Метеорологические характеристики в г. Якутске

(по данным сайта http://www.pogoda.ru.net)

Период	Температура воздуха, ˚С	Атмосферные осадки, мм
		средняя годовая
норма	61,0	-184,0	-10,3
октябрь 2005-сентябрь 2006	66,9	-167,3	-8,4
октябрь 2006-сентябрь 2007	65,9	-159,6	-7,8
октябрь 2007-сентябрь 2008	72,0	-151,0	-6,6
октябрь 2008-сентябрь 2009	70,7	-164,3	-7,8

Рис. 5.54. Изменение температуры пород на участке скв. № 2L

Геотермические наблюдения в области разгрузки подземных вод ведутся в двух скважинах. Одна из скважин – 1е, пробурена в 250 к северо-западу от северной бровки распадка в 1976 г. Она вскрыла межмерзлотный водоносный горизонт в интервале 25-67 м. Согласно термометрическим наблюдения тех лет, температура мерзлых пород залегающих над водоносным горизонтом изменялась от -0,8°С в верхних слоях разреза до -0.2°С в нижних (Пигузова и др., 1977).

В 2009 г после очистки ствола этой скважины, в ней были вновь проведены геотермические измерения. В результате анализа всех имеющихся результатов наблюдений за температурным состоянием пород, было установлено, что на этом участке зимние отрицательные температуры воздуха в конце марта – начале апреля проникают до глубины 3,5 м (рис. 5.55, табл. 5.10), и к середине июня мощность слоя сезонного оттаивания составляет уже 2,9 м. Температура многолетнемерзлых пород за 40 лет до глубины 20 м повысилась до – 0,2°С в верхних слоях и до – 0,1°С в нижних слоях разреза.

Вторая скважина, условно названная скважина «Ерюю», глубиной 15 м пробурена в августе 2006 г. в двух метрах от южной бровки распадка. На момент бурения слой

сезонного оттаивания составил 4,2 м. В скважине до глубины 13 м стационарно установлена термогирлянда с расположением резисторов марки ММТ-4 через каждый метр. Результаты измерений температуры пород в этой скважине приведены в таблице 5.11.

В результате обработки геотермических данных, установлено, что вблизи бровки бестяхской террасы в районе источника Ерюю мощность сезонноталого слоя пород достигает 4,3-4,8 м. С этой глубины до 9-11 м температура мерзлых пород изменяется от -1,6°до -0,3°С, и глубже практически не выходит из предела -0,3÷-0,5°С (рис. 5.56).

Рис.5.55. График изменения температуры пород в скважине № 1е

Таблица 5.10. Результаты температурных измерений в скв. №1е (область транзита межмерзлотных вод)   Глубина (м) Дата замера 19.06.2009 07.04.2010 11,9 -6,2 1,7 -2,4 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,3 -0,3 -0,2 -0,2 -0,2 -0,1 -0,2 -0,1 -0,2 -0,2 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,3 -0,4 -0,3 -0,3 -0,3 -0,15 -0,3 -0,1 -0,1 -0,1 -0,1 -0,1

Таблица 5.11.

Результаты измерений температуры пород в скв. «Ерюю» (область разгрузки межмерзлотных вод)

Рис. 5.56. Изменение температуры пород в скважине «Ерюю»

Сравнивая температурный режим пород в областях питания и разгрузки источника Ерюю можно выделить некоторые закономерности. Так, в области питания подземных вод глубина сезонного оттаивания пород и глубина годовых теплооборотов меньше, чем в области разгрузки. По-видимому, это связано с большей водонасыщенностью пород деятельного слоя в области питания, что приводит к дополнительным затратам тепла на фазовые переходы влаги. На участках, примыкающих к бровке бестяхской террасы, атмосферные осадки, инфильтрующиеся в сезонноталый слой, не способствуют формированию водоносного слоя и быстро стекают по уклону оттаивающей кровли мерзлых пород в понижения. Температура мерзлых пород на подошве слоя годовых теплооборотов в области разгрузки подземных вод на 0,2˚С ниже, чем в области питания. Это может быть обусловлено влиянием бокового промерзания пород таликовой зоны.

Заключение

При освоении территории Центральной Якутии для сохранения существующих здесь уникальных крупнодебитных пресных источников подземных вод и рационального использования их ресурсов, необходимо знание особенностей их формирования и режима. В рамках данного проекта были проведены сбор и систематизация фактических данных по над- и межмерзлотным водоносным комплексам на бестяхской террасе р. Лены, обобщены фондовые материалы и опубликованная литература и выполнены гидрогеологические режимные наблюдения как на участках разгрузки подземных вод, так и в области их питания и транзита. Для выявления закономерностей формирования температурного режима горных пород восстановлены две геотермические скважины, пробурены четыре новых геотермических скважин, в двух из них установлены системы датчиков с автоматической регистрацией температуры. После многолетнего перерыва проведено рекогносцировочное обследование озера-источника Юнюгестях, а также родников Находка, Мустах-Тарын и Джоллох.

Основные результаты и выводы проведенных исследований, отражающие теоретическую и практическую значимость работы, сводятся к следующему.

1. На бестяхской террасе р. Лены существуют современные и реликтовые над- и межмерзлотные водоносные горизонты, питание которых определяется различными факторами. Роль атмосферных осадков летнего сезона в питании подземных вод наиболее значительна на участках существования субаэральных таликов, а запасы воды в снежном покрове определяют водообильность озер и ресурсы связанных с ними межмерзлотных водоносных горизонтов. Восполнение ресурсов и скорость движения подземных вод определяются емкостными и фильтрационными свойствами горных пород. В условиях однородной песчаной толщи бестяхской террасы интенсивность питания межмерзлотных водоносных горизонтов зависит, в первую очередь, от суммарной площади подозерных таликов, которая уменьшается в засушливые и увеличивается во влажные климатические периоды, что обусловливает замедленную реакцию водоносных таликов на изменения климата.

2. Подземные воды межмерзлотных таликов до 2005 г. обладали устойчивым режимом. Многолетняя изменчивость дебита источников этих вод не выходила за пределы 25% от средних значений. Однако с 2005 по 2008 гг. произошло нарушение водного режима таликов. В эти годы, характеризующиеся как аномальные по количеству выпавших атмосферных осадков, наблюдались очень высокие дебиты родников и значительное повышение уровня подземных вод в наблюдательных скважинах. Было отмечено также появление новых очагов разгрузки подземных вод, активизация процессов термоэрозии и термосуффозии, затопление ранее сухих пониженных участков рельефа.

3. Трансформация мерзлотно-гидрогеологической обстановки наиболее существенно проявилась на тех участках разгрузки подземных вод, где с поверхности разрез террасы представлен пачкой мерзлых песков мощностью 20-25 м, имеющих высокие отрицательные температуры (-0,1÷-0,2⁰С) и характеризующиеся в этом интервале нулевыми градиентами температуры. Близкие к нулю температуры мерзлых горных пород свидетельствуют о способности массива горных пород к быстрым изменениям теплового состояния под воздействием климатических колебаний.

4. Гидрогеотермические условия области распространения надмерзлотно-межмерзлотных подземных вод тесно связаны с условиями питания, образования и существования водоносных таликов. На площади распространения над-мержмерзлотного водоносного горизонта глубина сезонноталого слоя совпадает со слоем годовых теплооборотов и составляет 3,5-4,0 м. С этой глубины и до кровли водоносного горизонта (14-16 м) многолетнемерзлые породы являются высокотемпературными (-0,1÷ -0,4^˚С) и характеризуются нулевыми градиентами температуры. В области питания подземных вод температура мерзлых пород ниже глубины годовых теплооборотов часто на 0,2˚С выше, чем в области разгрузки. Вне области развития водоносных таликов глубина сезонного протаивания пород составляет 3-5 м, а глубина годовых теплооборотов колеблется от 5-6 м до 12-13 м. Средняя годовая и средняя многолетняя температура мерзлых пород ниже слоя годовых теплооборотов изменяется от -0,1˚С до -0,5˚С.

5. Для мониторинга экзогенных криогенных процессов, происходящих в пределах зоны разгрузки надмерзлотно–межмерзлотных подземных вод, и дальнейшего изучения скорости их развития, в 2009-2010 гг. проведена топографическая съемка поверхности бестяхской террасы вблизи источника Улахан–Тарын, где интенсивно развивается термосуффозия. Построены ситуационные планы участка разгрузки подземных вод на 2009 и 2010 г. Установлено, что за год из песчаного массива подземными водами выносится на разных участках от 2,6 до 8,1 тыс.м³ материала.

6. Создана база данных гидрохимических опробований источников и подземных вод над- и межмерзлотных водоносных горизонтов бестяхской террасы р.Лены. На основе анализа всей имеющейся информации дана оценка современного гидрохимического состояния подземных вод над- и межмерзлотного типа.

7. Надмерзлотные и межмерзлотные воды исследуемой территории, формирующие источники Булуус и Улахан-Тарын, по химическому составу относятся к гидрокарбонатному классу. Среди катионов преобладает кальций, далее идет магний. Величина минерализации (по сумме ионов) составляет 0,2-0,3 г/л. Источник Ерюю, самый северный из обследованных, выводит на поверхность гидрокарбонатные натриевые подземные воды с концентрацией ионов 0,2-0,5 г/л. Надмерзлотные воды небольших по размеру таликов, вскрытые мелкими скважинами, имеют более разнообразный катионный состав и низкую минерализацию.

8. Подземные воды межмерзлотных водоносных горизонтов, распространенные на бестяхской террасе р. Лены, характеризующиеся постоянством существования во времени и относительной защищённостью от поверхностных загрязнений, имеют стабильный химический состав и обладают в целом хорошим питьевым качеством. При обосновании их использования для целей водоснабжения и выбора мест заложения водозаборных скважин необходимо учитывать, что существует возможность изменения качества межмерзлотных вод на участках выклинивания водоносных горизонтов. В этом случае может потребоваться установка дорогостоящих и сложных систем очистки и водоподготовки. В большинстве таких случаев наиболее целесообразно использовать родниковые воды, несмотря на экономические затраты на водоохранные мероприятия в местах их естественной разгрузки.

9. Учитывая, что в настоящее время идет активное строительство железной дороги и сопутствующей ей инфраструктуры, для разработки рекомендаций по охране уникальных родников, большинство из которых являются памятниками природы РС(Я), а также охраны подземных вод бестяхской террасы от истощения и загрязнения, необходимо продолжить и расширить проводимые мониторинговые криогидрогеологические исследования, особенно на участках техногенного освоения территории их распространения.

Список использованной литературы

Анисимова Н.П. Перспективы использования подземных вод четвертичных отложений /в кн. Подземные воды Якутии как источник водоснабжения. М.Наука, 1967. - С. 71-84

Анисимова Н.П. Некоторые особенности формирования химического состава озерного и наледного льда в Центральной Якутии / сб. «Наледи Сибири». Изд-во «Наука», Москва, 1969. – 183-190 с.

Анисимова Н.П. Формирование химического состава подземных вод таликов (на примере Центральной Якутии). – М.: Наука, 1971. – 196 с.

Анисимова Н.П. Особенности формирования химического состава наледей. Вопросы гидрогеологии криолитозоны.– Якутск: Издание Института мерзлотоведения СО АН СССР, 1975. – 119-125 с.

Анисимова Н.П. Криогидрогеохимические особенности мерзлой зоны.– Новосибирск: Наука, 1981. – 153 с.

Анисимова Н.П. Особенности гидрохимического опробования источников в области распространения многолетнемерзлых пород //Методика гидрогеологических исследований криолитозоны – Изд-во «Наука» СО. Новосибирск. 1983. – 57-63 с.

Балобаев В.Т. Геотермия мерзлой зоны литосферы севера Евразии. – Новосибирск: Наука, 1991. – 193 с.

Балобаев В.Т., Иванова Л. Д., Никитина Н. М., Шепелев В. В. и др. Подземные воды Центральной Якутии и перспективы их использования. – Новосибирск: Филиал "ГЕО" ИСО РАН, 2003. – 174. с.

Бискэ С. Ф. Об условиях образования отложений четвертичных террас р.Лены между пос. Покровск и селом Жиганск // Четвертичная геология и геоморфология Северо – Востока Сибири. Вып 8. – Новосибирск: Изд-во СО АН СССР, 1964. – 5 - 40 с.

Бойцов А.В., Лебедева Т.Н. Водный режим песчаных грунтов слоя сезонного протаивания в Центральной Якутии // Мерзлотно-гидрогеологические исследования зоны свободного водообмена. – М.: Наука, 1989. – С. 27-38.

Бойцов А. В. Особенности режима источников пресных подземных вод Центральной Якутии в свете экологии транспортного строительства. Криолитозона и подземные воды Сибири. Ч 2. Подземные воды и наледи. – Якутск Ин-т мерзлотоведения СО РАН, 1996. – с. 46-62.

Бойцов А.В., Курчатова А.Н., Федосеев Н.Ф. Особые условия формирования субаэральных таликов в области сплошной криолитозоны. // Мат-лы междунар. Конф. «Консервация и трансформация вещества и энергии в криосфере Земли». – Пущино, 2001. – С. 119-120.

Бойцов А. В. Режим источников и образующих их надмерзлотно-медмерзлотных вод. // Мониторинг подземных вод криолитозоны. . – Якутск Ин-т мерзлотоведения СО РАН, 2002. – с 76-89.

Бойцов А.В. Автореферат диссертации по теме: «Условия формирования и режим подземных вод надмерзлотного и межмерзлотного стока в Центральной Якутии», представленной на соискание степени кандидата геолого-минералогических наук. - Якутск, 2002.

Бойцов А. В. Прямые и косвенные доказательства существования разгрузки подмерзлотных вод в межмерзлотные горизонты Якутского бассейна // Материалы Всероссийского совещания по подземным водам востока России (XIX Совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока). – Тюмень, 2009. – с 175-177.

Всеволожский В. А. Основы гидрогеологии. – Изд-во Московского университета, 2007. - 250 с.

Гаврилова М.К. Метеорологические наблюдения в наледной долине Улахан-Тарын. – В кн. Наледи Сибири //Сб. науч. статей. Москва: изд-во «Наука», 1969, с. 90-106

Геология СССР. Т. XVIII. Западная часть Якутской АССР. Геологическое описание. – М.: Недра, 1970. – 535 с.

Геология Якутской АССР. – М.: Недра, 1981. – 299 с.

Гидрогеология СССР. Т. 20. Якутская АССР. М.: Недра, 1976. 384 с.

Гриненко В. С., Камалетдинов В. А., Сластенов Ю. Л., Щербаков О. И. Геологическое строение Большого Якутска. – В кн.: Региональная геология Якутии //Сб. науч. статей. Якутск: изд-во ЯГУ, 1995, с. 3-19.

Еловская Л.Г., Коноровский А.К., Саввинов Д.Д. Мерзлотные засоленные почвы Центральной Якутии. - М.: Наука, 1966. - 274 с.

Ефимов А.И. Незамерзающий пресный источник Улахан-Тарын в центральной Якутии. Исследование вечной мерзлоты в Якутской республике. – М. Изд-во АН СССР, 1952, вып. 3, с 60-105.

Ефимов А.И. Новые данные о взаимосвязи поверхностных и подземных вод на одном из участков мощной зоны мерзлых горных пород // Тр. Сев.-Вост. Отделения Ин-та мерзлотоведения АН СССР, вып.1. – Якутск, 1958. – с. 111-124.

Иванов М.С. Криогенное строение четвертичных отложений Лено-Алданской впадины. – Новосибирск: Наука, 1984. – 126 с.

Зимов С.А., Давыдов С.П., Просянников С.Ф. и др. Почвы Севера – генератор углекислоты // Вестник АН СССР, вып. 8. – М.: Наука, 1991. – С. 71-83.

Камалетдинов В. А. Рельеф цоколя и строение четвертичного покрова Лено-Амгинского междуречья//Геология кайнозоя Якутии. – Якутск: Изд-во ЯФ СО АН СССР, 1982 –с 94-103.

Карта гидрогеологического районирования Российской Федерации масштаба 1:2 500 000. М., ВСЕГЕИ, Геомониторинг, 2001.

Карта мерзлотно-гидрогеологического районирования Восточной Сибири м-ба 1 : 2 500 000. – М.: ГУГК, 1983.

Климочкин В. В. К вопросу о роли конденсации в формировании ресурсов подземных вод // Вопросы гидрогеологии криолитозоны. – Якутск: Ин-т мерзлотоведения СО АН СССР , 1975. – с 157-164.

Колпаков В. В. Палеогеографическое значение четвертичных эоловых отложений Северо – Восточной части Сибири. // Некоторые вопросы региональной геологии. – М. Изд-во МГУ, 1973, - с 38 – 42.

Львов А. В. Поиски и испытания водоисточников водоснабжения на западной части Амурской железной дороги в условиях вечной мерзлоты почвы. – Иркутск, 1916 – 881 с.

Макагон Ю. Ф. Природные газовые гидраты: распространение, модели образования, ресурсы // Российский химический журнал, т. XLVII, №3, 2003 – с 70-79.

Макаров В. Н. Геохимические поля в криолитозоне //Якутск: Изд-во Института мерзлотоведения СО РАН, 1998. - 116 с.

Максимов В. М., Источники окрестностей г. Якутска // Записки Ленинградского Горного Института - Москва, 1941. – С. 29-39.

Максимов В. М., Толстихин Н. И. К вопросу о гидрогеологических условиях окрестностей Якутска // Докл. АН СССР, Т 28, 1940, № 1 – с 14-20.

Мельников П.И. Итоги геокриологических, гидрогеологических и инженерно-геологических исследований в Центральной и Южной Якутии. – М.: Изд-во АН СССР, 1963. – 84 с.

Огнев Г. Н. Геологические наблюдения на Ленно-Амгинском водоразделе. Материалы комиссии по изучению ЯАССР, вып 22.- Изд-во Акад. Наук СССР, 1927г.

Основы геокриологии. Ч. 4. Динамическая геокриология / Под. Редакцией Э.Д. Ершова. – М.: Изд-во МГУ, 2001. – 688с.

Павлов А.В. Теплообмен почвы с атмосферой в северных и умеренных широтах СССР. - Якутск, 1975. – 302 с.

Пигузова В. М., Шепелев В. В. Режим наледеобразующих источников Центральной Якутии. Геокриологические и гидрогеологические исследования. – Якутск: Кн изд-во, 1972, с 177-186.

Пигузова В. М., Жигалова О. П. Оценка химического стока некоторых постоянно действующих источников Центральной Якутии. Геокриологические и гидрогеологические исследования Якутии. – Якутск: Издание Института мерзлотоведения СО АН СССР, 1978. –С. 163-169.

Основы геокриологии. Ч. 4. Динамическая геокриология / Под. Редакцией Э.Д. Ершова. – М.: Изд-во МГУ, 2001. – С. 205

Пиннекер Е.В. Ведущие факторы, процессы и обстановки формирования состава подземных вод //Основы гидрогеологии. Гидрогеохимия. Новосибирск: Наука, 1982. -С. 53-91.

Посохов Е.В. Общая гидрогеохимия. Л.: Недра, 1975. – 208 с.

Романовский Н.Н. Подземные воды криолитозоны / Под редакцией проф. В.А.Всеволожского. – М.: МГУ, 1983. – 232 с.

Скрябин П.Н., Варламов С.П., Скачков Ю.Б. Мониторинговые исследования температурного режима грунтов Центральной Якутии// География и природные ресурсы – Новосибирск: Изд-во Наука, 1998, №2, - с 49 – 55.

Соловьев П.А. Криолитозона северной части Лено-Амгинского междуречья. – М.: Изд-во АН СССР, 1959. – 143 с.

Сумгин М. И. и др. Общее мерзлотоведение. М: Изд-во АН СССР, 1940. – 347 с.

Толстихин О.Н. Наледи и подземные воды Северо – Востока СССР. – Новосибирск: Наука, 1974. – 164 с.

Чистотинова Л.Т., Толстихин О.Н. Некоторые вопросы формирования химического состава наледного льда (на примере наледи Улахан-Тарын в Центральной Якутии) / сб. «Наледи Сибири». Изд-во «Наука», Москва, 1969. – С.172-183.

Шендер. Н.И., Бойцов А.В., Тетельбаум А.С. «Формирование таликов и высокотемпературных мерзлых пород в условиях Центральной Якутии» // Материалы первой конференции геокриологов России. Книга 1. Издательство МГУ 1996. – С. 529-537.

Шепелев В.В. Оценка эрозионно-суффозионной деятельности источников Центральной Якутии // Изв. высших учебн. заведений: Геология и разведка. – 1972, №9. 88-92 с.

Шепелев В.В. О режиме, балансе и особенностях питания межмерзлотных вод песчаных массивов Центральной Якутии // Геокриологические и гидрогеологические исследования Якутии. – Якутск, 1978. – с.145-162.

Шепелев В.В. Роль процессов конденсации в питании подземных вод мерзлой зоны. Взаимосвязь поверхностных и подземных вод мерзлой зоны. – Якутск: ИМ СО АН СССР, 1980. – с 43-56.

Шепелев В.В., Ломовцева Н. С. Озера криолитозоны бестяхской террасы р. Лены и их взаимосвязь с подземными водами // Тематические и региональные исследования мерзлых толщ северной Евразии. – Якутск, 1981. – С.106-115.

Шепелев В. В. Родниковые воды Якутии. – Якутское книжное Изд-во, 1987, - 128 с.

Фондовые

Анисимова Н.П. Формирование химического состава подземных вод таликов Центральной Якутии. Якутск, 1967.

Белых В. А., Дмитриев Е. М., Довгополик А. И. и др. Отчет о результатах комплексной гидрогеологической и инженерно-геологической съемки масштаба 1:200 000 территории строительства железной дороги Беркакит-Якутск на участке Томмот-Якутск на площади листов Р-52-XXII, XXVII, XXVIII, XXXII, XXXIII, O-52-I, II по работам трассовой партии №10/81 в 1981-85 гг. т. I, текст отчета. П. В. Бестях, 1985г.

Бойцов А. В. Условия формирования и режим подземных вод надмерзлотного и межмерзлотного стока в Центральной Якутии (диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук). Якутск 2002.

Дорофеев И.В., Скрябин П.Н., Шендер Н.И., Бойцов А.В., Варламов С.П., Скачков Ю.Б. Инженерно-геокриологические условия северного участка железнодорожной линии Томмот - Якутск (заключительный НТО по результатам работ за 1987 – 1990 г. г.). Якутск, 1990 г.

Пигузова В.М., Н.П. Анисимова, В.В. Шепелев. Мерзлотно-гидрогеологические и геофизические исследования бестяхской террасы р. Лены. Том. I. Мерзлотно-гидрогеологические исследования. – Якутск, 1977.

Писаренко И. А. Изучение гидрогеологических условий Заречной группы улусов в целях оценки перспектив и возможностей водоснабжения населённых пунктов за счёт подземных вод в пределах листов P-52-XXII, P-52-XXIII, P-52-XXIV (отчёт Гидрогеологической партии по работам 2002 – 2006 г.г.).п. Бестях 2006.

Шепелев В.В., Пигузова В.М., Арэ Ф.Э. Основные закономерности формирования наледей в центральной Якутии (обобщающий научно-технический отчет по работам 1964-1967гг) том 2 «Гидрогеологические и мерзлотные исследования» Якутск, 1968г.

Приложения

Приложение 1.

Результаты снегомерной съемки на межозерной перемычке оз. Чай-Кюёль, 20.03.2009

Поиск по сайту: