Город не вечной мерзлоты
Едешь себе по ровной дороге, и тут — бац! — машина провалилась в яму, которой секунду назад еще не было. Причем с каждым годом провалов на дорогах и в жилых микрорайонах становится все больше. Казалось бы, мы живем на вечной мерзлоте, и грунты должны быть стабильными. Неужели на почву так влияют коммунальные протечки и глобальное потепление, о котором кричат из каждого утюга, или есть какие-то другие причины? Логично, что ответить на этот вопрос могут только ученые, посвятившие свою жизнь изучению вечной мерзлоты и ее поведения.
Поэтому за ответом мы направляемся в Институт мерзлотоведения. На наши вопросы согласились ответить Виктор ШЕПЕЛЕВ, главный научный сотрудник Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, профессор, академик АН РС(Я), и Надежда ПАВЛОВА, ведущий научный сотрудник института:
— Виктор Васильевич, что происходит с грунтами? Из-за чего образуются провалы?
— Виновата вода. Причина — аварийное состояние водонесущих коммуникаций, проложенных подземным способом. Из-за коррозии происходят утечки, и некоторые из них продолжаются годами. Никто их не видит. По нашим подсчетам, где-то тридцать процентов воды уходит под землю из этих коммуникаций. Это очень большая величина.
— Чем это грозит для города?
— Для города это подтопление. Обратите внимание на состояние частного деревянного сектора. Они задыхаются в воде. Подвалы, погреба, где раньше хранили картофель и овощи, — всё залито, хотя климат тот же самый. Количество атмосферных осадков не увеличивается. Посмотрите, что творится под многими жилыми домами в конце зимы. Айсберги. Из-за утечек под городом в грунтах образуется много водяных прослоек. Мы их называем криопэги. Эта вода соленая. При утечках вода вымывает соли из грунта, и в результате надмерзлотные воды приобретают повышенную минерализацию. На некоторых участках наблюдается до 300 граммов на литр. Это в десять раз больше, чем морская вода.
Н. П.: — 300 граммов — редкий случай, но это есть. Обычно 20–30, реже до 80 граммов в литре.
В. Ш.: — Эта вода не замерзает в зимнее время из-за высокой минерализации. В результате соленая вода контактирует со льдом и разрушает мерзлоту за счет диффузионных процессов. Следовательно, деградация вечной мерзлоты может происходить не только за счет потепления климата, но и за счет диффузионных процессов. И таких криопэгов на территории Якутска очень много. По нашим наблюдениям они перемещаются не только по площади, но и в глубину. Не исключаются участки, где этих криопэгов несколько слоев вглубь до 20 метров. Кстати, на площади, где эти криопэги имеют приличную минерализацию, ничего не растет. Сажают саженцы, но они погибают, как только их корневая система коснется этих соленых вод. Биологи думают, что надо сажать растения не осенью, а весной, и не такие деревья, а другие. А какая разница, хоть что и когда посади, если такая основа.
Н. П.: — Обильное распространение камыша — это как раз показатель засоленности грунтов. Ему для питания нужны хлориды. Камыш не любят и пытаются всячески от него избавиться, но он, в свою очередь, вытягивает соли из воды.
— Как проводятся исследования и обнаруживаются криопэги?
— Часто обнаруживают случайно, когда начинают бурить скважины под инженерные сооружения, при строительстве домов. Находят воду. Берут пробы, и выясняется, что она соленая. Начинают выяснять, где это, почему она образовалась, какая площадь, глубина.
— К вам обращаются для определения?
— Нет. К нам обращаются, когда уже очень страшно.
— Например?
В. Ш.: — Строят в городе шестнадцатиэтажные дома. Мы давно против таких домов. Взять тот же 203 микрорайон. Он расположен на талых грунтах, местами достигающих от 10 до 30 метров. В процессе намыва песка поверхность мерзлоты опустилась. Думали, она быстро вернется в первоначальное положение, но не тут-то было. Она стоит на том же уровне десятилетия. Если и возвращается, то очень медленно.
— А если заморозить песчаные грунты?
— Это очень сложно. Другое дело, что надо наблюдать, чтобы кровля мерзлоты, которая там есть, не опускалась глубже. Если в подземных гаражах еще относительно низкие температуры, то в магазинах тепло, и это может передаться в грунты. Обязательно должны соблюдаться мероприятия, чтобы тепло не передавалось в грунты.
— А они соблюдаются?
— Мы не знаем. Это должно было учитываться при строительстве. Вообще, это ненормально. 202-й микрорайон строили по принципу сохранения мерзлоты. Соседний квартал строился по другому принципу. Когда в 80-х годах шли изыскания, мы принимали участие в тех работах. Было показано, что грунты талые до глубины 10–25 метров. Сколько лет прошло, но промерзания не произошло. Надежность зданий зависит от условий эксплуатации. Если появятся утечки из коммуникаций, то будет вымываться песок и будут такие же ямы и развиваться термосуффозионные процессы и формироваться провальные формы (ямы и провалы).
Н. П.: — Во всем городе нужно вести контроль за состоянием коммуникаций. Карта сетей должна быть не только у дорожников, но и у всех остальных организаций, чтобы знать, где они проложены. Понятно, что бурить скважины и брать повсеместно пробы грунтов для определения их влажности не будут. Но есть геофизические методы, с помощью которых можно посмотреть, на каком участке вдруг увеличилась влажность и водоносность грунтов. Это причина для того, чтобы более тщательно изучить участок, чтобы не было тяжелых последствий. Должна быть серьезная служба.
— Около домов на улице Дзержинского стоят сезонно действующие охлаждающие устройства. Они могут решить проблему?
— Могут и решают во многих случаях. Но, опять же, нужно наблюдать за ними. Некоторые СОУ работают год, два, три и выходят из строя. И, самое главное, не видно, работает установка или нет. Никто за ее работой не наблюдает. Чтобы знать, работают СОУ или нет, рядом с ними оборудуют геотермическую скважину. Наблюдают за температурой грунтов. Но у нас очень любопытные люди. Надо посмотреть, что это за скважина. Что-то оттуда выдернут, запихают, сломают. Мы с этим сталкиваемся постоянно. Люди сами живут в этом доме и сами же все ломают.
— И где такой вандализм происходит?
— Везде. В 2005 году наш институт выиграл грант на создание мониторинговой геотермической сети на территории города. Мы пробурили около шестидесяти пяти скважин. Установили датчики и начали наблюдение. Лет пять назад осталось практически тридцать процентов этих скважин. Остальные все выведены из строя. Где-то трактором, машинами, где-то забросали мусором, загнули. Мы много раз обращались к руководству города, чтобы эти скважины взяли на баланс. Это же дорогая аппаратура.
— Сейчас оставшиеся работают? Данные передают?
— Да, наш коллега ездит, снимает данные. Кстати, по этим данным можно определять эффективность работы охлаждающих установок и температурные аномалии грунтов в городе. Где температура идет на понижение, а где на повышение, где стабилизация температурного режима. Можно районировать территорию города по этому принципу. Там, где повышается, объявить аварийной территорию и запретить планирование нового строительства.
****
Знают ли городские власти о криопэгах, возможных последствиях их образований и, вообще, что думают об участившихся провалах, рассказал Василий АМБРОСОВ, начальник управления транспорта и дорожного хозяйства ДГиТИ ОА Якутска:
— В этом году провалы произошли на автостраде 50 лет Октября. На месте обрушения был проложен газопровод горизонтальным методом бурения. Когда обнаружили, СТНГ наняли Институт мерзлотоведения и прошлись по близлежащим участкам. По результатам замеров на месте прокола провалов обнаружено не было. Второй провал в двадцати метрах был на месте восстановления покрытия двухлетней давности, где произошел взрыв. Там демонтировали трубу и восстановили асфальтовое покрытие. В настоящее время проводятся работы по устранению.
— Ученые говорят, что провалов много из-за протечек коммуникаций, проложенных под землей. Разрушается мерзлота.
— Сейчас АО «Водоканал» на улице Чернышевского ведет строительство канализационного коллектора. Безусловно, строительство коллектора № 3 имеет важную роль для южной части города. По информации АО «Водоканал», провалы появились вокруг канализационных колодцев уже через две недели после укладки нового дорожного полотна. Они считают, что данные провалы вызваны негативным воздействием на грунтовые основания дорожного полотна от ближайших негерметичных канализационных сборников. До этого вся улица Чернышевского жила без канализации, на септиках. Когда установили коллектор, всех попросили подсоединиться. Но люди не идут. Встает денежный вопрос, так как при присоединении к городской системе водоотведения нужно будет платить. Продолжающиеся утечки влияют на состояние дороги и остальной территории. Поэтому появляются провалы. Надо бороться с частниками.
— Каким образом?
— Работаем с населением. Чтобы септики были предусмотрены без отверстий либо подключались к сетям.
— Как проверить, есть ли дыры, если емкости для отходов вкопаны в землю?
— Забуриваемся рядом с территорией, если выявляется, что идет течь, обводненность, то уже работаем с собственниками. Будем применять административные меры. Хотя в первую очередь самому человеку должно быть стыдно, что он же живет на собственных отходах и разрушает город, в котором живет.
— Население жалуется, что после ремонта коллектора на Чернышевского разрушен асфальт, колодцы выпирают.
— В части взаимодействия с ресурсоснабжающими предприятиями работа ведется на постоянной основе. Что касается прокладки коммуникаций, в декабре 2021 года правительство республики выпустило постановление № 588, которое рекомендует синхронизировать все работы: дорожные, проекты ресурсников и т. д. Всё должно делаться по-человечески. Сначала нужно положить трубы, а потом уже асфальт. А не как раньше. Укладка асфальта. Потом его ломают, чтобы сделать ремонт труб или провести новую трубу. В последние годы все работы в городе синхронизируются. По такому принципу проведены работы на улице Каландаришвили, Птицевод, идет работа на улице Халтурина. После ремонта участок, на котором находится трубопровод, должен содержаться и эксплуатироваться владельцем сети. То есть если на месте прохода трубы образовался провал, то этот провал должен отремонтировать владелец сети.
— Поэтому на Чернышевского асфальт, как «веселые горки»?
— Провалы были рядом с колодцами. На прошлой неделе в воскресенье они их закатали. Асфальтирование участка улицы Чернышевского от кольцевой развязки до улицы Автодорожной начнут весной и должны завершить до 15 июня. Пока работы там продолжаются. Газовики закончат до конца года. Водоканал возобновит работы в зимнее время (январь-февраль), так как во время ремонта обнаружилось обводнение. На такие участки необходимо заходить только в зимнее время.
Что делает «Водоканал», чтобы исключить и обнаружить утечки?
Павел ТАНИН, помощник генерального директора АО «Водоканал»:
— Что касается определения целостности сетей, делается это на основе разных факторов. На примере нашей службы канализования: если на определенном участке учащаются какие-то нештатные ситуации (течи, засорения и т. д.), это повод обратить внимание. Далее смотрят на срок эксплуатации трубы, которая используется на данном участке. Сети, уложенные под землей, проверяют толщиномером. На основе всего этого определяется состояние участка и необходимость его замены.
— Есть ли общая карта сетей, где что находится? Истек ли срок эксплуатации? Требуется ли ремонт?
— Карта сетей имеется, но вам ее никто не покажет. Даже мне не покажут, так как это секретная документация: доступ к ней есть лишь у соответствующих служб и специалистов.
****
Так и живем. Узнаем об утечках, когда образуется провал, потому что до этого все секретная информация. И где уже может образоваться пустота, нам знать неведомо, а им некогда или недосуг.
Виктория БУШУЕВА.
Фото:YakutiaMedia.ru