Assessment of Hazardous Cryogenic Processes Impact on Engineering Facilities in the Arctic

封面

如何引用文章

全文:

详细

Comprehensive studies of the state of the infrastructure in the Russian Arctic were carried out. The degree of deformation of objects and the impact of dangerous cryogenic and nival-glacial processes on the stability of buildings and constructions were assessed. It was established that a number of cryogenic processes that are dangerous for the infrastructure were developing in urbanized areas of the permafrost zone. They are caused (or activated) by anthropogenic impact or by climatic changes. Thermokarst, thermal erosion and thermal abrasion of banks, icings formation are activating. The tangential forces of frost heaving increase due to the increase of the active layer depth. Almost all the buildings and the life support systems at the territories of the national settlements of the Polar region are in an emergency or pre-emergency state. The percentage of deformation of the engineering infrastructure varies from 20% to 80% in industrial centers, which is often caused by the development of dangerous cryogenic processes. A methodic was developed to assess the negative impact of the most destructive processes on the infrastructure of settlements. It takes into account the degree of damage to the territory, the duration, and repeatability of processes. The risk assessment was carried out for one and a half dozen settlements in the Russian Arctic, with special attention paid to the infrastructure of the north of Western Siberia. The impact of waste disposal on the infrastructure of the Arctic was analyzed. A classification was proposed based on the degree of their influence on permafrost foundations. Proposals on stabilization of geotechnical situation in Arctic cities are given.

作者简介

Valery Grebenets

Lomonosov Moscow State University

编辑信件的主要联系方式.
Email: vgreb@inbox.ru
俄罗斯联邦, 1 Leninskie Gory, Moscow, 119991, Russia

Fedor Iurov

Lomonosov Moscow State University

Email: fdiurov@gmail.com
俄罗斯联邦, 1 Leninskie Gory, Moscow, 119991, Russia

Alexander Kizyakov

Lomonosov Moscow State University

Email: akizyakov@mail.ru
俄罗斯联邦, 1 Leninskie Gory, Moscow, 119991, Russia

Larisa Zotova

Lomonosov Moscow State University

Email: zotlar@geogr.msu.ru
俄罗斯联邦, 1 Leninskie Gory, Moscow, 119991, Russia

Alexey Maslakov

Lomonosov Moscow State University

Email: alexey.maslakov@geogr.msu.ru
俄罗斯联邦, 1 Leninskie Gory, Moscow, 119991, Russia

Vasily Tolmanov

Lomonosov Moscow State University

Email: vasiliytolmanov@gmail.com
俄罗斯联邦, 1 Leninskie Gory, Moscow, 119991, Russia

Irina Streletskaya

Lomonosov Moscow State University

Email: irinastrelets@gmail.com
俄罗斯联邦, 1 Leninskie Gory, Moscow, 119991, Russia

参考

  1. D.N. Aybulatov, T.G. Glazovskaya, V.I. Grebenets, A.A. Derkacheva, S.A. Sokratov, V.A. Tolmanov, A.S. Turchaninova, T.I. Khismatullin, D.I. Shkolnyj, A.L. Shnyparkov Development of Transport Networks of Siberia and the Far East Taking into Account Dangerous Natural Processes and Phenomena [Razvitie transportnykh setey Sibiri i Dalnego Vostoka s uchetom opasnykh prirodnykh protsessov i yavleny], RF, Moscow, Pero Publ. House, 2021, 200 pp. (in Russian).
  2. J. Cohen, J. Screen, J. Furtado, M. Barlow, D. Whittleston, D. Coumou, J. Francis, K. Dethloff, D. Entekhabi, J. Overland, J. Jones Nat. Geosci., 2014, 7, 627. doi: 10.1038/ngeo2234.
  3. E.A. Barnes, L.M. Polvani J. Climate, 2015, 28(13), 5254. doi: 10.1175/JCLI-D-14-00589.1.
  4. V. Romanovsky, K. Isaksen, D. Drozdov, O. Anisimov, A. Instanes, M. Leibman, A.D. McGuire, N. Shiklomanov, S. Smith, D. Walker В AMAP, 2017. Snow, Water, Ice and Permafrost in the Arctic (SWIPA) 2017, Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP), DK, Odder, Gylling, Narayana Press, 2017, pp. 65–102. (https://www.amap.no/documents/download/2987/inline).
  5. B.K. Biskaborn, S.L. Smith, J. Noetzli, H. Matthes, etc. Nat. Commun., 2019, 10(1), 264. doi: 10.1038/s41467-018-08240-4.
  6. A.A. Vasilev, A.G. Gravis, A.A. Gubarkov, D.S. Drozdov, Yu.V. Korostelev, G.V. Malkova, G.E. Oblogov, O.E. Ponomareva, M.R. Sadurtdinov, I.D. Streletskaya, D.A. Streletskij, E.V. Ustinova, R.S. Shirokov Kriosfera Zemli [Earth’s Cryosphere], 2020, 24(2), 15 (in Russian). doi: 10.21782/KZ1560-7496-2020-2(15-30).
  7. M.N. Grigorev, V.V. Kunitskij, R.V. Chzhan, V.V. Shepelev Geogr. Nat. Resour., 2009, 30(2), 101. doi: 10.1016/j.gnr.2009.06.002.
  8. F. Günther, P.P. Overduin, A.V. Sandakov, G. Grosse, M.N. Grigoriev Biogeosciences, 2013, 10(6), 4297. doi: 10.5194/bg-10-4297-2013.
  9. I. Nitze, S.W. Cooley, C.R. Duguay, , B.M. Jones, G. Grosse The Cryosphere, 2020, 14(12), 4279. doi: 10.5194/tc-14-4279-2020.
  10. V.I. Grebenets, I.D. Streletskaya, A.I. Kizyakov В Proc. All-Russian Sci. Conf. “Interaction of Elements of the Natural Environment in High-Latitude Conditions” [Vseros. nauch. konf. «Vzaimodeystvie elementov prirodnoy sredy v vysokoshirotnykh usloviyakh»] (RF, Sochi, 25–28 September, 2019), RF, Moscow, IG RAN, 2019, pp. 39–41 (in Russian).
  11. A.I. Kizyakov, I.D. Streletskaya, V.I. Grebenets В Proc. American Geophysical Union (AGU) 2019 Fall Meeting (USA, CA, San Francisco, 9–13 December, 2019), USA, CA, San Francisco, AGU, 2019, C41D–1490. (https://agu.confex.com/agufm19/meetingapp.cgi/Paper/489856).
  12. I. Streletskaya, A. Kizyakov, A. Vasiliev, G. Oblogov, D. Nekrasov В Proc. Internat. Conf. “Solving the Puzzles from Cryosphere” [Program]: (RF, Pushchino, 15–18 April, 2019), RF, Pushchino, Institute of Physicochemical and Biological Problems in Soil Science RAS, 2019, pp. 141-142 (in Russian).
  13. Map of Genetic Types and Iciness of the Upper 10-meter Section of Permafrost Rocks of the West Siberian Plate. Scale 1:1,000,000 [Karta geneticheskikh tipov i l'distosti verkhney 10-metrovoy chasti razreza mnogoletnemerzlykh porod Zapadno-Sibirskoy plity. Masshtab 1:1 000 000], Ed. V.T. Trofimov, USSR, Voronezh, PGO “Tsentrgeologiya”, 1982 (in Russian).
  14. I.D. Streletskaya, M.O. Lejbman, A.I. Kizyakov, G.E. Oblogov, A.A. Vasilev, A.V. Khomutov, Yu.A. Dvornikov Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 5. Geografiya [Moscow University Bulletin, Ser. 5, Geography], 2017, №2, 91 (in Russian).
  15. A.I. Kizyakov, I.D. Streletskaya, V.I. Grebenets, Yu.B. Badu В Mat. dokl. XIV Obshcheros. nauch.-prakt. konf. “Perspektivy razvitiya inzhenernykh izyskany v stroitelstve v Rossiyskoy Federatsii” (RF, Moscow, 11–14 December, 2018), RF, Moscow, “Geomarketing” Publ. House, 2018, pp. 268–272 (in Russian).
  16. A. Khomutov, M. Leibman, Y. Dvornikov, A. Gubarkov, D. Mullanurov, R. Khairullin В Proc. 4th WLF 2017 “Advancing Culture of Living with Landslides”, Eds M. Mikoš, V. Vilímek, Y. Yin, K. Sassa, DE, Cham, Springer Int. Publ., 2017, pp. 209–216. doi: 10.1007/978-3-319-53483-1_24.
  17. A.I. Kizyakov, F. Günther, M.V. Zimin, A.V. Sonyushkin, E.Yu. Zhdanova В Mat. dokl. XV Obshcheros. nauch.-prakt. konf. “Perspektivy razvitiya inzhenernykh izyskany v stroitelstve v Rossiyskoy Federatsii” (RF, Moscow, 26–29 November, 2019), RF, Moscow, “Geomarketing” Publ. House, 2019, pp. 274–279 (in Russian).
  18. F. Günther, A.I. Kizyakov, M.V. Zimin, A.V. Sonyushkin В Mat. Mezhdunar. konf. “Zakonomernosti formirovaniya i vozdejstvia morskikh, atmosfernykh opasnykh yavleny i katastrof na pribrezhnuyu zonu RF v usloviyakh globalnykh klimaticheskikh i industrialnykh vyzovov (Opasnye yavleniya)” (RF, Rostov-na-Donu, 13–23 June, 2019), RF, Rostov-na-Donu, RAS Southern Scientific Center Publ., pp. 221–222.
  19. A.I. Kizyakov, F. Günther, M.V. Zimin, A.V. Sonyushkin, S. Wetterich В Proc. 15th International Circumpolar Remote Sensing Symposium – Book of Abstracts (Germany, Potsdam, 10–14 September, 2018), Eds F. Günther, G. Grosse, B.M. Jones, Germany, Potsdam, Bibliothek Wissenschaftspark Albert Einstein. (https://epic.awi.de/id/eprint/48600/1/Coastal_destruction_in_the_western_and_eastern-most_occurance_of_tabular_ground_ice_in_the_Eurasian_Arctic.pdf).
  20. V.A. Tolmanov, V.I. Grebenets В Proc. AGU 100 Advanced Earth and Space Science 2018 Fall Meetings (USA, Washington, DC, 10–14 December, 2018), GC33E-1407. Publ. 12 Dec 2018. (https://agu.confex.com/agu/fm18/meetingapp.cgi/Paper/377931).
  21. V.A. Tolmanov, V.I. Grebenets В Proc. All-Russian Conf. “Interdisciplinary Scientific Research for the Development of Mountainous and Arctic Territories” [Tezisy dokl. vseros. konf. “Mezhdistsiplinarnye nauchnye issledovania v tselyakh osvoenia gornykh i arkticheskikh territoriy”] (RF, Sochi, 24–29 September, 2018), RF, Moscow, Publ. IG RAS & Glaciological Association, 2018, p. 24 (in Russian).
  22. A. Kizyakov, M. Leibman, M. Zimin, A. Sonyushkin, Y. Dvornikov, A. Khomutov, D. Dhont, E. Cauquil, V. Pushkarev, Y. Stanilovskaya Remote Sensing, 2020, 12(14), 2182. doi: 10.3390/rs12142182.
  23. Y.A. Dvornikov, M.O. Leibman, A.V. Khomutov, A.I. Kizyakov, P.B. Semenov, I. Bussmann, E.M. Babkin, B. Heim, A. Portnov, E.A. Babkina, I.D. Streletskaya, A.A. Chetverova, A. Kozachek, H. Meyer Permafrost and Periglacial Processes, 2019, 30(3), 146. doi: 10.1002/ppp.2014.
  24. V.I. Grebenets, I.D. Streletskaya, A.I. Kizyakov В Proc. All-Russian Sci. Conf. “Interaction of Elements of the Natural Environment in High-Latitude Conditions” [Tezisy dokl. Vseros. nauch. konf. “Vzaimodejstvie elementov prirodnoj sredy v vysokoshirotnykh usloviyakh”] (RF, Sochi, 25-28 September 2019), RF, Moscow, Publ. IG RAN, 2019, p. 39 (in Russian).
  25. V.I. Grebenets, V.A. Tolmanov Ice and Snow J. [Led i sneg ], 2021, 61(3), 457 (in Russian). doi: 10.31857/S2076673421030101.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Grebenets V.I., Iurov F.D., Kizyakov A.I., Zotova L.I., Maslakov A.A., Tolmanov V.A., Streletskaya I.D., 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».