Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология, 2023, № 3, стр. 56-64

Оценка изменения природных рисков в пределах эрозионно-термокарстовых равнин под действием климатических трендов

А. С. Викторов 1*, В. Н. Капралова 1, М. В. Архипова 1, Т. В. Орлов 1

1 Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева Российской академии наук
101000 Москва, Уланский переулок, 13, стр. 2, Россия

* E-mail: vic_as@mail.ru

Поступила в редакцию 05.09.2022
После доработки 04.11.2022
Принята к публикации 21.11.2022

Аннотация

Актуальность оценки риска для инженерных сооружений в условиях опасных геологических процессов определяется все более изменяющимися природными условиям в зонах многолетней мерзлоты. Статистический подход к исследованию сопровождается определенными трудностями, так как накопление статистики требует значительного времени, и это время зачастую сравнимо со временем функционирования сооружения. Главный и наиболее трудный этап оценки риска – оценка вероятности поражения инженерных сооружений опасным геологическим процессом. Целью исследования являлось обоснование способа решения данной задачи на территории эрозионно-термокарстовых равнин для линейных объектов с помощью методов математической морфологии ландшафта, который позволяет перейти к количественной оценке риска. При применении методов математической морфологии ландшафта любая неоднородная территория предварительно разбивается на участки, однородные по условиям протекания процессов. В основе методики лежит разработанная авторами модель развития морфологической структуры эрозионно-термокарстовой равнины в условиях асинхронного старта, реализующаяся по данным эмпирической проверки в наибольшем числе случаев. Модель применялась на 4 ключевых участках, расположенных в разных физико-географических условиях, но имеющих морфологическую однородность. По материалам космической съемки разных сроков проводилось дешифрирование термокарстовых озер и хасыреев. Средняя плотность числа поражений на разных участках колеблется 0.00026 год–1 до 0.00104 год–1, при этом четкой тенденции изменения во времени не наблюдается. По количественным экспериментальным данным наблюдается дифференцированное по участкам изменение риска поражений линейных сооружений в пределах эрозионно-термокарстовых равнин за последние несколько десятков лет (46–56 лет). Вероятность поражения линейных сооружений значимо изменилась (6–9 раз) на лишь одном участке (Яно-Индигирская низменность), что подтверждает критерий хи-квадрат. Такая ситуация наблюдается при длинах линейных сооружений 3–4 км. Однако на большей части ключевых участков отсутствует значимое изменение вероятности поражения, несмотря на идущие климатические изменения.

Ключевые слова: математическая модель, морфология ландшафта, криолитозона, опасные геологические процессы, оценка риска

Список литературы

  1. Викторов А.С., Трапезникова О.Н., Орлов Т.В., Садков С.А. Использование подходов математической морфологии ландшафта при дистанционной оценке природных опасностей // Геоэкология. 2019. № 5. С. 61–73.

  2. Елкин В.А. Региональная оценка карстовой опасности и риска (на примере Республики Татарстан): автореф. дисс. … канд. геол.-мин. наук. 2004. М.: ИГЭ РАН. 24 с.

  3. Крамер. Г. Математические методы статистики. М.: Мир, 1970. 648 с.

  4. Осипов В.И. Природные опасности и стратегические риски в мире и в России // Экология и жизнь. 2009. Вып. 11–12 (96–97). С. 5–15.

  5. Оценка и управление природными рисками: Матер. Всерос. конф. “РИСК-2003”, Т. 1. М.: РУДН, 2003. 412 с.

  6. Оценка и управление природными рисками. Тематический том 6 / Под ред. А.Л. Рагозина. М.: Изд. фирма “КРУК”, 2003. 320 с.

  7. Рагозин А.Л. Основные положения теории опасных геологических процессов и рисков // Новые идеи в науках о земле: тез. докл. III междунар. конф. М., 1997. Т. 4. 115 с.

  8. Victorov A., Orlov T., Trapeznikova O. The morpholo-gical pattern development of thermokarst plains with fluvial erosion: stochastic modeling for risk assessment // Int. Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM 2019. 2019. V. 19. Is. 1.2. P. 531–541.

  9. Victorov A.S., Orlov T.V., Trapeznikova O.N., Kapralova V.N., Arkhipova M.V. Regularities of the distribution of lake areas on thermokarst plains with fluvial erosion // Doklady Earth Sciences. 2020. T. 491. № 2. C. 282–284.

Дополнительные материалы отсутствуют.