ИСТИНА

Разработана методика расчета потенциала овражной эрозии и термоэрозии при разных значениях критической скорости начала размыва почво-грунтов. Базовой является динамическая модель GULTEM [4], которая позволяет рассчитывать изменение вертикальных отметок поверхности на овражном водосборе для всей последовательности расчетных расходов воды. Слой стока воды в периоды снеготаяния и летних дождей находится с помощью модификации гидрологических моделей Виноградова [2] и Гельфана [1], калиброванной по данным измерений на овражной водосборах территории Бованенковского ГКМ. Необходимые метеорологические характеристики принимаются или по данным ближайших метеостанций (Марре-сале и Новый порт) или из архивов реанализа для соответствующих узлов сетки. Это высота и плотность снежного покрова в начале снеготаяния, по срокам осадки холодного и теплого периода, температура воздуха, испарение. Начальный рельеф овражных водосборов, на которых расположены объекты инфраструктуры обустройства месторождений задается по цифровой модели рельефа (ЦМР) ArcticDEM [3] с горизонтальным разрешением 2 м пиксель. Обычно размеры участков не превышают 4 км2, чего бывает достаточно для охвата водосбора крупной балки с одним или двумя поселками комплекса освоения месторождения. На исходной ЦМР проводится заполнение замкнутых котловин, после чего строится поле площадей водосборов, опирающихся на данный пиксель и линии тока разного порядка. Таким образом для каждого овражно-балочного водосбора выделяется система растровых линий тока, каждая из которых проходит от своего истока до устья оврага и для каждого пикселя которой имеется информация о его горизонтальных координатах, вертикальных отметках поверхности и площадях водосбора, опирающихся на данный пиксель. Для каждой линии тока по модели GULTEM рассчитывается изменение вертикальных отметок поверхности на овражном водосборе при различных значениях критической скорости начала размыва верхнего слоя почво-грунтов с растительностью. Каждой такой критической скорости соответствует определенная плотность подземной и наземной биомассы, которая и определяет, наряду с литологией, степень противоэрозионной устойчивости [5]. Назначается опасная величина вертикального размыва овражного водосбора. Целесообразно в качестве таковой принять мощность верхнего слоя почво-грунтов с растительностью, так как после размыва этого слоя (или его разрушения естественными или техногенными процессами) обычно противоэрозионная стойкость территории резко уменьшается. Часть водосбора, на которой размыв больше опасного при заданной критической скорости, выделяется как область, где необходимы мероприятия по снижению или устранению овражной эрозии. Полуостров Ямал характеризуется густой естественной овражно-балочной сетью. Здесь густота балок и оврагов со связанными с ними ложбинами на склонах достигает 2-2.5 км/км2 при довольно скромном вертикальном расчленении рельефа – максимум до 25-30 м. Естественные овраги активны за счет малой устойчивости перигляциальных ландшафтов. В ходе антропогенного освоения криолитозоны эта естественная неустойчивость увеличивается в разы. В подобных условиях достаточно сложно выбрать участки для строительства вахтовых поселков, кустов скважин и, особенно, линейных объектов, которым бы не угрожали естественные или техногенные овраги. Необходима оценка безопасности техногенных объектов. Такая оценка проведена выборочно для некоторых объектов Бованенковского ГКМ и Новопортовского НГКМ, а также участков Ямальской железной дороги. Расчеты показывают, что овражно-балочная сеть полуострова Ямал в основном достигла своего максимально возможного развития. Плоские водоразделы, на которых нет современных оврагов, могут быть подвержены эрозии или при полном разрушении растительного покрова, или при существенном изменении гидрологического режима территории. Тем не менее, на всех исследованных объектах имеются области повышенной опасности формирования оврагов, где необходимы противоэрозионные мероприятия. Стремление избежать подобных ситуаций заставляет проектировщиков размещать объекты строительства на поймах рек. Это особенно ярко выражено на территории Бованенковского ГКМ, где существенная часть широкой поймы в узле слияния рек Се-Яха и Морды-Яха занята насыпными площадками вахтовых поселков, дорогами и другими объектами. Хотя за последние 30 лет освоения этого месторождения эта пойма не затапливалась полыми водами, существуют геоморфологические признаки древних катастрофических паводков, которые приводили к образованию новых проток и смещению русел рек. Для оценки вероятности таких событий в будущем необходим климатический и гидрологический прогноз для территорий практических всех месторождений на полуострове Ямал.