsurface development of bowels of the earth on the basis of «framework» geotechnology // 21st World Mining Congress. Session 15. Krakow, 2008. Рp. 309-317.

Скачать статью

Результаты 1 - 2 из 2