Динамика геокриологических и гидрогеологических условий Южной Якутии под влиянием изменений климата

• Автор: Завадский, Феликс Романович
• Шифр специальности: 25.00.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Г лава 1. Природные условия
1.1. Административное и географическое положение
1. 2. Геологическое строение
1.3. Орогидрография
1.4. Климат
1.5. Геоморфологические условия
1.6. Ландшафтные условия
1.7. Мерзлотно - гидрогеологические условия
Глава 2. Геокриологическая и гидрогеологическая изученность
Глава 3. Методика исследований
Глава 4. Современные изменения климата Южной Якутии
4.1. Анализ изменения климата на юге Восточной Сибири
4. 2. Температура воздуха
4. 3. Атмосферные осадки
4. 4. Снежный покров
Глава 5. Многолетний режим температуры горных пород
Глава 6. Многолетний режим подземных вод
6. 1. Уровенный режим подземных вод
6.2. Режим источников и дебит самоизлива подземных вод
6. 3. Режим формирования наледей подземных вод
6. 4. Режим химического состава подземных вод
Заключение
Приложение
Приложение
Приложение
Библиография

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. На территории Южной Якутии расположен целый ряд крупных разведанных месторождений каменного угля, железной руды, золота, урана, молибдена и других полезных ископаемых, которые начали интенсивно осваивается в последние годы. Район исследований находится в зоне прерывистого и островного распространения многолетнемерзлых пород и характеризуется очень пёстрыми микроклиматическими и ландшафтными условиями. По данным различных исследователей [Балобаев и др., 1983, Анисимов, 1989, Варламов и др., 1990, Анисимов. 1994, Варламов и др., 1998] известно, что криолитозона является климатически уязвимым элементом природной среды, особенно на южной окраине её распространения. В последнее 50-летие в связи с фиксируемым потеплением климата на планете, появилось много работ и публикаций о деградации многолетней мерзлоты в целом ряде регионов земного шара, в том числе, на территории России [Гаврилова, 1981; Варламов и др.. 1993. Влияние климата ..., 1996; Варламов и др., 1998; Спасская падь ...., 2006].
Мерзлотные ландшафты криолитозоны по разному реагируют на климатические изменения. Изучение тенденций изменения геокриологических и гидрогеологических условий на территории Южной Якутии за период 1980 - 2011 годы под влиянием потепления климата и на основании имеющихся фактических материалов позволили уточнить целый ряд вопросов по прогнозу изменения различных элементов природной среды, в том числе динамики геотемпературного режима горных пород в слое годовых теплооборотов и особенностей многолетнего режима подземных вод основных водоносных комплексов на территории района исследований.
Цель исследования. Основной целью настоящей диссертационной работы являлся анализ тенденций изменения основных параметров климата и оценка реакции температуры горных пород и многолетнего режима подземных вод на наблюдаемые изменения климата в Южной Якутии.
Задачи исследования. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
- создан банк данных замеров температуры горных пород, срочных и среднегодовых уровней подземных вод, химического состава подземных вод, динамики формирования наледей, величин естественной разгрузки подземных вод, охватывающий наиболее изученные районы Южной Якутии;
- проведен сравнительный анализ основных климатических факторов (годовая сумма осадков, среднегодовая температура воздуха, мощность снежного покрова) и
оценено их влияние на многолетнюю изменчивость температуры горных пород в слое годовых теплооборотов и режим подземных вод на территории исследований.
Исходные материалы. В работе обобщены результаты многолетних режимных наблюдений за некоторыми параметрами природной среды (температура горных пород, уровни залегания и химический состав подземных вод, величина естественной разгрузки подземных вод). Проанализированы данные многолетних климатических наблюдений но метеостанциям района исследований (Чульман, Алдан и Канку), расположенными в различных геоморфологических условиях. В работе были использованы имеющиеся литературные данные и фондовые материалы Южно-Якутской геологоразведочной экспедиции и института мерзлотоведения СО РАН, характеризующие вышеприведенные параметры по району исследований.
Защищаемые положения:
1. Температура горных пород в слое годовых теплооборотов формируется в сложном взаимодействии природно - климатических факторов. При повсеместном повышении средней годовой температуры воздуха в регионе, реакция температуры горных пород в различных ландшафтных условиях (за период с 1980 по 2011 гг.) имеет существенные различия от стабильного состояния (с трендом 0,0 - 0,1° С/10 лет) до интенсивно изменяющегося (с трендом 0,6 - 0,7° С/10 лет). Столь широкий диапазон тепловой реакции горных пород в регионе обусловлен условиями теплообмена на поверхности горных пород.
2. Несмотря на фиксируемое потепление климата в последние десятилетия и изменения геокриологических и гидрогеологических условий в районе исследований отмечается стабильность средней годовой величины естественных ресурсов подземных вод основных водоносных комплексов. Эта стабильность подтверждается постоянством дебита крупных источников подземных вод и объёмов формирующихся наледей.
3. Связь химического состава подземных вод основных водоносных комплексов с величиной атмосферных осадков имеют слабовыраженный характер с незначительным трендом их минерализации.
Практическая значимость. Выявленные закономерности многолетней изменчивости отдельных элементов природной среды на территории Южной Якутии необходимо использовать в процессе освоения территории при проведении проектноизыскательских работ, разработки рекомендаций по строительству крупных промышленных объектов, обеспечению мероприятий по рациональному природопользованию и охране окружающей среды, совершенствованию методов прогноза инженерно - геокриологических условий.
Условные обозначения
А.8 Якутский артезианский бассейн
А.8.5 Лено-Амгинский артезианский бассейн
8.5.2 Амгинский артезианский бассейн
8.5.3 Юхтино-Ыллымахский артезианский бассейн
АЛО Алданский гидрогеологический массив
А.10.2 Алдано-Тимптонский гидрогеологический массив
А.10.3 Чульманский адартезианский бассейн
А.10.4 Южно-Алданский гидрогеологический массив
А.10.5 Сутамо-Суннагинский гидрогеологический массив
10.5.1 Гынымо-Ытымджинский адартезианский бассейн
10.5.2 Атугей-Нуямский адартезианский бассейн
10.5.3 Гувилгринский адартезианский бассейн
10.5.4 Токарикано-Конеркитский адартезианский бассейн
10.5.5 Верхнетимптонский адартезианский бассейн
10.5.6 Верхнегонамский адартезианский бассейн
10.5.7 Верхнесутамский адартезианский бассейн
Д.4 Джугджуро-Становой гидрогеологический массив
Д.4Л Становой гидрогеологический массив
■ Участки геотермических исследований
■ Участки исследований режима подземных вод
Рис.1.16. Фрагмент карты мерзлотно-гидрогеологического районирования территории Восточной Сибири (Пигузова В.М., Шепелев В.В., 1980)