Ви є тут

Научные основы мелиорации и рационального использования земель в зоне многолетнемерзлых пород : На примере Чукотки

Автор: 
Кривощёков Владимир Саввич
Тип роботи: 
Докторская
Рік: 
2000
Артикул:
1000302222
179 грн
Додати в кошик

Вміст

ВВЕДЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
стр
..5
ГЛАВА 1. ПРИРОДНО- КЛИМАТИЧЕСКИЕ, ПОЧВЕННО- РАСТИТЕЛЬНЫЕ И ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ЧУКОТКИ
1.1. Климат....................................................... 13
1.2. Рельеф....................................................... 20
1.3. Основные типы тундровых ландшафтов........................... 24
1.4. Многолетнемерзлые породы......................................30
1.5. Почвы.........................................................39
1.6. Агроклиматические условия.....................................49
ГЛАВА 2. ПРОБЛЕМЫ МЕЛИОРАЦИИ И ЗЕМЛЕДЕЛИЯ НА ЧУКОТКЕ
2.1. Исторический очерк о развитии земледелия на Чукотке...........58
2.2. Мелиорация и освоение земель иод луга в Анадырском районе
( 1969-1991 г.).................................................61
2.3. Анализ опыта мелиорации земель и экологических последствий
с учетом современных природоохранных требований.................64
2.4. Основные принципы эколого-экономической концепции развития мелиорации и рационального использования земель при хозяйственном освоении территории в Чукотском АО.................................67
ГЛАВА 3. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ МЕЛИОРАЦИИ ЗЕМЕЛЬ НА ЧУКОТКЕ
3.1. Новый способ тепловой мелиорации почв для сельскохозяйственного освоения пологих тундровых склонов.................................69
3.2. Деятельный слой многолетнемерзлых грунтов (ДСГ) как природная саморегулирующаяся система.........................................75
3.3. Математическая модель нестационарного процесса теплопроводности
в природной саморегулирующейся системе - деятельном слое грунтов 85
3.4. Учет времени чистого запаздывания в природной саморегулирующейся
системе ДСГ.................................................. 94
3.5. Расчет температуры с учетом инерционности процесса и времени
чистого запаздывания в природной системе ДСГ...................97
ГЛАВА 4. КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕЙСТВУЮЩИХ И ДЕГРАДИРОВАННЫХ МЕЛИОРАТИВНЫХ ОБЪЕКТОВ
(на примере совхоза “Северный'' Анадырского района и полигона “Озерный” НИЦ “Чукотка”)
4.1. Местоположение объектов и климатические условия..............101
4.2. Методика исследований........................................106
4.3. Мелиоративное состояние действующих луговых котловин на осушенных озерах Большое, Песчаное, Гагарье .:....................107
4.4. Комплексные исследования луговой котловины “Гагарье”.........118
4.5. Техническое состояние и режимы работы водосбросных каналов...148
4.6. Исследование деградированных бывших сенокосных котловин......163
4.7. Фнзико- химические и агрохимические свойства почвогрунтов, воды и снега в действующих и деградированных сенокосных котловинах........................................................177
ГЛАВА 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УЛУЧШЕНИЮ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЛУГОВЫХ КОТЛОВИН И ВОДОСБРОСНЫХ КАНАЛОВ
5.1. Новый способ водно-тепловой мелиорации луговых котловин......187
5.2. Совершенствование методики проектирования водосбросных канатов при осушении термокарстовых озер в Анадырской низменности..................................................... 194
5.3. Оценка степени нарушений экологических условий при осушении термокарстовых озер залповыми сбросами в Анадырском районе........199
ГЛАВА 6. ОСВОЕНИЕ ПОЛОГИХ ТУНДРОВЫХ СКЛОНОВ С ПОМОЩЬЮ ТЕПЛОВОЙ МЕЛИОРАЦИИ ПОЧВ
6.1. Краткая орографическая и климатическая характеристика агромелиоративного полигона “Озерный” НИЦ “Чукотка”
214
ЗІ
ные исследования по устройству подземных ХОЛОДИЛЬНИКОВ для длігтсльного хранения продуктов питания, нефтепродуктов, по строіггельству взлетно-посадочных полос аэродромов, автодорог, по вопросам многоэтажного жилищного строительства, устройству речных водозаборных сооружений для поселков и созданию сенокосных лугов на базе осушенных термокарстовых озер (Томирдиаро, 1969; Томирднаро и лр.., 1975; Кривощёков, Тепкин, 1987; Кривощёков, 1996).
Распространение, температурный режим и мощность ММП. Многолетнемерзлые породы распространены на Чукотке повсеместно. Талые породы или талики (таликовые зоны), встречаются редко и приурочены к руслам и поймам крупных рек, котловинам крупных озер ледникового или тектонического происхождения, термокарстовым озерам и термальным источникам. В целом площадь их распространения не превышает 5% территории (Котов, 1995; Геокриология СССР, 1989). Таликовые зоны являются своеобразными оазисами и резко контрастируют на фоне окружающей северной природы. Здесь произрастает высокоствольный лес из кустарниковых видов ивы и ольхи, тополя, чозении. березы, а в подлеске встречаются рябина, красная смородина, шиповник. Наибольшие таликовые зоны располагаются в долинах рек Анадырь, Великая, Майн. Самая обширная из них в районе пос. Марково, в пойме р. Анадырь достигает 3,5 км (Некрасов, 1967). Это самые благоприятные участки для земледелия. В поселках Марково. Васги. Усть-Белая, Омолоп выращивают в открытом грунте картофель, капусту и другие овощи.
Кроме сквозных таликов, пронизывающих толшу ММП на всю глубину (50-200 м), наибольшее распространение имеют несквозпые талики. Эю котловины термокарстовых озер, русла небольших рек и ручьев, поймы крупных рек за пределами водотоков, участки разгрузки межмерзлотных вод и участки, подверженные антропогенному воздействию. Образование талнковых зон обусловлено отепляющим влиянием поверхностных и подземных вод на многолетнемерзлые породы, особенно в зимний период, когда сохраняется положительная температура воды. Несквозные талики, таким образом, формируются там, где отепляющего воздействия воды недостаточно для иротаивания ММП на всю мощность.
Важнейшей характеристикой ММП является среднегодовая температура горных пород. В условиях Чукотки амплитуда колебаний температур в годовом цикле затухает на глубине 10-15 м (горизонт нулевых годовых теплооборотов). Температура на этой глубине является среднегодовой и постоянной. Она понижается как с юга на сс-
32
вер (широтная зональность), так и с повышением абсолютной высоты местности (высотная зональность) (рис. 1.6) (Котов, 1995). Наиболее низкие температуры наблюдаются под горными хребтами и севере территории (от -9 до -I ГС), на юге -1-2°С, в горах не ниже -7°С.
На среднегодовую температуру ММП большое влияние могут оказывать и местные факторы: экспозиция склона, высота снежного покрова, характер растительности, техногонные нарушения. Так, среднегодовые температуры в пределах г. Анадырь колеблются от -4,2 до -5,9°С по данным ЧукотТИСИЗа. На мохово-кочкарной тундре при мощности снежного покрова до 1,3 м среднегодовая температура равна -2,0°С. На южных склонах Корякского нагорья, заросших кустарником, при мощности снежной толщи до 2,5 м, она повышается до -0,5°С (Геокриология СССР, 1989).
Ниже слоя годовых колебаний температур происходит постепенное повышение температуры пород под действием потока тепла из недр Земли. Показателем этого процесса является геотермический градиент, который для условий Чукотки составляет от 2 до 4°С на каждые 100 м, увеличиваясь до 7-13°С в пластах каменного угля (Некрасов, 1960).
Данные о мощности ММП были получены по температурным измерениям в глубоких разведочных скважинах, пробуренных на уголь, нефть, воду, но таких скважин очень маю. По этим данным максимальная мощность ММП в окрестностях г. Анадыря - 150 м, пос. Бсринговский - 120 м, пос. Лорино - 106 м, г. Певек - 230 м. В основном данные о мощности ММП были получены с применением геофизических методов разведки, что позволило с некоторым приближением оценить сс в целом по Чукотке (рис. 1.7) (Котов, 1995; Геокриология СССР, 1989). Как видно, наименьшая мощность ММП наблюдается на шельфе, где она изменяется от первых метров до 30 м (Анадырский лиман, Чаунская губа) и до 50 м в зал. Креста и бух. Угольная. В горных районах с абсолютными отметками от 800 до 2500 м мощность ММП составляет 300 - 500 м, доходя в некоторых местах до7О0 м.
Сезонное протаивание и промерзание пород играют важную роль в формировании температурного режима деятельного слоя грунтов, в частности, корнеобита-смого слоя растений. На Чукотке сезонно-талый слой (СТС) начинает формироваться в начале июня >1 заканчивается в сстггябрс. Для преобладающего ландшафта низменностей - мохово-кочкарной Ту ндры мощность СТС в континентальной части и на севере равна 0,3-0,4 м, а на юге и побережье 0,4-0,6 м. В пятнах-медальонах СТС может