Мерзлота под угрозой, а данные — под замком: как спасать северную инфраструктуру
Как не терять почву под ногами
Вследствие глобальных изменений климата на 70% территории арктической зоны РФ несущая способность грунтов к 2050 году может снизиться на 15% и более. Активное таяние вечной мерзлоты чревато серьезными последствиями: потенциальный ущерб от деформации зданий и сооружений к этому времени оценивается порядка 10 трлн руб. (подробно об этих вызовах в материале EastRussia «Узаконивая мерзлоту»).
Под угрозой находятся объекты транспортной инфраструктуры, а также топливно-энергетического комплекса и жилищно-коммунального хозяйства. Кроме того, новые объекты, возводимые в том числе в рамках национальных проектов, требуют дополнительных мер по сохранности вечномерзлых грунтов. Например, на Ямале происходили случаи, когда построенный многоквартирный дом уже через несколько лет давал трещины и признавался аварийным.
Конечно, важно упреждать риски, поэтому не обойтись без эмпирической базы. Напомним, летом 2024 года постановлением правительства РФ запущен государственный мониторинг состояния многолетней мерзлоты. Документом предусмотрено проведение долгосрочных наблюдений за процессами, происходящими в грунтах, а также анализа, оценки и прогнозирования их состояния.
В основе системы – фоновый мониторинг в районах многолетней мерзлоты, организация которого возложена на Росгидромет. На сегодняшний момент под эгидой ведомства действуют 78 пунктов наблюдения в 12 российских регионах. «В данном случае измеряем два параметра: глубину промерзания и температуру как таковую», – рассказала и.о. начальника управления в области метеорологии и климатических изменений Минприроды РФ Наталья Соловьева.
В декабре 2024 года в опытную эксплуатацию введена информационная система, которая занимается хранением и обработкой данных о состоянии вечной мерзлоты. Со следующего года, после окончательной ее настройки, она будет открыта для всех пользователей.
Между тем одних возможностей Росгидромета мало. Во-первых, фоновый мониторинг осуществляется в тех местах, где нет явной антропогенной нагрузки. Кроме того, сегодня сказывается дефицит бюджетных средств. По словам Натальи Соловьевой, в этом году предполагалось почти вдвое увеличить число пунктов наблюдения, но пока не определен источник финансирования.
Плотность исследовательской базы недостаточна, вторят эксперты. Фактически вся Аляска в термометрических скважинах, тогда как в России они встречаются эпизодически, обращает внимание руководитель проектов по разработке цифровых продуктов направления «Цифровая трансформация и устойчивое развитие» ФАНУ «Востокгосплан» Сергей Долгачев.
Для максимально объективной картины в регионах предлагают распространять результаты геотехнического мониторинга, который проводят компании, работающие в районах Севера. Соответствующую инициативу, в частности, выдвигал парламент Якутии. Как поясняли в Госсобрании республики (Ил Тумэн), предложение обусловлено тем, что для получения полной информации о вечномерзлых грунтах необходимо учитывать их состояние при эксплуатации различных инженерных сооружений.
За счет получаемых от разных источников сведений возможно разрабатывать адаптивные модели, которые на основе математических алгоритмов и больших данных помогут прогнозировать дальнейшие изменения мерзлоты. Все это позволит обеспечить надежность действующих сооружений и заложить нужные решения в будущем.
Что касается самих объектов эксплуатации, то они должны делиться на несколько категорий, считает Сергей Долгачев: тем, которым, вероятно, уже помочь нельзя, которые находятся в пограничном состоянии и для них следует искать методы термостабилизации, и которые еще не требует мер реагирования, но нуждаются в мониторинге.
От частных - общему
Сами эксплуатационники с вызовами вечной мерзлоты сталкиваются не одно десятилетие, и имеют определенный опыт как в области наблюдений, так и практического решения проблем. Например, на БАМе вызванные криогенными изменениями деформации земляного полотна негативно влияют на скорость поездов, пропускную и провозную способность, создают помехи для безопасности движения. Приходится быть во всеоружии, чтобы не допустить нештатных случаев. Силами дистанций пути осуществляется визуальный осмотр рельсовой колеи, организованы поездки путеизмерительных вагонов, собственные исследования проводит Тындинская мерзлотная станция РЖД.
В рамках программы модернизации Восточного полигона еще на этапе проектирования закладываются дополнительные мероприятия. Так, при укладке железнодорожного пути на откосах возводится из фракционного камня т.н. охлаждающая наброска, которая должна способствовать сохранению вечной мерзлоты в основании насыпи, предотвращать оттаивание грунта и тем самым стабилизировать земполотно под рельсами.
Сохранение неизменной температуры пород – одно из основных условий для обеспечения устойчивости грунтов, надежности и долговечности воздвигнутых на них сооружений, соглашаются в «Газпром нефти». В настоящее время используются системы термостабилизации, теплозащитные конструкции для скважин и другие методы.
В 2024 году компания открыла центр обустройства и эксплуатации месторождений в криолитозоне (верхняя часть земной коры с отрицательными среднегодовыми температурами), который систематизирует современные подходы к проектированию, строительству и содержанию промышленных объектов на Крайнем Севере. За грунтами под строениями и установками, инженерными системами и скважинами ведется регулярное наблюдение. Этот контроль начинается на этапе строительства и продолжается при эксплуатации инфраструктуры, ранее отмечал генеральный директор «Газпромнефть-Развития» Владимир Крупеников.
О консолидации данных фонового мониторинга с геотехническим говорится часто, но как это можно интегрировать, вопрос дискуссионный. «Каждое здание обеспечить геотехническим мониторингом не реально и экономически не целесообразно. С другой стороны, нам нужны объективные данные по территориям, – говорит замминистра строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ Сергей Музыченко. – Как это сделать, просто взять данные коммерческих компаний, которые есть, а кто будет отвечать за верификацию этих данных? Мы должны понимать, что те сведения, которые передает любая, будь то государственная либо коммерческая структура, верифицированы. Чтобы, заложив в прогноз, который на многие годы ляжет в картографирование для строителей, муниципалитетов, развивающих свою территорию, это были объективные данные».
При этом алгоритмов сбора сведений от разных участников наблюдений за мерзлотой на сегодня нет, констатирует замглавы Минстроя, хотя в Минприроды заявляют о готовности разработать порядок информационного взаимодействия. «Росгидромет готов рассмотреть вопрос интеграции дополнительных данных о температуре, глубине промерзания грунтов, собираемых в районах геотехнического мониторинга, в информационную систему фонового мониторинга. Но должно быть единство параметров измерений», – подчеркнула Наталья Соловьева.
Не делать большую тайну
Еще один чувствительный момент – в каком объеме компании готовы предоставлять данные для единой системы информирования. Как рассказала Мария Атамас, замдиректора департамента природных ресурсов и экологии ЯНАО (автономный округ на сегодняшний день является достаточно продвинутым российским регионом, где осуществляется подобного рода взаимодействие местной администрации с бизнесом), представители ТЭК не стремятся широко обнародовать результаты своих наблюдений.
«Потому что они расположены по большей части в антропогенно нарушенной среде, и для нашей системы это имеет мало ценности, а плюс они еще находятся в другой системе координат с целью соблюдения промышленной безопасности объектов. И ключевой вопрос – [все данные] не могут быть выложены в публичную плоскость, поэтому компании очень осторожно относятся к такому сотрудничеству», – объяснила чиновник.
Тем не менее экспертное сообщество выступает за появление единой системы геотехнического мониторинга вечномерзлых грунтов. Наличие у компаний собственных данных о мерзлоте – своего рода конкурентное преимущество бизнеса, работающего в сложных климатических условиях, отмечает Сергей Долгачев. Это следует понимать, мотивируя их на подобное сотрудничество.
В этом плане возможно наладить работу на основе государственно-частного партнерства с госкомпаниями, чьи объекты расположены в зоне вечной мерзлоты, говорит председатель правления фонда «Ресурсный центр Арктики» Олег Волков. Кроме того, есть IT-разработчики, которые обещают создать соответствующее платформенное решение. С потенциальными участниками проекта, в том числе с РЖД и «Газпромом», прорабатываются вопросы безопасности относительно предоставления данных.
«Секретность информации, которую имеют госкорпорации, очень преувеличена. Пусть они держат информацию, какую хотят, мы на нее не претендуем. Наши системы геотехнического мониторинга должны принимать данные, являющиеся критически важными для инфраструктуры. Если создаем ядро, то правила игры должны быть понятны всем и госкомпаниям тоже», – убежден директор учебно-консультационного центра ГО и ЧС «Базис» Олег Волков.
Характер взаимоотношений по обмену данными мониторинга предполагается отразить в новом федеральном законе «О многолетней (вечной) мерзлоте». Пока что прорабатывается его концепция, с которой начинают знакомиться профильные ведомства.
По словам Сергея Долгачева, работа над законопроектом идет не столь быстро. Прежде казалось, что можно взять за основу соответствующие законы таких регионов, как Якутия и ЯНАО, но анализ показал, что работают они не очень хорошо. Кроме того, существует немалое число СНиПов и ГОСТов, определяющих условия для строительства и эксплуатации зданий, что требует логической увязки. «Здесь, наверное, нужно более системную работу дальше проводить», – резюмировал представитель ФАНУ «Востокгосплан».
Сегодня необходимо определить федеральный орган исполнительной власти, который возьмет на себя активную роль по разработке закона о мерзлоте и единой системы геотехнического мониторинга, полагает председатель правления фонда «Ресурсный центр Арктики». «Мы получили письма от Минстроя, Минприроды и Минвостокразвития, что все готовы участвовать в создании, но никто из данных ФОИВов на себя ведущую функцию не готов взять. Все говорят, это не наше, но мы готовы участвовать», – заявил Олег Волков.